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

教育部1978年以来围绕教学大纲和教材制定了中小学理科教学仪器配备目录,之后分别于1985年、1993年、2000年、2006年多次作出修整,规范和指导着义务教育阶段学校教学装备的配置。秉承“百年大计,教育为本”的一贯宗旨,2018年教育部又再一次对2006版的《初中理科教学仪器配备标准》进行了全面修订,并将各学科标准分别独立成册发布,生物学科单独形成《初中生物教学装备配置标准(JY/T
0621—2018)》(以下简称《标准》)。

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》)。

这是我国教学装备标准研制进程中的一个重要里程碑。《标准》的研制与发布,不仅展现了近十几年来我国生物教学装备研究与实践的新成果,而且有力呼应了当前素养导向教育教学改革对教学装备的新要求。

一、新《标准》的特点

《标准》的执行以教育部颁布的《义务教育生物学课程标准(2011年版)》为基本依据,以现行义务教育生物学教科书为基本参照,以学生学科核心素养发展为基本遵循,以加强实验等实践性教学活动,落实立德树人根本任务为目标。

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。

一、新《标准》的特点

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。

1.与课程标准紧密联系。《标准》修改了教学装备的分类方式,按照装备的功能,划分成了“实验室基础器材”和“主题学习器材”两类。其分类借鉴初中生物课程标准的内容主题,从科学探究、生物体的结构层次、生物与环境、生物圈中的绿色植物、生物圈中的人、动物的运动和行为、生物的生殖、发育与遗传、生物的多样性、生物技术、健康地生活等十个一级主题的不同方面组织装备内容,更好地适应现行课程标准、教材内容及教学目标。围绕学科课程标准规定的实验实践活动主题配置器材与资源,这使得教学装备与生物课标的关联有效外显,便于管理者和教师从教学应用的角度重新认识器材的功能,定位更加准确。

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。

2.为教学服务。《标准》实现了按学科装备的功能进行分类,着力解决教学中的实际问题,优化装备的技术指标参数和教学性能要求,优先考虑教育教学需要的应入尽入。引入了微波炉、电磁炉、榨汁机、超声波清洗机等设备,接地气的减轻了基层实验教师加热,制液,清洗的工作量,提高了工作效率。

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。

3.以育人为宗旨。《标准》引入了“实践活动建议”,不仅为各基层学校配置学科教学装备和使用提供指引,更为培养学生创新精神和实践能力创造了条件。同时,《标准》参照高中生物学学科核心素养,结合初中生物学实践活动的特点和要求,从“生命观念”“科学思维”“科学探究”“社会责任”等四个方面描述初中生所应发展的生物学学科核心素养,既有引领性,又强调了育人目标。

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.突出实用性、环保性、安全性。《标准》充分考虑了教学要求,关注材料“好不好用”的问题,增加了消耗性材料删除了不实用、不环保、有安全隐患的仪器设备。首次引入了如“紧急喷淋器”、“洗眼器”、“灭火毯”、“防护面罩”、“一次性PE手套”等器材,并规定了灭火毯和一次性PE手套为必配器材,并去除了氯化钡这类危险药品。

澳门新葡亰官方登录,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.着眼于未来教育。《标准》广泛采用新技术、新工艺、新材质器材,充分融合教育教学改革信念,将装备与课程、教材、教学活动进行融合设计,并充分强调了学科核心素养培育要求,使得学科教学装备成为学科教育教学活动的有机组成部分。增加了新型视听设备以及适应社会进步与技术发展更新换代的新产品。如引入了数字传感器和数码显微镜,将以前学生“镜下看没看见不知道,看到了想交流难以指明位置,看的好了难分享”的观察实验结果利用“互联网+教育”的现代化教学仪器投射在互动白板上,使得“观察精准,实时上传,资源共享”成为可能。较好地关注学生感受,对学生情感态度价值观的培养起到积极地促进作用。

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。

6.体系更清楚。将2006年标准中识别物品录入系统的“编号”“分类与代码”科学的合并为“分类代码”录入资产系统,排除了之前“分类与代码”排头出现字母计算机排序混乱的问题,并能通过编号识别资产分类,装备属性、使用范畴、装备品种、规格属性等五级信息。

二、落实新《标准》,推动装备、教学与管理一体化发展

7.描述更准确。将原先对装备“功能”的描述改为了“教学性能要求”,不但有明确的数据参数,而且各装备参数间相互配套。例如“30605006203橡胶管”“内径6mm”的要求与“30603007112三通连接管”“直径7-8mm”,“30605005203玻璃弯管”“直径7-8mm”的规格相互匹配适宜。切实体会到了专家组成员查标准,下市场,勤比对,听反馈的务实作风和成效。

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

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