核心素养视域下中俄初中物理“非常”实验教学比较研究.pdf

核心素养视域下中俄初中物理“非常”实验教学比较研究周乐为 张艳(江苏师范大学物理与电子工程学院 2 2 1 1 1 6)【摘要】本文旨在通过中俄两国的课程标准、物理教材、实验教学视频的对比,总结出中俄两国初中物理“非常”实验在选择理念、实验设计视角、实验器材选取、实验效果呈现等不同侧面的异同,从而借鉴俄罗斯初中物理实验教学中优越性与实用性这两方面,填补我国初中物理“非常”实验教学的短板与不足,丰富初中物理课堂教学的模式,以更好地实现物理的育人价值,为我国物理核心素养的落地寻找途径.【关键词】核心素养;初中物理;非常实验 义务教育课程标准(2 0 2 2年版)进一步强调了物理实验在物理教学中的重要地位和作用,也明确提出了物理教学需要贴近学生的日常生活.而“非常”实验能够成为物理与生活之间的桥梁和纽带,不仅能够更加直观地展现物理现象,让实验更加生动、有趣,而且能够帮助学生将物理与自己过去的生活经验、当下的生活过程联系起来,以便能够更好地运用到未来生活中去.我国的“非常”物理实验的研究和运用已经取得了一定的成果,也有大量一线教师正在探索“非常”实验的优化和如何更好地将其运用到教学中.但我国在实践上依然存在着起步较晚、重视程度不够、研究学者仍集中在小范围内等问题,因此我们可以通过学习其他国家的先进经验,进行扬长补短.俄罗斯作为在物理研究上有着举足轻重的物理大国,其早在苏联时期就十分重视和鼓励物理教师自制简单的演示实验教具.从其专业的物理实验室和在标准及大纲中类型丰富、数量众多的实验要求足以显示出其对物理实验的高度重视.因此,本文以中俄两国初中物理课程标准、代表性教材、实验视频的对比作为主要切入点,进一步获取中俄两国在“非常”实验选择理念、实验设计视角、自制器材选取、实验效果呈现等不同侧面的异同,以此梳理出中俄两国初中物理“非常”实验特色差异,探讨我国初中物理核心素养另一种落地途径.1 中俄两国初中物理课标(“非常”实验部分)对比分析从实验的分类方式及其分布位置上看,俄罗斯课标中将实验分为“演示实验”和“实验室工作和实验”,其实验要求在各个章节中单独构成一个板块,集中进行罗列和规定1.中国的课程标准中对于实验的要求除了“实验探究”这一一级主题下的2 1个必做实验外,其余的实验要求均零散地分布在其余科目内容下的三级标题和二级标题后的“活动建议”中.且除了“实验探究”这一主题明确规定了实验类型为分组实验,对其余的实验类型是作为演示实验或是作为学生分组实验并没有做出明确的区分2.从物理实验要求的数量上看,在我国课程标准中,“实验探究”这一一级主题下包含“测量类学生必做实验”9个、“探究类学生必做实验”1 2个,共2 1个必做实验要求,在其余一级主题中共1 5个三级主题体现了实验要求.而在俄罗斯基础教育课程标准中,规定了“演示”实验1 0 0个,“实验室工作及实验”9 6个,共1 9 6个实验要求.实验数量差异明显的原因并非俄罗斯涉及实验种类更多、知识点涉及更广,而是由于俄罗斯基础课程标准中规定的实验要求更加具体、完整、明确.在中国的课程标准中,一个知识点仅对应一个实验要求,对实验要求的描述并非强调实验的过程和内容,而是强调通过实验学生需要掌握的知识点.俄罗斯87 数理天地 初中版核心素养培养2 0 2 3年1 1月下课标中一个知识点则对应多个从不同侧面进行规定的实验要求,对实验要求重在实验本身.如对于“滑动摩擦力”这个知识点,在中国课标中仅有一个实验(“探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关”)进行了要求,强调了滑动摩擦力这一知识点.俄罗斯课标中则规定了三个相关实验:“滑动摩擦力跟物体重力和接触地面性质的关系”“研究滑动摩擦力与正压力的关系”“确定滑动摩擦系数”.这些实验要求对实验内容进行了更为具体的规定,实验要求更加明确.2 中俄两国初中物理教材(“非常”实验内容)对比分析通过对两国代表性教材(人教版教材、布雷舍娃主编2 0 1 3年德罗法出版社版本教材3)的实验部分进行对比分析,最终总结出两国在板块设置、内容的呈现和配图特点上的异同.在板块设置上,人教版教科书中的实验设计更为灵活,对演示实验、分组实验甚至小活动均有涉及,分别对应板块“演示”“实验”和“想想做做”.各个板块在教科书中的位置灵活、不固定,由所涉及的知识点的位置决定.同时,板块的着墨多少、占比情况也主要根据内容进行调整,为学生对知识的掌握和理解服务,如以“电学”内容为主的九年级知识相对抽象,这本教材中“想想做做”板块的占比为三本书中最少的,取而代之的是有一定实验门槛的“演示”(其占比情况见图1).而在俄罗斯布雷舍娃主编的这套教科书中,则只对“实验室工作和实验”进行了描述(即对应人教版中的“实验”部分),且编号在目录中进行体现,其板块位置固定,处于每一章节的章末部分.图1从实验内容的呈现上,中国的人教版教材中的实验对学生有具体的实验要求、实验目标,其中的一些实验也包括实验操作图、实验注意点及实验数据记录部分.但其对实验内容的描述并没有固定的内容结构,实验要求的描述形式根据各个章节不同知识点的要求以及实验内容进行调整.俄罗斯教科书中对于实验的要求则更具结构性,主要组成包括:对实验的简单介绍、工作目标、实验的设备和材料、具体实验步骤(包括实验流程和注意事项)、实验数据记录表、相关拓展问题.其中一些部分根据实验内容稍有调整,但整体结构固定清晰.在文字编写上,人教版教材中实验内容的描述语言更加倾向于对学生实验活动的引导和提示,语言更加生动、具有亲和力.而俄罗斯的实验要求则注重体现出科学性、严谨性的特点,语言规范准确,结构条理清晰.在实验配图上,两国在实验的原理图方面均涉及较少;对于向学生展示实验装置和实验过程、帮助学生熟悉实验器材、具象化理解实验的操作图,中国人教版教科书对其较为重视,占比达到实验总数的6 7.4%,在俄罗斯教科书中则只占比1 3.3%;对于实验数据的图表,中国人教版教材中展示较少,数量不到实验总数的5 0%,而俄罗斯教科书则非常重视对实验数据的要求,基本每个实验都有相关要求.3 中俄两国“非常”实验视频比较分析本部分所采用的中国“非常”实验视频主要来源于哔哩哔哩弹幕网和各地区教学研讨会,俄罗斯“非 常”实 验 视 频 主 要 来 源 于Y o u T u b e以 及 .对两国这几个实验视频的重要传播载体上的内容进行比较分析,尽管仍具有一定的局限性,如有些教师不愿意分享教学片段、教学过程没有录制和传播的意识等,但同样能够以小见大,体现出中俄两国在“非常”实验过程上的特点和差异.从实验内容的时长和构成上看,中国的实验视频主要由使用厂制正规的专门实验器材开展的实验(即“常规物理实验”)以及简短的趣味性实验视频972 0 2 3年1 1月下核心素养培养 数理天地 初中版构成.而俄罗斯的实验则过程较长,一个实验则具有多个分视频,每个分视频分别展现实验过程中的一个侧重面.在实验器材的关联性上,对于同一个知识点的实验,中国教学更倾向选择多个趣味性小实验进行演示,引发学生的学习兴趣,提高学生的积极性,带领学生感受实验现象.而几个实验的实验器材多样化,但对其中关联性的要求不高.而俄罗斯的教学过程中,则更倾向使用同一个实验器材进行多方面的对比.从其实验的内容呈现上,俄罗斯的实验相较于我国更加重视实验的完整性,从不同侧面进行对比,重视学生的参与过程、实验展示的艺术性.如对于惯性,我国较多利用“对垒叠中间的 象棋棋子的 抽出”“鸡蛋落水”实验以及教科书上的“拨片拨动小球”这几个实验进行演示.而俄罗斯则利用“惯性沙子与球”实验和“滑板实验”,前者凸显艺术性,后者凸显学生的参与性.4 对比分析结果总结在中国课改不断深化的过程中,物理实验的教学价值不断被强调,且在最新版课程标准中“实验探究”成为一级主题.但其实验选择的目的仍然在知识点教学的辅助上.而俄罗斯则重视物理实验独特的育人价值,重视物理实验作为教学内容对学生科学方法掌握上的作用.因此俄罗斯课程标准中的实验内容集中、板块清晰、数量更多、要求落脚在实验本身,其教科书中的实验位置固定、强调对实验数据处理的要求.实验理念的差异同时对应着设计视角上的区别,中国的教学实验重视对知识点的辅助,对学生科学探究意识的培养,因此更加地简短、丰富、有趣,能够引发学生思考、为学生进行概念学习提供帮助.而俄罗斯的教学实验更加规范和完整,注重科学的思维性,重视物理实验在科学方法教学上的独特价值.我国在早期实验器材短缺的时候,也曾广泛推广自制教具进行实验.但造成误解,认为其是没有实验器材时的“权宜之计”.但随着“非常”实验的进一步推广,其教学价值在实验教学中的地位得到重视和加强,我国教学工作者对“非常”实验不断探索,设计出了一大批优秀的“非常”物理实验,内容丰富、多样化,选用的器材广泛,但也存在着关联性上的缺失.实验设计上的区别同样带来教学效果上的差异,因此实验在教学中的应用也有所不同.中国的教学实验简短有趣,注重学生的认知规律,适合作为课堂导入,利于引发学生的学习兴趣、启发学生进行思考、对物理知识和规律具象化,符合中国重视科学探究的倾向.而俄罗斯的物理实验因为其能够从多个角度深入地展示和对比知识点,内容设计上具有较强的完整性,因此更能够贯穿整个教学课堂,帮助学生从对教学内容的认识、了解、接受,再到理解和掌握,乃至对物理规律的应用上进行建构.能够让学生及时对教学内容进行应用和反馈,帮助学生对知识点和规律进行更深层次的探究的同时,培养学生具有良好的科学素养、掌握科学研究方法,提升学生的物理知识学习能力.【本文系2 0 2 2年大学生创新训练项目“核心素养视域下中俄初中物理 非常实验教学设计与实施研究”(2 0 2 2 1 0 3 2 0 0 5 6 Z)阶段性研究成果】参考文献:1中华人民共和国教育部.义务教育物理课程标准(2 0 2 2年版).北京:北京师范大学出版社,2 0 2 2.2张艳,.普里舍娃,潘苏东,周武雷.俄罗斯基础物理教育改革三十年述评J.比较教育研究,2 0 1 7,3 9(0 5):2 6-3 4.3张艳.当代俄罗斯基础物理教育改革研究D.华东师范大学,2 0 1 8.08 数理天地 初中版核心素养培养2 0 2 3年1 1月下