話說裝備（九）*——從教育裝備均衡指數看中小學實驗教學

■艾倫 興喬

在《中國教育技術裝備》雜志2012年第30期刊出的《對教育裝備均衡指數的研究》一文中，筆者提出了教育裝備均衡指數J的概念，論述了J的表達式與計算方法，并通過實例說明了其比較使用基尼系數G測量教育裝備均衡性時的優勢。本文則運用教育裝備均衡指數J的算法對2006—2011年間全國中小學教育裝備投入的具體數據進行處理，同時針對計算結果和數據逐年變化趨勢進行分析，從而看出中小學實驗教學定位、實驗室建設標準化的重要性和緊迫性，以及與素質教育的關系。文中使用的數據來源于教育部教育管理信息中心，全國的中小學校則涉及32個省、直轄市與自治區。

1 全國中小學實驗室裝備均衡性分析

使用教育裝備均衡指數J的計算方法對全國小學校、初中校、完中校和高中校各個理科學科實驗儀器與實驗室儀器設備總額（以下簡稱實驗室總額）投入數據進行處理，圖1、圖2、圖3與圖4分別開列了各學段學校實驗室投入均衡度在2006—2011年的逐年情況。

圖1反映了全國小學校的實驗室總額投入均衡度呈逐年加大的趨勢，2011年略有降低。而且均衡指數J的值分布在0.65～0.80之間，屬于均衡度差距懸殊。使用SPSS做統計分析后得出：實驗室總額投入均衡度的平均值為0.7388，標準差為0.04760。實驗儀器投入均衡度逐年變化的標準差，數學為0.1281，自然為0.1904，離散度稍大。

圖2反映了全國初中校實驗室總額投入的均衡度在0.5～0.7之間，2009年不均衡度偏高，但整體表現比較平穩，且優于全國小學的情況，仍屬于均衡度差距懸殊的范圍。使用SPSS做統計分析后得出：實驗室總額投入均衡度的平均值為0.5867，標準差為0.05314。實驗儀器投入均衡度逐年變化的標準差，其中較大的物理為0.3469，化學為0.3622，離散度偏大。

圖2

圖3

圖4

圖3反映了全國完全中學校實驗室總額投入的均衡度在0.4～0.7之間，呈逐年變高的趨勢，但幅度較小，優于全國初中和小學的情況。使用SPSS做統計分析后得出：實驗室總額投入均衡度的平均值為0.5778，標準差為0.09489。實驗儀器投入均衡度逐年變化的標準差，其中較大的生物為0.1198，數學地理為0.1978，離散度稍大。

圖4反映了全國高中校實驗室總額投入的均衡度在0.4～0.6之間，2010年不均衡度偏高，但整體表現比較平穩，且優于全國完中、初中以及小學的情況，部分已經屬于均衡度差距較大的范圍。使用SPSS做統計分析后得出：實驗室總額投入均衡度的平均值為0.4795，標準差為0.06521。實驗儀器投入均衡度逐年變化的標準差，其中較大的生物為0.04919，數學地理為0.07484，離散度較小。

通過對這些數據的分析，可以得出一些有意義的結論。各個理科學科實驗儀器設備的投入呈現以下特點：

1）實驗室儀器設備總額投入均衡度上，高中校（平均值0.4795）好于完中校（平均值0.5778），完中校好于初中校（平均值0.5867），初中校好于小學校（平均值0.7388），說明在全國實驗室儀器設備的投入上，高中課程對實驗教學的規定均有比較統一課程標準和實驗室配備標準，且執行較好；

2）從圖表中可見，相對于其他趨勢線，實驗室儀器設備總額的不均衡度雖然較大，但是逐年平穩，沒有大起大落的情況；

3）小學校、初中校在理科學科實驗室儀器配備上的均衡性逐年變化劇烈，最低時可以達到0.2以下，而最高可以達到0.8以上，具有較大的標準差——數據的離散性說明小學和初中學段在實驗教學的課程設置標準、實驗課程標準、實驗室建設標準、實驗儀器設備產品標準等方面的缺失。

2 中小學實驗教學與素質教育的關系

論述素質教育的著作和文獻目前已經非常之多，僅以“素質教育”命名的期刊就不少于5家（如《中國素質教育研究》《素質教育博覽》《飛·素質教育》等，來自：龍源期刊網）。各個領域的專家學者以及一些政府官員，都對素質教育的定義、內涵、理念、目的、作用與意義等做了深入的闡釋。但是在學校中，人們可以輕易地指出哪些教學行為和內容是屬于應試教育的，卻不能清楚、具體地對素質教育的教學行為和內容進行規定，素質教育似乎被架空了。因此，筆者認為有必要對學校教學的素質教育內容做一些具體并具有可操作性的人為規定，使素質教育真正能夠落在實處。素質教育是一個全社會的問題，而對于學校素質教育，《中華人民共和國國民經濟和社會發展第十二個五年（2011—2015年）規劃綱要》第二十八章“加快教育改革發展”第三節“全面實施素質教育”中，對此做了明確、具體的描述：“堅持德育為先、能力為重?！边@意味著學校教育應該從只注重學生顯性知識獲取的情況，逐步走向廣泛知識獲得、崇高道德養成、多種能力培養并重的局面。在只注重學生顯性知識獲取的情況下，對學生能力（隱性知識）培養是單一的，人們比較重視在應試能力中占有較大比重的分析能力，對其他多種能力的關注度很低?！暗掠秊橄?、能力為重”的要求，正是為在校素質教育的具體內容做了一個明確、具體的人為規定。

基礎教育在校教學，學生知識的獲得是以課堂教學形式為主的，道德的養成則是通過課堂教學與其他活動實現，而多種能力培養的最好平臺就屬于實驗教學了。目前，人們普遍認為實驗教學具有3大功能。1）鞏固課堂知識。“聽一遍不如做一遍”，學生通過動手實驗能夠更加理解知識，更好地掌握知識。2）驗證科學理論?！皩嵺`出真知”，通過教師演示實驗或學生實際操作，根據實驗結果證實理論的正確性。3）探究自然規律。在教師的指導下，學生主動探索客觀事物的屬性，從中找出規律，形成自己的概念。但是，這些功能卻不能反映實驗教學最根本的作用——學生多種能力培養。而若要讓實驗教學真正發揮多種能力培養作用，首先需要論述清楚與實驗教學相關的學生能力種類、實驗教學內容、教學方法、能力測量、效果評價等一系列問題。

3 中小學實驗教學改革相關問題的思考

教育心理學將學生能力分為3類：一般能力與特殊能力；再造能力與創造能力；認識能力、操作能力與社交能力[1]。據此，筆者在分析實驗教學的特點，研究社會對學生能力的需求，對比中西方學生能力差異后，提出中國中小學實驗教學應該關注學生3大類共11種的能力：1）認識能力類，包括觀察能力、分析能力、綜合能力、邏輯思維能力等4種；2）創造能力類，包括設計能力、知識遷移能力、方法創造能力、思想實驗能力等4種；3）操作與社交能力類，包括動手能力、獨立完成任務的能力、協作完成任務的能力等3種。

實驗教學的內容應該由中小學課程標準來規定，但必須考慮學生能力這個隱性知識培養的需求問題。實驗教學的方法卻是多元的，同一個實驗內容要根據培養能力的不同而營造出完全不同的實驗教學方法。對于一個實驗結果的達成，會通過多個不同的實驗過程、途徑或方法來實現，而每一種方法則重點鍛煉學生某個方面的能力。所以，科學合理地設計實驗過程與方法是實驗教學改革的重點之一。

實驗教學改革另一項重點工作就是實驗教學的測量與評價問題。顯性知識（即書本知識）的測量與評價是非常傳統的，形式也十分單一，通過卷面考試就是了。而對于隱性知識——能力的測量與評價——則具有兩種方式，一個是依靠專家的主觀定性測量評價，另一個是科學量化的客觀定量測量評價。主觀定性評價因受到測量條件和專家知識領域的限制，顯得效率低且不夠準確；客觀定量評價則是一個全新的研究領域，目前尚沒有一個公認的測量方法和評價標準被學校正式采納與使用。筆者認為，對于學生能力水平的科學客觀測量必須依靠信息技術、計算機技術來實現。教育信息化必須為學校素質教育服務，所以必須在學生能力培養上發揮優勢，在學生能力測量上起到作用。

[1]韓永昌.心理學[M].上海:華東師范大學出版社,1993:235.