中学物理实验研究现状

    南娇娇 饶黄云

    

    

    

    摘 要：物理实验作为物理教学中重要的一部分，不仅可以培养学生的观察能力、思维能力、实践操作能力等，同时也是国家推动教育改革的推进剂，故而备受学者关注。本文以中国知网（CNKI）检索核心期刊和 CSSCI 期刊为样本，从4个方面对中学物理实验研究状况进行可视化分析，并对后续的研究做出一些展望。

    关键词：中学物理实验;可视化分析;研究现状;展望

    0 引言

    在中学物理教学中着重培养学生的物理实验素养，为学生打下良好的物理实验基础。新一轮基础教育改革强调培養学生自主进行实验的能力，增强学生的创新能力和创新意识，同时提高学生的动手能力和实践操作能力。学生借助中学物理实验可以更好地实现物理现象的观察、物理规律的探索，增强对物理知识的理解，进一步提高物理分析能力和运用能力。

    1 研究过程与分析

    1.1 研究对象与思路设计

    本文以中国知网（CNKI）学术期刊数据库为研究对象，在高级搜索界面下，将主题设定为“中学物理实验”，并含“中学物理教学”，检索时间限定为1997-2020，包含基础科学、工程科技、哲学与人文科学、社会科学、信息科技，为条件进行筛选文献总数629 篇。以这些样本文献为研究对象，分析中学物理实验研究现状并结合实际分析现象所隐含的问题。研究要素包括以下4个方面：年均发文数量、关键词共现网络、学科分类及机构分布。其中运用 Microsoft Excel 2007对检索文献进行归类和数据筛选。通过软件提供的图表对中学物理实验研究中的热点问题进行分析总结，并对今后的研究趋势进行合理预测。

    1.2 研究内容及过程分析

    如图表1所示，可以看出期刊中有关中学物理实验的载文数量基本保持曲线型上升，1997-2000年间，年均论文数量在7篇以下，这一时期正处于我国中学物理实验的起步阶段。2001年初教育部颁布《义务教育物理课程标准（实验稿）》后，年均发文数量增加但未突破20篇。2003年国家教育部颁布《普通高中物理课程标准（2003版）》。在此背景下，中学物理教育受到全社会的广泛关注，中学物理教师也积极投入到教科研行列之中，发文数量基本呈现逐步增长近40篇的态势。在2011年《义务教育物理课程标准（2011年版）》颁布后，同样出现激增至48篇，随后回落到40篇左右。2017年《普通高中物理课程标准（2017年版）》颁布后，随着人们对中学实验教育的关注度逐年增加，以及部分省份增加高考对实验的要求后，物理实验教育成为教育发展的重点，关于中学物理实验的教学研究文献一直持续稳定增长。

    共现分析是一种定量化的分析方法。主要是将各种信息载体中的共现信息进行分析，来表现信息之间的关联与其特征项所隐含的寓意。关键词是文章主要研究的高度概括，提取关键词做共现分析可以初步了解相关课题的研究新动向，在此基础上做预测。

    如图表2所示的关键词共现网络图，图表3所示的关键词分布所示，可以看出“中学物理”这个关键词是所有共现分析关键词的中心节点，“物理实验”“实验教学”“物理教学”等关键词均围绕“中学物理”进行展开。由此可见，关于物理实验和实验教学的相关研究是中学物理教学研究的重点，物理实验和实验教学是热门科研课题，中学物理实验、演示实验、中学物理教学紧随其后，可见物理实验在中学物理教学中的热度与关注度。自2001年起，近20年的中学物理实验的教研方向都以“创新”“改革”为导向，做实验教学思维、教学理论融合、教学设计、教学方式、教具创新等方面的努力。随着国家推动中学教育迅速发展与课程结构的不断优化，“以人为本”“核心素养”“STS教学”“深度学习理念”等的教育理念的渗透，中学物理与物理课程、人文教育、物理学史、物理实验与实训的结合以及物理课程在衔接本科和研究生层次高等教育的开展等方面的问题必将成为研究的热门话题，且中学物理实验教育作为物理学课程体系的知识基础，必定会受到越来越多学者的关注，相应的研究成果也会对实际教学提供一定的理论支持。

    以“中学物理实验”为主题论文的学科分情况统计得出学科分布较为广泛，涉及物理学、教育理论与管理、计算机、机械等学科。这说明在当下中学物理实验教育中，物理学已经渗透到各专业教学中。学科分布主要集中在物理和教育两大学科，这表明与中学物理实验相关的研究主要集中在教材、教法方面的探讨，中学物理实验与其他学科交叉的研究较少。在硕士论文的学科分布中主要在课程与教学论、教育技术学两大领域。从文献中发现很多是针对一些具体的方法开展物理实验的研究，比如STS方法、分层教学法以及探究式教学法。但是随着新的教学理论、心理学理论的融入通过合理的调整可作为下一步的研究课题。

    如图表4所示为机构分布图。课题论文的产出机构地区分布可以反映该课题被关注的热度以及该地区这一课题相应的教育科研发展水平。分析图表可以看到，关于“中学物理实验”的研究江苏省的论文产出量是最多的，南京师范大学居于榜首占比18.03%，其次是云南省的云南师范大学占比13.11%，再者是湖北黄冈师范学院11.48%，重庆西南大学、陕西师范大学均为9.84%。各大高校教师对教学和科研的关注程度往往也反映出中学实验教学在当地的发展程度，在图表中可以看出关于中学物理实验教育的科研关注度较为广泛，多数省市均有论文产出，这一现象更说明中学物理实验教学得到全国范围内的广泛关注。

    2 结论与展望

    本文基于CNKI的文献检索对中学物理实验的相关研究课题进行分析，发现从1997-2020年间，关于中学物理实验的相关研究虽起步较晚，但年均发文数量比较可观，但是核心期刊中载文量、硕博士的关注度较少，故而相关研究的深度有待提高。从文献研究的学科分布来看，虽然广泛，但主要集中在物理课程方面，关于其各领域的涉及密度都不够，在新型行业及领域不够广泛、深入;对文献关键词共现分析可知关于中学物理实验的研究集中在“物理实验”“实验教学”“物理教学”等方面。鉴于此，进一步对研究中学物理实验提出一些初步建议。相信在中学物理实验备受关注的今天，相关研究一定会更好地指导物理教学实践，更好地促进中学物理实验整体发展。

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    基金项目：本文为江西省基础教育研究课题“基于深度学习理念探究中学物理实验创新研究”（课题编号：SZUDHWL2019-1001）阶段性成果;江西省研究生创新基金项目“探究中学物理知识衔接思维导图提高教学质量的可行性”（课题编号：YC2019-S286）阶段性成果。

    作者简介：南娇娇（1993-），女，汉族，陕西省延安市人，硕士研究生，东华理工大学，研究方向：中学物理教育

    饶黄云（1965-），男，汉族，江西抚州人，副教授，教育硕士导师，研究方向：物理教学及量子几何研究。E-mail：rao18@163.com