兼談物理教材為加強素質(zhì)教育所作的努力

　　兼談物理教材為加強素質(zhì)教育所作的努力

　　在有關(guān)素質(zhì)和素質(zhì)教育的眾多文章和議論中，這兩個(gè)概念的含義不盡相同。本文所談的素質(zhì)，主要指社會(huì )文化素質(zhì)，即指人的價(jià)值觀(guān)、道德品質(zhì)和行為規范、科學(xué)信念和科學(xué)精神、文化科學(xué)知識、勞動(dòng)生活技能、審美觀(guān)和審美能力等。社會(huì )文化素質(zhì)是人通過(guò)環(huán)境和教育在后天形成的。本文所談的素質(zhì)教育，指的則是以全面提高學(xué)生的身體素質(zhì)、心理素質(zhì)、社會(huì )文化素質(zhì)為目標的教育。

　　一、兩種物理教育觀(guān)

　　中學(xué)物理教育的目標是什么？盡管建國以來(lái)歷次教學(xué)計劃和教學(xué)大綱的說(shuō)法不盡相同，其基本目標都是要與其他學(xué)科和其他學(xué)�；顒�(dòng)一起，“培養有理想，有道德，有文化，有紀律的社會(huì )主義公民”（《全日制中學(xué)物理教學(xué)大綱》，1990年4月第二版）。但是，在實(shí)際工作中，兩種不同的實(shí)踐反映出來(lái)的卻是兩種不同的物理教育觀(guān)。多數人的作法實(shí)際是在努力把學(xué)生培養成為物理專(zhuān)業(yè)工作者，另一種則是力圖使物理課程在培養高素質(zhì)公民的過(guò)程中作出貢獻。

　　1.兩種教育觀(guān)對重點(diǎn)知識的不同認識

　　中學(xué)物理的教學(xué)內容分為重點(diǎn)知識、重要知識和一般常識。什么是重點(diǎn)知識？舉例來(lái)說(shuō)，一般認為牛頓第二定律是重點(diǎn)知識。1990年教學(xué)大綱(修訂本)在高一和高三兩次安排了牛頓第二定律的教學(xué)。按照現行高中課本，包括必修和選修兩部分內容，牛頓第二定律和為這個(gè)定律做鋪墊及隨后鞏固的教學(xué)約達七、八課時(shí)，若考慮到其后在學(xué)習牛頓第三定律及力學(xué)單位制時(shí)肯定要出現的有關(guān)第二定律的練習，所占課時(shí)數還會(huì )大得多。關(guān)于運動(dòng)學(xué)的三個(gè)公式的教學(xué)也有類(lèi)似的情況。如果把這部分內容所需的預備性知識，例如力的分析，所用的教學(xué)時(shí)間也包括在內，所占課時(shí)會(huì )更多。至于高三總復習，這部分內容所用時(shí)間的比例就更大了。

　　高素質(zhì)公民的一個(gè)重要標志是能夠適應未來(lái)技術(shù)化的社會(huì )生活，但在實(shí)際生活中，很難想象在什么場(chǎng)合會(huì )用到“連接體”等高中物理中這類(lèi)典型問(wèn)題。即使將來(lái)從事科技工作，如果不是去作大、中學(xué)的物理教師，恐怕也很少需要在這樣的層次上去應用牛頓第二定律。

　　產(chǎn)生上述問(wèn)題的原因，是因為這些同志們認為，在中學(xué)的有限課時(shí)內，應該多學(xué)一些“主干知識”。所謂主干知識，則是那些在物理學(xué)中影響全局的，掌握不好就無(wú)法進(jìn)一步學(xué)習的，也就是說(shuō)，考慮得較多的是物理學(xué)科本身，而非公民素質(zhì)的需要。

　　不適當地強調本學(xué)科的主干知識，占用了較多的教學(xué)時(shí)間，使得我國物理教學(xué)內容過(guò)窄、過(guò)舊，不利于學(xué)生科學(xué)素質(zhì)的提高。

　　英美的教育制度不像我們這樣整齊劃一，學(xué)生在高中階段可以自己決定是否學(xué)習物理課或者學(xué)習哪種類(lèi)型的物理課。他們有若干物理教學(xué)大綱（或考試大綱）和很多種物理教科書(shū)，各具特色，側重點(diǎn)不同，可供師生選擇。以美國一本有名的CONCEPTUALPHYSICS為例，關(guān)于牛頓第二定律，書(shū)中只有一個(gè)由力和質(zhì)量直接計算加速度的例題，章后也只有一個(gè)這樣的計算性習題；但是這本書(shū)卻較為深入地分析了有空氣阻力時(shí)落體的運動(dòng)，包括降落傘的作用等實(shí)際問(wèn)題，這類(lèi)內容在實(shí)際生活中有重要應用，卻是我們的課本中所沒(méi)有的，原因是這類(lèi)問(wèn)題派生于牛頓定律，況且由于中學(xué)數學(xué)知識所限，不能進(jìn)行“深入的、定量的”研究。

　　附帶說(shuō)一下，英美也有一些旨在培養未來(lái)物理學(xué)家的中學(xué)物理課本，但是這些課本在牛頓第二定律、運動(dòng)學(xué)定律、力的分析等老問(wèn)題中并沒(méi)有像我們這樣下功夫，他們用全新的現代物理的觀(guān)點(diǎn)研究物理學(xué)，其實(shí)這才是培養物理學(xué)家的道路。這個(gè)問(wèn)題不在本文深入討論。

　　2.對于應用性知識在物理課程中的作用，兩種教育觀(guān)有不同的認識

　　物理學(xué)是一門(mén)應用性極強的學(xué)科，沒(méi)有物理學(xué)就不會(huì )有我們今天的文明生活，這一點(diǎn)沒(méi)有爭議。拿我國90年代的課本和50年代的相比，可以看到聯(lián)系各種產(chǎn)業(yè)和日常生活的例子大大增加了。在九年義務(wù)教育物理教學(xué)大綱（1992年頒布）規定的教學(xué)目的中，物理知識的應用和物理知識本身是同等重要的。這些都是很大的進(jìn)步。本文要談的問(wèn)題是，在不同的教育觀(guān)的支配下，在課程、教材和教學(xué)中，對于物理課程中應用性知識的處理是不同的。

　　科學(xué)素質(zhì)，作為公民素質(zhì)的重要組成部分，不僅指較為豐富的科學(xué)知識，而且包括把這些知識應用到日常生活和本職工作中的能力。教學(xué)中的應用性實(shí)例有多種作用，第一，給學(xué)生指出，在實(shí)際生活中，什么地方用到了這些知識；第二，這些實(shí)例是一些示范，讓學(xué)生看到，怎樣使理論中的公式、條文和現實(shí)生活中的問(wèn)題相互溝通；第三，向學(xué)生展示科學(xué)技術(shù)對于人類(lèi)社會(huì )的意義。我們制定大綱、編寫(xiě)課本和進(jìn)行教學(xué)的人，大多是物理專(zhuān)業(yè)出身，在工作中常常不自覺(jué)地要把學(xué)生復制成我們自己，因此，往往把應用實(shí)例處理成詮譯理論的工具，好像在物理學(xué)中只有系統的理論才是最重要的，因而不能全面發(fā)揮教材中應用性實(shí)例的作用。這種認識和在它支配下的教育實(shí)踐是和素質(zhì)教育的精神相悖的。

　　義務(wù)教育物理教學(xué)大綱把知識的應用規定為教學(xué)目的之一，為了貫徹這一規定，進(jìn)一步體現素質(zhì)教育的精神，在九年義務(wù)教育初中物理課本中，編者嘗試了從兩個(gè)方向建立物理理論和實(shí)際應用之間的聯(lián)系：過(guò)去的習慣是講過(guò)一段理論之后講一講理論的應用，以說(shuō)明理論的重要意義；現在在保留這種形式的同時(shí)，也從另一個(gè)方向上加強了理論和應用之間的聯(lián)系，即抓住了一些場(chǎng)合，從實(shí)際問(wèn)題出發(fā)，向學(xué)生介紹怎樣在實(shí)際問(wèn)題中找出科學(xué)道理，以深化對于問(wèn)題的認識并進(jìn)一步解決問(wèn)題。在義務(wù)教育物理課本第二冊中較多地作了這種嘗試。在這些嘗試中，有的需要綜合運用某些物理知識，如“生活用電”，有的要求講清原理，如“熱機原理”，有的要提及技術(shù)層次的某些考慮，如“能源和節能”。關(guān)于技術(shù)層次的討論，需要說(shuō)明的是，自義務(wù)教育教材的編寫(xiě)以來(lái)，編者力求改變長(cháng)期以來(lái)流行的重科學(xué)、輕技術(shù)的傾向，在教材中努力體現這樣一種思想，即科學(xué)發(fā)現和技術(shù)發(fā)明對人類(lèi)社會(huì )的發(fā)展同樣重要。例如在討論燃料的有效利用時(shí)，對比了煤塊、煤粉和煤粒在鍋爐中的燃燒效率；在講到直流電動(dòng)機時(shí)比較詳細地討論了換向器的作用。這些問(wèn)題不涉及新的物理原理，但正是當年的這些“技術(shù)決竅”，推動(dòng)了科學(xué)成果向生產(chǎn)力的轉化。

　　學(xué)生應用物理知識能力的提高必須有足夠數量的實(shí)例作基礎。和現行高中教材相比，在用于兩省一市的高中試驗教材中應用性實(shí)例大大增加，在前四冊的16篇閱讀材料中，9篇是有關(guān)實(shí)際應用的。此外，還有為數不少的練習和習題介紹了物理知識在各種產(chǎn)業(yè)和日常生活中的應用，這點(diǎn)和過(guò)去的教材有很大不同。希望老師們了解教材編者的初衷，充分利用這些閱讀材料和題目，讓它們在提高學(xué)生科學(xué)素質(zhì)方面發(fā)揮作用。

　　十分遺憾的是，在市面上眾多的復習資料和習題集中，訓練學(xué)生把物理知識用于日常生活和各種產(chǎn)業(yè)的題目幾乎沒(méi)有，它們很難在這方面提高學(xué)生的科學(xué)素質(zhì)。此外，目前的各種考試，命題時(shí)也不大考慮它們對素質(zhì)教育會(huì )起到什么作用。在作者手頭的7個(gè)省市近年的15份高中會(huì )考試卷中，沒(méi)有一個(gè)實(shí)際應用的題目，這使得這些考試在提高學(xué)生科學(xué)素質(zhì)方面難以進(jìn)行正確的導向。值得一提的是，每年三月在全國范圍內進(jìn)行的初中物理知識競賽，其命題一直強調物理知識的應用，這個(gè)導向是正確的。