曹志峰，帥詩萱

(1.貴州師范大學(xué)，貴州貴陽 550025；2.貴州省教育科學(xué)院，貴州貴陽 550081)

一、問題提出

隨著高等院校以及人力資本市場(chǎng)對(duì)中學(xué)人才培養(yǎng)質(zhì)量的日益重視和不斷強(qiáng)化，“多元、自主、全面”已成為中學(xué)教育的國際發(fā)展趨勢(shì)[1]。2014年9月，國務(wù)院頒布實(shí)施《關(guān)于深化考試招生制度改革的實(shí)施意見》(國發(fā)〔2014〕35號(hào))以來，我國已有21個(gè)省市啟動(dòng)了新一輪高考綜合改革。新高考改革取消了文理分科，核心是賦予中學(xué)生選擇考試科目的自主權(quán)，在增加學(xué)生考試科目可選擇性、促進(jìn)高中辦學(xué)多樣化以及分散學(xué)生考試壓力等方面取得了積極成效[2]。然而，在新高考改革的推進(jìn)過程中，部分考生、家長(zhǎng)和學(xué)校等為實(shí)現(xiàn)選考科目利益最大化，呈現(xiàn)出“棄考物理”和“田忌賽馬”等功利心態(tài)，由此引發(fā)“理科萎縮”風(fēng)險(xiǎn)。例如，學(xué)習(xí)能力一般的學(xué)生傾向于放棄考試難度較大、學(xué)優(yōu)生人數(shù)較多的物理科目，退而選擇競(jìng)爭(zhēng)壓力較小的地理、生物等科目，由此造成物理科目的選考比例大幅下滑[3]。與此同時(shí)，貴州、四川、云南、廣西和西藏歷年高考同批次文科錄取分?jǐn)?shù)線普遍高于理科。以2021年高考為例，貴州、四川、云南、廣西和西藏(漢)文科一本錄取線分別比理科線高出100分、20分、45分、43分和33分，文科二本錄取線分別比理科線高出112分、44分、65分、65分和10分。相對(duì)文科而言，貴州、四川、云南、廣西和西藏五省(區(qū))存在“理科薄弱”問題。在基礎(chǔ)教育階段，理科通常是數(shù)學(xué)、物理、化學(xué)和生物學(xué)科的統(tǒng)稱，以及新近在義務(wù)教育階段設(shè)置的“科學(xué)”學(xué)科[4]。在西方國家，與之相似的是“Science”，它通常包括物理、化學(xué)、生物和地理四門學(xué)科。結(jié)合新高考改革，本文所說的理科是指數(shù)學(xué)、物理、化學(xué)和生物四門學(xué)科，簡(jiǎn)稱數(shù)理化生。盡管關(guān)于“理科”的定義不完全一致，但是理科課程及相關(guān)專業(yè)對(duì)經(jīng)濟(jì)和社會(huì)進(jìn)步的重要性卻是國際公認(rèn)的，其主要目標(biāo)是培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)理邏輯、理性思維、綜合分析和解決問題能力，這對(duì)學(xué)生奠定研究基礎(chǔ)、拓展研究視野、推動(dòng)驅(qū)動(dòng)創(chuàng)新以及培育具有科學(xué)素養(yǎng)的現(xiàn)代公民具有重要的基石作用。當(dāng)前，我國基礎(chǔ)教育出現(xiàn)的“理科萎縮”風(fēng)險(xiǎn)和“理科薄弱”問題已不是單純的教育問題，而是上升為國家人才隊(duì)伍建設(shè)和區(qū)域經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展進(jìn)步的重大戰(zhàn)略問題。已有研究表明，基礎(chǔ)教育階段理科問題已引發(fā)高校專業(yè)人才培養(yǎng)“失根”、工程技術(shù)人員供給失衡及經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)和國際競(jìng)爭(zhēng)力下滑等危機(jī)[5]。有鑒于此，本文以中學(xué)理科教育為核心研究?jī)?nèi)容，選擇貴州、四川、云南、廣西和西藏這五個(gè)采用全國高考甲卷的省(區(qū))的學(xué)生作為調(diào)查對(duì)象，嘗試分析中學(xué)理科教育發(fā)展現(xiàn)狀，探討中學(xué)理科教育現(xiàn)實(shí)困境，以期為促進(jìn)中學(xué)理科教育改進(jìn)策略提供實(shí)證支持與方向引導(dǎo)。

二、研究設(shè)計(jì)

本文以理論研究和實(shí)證研究相結(jié)合，質(zhì)性分析和定量分析互補(bǔ)的研究方法對(duì)中學(xué)理科教育現(xiàn)實(shí)困境進(jìn)行探討。具體研究方法采用問卷調(diào)查、質(zhì)性訪談、實(shí)地調(diào)研以及文本分析等。

(一)研究工具

本文所關(guān)注的中學(xué)理科教育現(xiàn)實(shí)困境主要是指數(shù)學(xué)、物理、化學(xué)和生物學(xué)科在師資配置、授課方式和實(shí)驗(yàn)室建設(shè)以及學(xué)生的學(xué)科學(xué)業(yè)水平、學(xué)習(xí)認(rèn)知、態(tài)度和興趣等理科綜合素養(yǎng)全面發(fā)展面臨的問題。在研究過程中，本文結(jié)合文本分析和實(shí)地調(diào)查情況，編制了《中學(xué)理科教育現(xiàn)實(shí)困境調(diào)查問卷》(數(shù)學(xué)、物理、化學(xué)和生物問卷)和《中學(xué)理科教育現(xiàn)實(shí)困境訪談問卷》(學(xué)生、教師、學(xué)校問卷)。調(diào)查問卷經(jīng)過同行專家對(duì)所有測(cè)量項(xiàng)進(jìn)行評(píng)定，特別是對(duì)內(nèi)容效度較低的測(cè)量項(xiàng)進(jìn)行重新修訂，以確保問卷的測(cè)量項(xiàng)能夠真實(shí)反映中學(xué)理科教育現(xiàn)實(shí)困境。

(二)研究對(duì)象

為保證中學(xué)理科教育現(xiàn)實(shí)困境研究的客觀性和公正性，故選取貴州、四川、云南、廣西和西藏五個(gè)高考采用全國甲卷的省(區(qū))的學(xué)生作為研究對(duì)象。為保證調(diào)查樣本的代表性，研究選取的樣本學(xué)校包含省級(jí)、州級(jí)和縣級(jí)24所中學(xué)(1)24所調(diào)查樣本中學(xué)分布情況，貴州：北京師范大學(xué)貴陽附屬中學(xué)、龍里中學(xué)、石阡中學(xué)、臺(tái)江民族中學(xué)、貴定中學(xué)、甕安中學(xué)等；云南：鶴慶一中、昭通市第一中學(xué)、云天化中學(xué)、蒙自一中、大理市第一中學(xué)等；四川：樹德中學(xué)、雅江中學(xué)、康定中學(xué)、田家炳中學(xué)、蘆溪中學(xué)等；廣西：賓陽中學(xué)、柳江中學(xué)、陽朔中學(xué)、靈川中學(xué)、平南縣中學(xué)、玉林高級(jí)中學(xué)等；西藏：兩所內(nèi)地西藏高中班。，采用整群抽樣方法，選取這些學(xué)校中學(xué)階段的數(shù)學(xué)、物理、化學(xué)和生物四個(gè)學(xué)科的理科教師和高二學(xué)生作為問卷調(diào)查對(duì)象，樣本分布見表1。

表1 樣本分布

(三)研究實(shí)施與統(tǒng)計(jì)分析

團(tuán)隊(duì)在貴州、四川、云南、廣西和西藏等五個(gè)省(區(qū))的24所中學(xué)進(jìn)行實(shí)地調(diào)研。在調(diào)研過程中，采取網(wǎng)絡(luò)問卷調(diào)查方式向高二學(xué)生發(fā)放了《中學(xué)理科教育現(xiàn)實(shí)困境調(diào)查問卷》(數(shù)學(xué)、物理、化學(xué)和生物問卷)二維碼，被試者通過掃描二維碼進(jìn)行作答，最后回收到數(shù)學(xué)、物理、化學(xué)和生物學(xué)科的調(diào)查問卷分別為1230份、1543份、1772份、1680份，剔除無效調(diào)查問卷，獲得有效調(diào)查問卷分別為1132份，1352份，1552份，1468份，調(diào)查問卷有效率為87.38%。調(diào)查數(shù)據(jù)的錄入和分析均運(yùn)用SPSS22.0統(tǒng)計(jì)軟件，最后對(duì)有效數(shù)據(jù)進(jìn)行描述性統(tǒng)計(jì)和差異性檢驗(yàn)。調(diào)研期間，研究團(tuán)隊(duì)共組織了12場(chǎng)座談會(huì)，按照《中學(xué)理科教育現(xiàn)實(shí)困境訪談問卷》(學(xué)生、教師、學(xué)校問卷)訪談了包括中學(xué)生、理科教師、學(xué)校校長(zhǎng)以及教務(wù)主任在內(nèi)的56名師生，主要目的是為了深入了解中學(xué)理科教育存在哪些現(xiàn)實(shí)困境。

三、中學(xué)理科教育現(xiàn)實(shí)困境

理科教育現(xiàn)實(shí)困境具有一定普遍性，與地區(qū)社會(huì)、經(jīng)濟(jì)、文化和科技發(fā)展密切相關(guān)。它不單是一個(gè)教育教學(xué)問題，還體現(xiàn)了深層次的文化現(xiàn)象。筆者根據(jù)中學(xué)理科教育發(fā)展調(diào)查數(shù)據(jù)和半結(jié)構(gòu)式訪談資料，發(fā)現(xiàn)中學(xué)理科教育現(xiàn)實(shí)困境主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面。

(一)中學(xué)生理科意識(shí)及學(xué)習(xí)能力存在不足

學(xué)生心理在一定程度上影響著他們學(xué)習(xí)理科的信心和熱情。部分中學(xué)生由于缺乏有效的學(xué)習(xí)方法、存在不良的學(xué)習(xí)習(xí)慣以及欠缺獨(dú)立的思考能力，同時(shí)受理科師資配置、教材教輔、學(xué)習(xí)資源以及教育教學(xué)等問題的影響，在理科學(xué)習(xí)過程中存在著一種“習(xí)得性無助”現(xiàn)象[6]。他們?cè)趯W(xué)習(xí)興趣、學(xué)習(xí)方法以及學(xué)習(xí)體驗(yàn)等方面都存在不足。

1.中學(xué)生對(duì)數(shù)理化生認(rèn)識(shí)不到位

中學(xué)理科知識(shí)學(xué)習(xí)從低到高，依次分為“識(shí)記”“理解”“掌握”“應(yīng)用”四個(gè)層次。調(diào)研發(fā)現(xiàn)，56%的中學(xué)生對(duì)于理科知識(shí)的學(xué)習(xí)還停留在知識(shí)的簡(jiǎn)單識(shí)記層面，較難做到精準(zhǔn)理解和有效掌握邏輯嚴(yán)謹(jǐn)?shù)睦砜茖W(xué)科知識(shí)體系，基本談不上理科知識(shí)的應(yīng)用。被調(diào)查的部分教師也反映中學(xué)生對(duì)于識(shí)記的知識(shí)、書本的例題都能較好地進(jìn)行學(xué)習(xí)掌握，但是學(xué)生在考試中如遇到題型出現(xiàn)較大變化的情況就不會(huì)變通解決處理了。某中學(xué)一位中學(xué)生說：“數(shù)學(xué)、物理、化學(xué)考試的時(shí)候和書上一樣的題目我們會(huì)做，但只要是書上沒有見過就沒有辦法了。我們都學(xué)得很努力，好像就是學(xué)不會(huì)?！蓖瑯?，該校一位物理老師說：“以2021年高考物理為例，一道50個(gè)減速帶的題目，審題時(shí)單是‘50個(gè)減速帶’即可給考生造成較大心理壓力，這是一道典型的高起點(diǎn)、低落點(diǎn)的題目。其實(shí)高考復(fù)習(xí)都已經(jīng)涉及，但是學(xué)生缺乏建模思想，因而我校在該題目上基本不得分。”中學(xué)生對(duì)理科認(rèn)識(shí)不到位的根本原因在于沒有真正理解理科的概念、性質(zhì)和定理等核心知識(shí)。這種情況往往導(dǎo)致部分中學(xué)生在理科學(xué)習(xí)過程中投入了較多時(shí)間，但是理科的學(xué)業(yè)成績(jī)卻始終難以得到提升。

2.中學(xué)生理科自主學(xué)習(xí)能力不足

中學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力高低也影響著理科教學(xué)質(zhì)量。由于中學(xué)理科知識(shí)的普遍抽象性讓學(xué)生理科學(xué)習(xí)難度加大，因此，只靠教師填鴨式傳授無法提高理科的教學(xué)質(zhì)量，更無法培養(yǎng)中學(xué)生獨(dú)立的分析、探索、質(zhì)疑以及創(chuàng)造能力。調(diào)研發(fā)現(xiàn)，部分中學(xué)生在中小學(xué)階段的自主學(xué)習(xí)狀況就處于較低水平，從小沒養(yǎng)成良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣。某民族中學(xué)數(shù)學(xué)老師表示：“這里的中學(xué)生數(shù)學(xué)思想和思維比較欠缺。在小班教學(xué)過程中，每一步都不能省略。比如，圓錐曲線知識(shí)點(diǎn)在計(jì)算步驟上多一些，這部分知識(shí)在講解時(shí)每一步都不能省，不能跳過?！痹撔Ａ硗庖晃粩?shù)學(xué)老師指出：“這幾年高一學(xué)生數(shù)學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)掌握不牢固、不扎實(shí)。不少中學(xué)生遇到1/2+1/3這一計(jì)算題會(huì)出現(xiàn)結(jié)果等于2/5的現(xiàn)象。我問學(xué)生為什么會(huì)是這樣的計(jì)算結(jié)果。學(xué)生說只會(huì)分子加分子，分母加分母，也就是小學(xué)基本的加減法?！闭{(diào)研發(fā)現(xiàn)，部分中學(xué)生掌握的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)只達(dá)到小學(xué)五、六年級(jí)的水平。他們?cè)趯忣}、理解題意上存在困難，抽象思維能力和邏輯推理能力也存在不足。隨著高中學(xué)習(xí)內(nèi)容日益復(fù)雜，難度越來越大，最終完全跟不上學(xué)習(xí)進(jìn)度，造成反感理科學(xué)習(xí)，久而久之對(duì)自己失去了學(xué)習(xí)信心，也就慢慢地放棄了理科的學(xué)習(xí)。

(二)教師配置不能滿足數(shù)理化生教學(xué)需求

制約理科教育發(fā)展最根本的因素是師資配置問題[7]。中學(xué)理科教師的教育教學(xué)能力、語言表達(dá)能力以及教師數(shù)量結(jié)構(gòu)等都會(huì)對(duì)理科教學(xué)產(chǎn)生影響。

1.學(xué)校理科教師數(shù)量尚未達(dá)標(biāo)，學(xué)科專業(yè)知識(shí)薄弱

貴州、四川、云南、廣西和西藏五個(gè)省(區(qū))集邊疆地區(qū)、革命老區(qū)和集中連片特困地區(qū)等多重身份于一體。由于經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展相對(duì)落后，教育財(cái)政經(jīng)費(fèi)不足，與中東部發(fā)達(dá)地區(qū)相比較，學(xué)校對(duì)高層次人才、優(yōu)質(zhì)教師的吸引力不足，尤其是部分中學(xué)受中學(xué)生理科選科的影響，數(shù)理化生等理科學(xué)科教師人數(shù)相對(duì)較少。以貴州某中學(xué)為例，該?，F(xiàn)有在編在崗教師232人，其中數(shù)學(xué)教師31人，物理教師18人，化學(xué)教師17人，生物教師12人，理科教師共78人，占學(xué)校教師總數(shù)的比例為33%左右。該校校長(zhǎng)表示，學(xué)校理科教師數(shù)量只能滿足基本的數(shù)理化生學(xué)科教學(xué)需求，沒有專業(yè)的理科師資團(tuán)隊(duì)開展教學(xué)研究。

2.理科教師師資結(jié)構(gòu)不合理，綜合教學(xué)素質(zhì)偏低

理科教育質(zhì)量低、教學(xué)質(zhì)量差與理科教師師資結(jié)構(gòu)也存在重要關(guān)系。一是第一學(xué)歷層次偏低。調(diào)研發(fā)現(xiàn)，近年來云南某縣56.3%以上的中學(xué)教師通過自學(xué)、函授等多種繼續(xù)教育途徑提升了學(xué)歷，數(shù)理化生等學(xué)科學(xué)歷合格率均在95%以上，但理科教師隊(duì)伍整體素質(zhì)仍然偏低。以紅河州某中學(xué)為例，該校理科教師的學(xué)歷均為本科，沒有碩士研究生及以上學(xué)歷。該校教務(wù)處處長(zhǎng)表示：“雖然教師學(xué)歷對(duì)教學(xué)不是起主導(dǎo)性、決定性作用，但是高學(xué)歷教師的專業(yè)知識(shí)水平通常要高一點(diǎn)，學(xué)習(xí)新的理論知識(shí)也要快一些。同樣，由于學(xué)歷在教師的學(xué)科素養(yǎng)、工資定級(jí)以及職稱評(píng)定等方面發(fā)揮重要作用，也影響著教師的工作積極性和課堂教學(xué)質(zhì)量?！倍谴嬖诮Y(jié)構(gòu)性缺編。理科教學(xué)通常存在跨學(xué)科任教情況。例如，數(shù)學(xué)跨物理、信息技術(shù)跨化學(xué)以及化學(xué)跨物理等情況。有的中學(xué)初、高中物理是由一名教師擔(dān)任，有的學(xué)校的高中三個(gè)年級(jí)生物課由一名教師任課，任課教師不得不多頭備課，疲于應(yīng)付，無法形成競(jìng)爭(zhēng)氛圍。同樣，因?yàn)閷W(xué)校理科師資緊缺等原因，這些教師參加省級(jí)、州級(jí)培訓(xùn)和進(jìn)修機(jī)會(huì)也比較少。部分教師由于缺少培訓(xùn)和與其他學(xué)校教師的業(yè)務(wù)交流機(jī)會(huì)，已難以適應(yīng)新課標(biāo)以及新高考改革對(duì)教師素質(zhì)的要求。

(三)中學(xué)理科教師講授式教學(xué)傾向嚴(yán)重

目前，中學(xué)課堂以知識(shí)講授為中心的課堂教學(xué)模式依舊占主導(dǎo)地位，中學(xué)理科教師普遍采用傳統(tǒng)的講授式教學(xué)法。中學(xué)課堂教學(xué)存在教學(xué)方法單一、不靈活以及課堂教學(xué)效果不佳等問題，理科課堂教學(xué)“重知識(shí)灌輸、輕方法引領(lǐng)”“重考試結(jié)果、輕教學(xué)過程”現(xiàn)象在部分中學(xué)沒有得到根本性扭轉(zhuǎn)。

1.理科教育重知識(shí)灌輸，輕方法引領(lǐng)

目前，中學(xué)理科教師通常采用集體備課、公開課等形式進(jìn)行課前準(zhǔn)備。但是大多時(shí)候這種教研活動(dòng)都流于形式，無法對(duì)教材內(nèi)容、教學(xué)設(shè)計(jì)和學(xué)生學(xué)習(xí)情況進(jìn)行深入系統(tǒng)研究。調(diào)研發(fā)現(xiàn)，67.4%的中學(xué)物理教師認(rèn)為自己已經(jīng)基本熟悉所教學(xué)科的教育理論和知識(shí)重難點(diǎn)，并能在學(xué)科教學(xué)實(shí)踐中進(jìn)行有效滲透。69.4%的中學(xué)化學(xué)教師能夠在教學(xué)中開展探究式教學(xué)。74.3%的中學(xué)生物教師認(rèn)為自己已經(jīng)基本熟悉所教學(xué)科的教育理論和知識(shí)重難點(diǎn)，并能在學(xué)科教學(xué)實(shí)踐中進(jìn)行有效滲透。對(duì)學(xué)生的調(diào)研表明，只有43.6%的中學(xué)生認(rèn)為“學(xué)校老師經(jīng)常組織科學(xué)探究和小組合作學(xué)習(xí)活動(dòng)”。在探究式教學(xué)過程中，24.6%的中學(xué)生表示自己在學(xué)習(xí)過程中從來沒有與理科教師交流過，40.2%的中學(xué)生表示自己在學(xué)習(xí)過程中偶爾與理科教師交流過。對(duì)此，廣西某中學(xué)老師指出：“其實(shí)，我們也知道探究式教學(xué)更加有利于培養(yǎng)學(xué)生的運(yùn)用和創(chuàng)新能力，但是我們學(xué)校作為縣城中學(xué)，由于部分學(xué)生學(xué)習(xí)基礎(chǔ)不好，學(xué)習(xí)能力存在不足，課堂上老師通過探究難以歸納總結(jié)出一定的結(jié)論，并且會(huì)嚴(yán)重拖慢教學(xué)進(jìn)度，而講授式教學(xué)處理起來比較簡(jiǎn)單、針對(duì)性也較強(qiáng)，所以我們學(xué)校普遍還是采用講授式教學(xué)方法?！庇捎谑軅鹘y(tǒng)理科“滿堂灌”教學(xué)模式的影響，學(xué)生缺乏與理科教師互動(dòng)交流的主動(dòng)性和意愿；同時(shí)，部分理科教師不能有效開展探究式教學(xué)，沒有為學(xué)生提供師生學(xué)習(xí)交流平臺(tái)，降低了師生互動(dòng)可能性，造成中學(xué)生理科學(xué)習(xí)的問題不能及時(shí)解答，影響了中學(xué)生理科學(xué)業(yè)成績(jī)的提升和發(fā)展。

2.教師教學(xué)重考試結(jié)果，輕學(xué)習(xí)過程

調(diào)研發(fā)現(xiàn)，中學(xué)理科教學(xué)還存在“重考試結(jié)果、輕教學(xué)過程”問題。在教學(xué)過程中，由于部分中學(xué)生理科基礎(chǔ)較差，計(jì)算能力和思維能力不高，對(duì)一些重難點(diǎn)知識(shí)不易掌握，理科教師為了考試成績(jī)，讓學(xué)生在考試中拿到基礎(chǔ)分，往往會(huì)把教學(xué)難度降低，上課只講解基礎(chǔ)知識(shí)，舍棄掉學(xué)生在高考拿不到分?jǐn)?shù)的知識(shí)點(diǎn)的學(xué)習(xí)。貴陽市某物理老師指出：“有的物理知識(shí)點(diǎn)，例如能量守恒定律、動(dòng)能守恒定律和牛頓定律等，無論我們?cè)趺粗v，學(xué)生就是學(xué)不會(huì)，在考試中就是得不了分。要提高物理課堂的教學(xué)效率，在課堂上只能按識(shí)記的要求講解物理知識(shí)。我們只講物理基礎(chǔ)知識(shí)和中等難度知識(shí)，這樣老師和學(xué)生都輕松。”由于部分教師在課堂教學(xué)中以高考得分為導(dǎo)向進(jìn)行知識(shí)講授，因此幾乎沒有學(xué)生思考和提問的機(jī)會(huì)。學(xué)生反饋的信息是：“老師上課講的很認(rèn)真，我們也學(xué)習(xí)的很努力。有的題目我們一聽就會(huì)，一寫就錯(cuò)。老師也沒有辦法。最后，他們(老師)要求我們把老師講的答案抄寫下來，考試前背一下就行了?！辈糠謱W(xué)生并不完全理解課堂上講的內(nèi)容，他們認(rèn)為理科和文科一樣都是需要背誦的學(xué)科，只不過文科背誦的知識(shí)點(diǎn)多，理科能背的知識(shí)點(diǎn)少而己。

(四)中學(xué)理化生實(shí)驗(yàn)室教學(xué)多流于形式

實(shí)驗(yàn)教學(xué)是一種實(shí)踐性教學(xué)形式，也是發(fā)展學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的最主要方式[8]。中學(xué)生可以通過利用實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備，在控制相關(guān)實(shí)驗(yàn)條件下，通過觀察、測(cè)定和分析等手段，獲取相關(guān)知識(shí)、喚醒理性思維，激發(fā)探索大自然奧秘的科學(xué)精神。調(diào)研發(fā)現(xiàn)，中學(xué)理科實(shí)驗(yàn)室教學(xué)主要存在以下問題。

1.學(xué)?；九鋫鋵?shí)驗(yàn)室，但是實(shí)驗(yàn)教學(xué)不足

通常情況下，實(shí)驗(yàn)分為教師演示實(shí)驗(yàn)和學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)。在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，部分中學(xué)并沒有按照課標(biāo)要求做到理化生實(shí)驗(yàn)應(yīng)開盡開，特別是高中物理和化學(xué)實(shí)驗(yàn)的學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)開設(shè)率不高。

貴州某中學(xué)理科實(shí)驗(yàn)開設(shè)情況如表2所示。由表2可知，該中學(xué)理科實(shí)驗(yàn)主要是以教師的演示實(shí)驗(yàn)為主，特別是化學(xué)學(xué)科，許多實(shí)驗(yàn)都是通過化學(xué)教師演示開展的，學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)開展得比較少。對(duì)此，部分教師作如下解釋：“學(xué)校化學(xué)實(shí)驗(yàn)室設(shè)備比較老化，很多實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備都己經(jīng)損壞了。部分化學(xué)實(shí)驗(yàn)藥品甚至都過期了，學(xué)校也沒有更換，只能讓學(xué)生觀看實(shí)驗(yàn)視頻?！边€有化學(xué)老師指出：“有的化學(xué)藥品具有強(qiáng)烈腐蝕性，例如濃硫酸和氨水，學(xué)生在使用這些實(shí)驗(yàn)藥品過程中稍不注意，就會(huì)對(duì)身體健康產(chǎn)生危害。我們就盡量減少學(xué)生化學(xué)實(shí)驗(yàn)次數(shù)?！笨梢?，由于實(shí)驗(yàn)條件缺乏，往往導(dǎo)致中學(xué)生很少有機(jī)會(huì)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)技能和思維訓(xùn)練，從而影響了理科學(xué)業(yè)成績(jī)提升。

表2 貴州某中學(xué)理科實(shí)驗(yàn)開設(shè)情況

2.學(xué)校的實(shí)驗(yàn)設(shè)備配備不齊，實(shí)驗(yàn)藥品殘缺

目前，理科實(shí)驗(yàn)教學(xué)最大的問題是缺少實(shí)驗(yàn)設(shè)備、實(shí)驗(yàn)儀器和實(shí)驗(yàn)藥品，部分學(xué)校只能開設(shè)一些演示實(shí)驗(yàn)。調(diào)研發(fā)現(xiàn)，部分學(xué)校物理實(shí)驗(yàn)室沒有任何實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備；化學(xué)實(shí)驗(yàn)室盛放化學(xué)藥品的器皿十分老舊，部分已經(jīng)損壞，化學(xué)藥品已然失效不能再用。例如，貴州某校高二年級(jí)化學(xué)實(shí)驗(yàn)在近四個(gè)月時(shí)間內(nèi)，每個(gè)班只做了一次關(guān)于酸堿中和滴定的實(shí)驗(yàn)。該?；瘜W(xué)老師表示：“由于部分初中學(xué)校的物理、化學(xué)和生物實(shí)驗(yàn)多是以演示實(shí)驗(yàn)和實(shí)驗(yàn)視頻的方式進(jìn)行，學(xué)生在高中時(shí)才開始接觸實(shí)驗(yàn)，這時(shí)候?qū)W生動(dòng)手能力就很難得到培養(yǎng)和提高，很難培養(yǎng)學(xué)生的自主探究能力?！贝送猓{(diào)研發(fā)現(xiàn)，部分學(xué)校的理化生實(shí)驗(yàn)室沒有配備專門的實(shí)驗(yàn)室管理人員，理科實(shí)驗(yàn)室管理十分混亂。由于缺少專門的理科實(shí)驗(yàn)室管理人員，使得大部分實(shí)驗(yàn)教學(xué)課程被轉(zhuǎn)化為理論課程。如四川某生物老師反映：“由于學(xué)校沒有配備專門實(shí)驗(yàn)老師和實(shí)驗(yàn)管理員，老師要組織學(xué)生開展生物實(shí)驗(yàn)，6個(gè)班300多個(gè)學(xué)生，準(zhǔn)備所需儀器藥品就需兩天時(shí)間，所以根本沒有時(shí)間準(zhǔn)備，也來不及做實(shí)驗(yàn)?！睘榇耍砜茖?shí)驗(yàn)課多采用“用筆做實(shí)驗(yàn)”“把實(shí)驗(yàn)講到黑板上”“在視頻、投影里看實(shí)驗(yàn)”等方式，通過這些方式來提高理科教育質(zhì)量恐怕只是一句空話。

四、促進(jìn)中學(xué)理科教育教學(xué)改進(jìn)策略

科學(xué)素養(yǎng)己成為21世紀(jì)公民必備的基本素養(yǎng)[9]。隨著我國產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型升級(jí)引致的社會(huì)用人結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，社會(huì)各行業(yè)對(duì)理工學(xué)科等創(chuàng)新型人才的需求日益增加，而對(duì)人文學(xué)科的需求相對(duì)減少，由此導(dǎo)致高校招生錄取學(xué)科的文、理差異性逐步擴(kuò)大，特別不利于國內(nèi)外一流大學(xué)擴(kuò)大在貴州、四川、云南、廣西和西藏這五個(gè)省(區(qū))的理科招生人數(shù)。為此，教育行政部門必須引導(dǎo)學(xué)校、教師和學(xué)生重視理科教育，把強(qiáng)化和鞏固理科教學(xué)工作作為當(dāng)前的重點(diǎn)工作任務(wù)與具體工作目標(biāo)。

(一)加強(qiáng)學(xué)業(yè)指導(dǎo)，培養(yǎng)學(xué)生數(shù)理化生學(xué)習(xí)自信心

學(xué)習(xí)自信心反映了學(xué)生的內(nèi)部情感與價(jià)值相關(guān)的特殊動(dòng)機(jī)特征，通過自信心驅(qū)動(dòng)的知識(shí)學(xué)習(xí)能夠持久地促進(jìn)與維系學(xué)生學(xué)習(xí)行為的發(fā)展[10]。由于部分中學(xué)生存在數(shù)理化生等學(xué)科基礎(chǔ)知識(shí)不扎實(shí)、理科學(xué)習(xí)習(xí)慣欠佳以及自主探究學(xué)習(xí)能力不強(qiáng)等問題，嚴(yán)重打擊了他們對(duì)理科的學(xué)習(xí)的自信心。因此，要加強(qiáng)對(duì)學(xué)生的學(xué)業(yè)指導(dǎo)，培養(yǎng)他們數(shù)理化生等學(xué)科學(xué)習(xí)自信心，提高學(xué)生的自然科學(xué)素養(yǎng)。首先，學(xué)校要開展以培養(yǎng)學(xué)生數(shù)理化生等學(xué)科學(xué)習(xí)自信心為首要目的的理科學(xué)習(xí)學(xué)業(yè)指導(dǎo)。研究發(fā)現(xiàn)，中學(xué)生在理科學(xué)習(xí)自信心方面存在顯著的性別差異，而且隨著中學(xué)生年級(jí)增加，他們接受理科教育的動(dòng)機(jī)越強(qiáng)烈，特別是貧困地區(qū)學(xué)生理科學(xué)習(xí)具有強(qiáng)烈的積極性[11]。因此，理科教師要注意中學(xué)生理科知識(shí)學(xué)習(xí)自信心的性別、年級(jí)和區(qū)域差異，根據(jù)不同學(xué)生群體的學(xué)習(xí)差異特性，實(shí)施不同的課堂組織形式，注重學(xué)生理科學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)和自主性探究行為的培養(yǎng)，激發(fā)學(xué)生理科學(xué)習(xí)的主動(dòng)性和積極性。其次，理科教師可以結(jié)合具體的教學(xué)內(nèi)容，緊密聯(lián)系社會(huì)熱點(diǎn)問題，例如，當(dāng)前國家在科技發(fā)展方面取得的突破性成就和需要解決的卡脖子問題，激發(fā)學(xué)生為國家社會(huì)發(fā)展做貢獻(xiàn)的熱情，喚起他們的社會(huì)責(zé)任感，引導(dǎo)和組織學(xué)生參與和所學(xué)內(nèi)容有關(guān)的社會(huì)實(shí)踐，提高運(yùn)用科學(xué)知識(shí)分析、解決問題的能力。再次，理科教師在學(xué)科教學(xué)過程中，要努力打造師生平等交流的氛圍，鼓勵(lì)學(xué)生樹立自信心，逐漸去除心理障礙，慢慢培養(yǎng)其對(duì)理科學(xué)習(xí)的興趣和良好的學(xué)習(xí)心理狀態(tài)。這種體現(xiàn)因材施教的補(bǔ)差式教學(xué)模式，有助于培養(yǎng)和提高學(xué)生獨(dú)立自主學(xué)習(xí)的能力和學(xué)習(xí)積極性的激發(fā)，讓數(shù)理化生等學(xué)科教學(xué)質(zhì)量達(dá)到事半功倍的效果。

(二)完善政策制度，建立理科教育質(zhì)量保障機(jī)制

師資力量是影響中學(xué)理科教育教學(xué)質(zhì)量的核心因素。習(xí)近平總書記指出：“要加強(qiáng)教師教育體系建設(shè)，加大對(duì)師范院校的支持力度，找準(zhǔn)教師教育中存在的主要問題，尋求深化教師教育改革的突破口和著力點(diǎn)，不斷提高教師培養(yǎng)培訓(xùn)質(zhì)量?！盵12]以貴州為例，截止到2020年年底，貴州省普通高中專任教師總數(shù)為69086人，高中教師學(xué)歷合格率為98.38%，高級(jí)教師比例為22.44%，普通高中教師高級(jí)專業(yè)技術(shù)職稱比例偏低。在學(xué)科分布上，物理、生物和化學(xué)等學(xué)科的專任教師相對(duì)緊缺[13]。對(duì)此，教育行政部門首先應(yīng)全面深入基層學(xué)校，充分了解和掌握本地區(qū)中學(xué)理科師資力量方面存在的真實(shí)問題，積極優(yōu)化學(xué)校的理科師資結(jié)構(gòu)，著力提升理科教師的教學(xué)能力。其次，部分少數(shù)民族學(xué)生在語言、文化、生活方式以及認(rèn)知方式等方面具有很高的同質(zhì)性，理科學(xué)習(xí)中的問題往往是他們共同的普遍性問題，因此高水平師范院校和民族院校應(yīng)當(dāng)承擔(dān)起理科教師培養(yǎng)的主要任務(wù)，培養(yǎng)出具備雙語教學(xué)能力和素養(yǎng)的理科教師。再次，在學(xué)校管理方面，學(xué)校應(yīng)該多關(guān)注、多關(guān)心理科教師的專業(yè)發(fā)展，切實(shí)安排且解決好理科教師工作和生活方面所面臨的困難，使理科教師具有較高的職業(yè)認(rèn)同感和滿足感。通過合理安排理科教師的教學(xué)任務(wù)，制定切合實(shí)際的數(shù)理化生等學(xué)科教學(xué)進(jìn)度，使理科教師能夠身心愉悅，讓他們能夠以更飽滿的熱情、更充沛的精力以及更大的積極性投身于教學(xué)。此外，學(xué)校需要建立一套科學(xué)、完備的理科教師評(píng)價(jià)體系，在各級(jí)各類教師考核、競(jìng)賽、評(píng)優(yōu)以及選拔過程中適當(dāng)?shù)叵蚶砜平處焹A斜，激活理科教師工作的積極性，充分調(diào)動(dòng)他們?cè)诮虒W(xué)工作中的主動(dòng)性和創(chuàng)造性，進(jìn)而達(dá)到促進(jìn)理科教師專業(yè)發(fā)展與成長(zhǎng)的目的。

(三)強(qiáng)化系統(tǒng)培訓(xùn)，促進(jìn)理科教師專業(yè)能力發(fā)展

專業(yè)能力發(fā)展是教師的職業(yè)生命線[14]。隨著時(shí)代發(fā)展和社會(huì)進(jìn)步，教師專業(yè)能力日益重要。理科教師作為從事教書育人工作的專業(yè)人員，在一定程度上，其專業(yè)能力發(fā)展程度決定了其立德樹人、教書育人的能力和水平，也決定著理科教育的工作質(zhì)量。首先，加強(qiáng)理科教師的培訓(xùn)力度是改變當(dāng)前理科教育現(xiàn)實(shí)困境的當(dāng)務(wù)之急。理科教師培訓(xùn)必須兼顧教育性和專業(yè)性。一是要落實(shí)師德為先。將高尚師德作為理科教師專業(yè)能力發(fā)展的目標(biāo)要求，引導(dǎo)教師制定專業(yè)發(fā)展規(guī)劃、掌握教育理論知識(shí)和教學(xué)實(shí)踐。二是突出能力為重。通過系統(tǒng)、分層以及有針對(duì)性的培訓(xùn)專題，確保理科教師掌握先進(jìn)的教育理念，幫助理科教師認(rèn)識(shí)和掌握專業(yè)發(fā)展的規(guī)律和特征，從而快速成長(zhǎng)為“四有”好老師。三是立足學(xué)生為本。重點(diǎn)圍繞促進(jìn)中學(xué)生德智體美勞全面發(fā)展來設(shè)計(jì)理科教師專業(yè)發(fā)展培訓(xùn)專題，不斷提升理科教師的教育理論知識(shí)和實(shí)踐能力。其次，在培訓(xùn)過程中必須強(qiáng)調(diào)理科課堂教學(xué)的操作性，通過培訓(xùn)積極轉(zhuǎn)變理科教師的教學(xué)方法和教學(xué)手段。學(xué)生的學(xué)應(yīng)該是整個(gè)教學(xué)活動(dòng)的邏輯起點(diǎn)，“教師教學(xué)的目的或落腳點(diǎn)是學(xué)生的學(xué)，這就達(dá)到了教學(xué)活動(dòng)的終極目的?！盵15]確保理科教師在理化生教學(xué)中的角色成為“教學(xué)就是演示，而非單純的講授”。此外，西部地區(qū)中學(xué)理科教育還應(yīng)該充分利用東西部地區(qū)學(xué)校對(duì)口支援。例如，貴州可以利用“東西部協(xié)作粵黔教育組團(tuán)式幫扶”機(jī)制，共建協(xié)作幫扶示范校(園)優(yōu)勢(shì)教育資源，通過聚焦互聯(lián)互通“同步教”、聚焦跟班名師“遠(yuǎn)程學(xué)”、聚焦組團(tuán)支教“現(xiàn)場(chǎng)送”等“三聚焦”，不斷增加理科教師對(duì)外交流學(xué)習(xí)的機(jī)會(huì)，完善理科教師專業(yè)發(fā)展的長(zhǎng)效機(jī)制。

(四)加大經(jīng)費(fèi)投入，確保學(xué)校開展理科實(shí)驗(yàn)教學(xué)

科學(xué)實(shí)驗(yàn)?zāi)芰κ侵袑W(xué)生智力、能力和實(shí)驗(yàn)課程之間有機(jī)融合的產(chǎn)物，它可以提升中學(xué)生的觀察能力、思維能力以及操作與分析能力，同時(shí)能夠有效地促進(jìn)理科書面知識(shí)的轉(zhuǎn)化和再生成。有研究表明，凡是理科成績(jī)良好的學(xué)校均是重視、開足理科實(shí)驗(yàn)教學(xué)的學(xué)校[16]。因此，為了保證理科實(shí)驗(yàn)室教學(xué)順利開展，各級(jí)政府和教育行政部門要增加中學(xué)公共教育經(jīng)費(fèi)投入，改善中學(xué)辦學(xué)條件，加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)。根據(jù)理科課程標(biāo)準(zhǔn)要求，及時(shí)更新落后、陳舊的實(shí)驗(yàn)儀器和裝置，配置必需的圖書資料、實(shí)驗(yàn)儀器、化學(xué)藥品、音像資料、模型標(biāo)本以及微型化學(xué)實(shí)驗(yàn)工具箱等，確保實(shí)驗(yàn)教學(xué)的順利開展，讓僵化的實(shí)驗(yàn)室“活”起來。學(xué)校要建立標(biāo)準(zhǔn)化實(shí)驗(yàn)室并配備專職的實(shí)驗(yàn)員，理化生等學(xué)科要定期登記采購實(shí)驗(yàn)器材和藥品，開足開齊實(shí)驗(yàn)教學(xué)課程，通過設(shè)置多樣、可操作和可觀摩的實(shí)驗(yàn)課，提高中學(xué)生的動(dòng)手能力和分析、解決問題的能力。與此同時(shí)，要求任課教師必須完成理化生教學(xué)大綱規(guī)定的所有分組實(shí)驗(yàn)和演示實(shí)驗(yàn)。此外，對(duì)于實(shí)驗(yàn)設(shè)備暫時(shí)補(bǔ)充不上的，學(xué)?？刹捎谩胺抡妗钡姆绞侥M實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生多聽、多看。在課堂教學(xué)中，積極使用多媒體技術(shù)等輔助工具，將一些難以操作的實(shí)驗(yàn)和運(yùn)動(dòng)過程以及微觀結(jié)構(gòu)等通過視頻、動(dòng)畫、圖片等形式展示給學(xué)生。理科教師還要密切聯(lián)系生產(chǎn)和生活實(shí)際，指導(dǎo)學(xué)生利用生活中常見用品和廢棄物制成簡(jiǎn)易儀器，替代實(shí)驗(yàn)用的儀器和材料。例如，通過利用醫(yī)用藥瓶、一次性輸液管、廢棄圓珠筆心和眼藥水瓶等改制成微型實(shí)驗(yàn)儀器，以培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)、節(jié)約意識(shí)和探究能力，使學(xué)生初步具備利用日常生活用品替代實(shí)驗(yàn)儀器、設(shè)計(jì)微型實(shí)驗(yàn)的技能，提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)。

五、結(jié)語

理科教育不僅關(guān)系到人才的綜合素質(zhì)和創(chuàng)造力，還關(guān)乎到一個(gè)國家的綜合競(jìng)爭(zhēng)力[17]。面對(duì)新高考改革下我國基礎(chǔ)教育出現(xiàn)的“理科萎縮”風(fēng)險(xiǎn)和“理科薄弱”問題，站在新的歷史方位，貴州、四川、云南、廣西和西藏等采用全國高考甲卷的省(區(qū))必須立足新階段、貫徹新理念，構(gòu)建理科教育高質(zhì)量發(fā)展新格局，不斷完善新時(shí)代中國特色理科教育理論體系、創(chuàng)新新時(shí)代理科教育人才培養(yǎng)范式，明確新時(shí)代理科教育高質(zhì)量發(fā)展路徑，為理科教育改革與發(fā)展奠定堅(jiān)實(shí)的理論基礎(chǔ)，為培養(yǎng)堪當(dāng)民族復(fù)興重任的時(shí)代創(chuàng)新型人才做出更大貢獻(xiàn)。