摘要 物理學是一門以實驗為基礎的科學，物理實驗作為物理教材的重要內容之一，其難度是物理教材難度的重要方面。為了解我國高中物理教材中實驗內容難度在國際上所處的水平，為促進我國高中物理教材關于實驗內容的改進與完善，本研究選取了中國、日本、韓國、新加坡、俄羅斯、英國、法國、德國、美國、澳大利亞十個國家中具有代表性的十套高中物理教材，對教材中實驗內容難度、廣度和平均深度等進行了比較。結果表明，我國高中物理教材的實驗內容難度最大，實驗數量最多，但實驗的平均深度則排序第八，這說明我國高中物理教材的實驗內容設計有“廣而淺”的取向。建議適當增加實驗內容深度，加強探索性與驗證性等學生實驗，使教材中的實驗能有效促進學生的能力發展。
關鍵詞 高中； 物理教材； 物理實驗； 實驗難度； 國際比較。
引言。
課程內容多、難度大被認為是中小學生課業負擔過重的主要原因。[1]《國家中長期教育改革和發展規劃綱要（2010-2020）》在對于“減輕中小學生課業負擔”中也指出“調整教材內容，科學設計課程難度?！盵2]教材是最基本、最重要的課程資源，是將理想課程轉化為實施課程的載體，是課程的物化形態。因此，課程的難度可具體化為教材難度，即教材難度是課程難度在物化形式上的表征。[3]關于教材難度的研究，我國學者對此進行了若干有益的嘗試，并在數學、物理、化學等教科書研究中進行了一定的定量分析。[4-7]
物理實驗既是物理教學的重要基礎，又是物理教學的重要內容、方法和手段，[8]對學生的科學素養的培養起著獨特的作用。物理實驗是物理教材的重要內容之一，其難度是物理教材難度的重要方面。當然，教材中實驗內容的難度與諸多因素有關，如教材中內容的深淺（靜態難度）、教學方法及學生水平（動態難度）等皆會產生影響。為了突出主要問題，循序漸進地研究，本文側重從靜態難度的角度（動態難度將另有專題研究），對高中物理教材（以下簡稱教材）中的實驗內容難度（以下簡稱實驗難度）進行了比較研究，以期為我國教材在實驗方面的改進與完善提供參考。
一、研究設計。
（一）研究目的與教材選定。
通過構建相對合理的難度計算模型，了解國際上一些主要國家教材中實驗的難度；通過與這些國家教材實驗難度的對比，了解我國教材實驗難度在國際上所處的大致水平，探究我國教材中實驗難度的主要特點，探索教材中的實驗是否對學生課業負擔產生了影響，以期對國家“減負”決策的有效推行、中學生身心的健康發展等提出一定的參考意見。
本研究選擇了十個國家的教材作為研究對象。這十國分別位于亞洲、歐洲、美洲、大洋洲，它們是中國、日本、韓國、新加坡、俄羅斯、英國、法國、德國、美國、澳大利亞（以下簡稱中、日、韓、新、俄、英、法、德、美、澳）?？傮w看，這些國家使用的教材，有些比較統一，有些則比較多元。為了從這些國家選取相對主流的教材進行比較，在教材選擇時考慮了以下因素：出版社的權威性、版本新舊、關注度、使用量等。[9]對于教材使用比較集中的國家，則更多考慮使用量。如，我國教材選擇的是使用量最大的人教社最新出版的高中物理教材。對于教材使用多元化的國家，選擇時考慮因素較多。如美國教材選擇的是由美國 McGraw-HillSchool Education Group 公司出版的 Physics : Principles and Problems,該教材在美國常規型課程和榮譽生型課程中皆有相對較高的選用率，[10 ]并且該教材前后分別被上?？萍己驼憬逃霭嫔绯霭鏋橹凶g本，對我國中學物理有一定影響。
（二）實驗難度計算模型及賦值。
1. 實驗難度計算模型。
基于已有關于課程難度的研究[11]、課程難度模型的研究[12 ]、課程難度模型修正[13]以及數學[14]、化學[15]、物理[16]教材難度的研究，本研究從實驗廣度（G）和實驗深度（S）兩個方面構建了實驗難度計算模型。其中，實驗廣度是指教材中的實驗容量，主要指教材中包含的實驗數量；實驗深度是指實驗的復雜程度，主要由實驗的開放程度、包含的探究要素及在教材中所占篇幅等因素決定。根據《普通高中物理課程標準（實驗稿）》（以下簡稱“課標”）中關于物理實驗能力的要求，[17 ]參考美國各州首席教育官員委員會（CCSSO,2004） 提出的課程調查規范（Surveys of Enacted Curriculum,簡稱 SEC），[18 ]本研究將教材中的實驗深度劃分為簡單、中等、偏難三個層次，從低到高分別賦值為 1、2、3,每個層次對應的廣度分別為 G1、G2、G3.因此，實驗廣度 G=G1+G2+G3,實驗深度 S=G1+2G2+3G3,實驗難度 N=S/Smax（因側重排序，故 Smax 近似為在所有比較的教材中其實驗深度最大的值）。此外，為了進一步比較十國教材實驗設計取向，特引入平均深度 S=S/G,即實驗深度與實驗廣度的比值。
2. 賦值標準。
為使研究結果更加可靠，需通過規范賦值標準來提高評分者信度。在本研究中，賦值標準是通過兩輪校標及若干要求規范等建構起來的。首先，基于課標中的實驗能力要求和 SEC 中能力水平的界定，綜合考慮實驗的開放程度、實驗所占篇幅以及實驗探究要素等，構建初步的賦值標準。然后，課題組成員及特邀專家參照賦值標準，分別對人教版關于牛頓運動定律的實驗進行賦值，進行第一輪校標；根據反饋信息，集中研討，修改并細化賦值標準；接著再對人教版關于勻變速直線運動的實驗進行賦值，進行了第二輪的校標。當統一賦值標準后，各子課題組分別對十國教材中的物理實驗進行賦值，并將賦值結果匯于總課題組。為了保證賦值的信度，總課題組交互安排專人分別對教材再單獨賦值，然后計算評分者信度等，對某些賦值問題再進一步溝通，以確保賦值數據相對客觀、有效可信。
二、研究結果及分析。
課題組分別對選定的十套教材進行賦值，在此基礎上對教材中實驗難度和廣度進行了比較分析。
關鍵詞 高中； 物理教材； 物理實驗； 實驗難度； 國際比較。
引言。
課程內容多、難度大被認為是中小學生課業負擔過重的主要原因。[1]《國家中長期教育改革和發展規劃綱要（2010-2020）》在對于“減輕中小學生課業負擔”中也指出“調整教材內容，科學設計課程難度?！盵2]教材是最基本、最重要的課程資源，是將理想課程轉化為實施課程的載體，是課程的物化形態。因此，課程的難度可具體化為教材難度，即教材難度是課程難度在物化形式上的表征。[3]關于教材難度的研究，我國學者對此進行了若干有益的嘗試，并在數學、物理、化學等教科書研究中進行了一定的定量分析。[4-7]
物理實驗既是物理教學的重要基礎，又是物理教學的重要內容、方法和手段，[8]對學生的科學素養的培養起著獨特的作用。物理實驗是物理教材的重要內容之一，其難度是物理教材難度的重要方面。當然，教材中實驗內容的難度與諸多因素有關，如教材中內容的深淺（靜態難度）、教學方法及學生水平（動態難度）等皆會產生影響。為了突出主要問題，循序漸進地研究，本文側重從靜態難度的角度（動態難度將另有專題研究），對高中物理教材（以下簡稱教材）中的實驗內容難度（以下簡稱實驗難度）進行了比較研究，以期為我國教材在實驗方面的改進與完善提供參考。
一、研究設計。
（一）研究目的與教材選定。
通過構建相對合理的難度計算模型，了解國際上一些主要國家教材中實驗的難度；通過與這些國家教材實驗難度的對比，了解我國教材實驗難度在國際上所處的大致水平，探究我國教材中實驗難度的主要特點，探索教材中的實驗是否對學生課業負擔產生了影響，以期對國家“減負”決策的有效推行、中學生身心的健康發展等提出一定的參考意見。
本研究選擇了十個國家的教材作為研究對象。這十國分別位于亞洲、歐洲、美洲、大洋洲，它們是中國、日本、韓國、新加坡、俄羅斯、英國、法國、德國、美國、澳大利亞（以下簡稱中、日、韓、新、俄、英、法、德、美、澳）?？傮w看，這些國家使用的教材，有些比較統一，有些則比較多元。為了從這些國家選取相對主流的教材進行比較，在教材選擇時考慮了以下因素：出版社的權威性、版本新舊、關注度、使用量等。[9]對于教材使用比較集中的國家，則更多考慮使用量。如，我國教材選擇的是使用量最大的人教社最新出版的高中物理教材。對于教材使用多元化的國家，選擇時考慮因素較多。如美國教材選擇的是由美國 McGraw-HillSchool Education Group 公司出版的 Physics : Principles and Problems,該教材在美國常規型課程和榮譽生型課程中皆有相對較高的選用率，[10 ]并且該教材前后分別被上?？萍己驼憬逃霭嫔绯霭鏋橹凶g本，對我國中學物理有一定影響。
（二）實驗難度計算模型及賦值。
1. 實驗難度計算模型。
基于已有關于課程難度的研究[11]、課程難度模型的研究[12 ]、課程難度模型修正[13]以及數學[14]、化學[15]、物理[16]教材難度的研究，本研究從實驗廣度（G）和實驗深度（S）兩個方面構建了實驗難度計算模型。其中，實驗廣度是指教材中的實驗容量，主要指教材中包含的實驗數量；實驗深度是指實驗的復雜程度，主要由實驗的開放程度、包含的探究要素及在教材中所占篇幅等因素決定。根據《普通高中物理課程標準（實驗稿）》（以下簡稱“課標”）中關于物理實驗能力的要求，[17 ]參考美國各州首席教育官員委員會（CCSSO,2004） 提出的課程調查規范（Surveys of Enacted Curriculum,簡稱 SEC），[18 ]本研究將教材中的實驗深度劃分為簡單、中等、偏難三個層次，從低到高分別賦值為 1、2、3,每個層次對應的廣度分別為 G1、G2、G3.因此，實驗廣度 G=G1+G2+G3,實驗深度 S=G1+2G2+3G3,實驗難度 N=S/Smax（因側重排序，故 Smax 近似為在所有比較的教材中其實驗深度最大的值）。此外，為了進一步比較十國教材實驗設計取向，特引入平均深度 S=S/G,即實驗深度與實驗廣度的比值。
2. 賦值標準。
為使研究結果更加可靠，需通過規范賦值標準來提高評分者信度。在本研究中，賦值標準是通過兩輪校標及若干要求規范等建構起來的。首先，基于課標中的實驗能力要求和 SEC 中能力水平的界定，綜合考慮實驗的開放程度、實驗所占篇幅以及實驗探究要素等，構建初步的賦值標準。然后，課題組成員及特邀專家參照賦值標準，分別對人教版關于牛頓運動定律的實驗進行賦值，進行第一輪校標；根據反饋信息，集中研討，修改并細化賦值標準；接著再對人教版關于勻變速直線運動的實驗進行賦值，進行了第二輪的校標。當統一賦值標準后，各子課題組分別對十國教材中的物理實驗進行賦值，并將賦值結果匯于總課題組。為了保證賦值的信度，總課題組交互安排專人分別對教材再單獨賦值，然后計算評分者信度等，對某些賦值問題再進一步溝通，以確保賦值數據相對客觀、有效可信。
二、研究結果及分析。
課題組分別對選定的十套教材進行賦值，在此基礎上對教材中實驗難度和廣度進行了比較分析。
