（课程与教学论专业论文）中学物理实验内容选入的比较研究.pdf

中学物理实验内容选入的比较研究 专业名称：课程与教学论研究方向：物理教学论 指导教师：廖伯琴教授研究生：陈洁( 2 0 0 1 2 8 3 ) 摘要 本文通过文献比较研究的方式进行国内中学物理实验、科学探究内容和国际中学物理科 学探究内容的定性和定量的比较，从而对中学物理实验和科学探究的形式和内容做出些对 比性的结论。 首先，文章通过对国内中学物理教学大纲中物理实验内容的详细比较，将各部大纲( 1 9 5 0 年、1 9 5 2 年、1 9 5 6 年、1 9 6 3 年、1 9 7 8 年、1 9 8 6 年、1 9 8 8 年、1 9 9 0 年、2 0 0 0 年的教学大纲、 1 9 5 2 年和2 0 0 1 年的课程标准) 中的物理实验和探究内容，在体系、数量、具体内容和总体 要求方面进行了定性、定量地分析。为未来中学物理实验和科学探究内容的选入、科学能力 的界定和要求提供科学依据。结论如下：2 0 0 0 年以前的中学物理实验内容基本上是以理论 为基准，一直以来沿袭了“按照力、热、电、光知识排列，将实验穿插其间”的教学体系； 力学和电学实验始终在中学物理实验教学中处于优势地位，大约各占总量的三分之一，热学 和光学实验次之；除了2 0 0 1 年的课程标准以外，各部大纲对实验内容的要求明晰、具体， 易于操作。2 0 0 1 年课程标准打破了以前的传统实验教学体系，按科学能力和科学素养的内 在属性( 科学探究、科学内容) 进行安排。 其次，对中国、中国香港、加拿大、英国、美国的中学科学实验和探究内容，在体系、 呈现形式进行了定量的比较。结论如下：各科学标准在科学探究能力要求方面基本上是按照 形式不同而本质相近的组织方式将科学、技术和探究的内容组织起来的。并根据层层深入和 先总纲后具体要求的原则将科学实验和探究内容按三个层面或两个层面安排组织起来。在呈 现的时候有的大纲将科学探究能力和科学技术能力分别列出来，如美国科学标准。但也有大 纲是将这两种能力合二为一，作为一种能力标准给出，如中国、香港。各个科学标准包括我 国现行的物理教学大纲都没有在科学内容的理论分支上对科学实验进行再划分，这为各地的 学校和教师以及学生发挥积极性和创造性留下了更多的空闻。 关键词：中学物理实验：比较研究；科学探究能力：科学技术能力 a c o m p a r a t i v es t u d y o ft h e p h y s i c se x p e r i m e n t c o n t e n t ss e l e c t i o ni nh i g hs c h o o l m a j o r ：t h e o r yo f c u r r i c u l u md e v e l o p m e n t i n s t r u c t i o n s p e c i a l t y ：t h e o r yo f p h y s i c s i n s t r u c t i o n t u t o r ：p r o f l i a ob o q i n a u t h o r ：c h e nj i e a b s t r a c t t h et h e s i sf o c u s e so nt h ec o n t e n t so fp h y s i c se x p e r i m e n t sa n dt h es c i e n t i t i c i n v e s t i g a t i o n so fm i d d l es c h o o li nc h i n aa n da b r o a dq u a l i t a t i v e l ya n dq u a n t i t a t i v e l y , a n df u r t h e rd r a w ss o m ec o m p a r a t i v ec o n c l u s i o n so nt h ef o r m sa n dc o n t e n t so f p h y s i c se x p e r i m e n t s a n ds c i e n t i f i ei n v e s t i g a t i o n so fm i d d l es c h 0 0 1 f i r s t l y , t h r o u 曲t h ed e t a i l e dc o m p a r i s o no ft h ep h y s i c se x p e r i m e n tc o n t e n t so f m i d d l es c h o o lp h y s i c ss y l l a b u s ，t h ep r e s e n ts t u d ya n a l y z e st h es y s t e m ，q u a n t i t y , c o n c r e t ec o n t e n t sa n dc o l l e c t i v ed e m a n d so fp h y s i c se x p e r i m e n tc o n t e n t so fe a c h s y l l a b u s ( s y l l a b u so f1 9 5 0 71 9 5 2 ，1 9 5 6 ，1 9 6 3 、1 9 7 8 ，1 9 8 6 、1 9 8 8 ，1 9 9 0 ，2 d a n dc u r r i c u l u ms t a n d a r d so f1 9 5 2 、2 0 0 1 ) q u a l i t a t i v e l ya n d q u a n t i t a t i v e l y , e x p e c t i n gt o o f f e rs c i e n t i f i c p r i n c i p l e s o f c h o o s i n gp h y s i c se x p e r i m e n t s a n ds c i e n t i f i c i n v e s t i g a t i o n so fm i d d l es c h 0 0 1 t h ec o n c l u s i o n sa r e ：p h y s i c se x p e r i m e n tc o n t e n t so f b e f o r e2 0 0 0 f o l l o w i n gt h ee x p e r i m e n tt e a c h i n gs y s t e mi n t e r p o s i n ge x p e r i m e n ti n m e c h a n i c s ，h e a t ，e l e c t r i c i t ya n dl i g h tt h e o r y , m o s t l yr e l a t et ot h e o r y m e c h a n i c sa n d e l e c t r i c i t ye x p e r i m e n tt a k e t h ed o m i n a n tp o s i t i o no ft h em i d d l e s c h o o lp h y s i c s e x p e r i m e n t s ，t a k i n ga b o u to n et h i r do ft h et o t a le x p e r i m e n t i n g ；t h ea m o u n to fh e a t a n dl i g h te x p e r i m e n t si sn e x tt ot h e m e x c e p tf o r2 0 0 1c u r r i c u l u ms t a n d a r d e a c h s y l l a b u sm a k e s c l e a ra n dc o n c r e t et h es p e c i f i ct e a c h i n gr e q u e s t so fe x p e r i m e n t s ，a n d m a k e si te a s yt oc a r r yo u t t h e n ，w em a k eaq u a l i t a t i v ec o m p a r i s o no ft h es y s t e ma n dt h ef o l n lo fp h y s i c s e x p e r i m e n t c o n t e n t so fh i g hs c h o o lo fc h i n a ，h o n g k o n g , c a n a d a ，e n g l a n da n d a m e r i c a 田l ec o n c l u s i o n s 缸e ：e a c hc u r r i c u l u ms t a n d a r d d i 盛e r e n ti nf o r mb u t s i m i l a ri ne s s e n c e ，c o n f i n e sc a p a b i l i t yo fs c i e n c ei n q u t r yt os c i e n c e ，t e c h n o l o g ya n d c o n t e n t so fs c i e n t i f i ci n q u i r y f o l l o w i n gt h es t e p b y s t e pp r i n c i p l eo ft h ek e yl i n k f i r s ta n dt h es p e c i f i cr e q u i r e m e n t ss e c o n d t h es c i e n t i f i ce x p e r i m e n ta n di n q u i r ya r e o r g a n i z e do nat h r e e 1 e v e lo rt w o 1 e v e lb a s i s s o m ec u r r i c u l u m s f o re x a m p l et h o s e i na m e r i c a ，d e s c r i b et h ec a p a b i l i t yo fs c i e n t i f i c i n q u i r y a n dt h a to ft e c h n o l o g y r e s p e c t i v e l y , b u to t h e rc u r r i c u l u m sc o m b i n et h et w oa b i l i t i e si n t oo n ec a t e g o r v f o r e x a m p l e i nt h em a i n l a n do fc h i n aa sw e l la si nh o n g k o n g f o rt h et i m eb e i n g , e a c h c u r r i c u l u m i n c l u d i n gt h o s ei nc h i n a , d o e sn o td i v i d es c i e n t i f i ce x p e r i m e n t si n t o m i n o rb r a n c h e si nt e r m so fs c i e n t i f i cc o n t e n t s i ts e ta s i d em o r es p a c ef o r p e r f o r m a n c ea n d c r e a t i o no ft e a c h e r sa n ds t u d e n t si nv a r i o u sr e g i o n s k e y w o r d s ：s c i e n t i f i ci n q u i r y ；c o m p a r i s o n ；i n v e s t i g a t i o n ；p h y s i c se x p e r i m e n t ； h i g h s c h 0 0 1 2 1 、绪论 1 ，1 问题的提出 我国科学课程改革已进入到实施阶段，对学生基本能力的要求渐高。明确要求学生要有 基本的观察、提出问题、制定与实施实验、分析与论证的科学实验能力；提出应该让学生经 历与科学工作者相似的科学探究过程，从中领悟知识与技能。这些能力的培养与物理实验密 切相关。 这次物理课程改革有一个重点就是改变以往对学生科学实验能力的要求太低的现象。要 达到这一目的，教学大纲或课程标准是对物理内容最集中、最明确地反映。在已有对物理实 验教育的研究中，研究的重点主要有：对中学物理实验教学或基础物理实验教学中出现的具 体问题的分析和解决它们的策略思考：选定某具有代表性的中学教材进行研究，考虑它在 教学实施时在现代教学原则、科学思想的符合程度方面对学生的影响；对国外现行的课程标 准和教学方式的分析研究。对于较长时期内( 如十年) 物理实验内容要求的适应性研究很少； 而且很少将国际物理课程表中的实验内容进行横向比较。 同时，物理课程改革要求应将科学实验探究作为让学生获取知识和认识世界的一种方 法，提出学科学的中心环节是探究，而实验探究是其中的一个最重要和最基础的部分。一言 以蔽之，现代社会要求人们的学会学习。会推理，会创造性思维，会决策，会解决问题。了 解科学、了解科学中的种种过程是掌握这类高级技能的一种根本性的途径。在学习科学提高 素质的途径中科学实验探究这科学建立的基础，也是学习的最好过程和学习方法。因此 如何更好地通过科学实验和探究学习科学知识，就是科学教育工作者思考的问题。而在这方 面，已有的研究只是对现在西方发达国家的教学形式作了一些描述或对照我国的教学现状提 出了些意见。本文想通过国内外两个层面的科学实验探究课程标准要求对比来对我国现行 的实验教学现状作一分析和讨论。 鉴于国内外的研究现状。本文将首先进行国内，再进行国外的教学大纲和课程标准中物 理实验内容要求比较研究，以便看一下现在物理课程标准对实验内容的要求是否得到了有效 地加强。同时在对国内外科学实验和探究教学要求方蕊作具体对比的基础上，看一下我国科 学实验教学与国外教学要求的不同点与相同点。以便对教学的提高有所帮助。 1 2 文献综述 ( 1 ) 基本概念 实验的本意是指为了检验某种科学理论或假设而进行某种操作或从事某种活动。物理学 是一门实验科学物理概念的建立和物理规律的发现都以严格的实验事实为基础。物理学实 验是人类认识世界的一种重要活动是进行科学研究的基础。 美国国家科学教育标准认为科学探究是指科学家用以研究自然界并基于此种研究获得 的证据提出种种解释的多种不同的途径。科学探究也指学生们用以获得知识、领悟科学思想 观念、领悟科学家们研究自然界所用的方法而进行的各种括动。 随着科学课程改革的深入，对物理课程中的实验内容的重视越来越高，研究也越来越广 泛和深入。 ( 2 ) 对现行物理实验的建议 对科学及物理课程中实验部分的研究文献综台分析后显现，这方面文献的重点首先集中 在如何从思想理念、从科学结构理论、从现有的实验配置和实验教学方法上，对实验的改革 提出建设性的意见。 从科学结构理论上，物理知识可分为静态和动态。因此学生在掌握物理理论知识等静态 3 知识时，必须注重从动态知识结构即从科学研究方法的角度去理解发展中的理论。尤其在实 验探究过程中应注意处理好静与动、问与反问的关系，物理学的动态知识结构会更全面反映 物理学方法之间的联系。 科学探究可以包含很多的创造性活动，这种活动对学生思考能力的训练是显著的，应鼓 励学生多进行立体的、多项的、侧向的和逆向的思考。 文献有很多是对现行实验和教学进行改革的建议，集中描述主要是；1 、教学中一定要 配置相当数量的演示实验；2 、适当地选择一些实验作为预备实验，要求学生通过自习自行 设计实验方法和进行实验，让学生熟悉常用仪器和常用测量方法；3 、除必做实验以外，鼓 励学生积极自选和设计实验；4 、积极在实验中设计一些思考题或将实验改成探讨性实验引 发学生思考与交流：5 、实验安排必须具有系统性，这样有利于学生的实验探究能力的系统 培养。 ( 3 ) 对教材或大纲的评价和比较 文献中对多本中外教材进行了评价与对比，提出了各自对教材或大纲中实验内容在标 准、内容、方案等方面的意见。 在大纲方面，文献显示对中国历年来的初中物理教学大纲的物理内容体系、数量、教学 要求和具体内容进行了定性和定量的详细比较；同时对中国、中国香港、韩国、加拿大、英 国、美国的初中物理内容的体系、数量、呈现形式进行了定性和定量比较。给出了它们内容 呈现方式的特点和选入特点，以及它们的统一性和灵活性。或者采取两部大纲对照的方式对 日本与中国、大陆与台湾、大陆与香港的最新教学大纲进行了对比研究( 廖正琴，2 0 0 3 ；王 兆鸿，2 0 0 1 ：徐荣亮，2 0 0 1 ；丁玉祥，2 0 0 1 ；) 。分析指出： 日本对初中理科的课程采取了如下改革措施：( 1 ) 进一步精简课程内容，以使探求活动的 实施有了时间的保证；( 2 ) 增加了与日常生活关联的内容；( 3 ) 第三学年周课时与第一、二学 年固定为3 课时不同，改为弹性化的3 4 课时，并在第三学年增设选修课，用来开展以学生为 主体的探求活动及课题学习。中、日两个考试大国相比较，日本在初中理科教学中，并不那么 强调知识点，而是要求通过理科教学，“提高对自然的兴趣，通过观察、实验，培养科学的探求 能力和态度。同时，加深对自然中的事物和现象的理解，培养科学的观点。”因此，在日本的初 中理科教学中。更强调的是知识的探究过程，而不仅仅是结论。 对于大陆和台湾方面，两岸的共同特点是随堂小实验和小实验选择数量明显增多，多数 实验取材容易，易于成功，在实验过程中可培养学生的实验制作、动手能力、观察、比较和研 究的能力，而“大陆版”的小实验作为课外活动的内容，让学生课后去做，“台湾版”则要求 随堂完成，对比之下，后者更易于落实。 中国香港科学大纲方面，香港的科学纲要趋势是强调过程与方法的学习；十分强调科学 探究的学习：重视学生能力培养，强调知识内化的可操作性；对学生能力培养注意到分类要 求，既注重一般性基本要求，也关注对学有余力的学生的分类指导，使得各类学生均能得到相 应的发展和提高；注重科学知识内容的广度及其与学生生活实际的联系；注重科学、技术与 社会的关系，反映了科学教育的时代特征。 一些文献在对美国的科学教材进行分析后认为现在美国的一些代表性教材的制定有这 样的趋向：1 情景( s c e n a r i o ) ：2 挑战( c h a l l e n g e ) ，它提出了需要学生解决的问题和完成 的任务；3 你想到了什么? ( w h a td oy o ut h i n k ? ) 4 请你做一做( f o ry o ut od o ) ；5 ，探索 研究( i n q u i r yi n v e s ti g a t i o n ) 6 对活动和挑战的反思，让学生以新的眼光审视本章的挑战。 要提高教育品质，从旧式教学方式过渡到直接参与国家及世界发展中的真正的科技研究中去 将是美国科学教育的主流。 ( 4 ) 对国外科学教育计划进行分析和研究 各种实验性教学计划的实施是对教学实用性的探索在这方面文献对美国和英国的情况 4 进行了分析( 刘瑞生，2 0 0 3 ；于彗颖) 。美国科学技术教育理事会和学科专家小组的“2 0 6 1 计划”设想，这是以中小学课程为核心，普遍提高美国基础教育阶段的数学、科学、技术等 核心课程的质量，拟定相关教育改革的实施方案，分阶段付诸实践的教育设想。该计訇j 第一阶 段的文献成果普及科学美国2 0 6 1 计划基本上构建了教育改革的基本理念、确立 了基本指导思想、制定了基本的实施规划：第二阶段的文献成果科学素养的基准( b e n c h m a r k sf o rs c i e n c el i t e r a c y ) 基本上是一个课程标准，美国的六个地区的1 0 个教师组织按 照此标准制定了k 一1 2 年级的课程模式。从第三阶段开始，这些课程模式付诸教学实践。从 1 9 9 8 年开始，“2 0 6 1 计划”对在美国使用范围最广的和市场上最新的9 本教材进行了评估。 英国成功发展了中小学的设计与技术课程，英国采取的方法是将课程作为学校智育的一 个重要组成部分目标主要是培养学生明智地、创造性地运用技术的思维与方法。发展学生 的智能和创造力。英国教育与科学部和英国设汁与技术协会认为，通过设计与技术课的实际 操作。可以使学生在综合运用所学知识与已有经验的过程中，学会技术的设计方法和制作技 能，提高他们运用信息技术的技能、交流技能、菇同操作的技能和改进学习方式的技能。培 养他t 1 1 的综合素质和创造能力。 分析一下可看出，在已有的对科学或物理大纲和教材中实验探究内容的研究中，基本上 重点是放在中学物理实验的具体教学应用研究和实验教学的改进上。而在与国外的实验教学 对比研究上，则基本上是对国内实验教育和国外实验教育的进行过程进行直自的描述，并在 描述的同时加上自己的改进意见。 美国国家科学教育标准( 1 9 9 6 ) 中将科学的概念和过程与科学探究过程等同起来。认为 探究比作为过程的科学又前进了一步，学生在探究的过程中可以学到各种技能。例如观察、 推论和实践。学生应该知道科学的过程，以便加深对科学的理解。要让学生通过探究实践对 于我们是如何知道现有的科学实事这一过程有惊羡之感；通过探究让学生理解科学和科学的 本质：在实验中让学生掌握对自然界进行独立探究的必要技能；形成运用技能、能力和秉持 科学态度的习惯。标准认为作为探究的知识是科学教育的根本，是最终组织和选择确定学生 科学活动的支配原则。 基于上述研究，本文将进一步对中学物理实验内容进行研究，以便对1 9 4 9 年以来中学 物理实验内容的演变进程和国内外科学教学大纲在科学实验和探究方面的相同点和不同点 有所了解。这种研究和分析会对我们的实验和探究教学起到积极的意义。 1 3 研究的总体设计 现在在中学物理实验内容设定和教学方面。已有的研究大都将重点放在具体的实验硬 件、软件建设和提升实验教学质量的教学方法的研究上，对实验内容动态发展趋势和实验内 容的国际发展趋势的研究不足。 本文的具体研究方案如下： 研究一；我冒中学物理实验教学内容比较研究 通过对我国1 9 5 0 年以来中学物理课程中实验内容进行纵向的定性和定量的比较，分析 出各个时期中学物理课程中实验内容在体系、数量、教学要求及具体的实验内容方面的发展 情况，分析它的背景及原因。 研究二：国际上中学科学教程的物理实验内容的比较研究 通过对国际科学课程的实验和科学探究内容进行横向的定量比较，了解各部科学课程标 准中科学实验与探究内容在体系、呈现形式上的异同，并初步分析其产生的原因。 2 、研究一：1 9 5 0 年以来中学物理大纲中实验内容的选入 与变革研究 5 2 1 研究说明 ( i ) 研究目的 本研究的目的是通过研究新中国成立以来中学物理教学大纲中物理实验内容的纵向比 较，探究历年中学物理教学大纲实验内容在结构、分布方面的异同和变化趋势。并简要分析 其产生的原因。 ( 2 ) 参考资料 本研究采用的资料为建国以来颁布的所有中学物理教学大纲和课程标准，共计1 4 部。 包括：1 9 5 0 年物理精简纲要( 草案) 、1 9 5 2 年中学物理课程标准草案、1 9 5 2 年中 学物理教学大纲( 草案) 、1 9 5 6 年中学物理教学大纲( 修订草案) 、1 9 6 3 年全日制中 学物理教学大纲( 草案) 、1 9 7 8 年全日制十年制学校中学物理教学大纲( 试行草案) 、 1 9 8 5 年全日制中学物理教学大纲、1 9 8 8 年九年制义务教育全日制初级中学物理教学大 纲、1 9 9 0 年全日制中学物理教学大纲( 修订本) 、1 9 9 2 年九年义务教育全日制初级中 学物理教学大纲、1 9 9 6 年全日制普通高级中学物理教学大纲( 供试验用) 、2 0 0 0 年全 日制普通高级中学物理教学大纲、2 0 0 1 年全日制义务教育物理课程标准( 实验稿) 、2 0 0 3 年普通高中物理课程标准( 实验) 。 2 2 物理实验内容的总体比较 ( 1 ) 物理实验内容的大纲体系表现 为了很好地比较中学物理中实验内容的具体要求和变化情况，附表1 列出了1 9 5 0 年以 来历年初中和高中物理教学大纲中物理实验内容的具体要求与具体安排。 同时在表1 、2 中列出了大纲对实验内容的具体操作安排 表1 ：初中部分 年份初中部分具体实验内容 1 9 5 0 生 1 3 个学生实验( 4 个力学2 个热学5 个电学2 光学) 。演示实验随课堂 内容而定。 1 9 5 2 年标准1 3 个学生实验( 8 个力学、2 个光学、3 个电学) 。演示实验同上 1 9 5 2 年大纲1 9 个学生实验( 8 个力学、4 个热学、5 个电学、1 个光学) 演示同上 1 9 5 6 矩 初二：1 0 个学生实验( 8 个力学2 个热学) ；6 2 个演示实验( 3 6 个力学、 2 6 个热学) 。初三；5 个学生实验( 4 个电学1 个光学) 3 7 个演示实验 ( 3 0 个电学、7 个光学) 1 9 6 3 焦 初二：1 0 个学生实验( 9 个力学、1 个光学) ；5 3 个演示实验( 4 1 个力 学、1 2 个光学) 。初三：1 1 个学生实验( 3 个热学、8 个电学) ：6 4 个 演示实验( 3 9 个电学、2 5 个热学) 1 9 7 8 正 初二：1 1 个学生实验( 9 个力学、2 个熟学) ；5 5 个演示实验( 3 3 个力 学、2 2 个热学) 。初三：1 4 个学生实验( 1 0 个电学、4 个光学) ；6 2 个 演示实验( 4 7 个电学、1 5 个光学) 。 1 9 8 5 年 没有对实验做出具体安捧 1 9 8 6 在初二：7 个实验( 力学) ；5 0 个演示实验( 力学) ；初三：2 3 个学生实 验( 1 个光学、3 个热学、1 9 个电学) ；5 4 个演示实验( 7 个光学、2 3 个热学、2 4 个电学) 。 1 9 8 8 焦 初中：1 9 个学生实验( 8 个力学、2 个热学、1 个光学、8 个电学) 6 1 9 9 0 篮初二：7 个学生实验( 力学) ；4 9 个演示实验( 力学) 。初三：1 2 个学 生实验( 1 个光学、3 个热学、8 个电学) ；6 7 个演示实验( 7 个光学、 2 3 个热学、3 7 个电学) 。 1 9 9 2 正初中；1 9 个学生实验( 8 个力学、2 个热学、1 个光学、8 个电学) 2 0 0 0 年初中：1 5 个学生实验( 7 个力学、2 个热学、1 个光学、7 个电学) 2 0 0 1 年标准没有硬性规定 表2 ：高中部分 年份物理实验内容体系 1 9 5 0 芷高中：4 0 个实验( 1 4 个力学、9 个热学、1 1 个电学、6 个光学) ；演示 随堂进行。 1 9 5 2 年标准高中：3 9 个实验( 1 2 个力学、8 个热学、1 1 个电学、6 个光学) ：演示 同上。 1 9 5 2 年大纲高：4 个实验( 力学) ：高二：6 个实验( 2 个力学、7 个热学) 。高三： 6 个实验( 3 个电学、3 个光学) 。演示同上。 1 9 5 6 芷 高一：6 个学生实验( 力学) ；2 9 演示实验( 力学) 。高二：7 个学生实 验( 1 个力学、6 热学) ；5 1 个演示实验( 2 1 个力学、3 0 个热学) 。高 三：6 个学生实验( 3 个电学、3 个光学) ；4 7 个演示实验( 3 4 个电学、 1 2 个光学、1 个原子物理) 1 9 6 3 芷 高一；7 个学生实验( 力学) ：2 8 个演示实验( 力学) 。高二：8 个学生 实验( 2 个力学、4 个热学、3 电学) ；4 3 个演示实验( 1 6 个力学、1 8 个热学、9 个电学) 。高三：9 个学生实验( 7 个电学、2 个光学) ；5 2 个演示实验( 3 2 个电学、1 6 个光学、4 个原子物理) 1 9 7 8 芷高一：1 9 个学生实验( 1 3 个力学、2 个热学、4 个电学) ；4 8 个演示实 验( 2 9 个力学、1 个热学、1 8 个电学) 。高二：9 个学生实验( 电学) ： 5 4 个演示实验( 3 4 个电学、7 个光学、1 0 个原子物理) 。 1 9 8 3 盆 高中：1 9 个实验( 9 个力学、1 个热学、6 个电学、3 个光学) ；1 0 3 个 演示实验( 3 2 个力学、1 2 个热学、4 9 个电学、1 6 个光学、4 个原子物 理) 。 1 9 8 6 焦高中：1 9 个实验( 9 个力学、1 个热学、6 个电学、3 个光学) ；9 4 个演 示实验( 3 9 个力学、8 个热学、4 1 个电学、5 个光学、1 个原子物理) 1 9 9 0 年高一：6 个学生实验( 5 个力学、1 个热学) ；3 8 个演示实验( 3 0 个力学、 8 个热学) 。高二；6 个学生实验( 3 个电学、3 个光学) 。高三选修 1 9 9 6 生高中：1 2 个实验( 5 个力学、1 个热学、5 个电学、1 个光学) ；7 1 个演 示实验( 3 4 个力学、3 个热学、2 0 个电学、1 4 个光学) 1 9 9 8 焦同上 2 0 0 0 芷9 个力学、4 个电学、1 个光学 2 0 0 3 年标准没有硬性规定 从附表1 列出的实验表述和表1 、2 的实验安排可以看出历年来物理实验的变化路径 1 、大纲或课标变化的分水岭除了2 0 0 1 年的初中和2 0 0 3 年的高中课程标准以外，各部 教学大纲在物理实验内容的陈述上都是先提出对物理实验的一些总体要求，然后在课程内容 中对实验做出具体的安排，即每学年初中高中各做几个实验，是哪几个实验，实验做什么， 演示实验又是哪些。但2 0 0 1 年初中和2 0 0 3 年高中课程标准对物理实验所采取的表述体系却 7 完全不同它将实验和探究完全结合在一起，提出了科学实验和探究的总体能力要求。之后 又对实验和科学探究的具体要素进行了划分，给出了7 个科学实验和探究的必备要素，并对 每一要素给出了具体的实现目标。相反在课程的内容要求上，2 0 0 1 年初中和2 0 0 3 年高中课 程标准没有对演示实验和学生实验进行全面具体的规定，而是提出根据课程标准，要求教师 在教学中将实验和探究教学融入到具体的教学中去，在增进学生知识的同时增强学生的实验 和科学探究能力。这种对实验和探究内容的安排与现在世界主要发达国家的科学课程标准的 安排是相近的。 2 、大纲编排的习惯传承除了2 0 0 1 年初中和2 0 0 3 年高中的课程标准以外，历年来的教学 大纲都是按照物理理论内容的顺序来安排具体的实验内容。也就是按照力学、热学、电学、 光学的顺序来安排实验内容。在学习相关理论时就做与之有关的实验。如果相应大纲的教学 内容编排发生了一些变化，实验的顺序也跟着发生相应的变化。从表1 、2 可以看出，力学 和电学是实验学习中的重点内容，这与力学和电学的理论内容一直作为中学物理教学中的重 点内容是一致的。 3 、大纲安排的相对继承性和稳定性从上面三个表对物理大纲和课程标准中的实验内容的 梳理可看出，物理教学大纲是有其继承性和稳定性的。从1 9 5 0 年以来，物理教学大纲的总 体结构基本上保持其一贯的构架特性。对物理实验的编捧构架也始终保持种基本不变的形 式在物理实验方面都是先对教师和学生必须要达到的目标做出一些总要求，如必须具备 观察能力对现象的特征、变化过程和条件有一定的洞察力；对要做的实验必须明了目的、 原理和方法；会用简单的实验仪器进行测量；了解简单的误差理论；能写出简单的实验报告。 然后在后面的内容中将学生实验和演示实验穿插其中。这种具体的课程实验的编排结构在各 部大纲中基本上没有什么变化( 2 0 0 1 年初中和2 0 0 3 年高中课程标准除外) ，所有的变化只 是在总体要求的描述上的一些幅度不大的变动或实验的具体安排上有所变动。 4 、大纲或课程标准的变化 ( 1 ) 在以上物理教学大纲对实验的安排中，1 9 5 2 课程标准和1 9 5 6 年的大纲对实验的安 排最为详细。1 9 5 2 年课程标准是将实验作为大纲的一个独立组成部分来组织实施的。总体 论述有6 页之多，这在其它大纲中是没有的。它不但有对如何进行实验的总要求，以及对实 验的具体安排，还对实验设备和实验室的具体布置都做了具体的要求。而1 9 5 6 年大纲则对 教学中演示实验进行了非常具体的说明，具体到物理理论的哪些概念和定律要做实验讲解都 做了详细地确定；同时对学生必须掌握的基本的实验仪器和实验技能按照年级进行了详细到 具体仪器点的罗列。 ( 2 ) 从上表可以看出1 9 5 2 年前的大纲对实验的总体要有求很弱。而且对演示实验完全没 有做任何规定。由教师根据具体情况自己决定。从1 9 5 6 年开始，大纲对演示实验做出了明 确的规定。从1 9 6 3 年开始大纲叉对学生的具体实验技能和实验修养做出了规定。1 9 8 8 年以 后的大纲在技能和修养方面的要求耍比以前要强。从1 9 6 3 年以后。每一部大纲都强调了必 须加强实验教学。2 0 0 0 年的教学大纲中对实验课题研究的安排如课时数、学生的研究时间 以及课题如何进行等做了比较详细的规定。从1 9 9 0 年开始，大纲开始要求要加强演示实验 和学生实验，而在2 0 0 0 年更提出要学校对学生进行实验课题的研究，这一变化显示了人们 认识到中学物理实验教学在物理教育中的重要基础地位，开始重视物理实验教学。 ( 3 ) 对于每部大纲所规定的学生实验。初中部分大约限制在每学年7 - 1 2 个左右。有些大 纲没有进行年级的限制，只是给出了初中必须做的实验总数，这部分大纲有1 9 5 0 、1 9 5 2 、 1 9 8 8 、1 9 9 2 、2 0 0 0 年的。其中1 9 8 6 年初三的实验最多，达到2 3 个，其次1 9 7 8 年初三有1 4 个。其他的各部大纲实验个数基本在上述限制范围之内。高中部分每学年实验基本上在7 个左右波动，在开国初期的1 9 5 0 和1 9 5 2 年实验个数明显要高于上述7 的平均数，总数达到 4 0 和3 9 个。 b 5 、对物理实验的总体定位除了2 0 0 1 年初中和2 0 0 3 年高中的课程标准以外，每一部大纲 或标准无一例外地将实验看作是中学物理教学的一种重要手段，如1 9 6 3 年的大纲中就明确 如此说。其他的大纲即使没有明确提出这种说法，但也从整部大纲中看得出作者在这方面的 明确趋向。即便多部大纲提到实验是物理学的重要组成部分，强调必须加强实验教学，如 1 9 5 6 年的大纲，但这种思维是渗透于2 0 0 1 年前的所有大纲的。 8 、演示实验每部教学大纲的演示实验明显多于学生实验，一般都在学生实验的2 - 4 倍左 右。但从大纲对演示实验的具体设定看，大多数的演示实验的具体内容都很小，一般在次 课堂上可以做多个甚至十多个实验。对于大纲中的每一个重要的知识点或知识内容，都有相 应的演示实验罗列。由此也可以看出作者对于实验是物理学的基础，物理实验是物理教学的 一种重要手段的思维的体现。 ( 2 ) 大纲中物理实验内容的各分支比例研究 在物理教学大纲中对学生物理实验的安排都由力学、热学、电学四个部分组成。但各 大纲中各部分的实验个数却不尽相同。现在以教学大纲中的实验个数为单位进行比较研究 表3 ：初中实验数量安排 初中部分总力学热学电学光学 数数量数量数量数量 5 0 年1 34252 5 2 年大纲 1 3832 1 9 5 2 拒1 98451 1 9 5 6 芷1 5824l 1 9 6 3 焦2 19381 1 9 7 8 笠2 5921 05 1 9 8 6 钲3 0731 91 1 9 8 8 芷1 98281 1 9 9 01 9738l 1 9 9 21 9828l 2 0 0 01 57271 表4 ：高中实验数量安排 高中部分总力学热学电学 、 光学 数数量数量 5 0 年4 01 49l l6 5 2 年标准3 91 281 16 1 9 5 2 缶2 l6843 1 9 5 6 1 97633 1 9 6 3 焦2 49492 1 9 7 8 芷2 81 321 3 1 9 8 3 焦1 99163 1 9 8 6 矩1 99l63 1 9 9 0 焦1 25133 1 9 9 21 25l5l 2 0 0 01 4941 对于每个实验，各部教学大纲中对实验的内容要求有所不同，但大纲所选每个实验的内容 都有所考虑，一个实验应在大纲规定的一节课时间内完成。虽然各大纲所规定的一节课的时 9 间数可能不一样。但依然可依据实验个数的多少来分析大纲中实验的量的安排。 从表3 和表4 中看出，实验量的比例从大到小的顺序是：力学、电学为最多，其次是热学 和光学。 在初中部分，从实验个数来看，1 9 5 0 、1 9 6 3 、1 9 7 8 、1 9 8 8 、1 9 9 0 、1 9 9 2 、2 0 0 0 年的物理 大纲上，力学和电学的实验数量基本上是持平的，他们的数量相等或者相差一个实验个数。 除了1 9 5 0 年外( 4 个力学、5 个电学) ，这些大纲的力学和电学实验的个数基本稳定在8 个 左右。相应的这些大纲中的力学和电学的理论知识量的比例安排大致是相同的，如1 9 7 8 年 的物理大纲的初中部分力学和电学部分各安排在初二和初三进行，两个部分的知识量的比例 大致相同，都占各学年的7 0 左 右。 但1 9 5 2 和1 9 5 6 年的物理大纲初 中部分力学实验明显多于电学实 验，其中力学都为8 个，而电学只 有3 - 5 个。而在相应的大纲或课标 中，力学和电学的理论知识量的安 排却差不多，如1 9 5 6 年大纲中知 识点都约为2 0 个，上课时数约为 5 0 学时。在1 9 5 6 大纲的说明中， 对力学教学的实验支持要求要多一 些，大约在8 个知识点上明确提出 要以实验基础建立理论。而电学的 教学要求在两点上明确提出实验要 求。 只有1 9 踮年的教学大纲初中部分 在力学与电学实验的分派上与其它 的教学大纲明显不同，电学为1 9 个， 力学为7 个。在这一大纲中，电学 实验主要是在磁场和电磁感应内容 上增加了，有1 4 个之多。而与其它 大纲相比较，可看出这一年的大纲中电学增加了电磁感应实验的相关内容。表5 显示，相应 的在高中部分，1 9 8 6 年的大纲中的电学实验就减少为6 个了。但在1 9 7 8 和1 9 8 6 以及1 9 8 8 年的大纲中。对电磁感应的理论要求没有发生变化。都是电磁感应现象：感生电流的方向： 右手定则。 表5 ：1 9 8 5 年初、高中电学实验比较表 初中组成串联电路和并联电路、用安培表测电流强度、用伏特表测电压、用安培表和伏 特表测电阻j 用滑动变阻器改变电流强度、测定小灯泡功率、安装直流电动机模型、 各种永磁体和指南针、磁极间的相互作用、永磁体的磁力线、直流电流和通电螺线 管的磁场、电磁铁、电磁继电器的工作原理、电话的构造和工作原理、通电导线在 磁场里的运动、通电线圈在磁场中转动、电磁感应现象、感生电流方向、简单电路 高中用描迹法画出电场中平面上的等势线、测定金属的电阻率( 同时练习使用螺旋测微 器) 、把电流表改装为伏特表、用电流表和电压表测电池的电动势和内电阻、练习 用万用电表铡电阻、研究电磁感应现象 对于初中物理教学大纲中的实验内容，从表3 和以上的分析看出，力学实验内容基本上 1 0 左右。87f 至= 三甄l 霎圈 f 儆麓2-31952 麓| 糜蠢匿2 个数基本上都在。热学的变化以；b ；氛k量i ；1l 一_ 光字 年课程标准为最多，标准中没：睦驾篱孵夕裹i 7 煞是豢泰泛i 划o = ：型 上就在l 一2 个实验个数之间。其变 扩萨、筘。班铲i 高中部分，这部分内容中实验要 求依然是以力学和电学实验为主要 内容，但热学和光学实验内容明显 得到加强。力学和电学实验与热学 和光学实验的个数差异不再如初中 时那么明显。而且高中部分各个分 支的实验个数在历年的大纲中波动 的都比较厉害。 高中部分的力学实验。基本上 每次对大纲的修改都会对力学实验 的个数都有所改动。但从每部大纲的力学教学内容来看，如果两部大纲的相隔年限比较远， 那么力学的实验教学内容会做一些删减和增加，如1 9 5 2 年和1 9 7 8 年的大纲，力学部分就删 去了物体在流体中的阻力而增加了动量的教学：相应的实验部分也会作相应的调整。而两部 大纲的年限相隔不太远，如1 9 7 8 和1 9 8 6 年的大纲，力学部分的实际教学内容就基本一样。 但它们在力学实验数景的安排上差别还是较大的，1 9 5 2 年是6 个，1 9 7 8 年是1 3 个，1 9 8 6 年是9 个。在内容比较相近的两部大纲中，如1 9 7 8 和1 9 8 6 的两部大纲中，在实验的安排上， 实验基本上是在相同的理论部分出现，说明和支持同一个理论原理；但在每一相同部分的实 验个数上，1 9 8 6 年的大纲中相应的实验个数要少得多，如1 9 7 8 年的大纲中在直线和变速运 动中安排了4 个实验，而1 9 8 6 年的大纲中相应部分安排了2 个实验。 对于电学实验的安排，基本上同一个大纲上电学实验要比力学实验少，只有1 9 7 8 年和 1 9 6 3 年的电学实验和力学实验量是相等的。这与大纲中力学教学内容量稍多于电学教学内 容是相吻合的。电学实验的数量和内容 安排上的不同与电学教学内容关系不 大，从中可以看出电学实验的量和内容 的安排上与大纲作者的对实验重点的看 法有关；如在1 9 7 8 年和1 9 8 6 年大纲中， 电学实验分别为1 3 和6 个，但在直流电 路