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李春密、李子恒、秦晓文:用好物理教学装备配置标准,有效提升物理实验教学质量

 2019-06-03   新闻来源:教育部  52 次

  2018年习近平总书记在致世界公众科学素质促进大会贺信说道:“中国高度重视科学普及,不断提高广大人民科学文化素质。”面对经济、科技的迅猛发展和社会生活的深刻变化,面对新时代社会主要矛盾的转化,面对新时代对全体国民素养和人才培养的新要求,提高学生科学文化素养势在必行。而提升科学文化素养,离不开实验教学。为更好地服务中小学实验教学,规范和引领义务教育阶段教学装备的科学配备,保障和支持学校的基本教学活动,构建基于学生发展需求、以学生为中心的学习内容、学习方式和教学设施设备深度融合的学习环境,促进学生核心素养的发展,教育部组织专家对现行的《初中理科教学仪器配备标准(JY/T0386-2006)》进行全面的制修订,并将各学科标准分别独立成册发布,物理学科单独形成《初中物理教学装备配置标准(JY/T 0619-2019)》(以下简称新《标准》)。

  一、新《标准》的特点

  1.彰显实验教学装备的育人功能。义务教育阶段是落实立德树人根本任务的重要学段,注重品行培养,激发学习兴趣,养成良好习惯。义务教育物理课程是一门注重实验的自然科学基础课程,强调让学生经历实验探究过程,学习科学知识和科学探究方法,提高分析问题和解决问题的能力。新《标准》不仅关注实验仪器设备本身,还给出了基于该实验仪器设备的基本、拓展实验等教学活动建议,以及活动对应的物理观念、科学思维、科学探究、科学态度与责任、技术应用等素养目标,为情境创设、概念引入、规律验证、实验探究、应用创新等多样化的教学活动提供了教学器材及教学取向,突出强调了装备的育人价值,丰富了实验教学的新内涵。

  新《标准》还特别重视贯彻落实习近平新时代中国特色社会主义思想,有机融入了社会主义核心价值观,结合实验活动配置了传统文化科技成果和我国科技新成果、新技术、新产品,引导学生尊重中华民族的优秀文明成果,弘扬传统文化,关注我国科技发展的新成就,增强学生的文化自信、民族自信与国家认同,充实了学生的社会责任感、创新精神及实践能力等相关内容,深入挖掘了以物理教学装备为载体的物理实验的育人功能,帮着学生形成正确的价值观念、必备品格和关键能力。

  2.更加突出服务教学的理念。新《标准》首要目的是为学科教学服务,满足物理课程和实验教学改革的需求。新《标准》以实验仪器及器材的易选择、易操作、易整理、易存储、易管理为基本理念,既注重了现有配备仪器的有效使用,又注意了以数字化实验为代表的现代装备的发展;以提高物理实验仪器的使用效率为目标,改变了原有仪器配置标准以实验仪器分类为线索的组织方式,突出了以课程标准规定的、符合国际科学教育发展趋势的学习主题(或大概念、核心概念)为线索组织分类,方便教师根据课标内容选择、使用、管理实验器材,适应学校教学及管理的实际需求,将服务对象从以前装备管理人员、实验员扩展到了学科教师,大大提高了《标准》的使用价值和应用范围。

  3.注重创新驱动。新《标准》坚持把创新摆在装备框架研究及器材配置的核心位置,以物理学习主题(或大概念、核心概念)为核心,把实验教学内容结构化,以主题为引领,促进装备活动化、模块化、课程化,形成了装备、教学、课程融合发展的新局面,引导教师探索新型学习环境下的“教”与“学”的模式,注重从传授式、讲授式教学向实践性学习、情境化学习、基于问题的学习、项目式学习等的转变,充分发挥教学仪器设备的生命力,助推物理教师深化教学改革,进一步培养学生的实践能力、问题解决能力和创新能力。

  新《标准》还根据经济社会发展新变化、科学技术进步新成果,及时更新了信息化设备,引入虚拟仿真等技术手段代替有毒、有害和无法观察的实验活动,通过AR技术等虚拟过程、虚拟时空缩放、虚拟实物,增加了教学的交互性、沉浸性,提升学生的信息意识及信息应用能力;减少了演示设备,大幅增加了探究设备和应用、制作类器材,促进讲授式教学向探究性学习转变;适当引入数字化仪器、传感器、激光切割机、新能源等先进的测量、加工、设计、制作设备,支撑研究性学习、创客活动、STEAM等新型教学方式,为实验教学转型升级和创新提供了条件保障。

  4.坚持质量为先。新《标准》以《中国制造2025规划纲要》提出的人才要求为目标,把质量作为实验仪器及配置标准的生命线,引用了约150项国家及行业标准,细化了各项设备器材的规格、型号及教学性能要求,为教育行政部门、教研部门配置器材,以及教师检查和验收提供了明确的、可操作的依据,为生产企业提出了质量要求,从而强化了实验仪器的质量控制。新《标准》坚持以人为本,采用了更环保、更科学、更安全的实验方案,强化了激光产品、含蓝光显示屏以及药品的管理与使用,为师生提供了安全环保的实验条件。

  5.结构更加合理优化。现行义务教育物理课程标准有一个显著特点是开放性,对教学内容只做了原则性的规定,为教材编写者提供了较大的发挥余地。全国现行主流的几套物理教材各具特色,教学内容、实验方法都有很大差异,给教学实验仪器的配置带来诸多新问题。新《标准》在科学论证的基础上,进一步优化结构,合理设置“基本”和“选配”项目,既能较为全面地体现课程标准基本要求,又提供一定的选择性和开放性,满足不同地区、不同学校、不同教材、不同教学方式的个性化需求。

  二、落实新《标准》,推动装备、教学与管理一体化发展

  1.落实新《标准》,提升物理实验教学和学科教学装备的育人功能

  实验教学过程是学生探索求知、体验创新的过程,是培养认知能力、合作能力、创新能力、职业能力、动手实践能力和解决问题的能力的过程,对提高和开发学生的创新潜质具有重要意义,也是培养创新型人才的重要途径。物理教师应以本次义务教育物理教学装备配置标准的颁布为契机,加强物理教育教学研究,充分利用好各类教学装备,转变教学方式,开发丰富多样的实验与实践活动,不断提升物理实验教学质量,实现育人功能。

  2.利用新《标准》,突破物理实验教学的瓶颈问题

  目前义务教育物理实验教学存在的问题主要集中在以下几方面:对物理实验教学的重要性认识不足,特别是对自主和探究性实验重视不够;实验器材在质量、数量以及功能等方面不能满足物理实验教学及探究活动的要求;个别学校不开或少开实验课,存在开不足、开不齐、开不好等问题;实验教学方式不合理,存在教师黑板上讲实验、多媒体看实验、菜单式做实验等问题,由此导致学生实践能力、创新能力严重不足,解决实际问题能力薄弱,缺乏批判性思维等问题。这与国家发展对创新人才的需求不相适应。新《标准》发布后,各地要立足于一线教学使用,激励初中物理教师利用好新《标准》,坚持问题导向,加强和改进实验教学,充分发挥教学装备的作用,不断提升实验教学效益和质量,推动物理实验教学更上一层新台阶。

  3.补齐短板,推动城乡义务教育均衡发展

  科学、规范的装备标准是落实物理课程标准、支撑物理教学改革和师生安全教学的基本保障,是中小学校建设、配置、督导、评估的重要参考。新《标准》的实施将为农村地区、贫困地区以及薄弱学校的发展提供进一步的保障,改善因缺少器材影响实验教学的情况,促进义务教育城乡一体化发展,为2020年全面建成小康社会奠定基础。

  4.提升管理质量,为物理实验教学保驾护航

  各级教育装备管理部门要以新《标准》为依据,严格把好教学装备的质量关,为学校提供安全、可靠、环保的实验教学环境;建立科学、合理的实验室及实验器材的使用、管理制度,以配促用、以管促用,不断提升实验教学装备的使用效益,不断激发物理教师进行实验装备研究与实验创新的热情,倡导深度的实验研究与创新,引导前瞻性实验装备创新的推广,建立实验教学装备创新成果遴选、孵化、应用、推广机制。发挥社会各界力量参与实验教学装备工作的作用,建立物理实验教学装备创新发展的新生态,建立厂家、高科技企业、教育界协同创新的教学装备机制,注重将科技发展的新成果引进教学,体现教学装备的时代性。

  此外,还应及时组织编写配套的实验教学指南,加强新《标准》宣传与培训,确保政策宣传到位、使用到位。新《标准》不仅引入了新理念、新内容、新成果,更主要的是释放了持续深化教学装备研究、持续修订教学装备标准、不断推进教学装备改革的信号。新《标准》的发布将成为我国深化初中物理教学装备改革的新起点,开启物理教学装备的新时代。各级教育装备管理部门要以此为契机,系统规划、深化改革,提升管理质量,为物理实验教学保驾护航。(北京师范大学物理系博士生导师、教授 李春密,北京教育科学研究院基础教育教学研究中心书记兼副主任 李子恒,北京教育科学研究院物理室主任 秦晓文)


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