核心素養視域下中俄初中物理“非常”實驗教學比較研究

周樂為 張艷

【摘 ?要】 本文旨在通過中俄兩國的課程標準、物理教材、實驗教學視頻的對比，總結出中俄兩國在初中物理“非常”實驗在選擇理念、實驗設計視角、實驗器材選取、實驗效果呈現等不同側面的異同，從而借鑒俄羅斯初中物理實驗教學中優越性與實用性的方面，填補我國初中物理“非常”實驗教學的短板與不足，豐富初中物理課堂教學的模式，以更好地實現物理的育人價值，為我國物理核心素養的落地尋找途徑.

【關鍵詞】核心素養；初中物理；非常實驗

《義務教育課程標準（2022年版）》進一步強調了物理實驗在物理教學中的重要地位和作用，也明確提出了物理教學需要貼近學生的日常生活.而“非常”實驗能夠成為物理與生活之間的橋梁和紐帶，不僅能夠更加直觀地展現物理現象，讓實驗更加生動、有趣，而且能夠幫助學生將物理與自己過去的生活經驗、當下的生活過程聯系起來，以能夠更好地運用到未來生活中去.

中國的“非常”物理實驗的研究和運用已經取得了一定的成果，也有大量一線教師正在探索“非常”實驗的優化和如何更好地將其運用到教學中.但在我國的實踐上依然存在著起步較晚、重視程度不夠、研究學者仍集中在小范圍內等問題，因此我們也可以通過學習其他國家的先進經驗，進行揚長補短.

俄羅斯作為在物理研究上有著舉足輕重的物理大國，其早在蘇聯時期就十分重視和鼓勵物理教師自制簡單的演示實驗教具.從其專業的物理實驗室和在標準及大綱中類型豐富、數量眾多的實驗要求足以顯示出其對物理實驗的高度重視.

因此，本文以中俄兩國初中物理課程標準、代表性教材、實驗視頻的對比作為主要切入點，進一步獲取中俄兩國在“非常”實驗選擇理念、實驗設計視角、自制器材選取、實驗效果呈現等不同側面的異同，以此梳理出中俄兩國初中物理“非常”實驗特色差異，探討我國初中物理核心素養另一種落地途徑.

1 ?中俄兩國初中物理課標（“非常”實驗部分）對比分析

從實驗的分類方式及其分布位置上看，俄羅斯課標中將實驗分為“演示實驗”和“實驗室工作和實驗”，其實驗要求在各個章節中單獨構成一個板塊，集中進行羅列和規定^[1].中國的課程標準中對于實驗的要求除了“實驗探究”這一一級主題下的21個必做實驗外，其余的實驗要求均零散地分布在其余科目內容下的三級標題和二級標題后的“活動建議”中.且除了“實驗探究”這一主題明確規定了實驗類型為分組實驗，對其余的實驗類型是作為演示實驗或是作為學生分組實驗并沒有做出明確的區分^[2].

從物理實驗要求的數量上看，在我國課程標準中，“實驗探究”這一一級主題下包含“測量類學生必做實驗”9個、“探究類學生必做實驗”12個，共21個必做實驗要求，在其余一級主題中共15個三級主題體現了實驗要求.而在俄羅斯基礎教育課程標準中，規定了“演示”實驗100個，“實驗室工作及實驗”96個，共196個實驗要求.

實驗數量差異明顯的原因并非俄羅斯涉及實驗種類更多、知識點涉及更廣，而是由于俄羅斯基礎課程標準中規定的實驗要求更加具體、完整、明確.在中國的課程標準中，一個知識點僅對應一個實驗要求，對實驗要求的描述并非強調實驗的過程和內容，而是強調通過實驗學生需要掌握的知識點.俄羅斯課標中一個知識點則對應多個從不同側面進行規定的實驗要求，對實驗要求重在實驗本身.如對于“滑動摩擦力”這個知識點，在中國課標中僅一個實驗（“探究滑動摩擦力大小與哪些因素有關”）進行要求，強調在滑動摩擦力這一知識點上.俄羅斯課標中則規定了三個相關實驗：“滑動摩擦力跟物體重力和接觸地面性質的關系”“研究滑動摩擦力與正壓力的關系”“確定滑動摩擦系數”.這些實驗要求對實驗內容進行了更為具體的規定，實驗要求更加明確.

2 ?中俄兩國初中物理教材（“非常”實驗內容）對比分析

通過對兩國代表性教材（人教版教材、布雷舍娃主編2013年德羅法出版社版本教材^[4]）的實驗部分進行對比分析，最終總結出兩國在板塊設置、內容的呈現和配圖特點上的異同.

在板塊設置上，人教版教科書中的實驗設計更為靈活，對演示實驗、分組實驗甚至小活動均有涉及，分別對應板塊“演示”“實驗”和“想想做做”.各個板塊在教科書中的位置靈活、不固定，由所涉及的知識點的位置決定.同時，板塊的著墨多少、占比情況也主要根據內容進行調整，為學生對知識的掌握和理解服務，如以“電學”內容為主的九年級知識相對抽象，這本教材中“想想做做”板塊的占比為三本書中最少的，取而代之的是有一定實驗門檻的“演示”（其占比情況見圖1）.而在俄羅斯布雷舍娃主編的這套教科書中，則只對“實驗室工作和實驗”進行了描述（即對應人教版中的“實驗”部分），且編號在目錄中進行體現，其板塊位置固定，處于每一章節的章末部分.

從實驗內容的呈現上，中國的人教版教材中的實驗對學生有具體的實驗要求、實驗目標，其中的一些實驗也包括實驗操作圖、實驗注意點及實驗數據記錄的部分.但其對實驗內容的描述并沒有固定的內容結構，實驗要求的描述形式根據各個章節不同知識點的要求以及實驗內容進行調整.俄羅斯教科書中對于實驗的要求則更具結構性，主要組成包括：對實驗的簡單介紹、工作目標、實驗的設備和材料、具體實驗步驟（包括實驗流程和注意事項）、實驗數據記錄表、相關拓展問題.其中一些部分根據實驗內容稍有調整，但整體結構固定清晰.在文字編寫上，人教版教材中實驗內容的描述語言更加傾向是對學生實驗活動的引導和提示，語言更加生動、具有親和力.而俄羅斯的實驗要求則注重體現出科學性、嚴謹性的特點，語言規范準確，結構條理清晰.

在實驗配圖上，兩國在實驗的原理圖方面均涉及較少；對于向學生展示實驗裝置和實驗過程、幫助學生熟悉實驗器材、具象化理解實驗的操作圖，中國人教版教科書對其較為重視，占比達到實驗總數的67.4%，在俄羅斯教科書則只占比13.3%；對于實驗數據的圖表，中國人教版教材中展示較少，數量不到實驗總數的50%，而俄羅斯教科書則非常重視對實驗數據的要求，基本每個實驗都有相關要求.

3 ?中俄兩國“非常”實驗視頻比較分析

本部分所采用的中國 “非常”實驗視頻主要來源于嗶哩嗶哩彈幕網和各地區教學研討會，俄羅斯“非常”實驗視頻主要來源于YouTube以及Яндекс.對這幾個兩國實驗視頻的重要傳播載體上的內容進行比較分析，盡管仍具有一定的局限性，如有些教師不愿意分享教學片段、教學過程沒有錄制和傳播的意識等，但同樣能夠以小見大，體現出中俄兩國在“非常”實驗過程上的特點和差異.

從實驗內容的時長和構成上看，中國的實驗視頻主要由使用廠制正規的專門實驗器材開展的實驗（即“常規物理實驗”）以及簡短的趣味性實驗視頻構成.而俄羅斯的實驗則過程較長，一個實驗則具有多個分視頻，每個分視頻分別展現實驗過程中的一個側重面.

在實驗器材的關聯性上，對于同一個知識點的實驗，中國教學更傾向選擇多個趣味性小實驗進行演示，引發學生學習興趣，提高學生積極性，帶領學生感受實驗現象.而幾個實驗的實驗器材多樣化，但對其中關聯性的要求不高.而對于俄羅斯的教學過程中，則更傾向使用同一個實驗器材進行多方面的對比.

從其實驗的內容呈現上，俄羅斯的實驗相較于我國更加重視實驗的完整性，從不同側面進行對比，重視學生參與過程、實驗展示的藝術性.如對于慣性，我國較多利用“對壘疊中間的象棋棋子的抽出”“雞蛋落水”實驗以及教科書上的 “撥片撥動小球”這幾個實驗進行演示.而俄羅斯則利用“慣性沙子與球”實驗和“滑板實驗”，前者凸顯藝術性，后者凸顯學生的參與性.

4 ?對比分析結果總結

在中國課改不斷深化的過程中，物理實驗的教學價值不斷被強調，且在最新版課程標準中“實驗探究”成為一級主題.但其實驗選擇的目的仍然在知識點教學的輔助上.而俄羅斯則重視物理實驗獨特的育人價值，重視物理實驗作為教學內容對學生科學方法掌握上的作用.因此俄羅斯課程標準中的實驗內容集中、板塊清晰、數量更多、要求落腳在實驗本身，其教科書中的實驗位置固定、強調對實驗數據處理的要求.

實驗理念的差異同時對應著設計視角上的區別，中國的教學實驗重視對知識點的輔助，對學生科學探究意識的培養，因此更加地簡短、豐富、有趣，能夠引發學生思考、為學生概念學習提供幫助.而俄羅斯的教學實驗更加規范和完整，注重科學的思維性，重視物理實驗在科學方法教學上的獨特價值.

我國在早期實驗器材短缺的時候，也曾廣泛推廣自制教具進行實驗.但造成誤解，認為其是沒有實驗器材時的“權宜之計”^[13].但隨著“非常”實驗的進一步推廣，其教學價值和在實驗教學中的地位得到重視和加強，我國教學工作者對“非常”實驗不斷探索，設計出了一大批優秀的“非常”物理實驗，內容豐富、多樣化，選用的器材廣泛，但也存在著關聯性上的缺失.

實驗設計上的區別同樣帶來教學效果上差異，因此實驗在教學中的應用也有所不同.中國的教學實驗簡短有趣，注重學生認知規律，適合作為課堂導入，利于引發學生學習興趣、啟發學生進行思考、對物理知識和規律具象化，符合中國重視科學探究的傾向.而俄羅斯實驗因為其能夠從多個角度深入地展示和對比知識點，內容設計上具有較強的完整性，因此更能夠貫穿整個教學課堂，幫助學生從對教學內容的認識、了解、接受，再到理解和掌握，乃至對物理規律的應用上進行建構.能夠讓學生能夠及時對教學內容進行應用和反饋，幫助學生對知識點和規律進行更深層次的探究的同時，培養學生具有良好的科學素養、掌握科學研究方法，為學生對物理知識、方法、能力進行建構.

【本文系2022年大學生創新訓練項目“核心素養視域下中俄初中物理‘非常實驗教學設計與實施研究”（202210320056Z）階段性研究成果】

參考文獻：

[1]中華人民共和國教育部．義務教育物理課程標準（2022年版）．北京：北京師范大學出版社，2022.

[2]張艷，Н.С.普里舍娃，潘蘇東，周武雷.俄羅斯基礎物理教育改革三十年述評[J].比較教育研究，2017，39（05）：26-34.

[3]張艷.當代俄羅斯基礎物理教育改革研究[D].華東師范大學，2018.