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中小學六學科教學裝備配置标準發布專家系列文章之三
用好物理教學裝備配置标準,有效提升物理實驗教學質量

2019-05-31     來源: 教育部

       2018年習近平總書記在緻世界公衆科學素質促進大會賀信說道:“中國高度重視科學普及,不斷提高廣大人民科學文化素質。”面對經濟、科技的迅猛發展和社會生活的深刻變化,面對新時代社會主要矛盾的轉化,面對新時代對全體國民素養和人才培養的新要求,提高學生科學文化素養勢在必行。而提升科學文化素養,離不開實驗教學。為更好地服務中小學實驗教學,規範和引領義務教育階段教學裝備的科學配備,保障和支持學校的基本教學活動,構建基于學生發展需求、以學生為中心的學習内容、學習方式和教學設施設備深度融合的學習環境,促進學生核心素養的發展,教育部組織專家對現行的《初中理科教學儀器配備标準(JY/T0386-2006)》進行全面的制修訂,并将各學科标準分别獨立成冊發布,物理學科單獨形成《初中物理教學裝備配置标準(JY/T 0619-2019)》(以下簡稱新《标準》)。

  一、新《标準》的特點

  1.彰顯實驗教學裝備的育人功能。義務教育階段是落實立德樹人根本任務的重要學段,注重品行培養,激發學習興趣,養成良好習慣。義務教育物理課程是一門注重實驗的自然科學基礎課程,強調讓學生經曆實驗探究過程,學習科學知識和科學探究方法,提高分析問題和解決問題的能力。新《标準》不僅關注實驗儀器設備本身,還給出了基于該實驗儀器設備的基本、拓展實驗等教學活動建議,以及活動對應的物理觀念、科學思維、科學探究、科學态度與責任、技術應用等素養目标,為情境創設、概念引入、規律驗證、實驗探究、應用創新等多樣化的教學活動提供了教學器材及教學取向,突出強調了裝備的育人價值,豐富了實驗教學的新内涵。

  新《标準》還特别重視貫徹落實習近平新時代中國特色社會主義思想,有機融入了社會主義核心價值觀,結合實驗活動配置了傳統文化科技成果和我國科技新成果、新技術、新産品,引導學生尊重中華民族的優秀文明成果,弘揚傳統文化,關注我國科技發展的新成就,增強學生的文化自信、民族自信與國家認同,充實了學生的社會責任感、創新精神及實踐能力等相關内容,深入挖掘了以物理教學裝備為載體的物理實驗的育人功能,幫着學生形成正确的價值觀念、必備品格和關鍵能力。

  2.更加突出服務教學的理念。新《标準》首要目的是為學科教學服務,滿足物理課程和實驗教學改革的需求。新《标準》以實驗儀器及器材的易選擇、易操作、易整理、易存儲、易管理為基本理念,既注重了現有配備儀器的有效使用,又注意了以數字化實驗為代表的現代裝備的發展;以提高物理實驗儀器的使用效率為目标,改變了原有儀器配置标準以實驗儀器分類為線索的組織方式,突出了以課程标準規定的、符合國際科學教育發展趨勢的學習主題(或大概念、核心概念)為線索組織分類,方便教師根據課标内容選擇、使用、管理實驗器材,适應學校教學及管理的實際需求,将服務對象從以前裝備管理人員、實驗員擴展到了學科教師,大大提高了《标準》的使用價值和應用範圍。

  3.注重創新驅動。新《标準》堅持把創新擺在裝備框架研究及器材配置的核心位置,以物理學習主題(或大概念、核心概念)為核心,把實驗教學内容結構化,以主題為引領,促進裝備活動化、模塊化、課程化,形成了裝備、教學、課程融合發展的新局面,引導教師探索新型學習環境下的“教”與“學”的模式,注重從傳授式、講授式教學向實踐性學習、情境化學習、基于問題的學習、項目式學習等的轉變,充分發揮教學儀器設備的生命力,助推物理教師深化教學改革,進一步培養學生的實踐能力、問題解決能力和創新能力。

  新《标準》還根據經濟社會發展新變化、科學技術進步新成果,及時更新了信息化設備,引入虛拟仿真等技術手段代替有毒、有害和無法觀察的實驗活動,通過AR技術等虛拟過程、虛拟時空縮放、虛拟實物,增加了教學的交互性、沉浸性,提升學生的信息意識及信息應用能力;減少了演示設備,大幅增加了探究設備和應用、制作類器材,促進講授式教學向探究性學習轉變;适當引入數字化儀器、傳感器、激光切割機、新能源等先進的測量、加工、設計、制作設備,支撐研究性學習、創客活動、STEAM等新型教學方式,為實驗教學轉型升級和創新提供了條件保障。

  4.堅持質量為先。新《标準》以《中國制造2025規劃綱要》提出的人才要求為目标,把質量作為實驗儀器及配置标準的生命線,引用了約150項國家及行業标準,細化了各項設備器材的規格、型号及教學性能要求,為教育行政部門、教研部門配置器材,以及教師檢查和驗收提供了明确的、可操作的依據,為生産企業提出了質量要求,從而強化了實驗儀器的質量控制。新《标準》堅持以人為本,采用了更環保、更科學、更安全的實驗方案,強化了激光産品、含藍光顯示屏以及藥品的管理與使用,為師生提供了安全環保的實驗條件。

  5.結構更加合理優化。現行義務教育物理課程标準有一個顯著特點是開放性,對教學内容隻做了原則性的規定,為教材編寫者提供了較大的發揮餘地。全國現行主流的幾套物理教材各具特色,教學内容、實驗方法都有很大差異,給教學實驗儀器的配置帶來諸多新問題。新《标準》在科學論證的基礎上,進一步優化結構,合理設置“基本”和“選配”項目,既能較為全面地體現課程标準基本要求,又提供一定的選擇性和開放性,滿足不同地區、不同學校、不同教材、不同教學方式的個性化需求。

  二、落實新《标準》,推動裝備、教學與管理一體化發展

  1.落實新《标準》,提升物理實驗教學和學科教學裝備的育人功能

  實驗教學過程是學生探索求知、體驗創新的過程,是培養認知能力、合作能力、創新能力、職業能力、動手實踐能力和解決問題的能力的過程,對提高和開發學生的創新潛質具有重要意義,也是培養創新型人才的重要途徑。物理教師應以本次義務教育物理教學裝備配置标準的頒布為契機,加強物理教育教學研究,充分利用好各類教學裝備,轉變教學方式,開發豐富多樣的實驗與實踐活動,不斷提升物理實驗教學質量,實現育人功能。

  2.利用新《标準》,突破物理實驗教學的瓶頸問題

  目前義務教育物理實驗教學存在的問題主要集中在以下幾方面:對物理實驗教學的重要性認識不足,特别是對自主和探究性實驗重視不夠;實驗器材在質量、數量以及功能等方面不能滿足物理實驗教學及探究活動的要求;個别學校不開或少開實驗課,存在開不足、開不齊、開不好等問題;實驗教學方式不合理,存在教師黑闆上講實驗、多媒體看實驗、菜單式做實驗等問題,由此導緻學生實踐能力、創新能力嚴重不足,解決實際問題能力薄弱,缺乏批判性思維等問題。這與國家發展對創新人才的需求不相适應。新《标準》發布後,各地要立足于一線教學使用,激勵初中物理教師利用好新《标準》,堅持問題導向,加強和改進實驗教學,充分發揮教學裝備的作用,不斷提升實驗教學效益和質量,推動物理實驗教學更上一層新台階。

  3.補齊短闆,推動城鄉義務教育均衡發展

  科學、規範的裝備标準是落實物理課程标準、支撐物理教學改革和師生安全教學的基本保障,是中小學校建設、配置、督導、評估的重要參考。新《标準》的實施将為農村地區、貧困地區以及薄弱學校的發展提供進一步的保障,改善因缺少器材影響實驗教學的情況,促進義務教育城鄉一體化發展,為2020年全面建成小康社會奠定基礎。

  4.提升管理質量,為物理實驗教學保駕護航

  各級教育裝備管理部門要以新《标準》為依據,嚴格把好教學裝備的質量關,為學校提供安全、可靠、環保的實驗教學環境;建立科學、合理的實驗室及實驗器材的使用、管理制度,以配促用、以管促用,不斷提升實驗教學裝備的使用效益,不斷激發物理教師進行實驗裝備研究與實驗創新的熱情,倡導深度的實驗研究與創新,引導前瞻性實驗裝備創新的推廣,建立實驗教學裝備創新成果遴選、孵化、應用、推廣機制。發揮社會各界力量參與實驗教學裝備工作的作用,建立物理實驗教學裝備創新發展的新生态,建立廠家、高科技企業、教育界協同創新的教學裝備機制,注重将科技發展的新成果引進教學,體現教學裝備的時代性。

  此外,還應及時組織編寫配套的實驗教學指南,加強新《标準》宣傳與培訓,确保政策宣傳到位、使用到位。新《标準》不僅引入了新理念、新内容、新成果,更主要的是釋放了持續深化教學裝備研究、持續修訂教學裝備标準、不斷推進教學裝備改革的信号。新《标準》的發布将成為我國深化初中物理教學裝備改革的新起點,開啟物理教學裝備的新時代。各級教育裝備管理部門要以此為契機,系統規劃、深化改革,提升管理質量,為物理實驗教學保駕護航。(北京師範大學物理系博士生導師、教授 李春密,北京教育科學研究院基礎教育教學研究中心書記兼副主任 李子恒,北京教育科學研究院物理室主任 秦曉文)

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