内江市中学物理实验开设现状调查研究
2023-01-03周丽萍张怀勇郭云东
周丽萍，张怀勇，陈 波，郭云东*
(内江师范学院 a. 继续教育学院 b. 物理与电子信息工程学院， 四川 内江 641100)
0 引言
物理学是自然科学领域重要的学科之一，物理学的发展提升了人们认识自然的能力，有力地推动了社会进步.理论和实验是物理学的“两条腿”，实验是物理学的基础.物理课程是中学阶段的主要课程之一，其重要目标是培养学生的物理核心素养，实验教学是实现这一目标的有效环节.《义务教育物理课程标准(2022年版)》和《普通高中物理课程标准(2017年版2020年修订)》均强调实验教学的重要性.因此，开展中学物理实验教学方面的研究极有必要.
目前，中学物理实验教学相关研究主要集中在以下几个方面：物理课程标准的研究[1-3]，阐述新课标对物理实验的教学要求；不同发展水平地区的物理实验教学的研究[4-6]，分析不同区域的物理实验教学中遇到的困难，提出改革建议；实验教学课堂环境及学生参与度的研究[7-10]，探讨如何科学地开展实验教学和提高学生的参与度；物理教师的实验教学能力和态度的研究[11-13]，从教师的层面分析探讨如何开展好中学物理实验教学；对实验室建设、实验仪器配备与开发情况的研究[14-17].以上五个方面的研究，从不同角度为改进当前中学物理实验教学提供了借鉴.但是由于经济发展水平的差异，不同地区的教育资源供给也会存在差异.目前，还缺乏对内江市中学物理实验开设现状的相关研究，亟需对此开展全面的研究，为有效提升内江地区的中学物理实验教学质量提供重要参考.
1 问卷设计与调查方法
问卷的编制分为以下三个步骤：第一步，分析新课标对实验的要求，并参考文献[1-6,13-14]，生成初始调查问卷.问卷中所涉及的问题以及访谈中的开放性问题都是基于新课标的要求生成的，信度已被相关研究证实.第二步，使用初始问卷对校内具有丰富物理教学经验的教法教师、校外中学物理教师进行访谈.第三步，整合访谈得到的信息，对初始问卷进行完善，确定最终调查问卷.问卷设置了五个维度：学校实验仪器及实验室管理人员配备情况、中学物理教师如何看待实验教学、教师对实验资源的利用、物理教师对学生的实验要求、实验教学现状.
本次问卷通过网络形式发布，对内江市乡镇、城区、城乡结合部中学的物理教师进行调查，共收回问卷161份，其中有效问卷127份.学校属性方面：乡镇中学42人，城区中学78人，城乡结合部中学7人.教龄分布方面：1～3年(1≤Y≤3)教龄4人，3～6年(3
2 问卷调查结果分析
最终问卷设置了五个维度，其中第二、三和四维度体现的是教师对实验教学要求的理解，可以合并分析.因此，对问卷调查结果的分析主要分为三部分：实验仪器及实验室管理人员配备情况、实验教学现状、教师对新课标中实验教学要求的理解.
2.1 实验仪器及实验室管理人员配备情况
对实验仪器的维修及检查情况、必做实验的仪器配齐情况以及是否满足多组学生同时实验这三个方面，不同地域的学校是没有显著差异的，具体如表1所示.
表1 实验仪器及实验室管理人员配备情况的方差分析
由表1可见，每一类学校对实验仪器的维护情况都比较好，基本上所有学校至少是偶尔维护仪器，不过经常性维护实验仪器的比例还有待提高.大多数学校的实验仪器至少是基本齐全够用的，能够多组学生同时实验，少部分学校缺乏部分实验仪器，无法进行多组实验.在实验室管理人员的配备情况方面，由表1可知城乡之间学校存在显著差异(P<0.01).城区中学的实验室管理人员配备是较为齐全的(见表2)，乡镇中学和城乡结合部中学趋于一人多职，需要加强配备.
表2 实验仪器及实验室管理人员配备情况的交叉分析
2.2 实验教学现状
实验教学现状主要包含以下内容：您进行实验课备课的频度；您在物理教学中，课外实验的布置情况；您带领学生进行课标要求的物理实验的频度；您在物理教学中，教材上的学生实验完成情况；您在物理教学中，教材上的演示实验的频度；您进行演示实验的方式；您能否按照新课标的要求“不用演示实验替代学生动手的操作实验”.
分析表明，不同教龄的教师，在实验教学情况方面，全部表现出一致性，并没有显著差异性(P>0.05).实验课备课情况较好，没有教师从不备课，总是和经常备课比例为62.2%，偶尔备课比例为37.8%.布置课外实验方面，总是、经常、偶尔布置的比例分别为2.36%、19.69%、55.91%，有少部分教师(22.05%)基本不布置课外实验.分别有4.72%、46.46%、46.46%的教师表示总是、经常、偶尔带领学生进行课标要求的物理实验，极少数(2.36%)教师从不带领学生进行课标要求的物理实验.在教学中，教材上的学生实验完成情况，全部做、部分做、偶尔做的比例分别为26.77%、51.97%、12.60%，有8.66%的教师表示基本不做.有21.26%、67.72%、8.66%的教师分别全部做、部分做、偶尔做演示实验，仅2.36%是基本不做演示实验，黑板上讲解.大多数教师(76.38%)进行演示实验的方式为做实验，边做边讲解；22.05%的教师采取观看视频并理论讲解的方式，1.57%为纯理论讲解.有25.98%的教师按新课标要求不用演示实验替代学生动手的操作实验，有74.02%的教师用演示实验替代学生动手的部分操作实验.结果表明，实验教学情况总体较好，少数教师对实验教学的重视程度需要提高.
2.3 教师对新课标中实验教学要求的理解
2.3.1 教师对实验教学作用的理解
不同教龄教师对于“实验在中学物理教学中的作用”的认识，没有显著差异(P>0.05).20.47%的教师认为实验的作用是为建立概念和规律做铺垫，74.02%的教师认为实验的作用是培养学生的动手操作能力以及帮助学生形成物理思想，有5.51%的教师认为实验在中学物理教学中的作用不明显，但为满足新课标要求必须开展实验.总体来看，少数教师对物理实验作用的理解不够深刻，有待加强.
2.3.2 教师对实验教学的理解
方差分析表明，不同教龄的教师“对于实验内容的授课方式”没有表现出显著差异(P>0.05).有24.41%的教师去实验室授课，有50.39%的教师选择在课堂上动手演示，借助多媒体演示的教师占比24.41%，有0.79%的教师是纯理论讲解.这表明部分教师对实验教学的理解还有待改善.
2.3.3 教师对实验资源的利用
开发实验课程资源的重要方式是教师自制实验教具，不同教龄的教师对自制教具扩充实验资源的看法，没有显著差异(P>0.05).绝大数的教师(88.97%)赞成自制教具扩充实验资源，不赞成也不反对的比例为10.24%，不赞成的比例为0.79%.不过，对于是否拥有自制实验教具，不同教龄的教师间存在差异性(P<0.05).“教龄”与“是否拥有自制实验教具”之间存在显著的负相关关系(Pearson相关系值为-0.191，P=0.03)，即教龄越短拥有自制实验教具的情况越不普遍.而总体来看，有63.78%的教师拥有自制实验教具，有36.22%的教师没有自制实验教具.
总之，绝大部分教师对自制教具扩充实验资源有着足够认同，但是有部分教师没有自制实验教具，需要提高其制作实验教具的能力，尤其是要促进教龄较短的教师制作实验教具.
2.3.4 教师对学生的实验要求
除了要求“学生在实验中遇到问题的解决方式”以外，不同教龄的教师对学生实验的要求，没有显著差异(见表3)(P>0.05).有39.37%的教师经常带领学生去实验室，有54.33%的教师偶尔带领学生去实验室，有6.3%的教师从不带领学生去实验室.有59.84%的教师要求学生经常预习实验课，有37.01%的教师偶尔会要求预习，有3.15%的教师从不要求学生预习实验内容.
教师在实验教学过程中既要培养学生的动手操作能力，也要培养学生团队合作精神.有25.98%的教师要求学生的实验操作方式为与同学讨论，共同进行实验；在教师指导下进行实验和按照教材进行实验的比例分别为64.57%和9.45%.虽然不同教龄的教师所授课班级的学生在实验中遇到问题的解决方式之间存在差异(见表3)，但是分析发现Pearson相关系数为-0.090，接近于0，且相关分析的P值为0.316>0.05，说明不存在相关关系.实际上，主要差别在于3～6年教龄的教师更趋向于学生在实验中遇到问题时要求其寻求教师帮助，其他教龄的教师更集中于学生小组合作解决问题.总体来看，有7.87%的教师表示学生在实验中遇到问题需要寻找原因自行解决，有58.27%是小组合作解决，33.86%向教师寻求帮助.
总之，少部分教师对学生的实验要求需要进一步提高，要加强课前预习要求，注重引导学生合作学习，尤其是教龄较短(3～6年教龄)的教师更需要加强对学生小组合作意识的培养.
表3 教师对学生实验要求的方差分析
3 结论与建议
3.1 结论
根据问卷调查分析，发现实验仪器的维护情况总体较好，但是偶尔维护的比例较高，还需要进一步加强.大多数学校的实验仪器配备齐全，满足多组同学同时实验需求.少数学校缺少部分实验仪器，不能同时多组实验.城区中学的实验室管理人员配备较为齐全，乡镇中学和城乡结合部中学的实验室管理人员一人多职的情况较为普遍.
多数教师对实验教学重视程度较高，少部分教师在实验课备课、带学生进行实验的频度、课外实验布置等方面需要加强.少数教师对物理实验作用的理解，对实验教学的理解，对学生的实验要求等方面有待提高.教龄较短(3～6年教龄)的教师，对学生小组合作意识的培养需要加强.绝大部分教师对自制实验教具扩充实验资源有足够认同，有部分教师没有自制实验教具，教龄越短拥有自制实验教具的情况越不普遍.
3.2 建议
(1)对实验软硬件设备给予更多的投入，加强仪器的配备与更新，适当开发仿真实验仪器，配齐乡镇中学和城乡结合部中学的专职实验室管理人员.加强培训实验室管理人员对实验室安全管理和实验仪器维护的能力，进一步提高对实验仪器维修和检查的频率，确保实验仪器状态良好.
(2)进一步提升教师对实验教学的重视程度，促进教师按新课标要求充分开展实验教学.采用多种方式(如同行交流、专家讲座、实验比赛等)，深化教师对实验教学的认识.提供进修或多元化的培训方式，充分提高教师的实验教学能力.为教龄较短的教师提供针对性的培训，加强其对学生小组合作意识的培养，重点帮助教龄短的教师提高制作实验教具的意愿和能力.针对教师的实验操作技能、实验教学开展情况以及实验教学效果，建立合理的评价和反馈机制，帮助教师改进和提高实验教学水平.
(3)教师需要主动加强学习，注重实验教学多样化，多让学生自主探究与合作探究，增加课外实验和课后小制作等，激发学生对实验的兴趣和重视程度.
