兼談物理教材為加強(qiáng)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、道德品質(zhì)和行為規(guī)范、科學(xué)信念和科學(xué)精神、文化科學(xué)知識(shí)、勞動(dòng)生活技能、審美觀和審美能力等。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(biāo)的教育。

　　一、兩種物理教育觀

　　中學(xué)物理教育的目標(biāo)是什么？盡管建國(guó)以來(lái)歷次教學(xué)計(jì)劃和教學(xué)大綱的說(shuō)法不盡相同，其基本目標(biāo)都是要與其他學(xué)科和其他學(xué)校活動(dòng)一起，“培養(yǎng)有理想，有道德，有文化，有紀(jì)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。多數(shù)人的作法實(shí)際是在努力把學(xué)生培養(yǎng)成為物理專業(yè)工作者，另一種則是力圖使物理課程在培養(yǎng)高素質(zhì)公民的過(guò)程中作出貢獻(xiàn)。

　　1.兩種教育觀對(duì)重點(diǎn)知識(shí)的不同認(rèn)識(shí)

　　中學(xué)物理的教學(xué)內(nèi)容分為重點(diǎn)知識(shí)、重要知識(shí)和一般常識(shí)。什么是重點(diǎn)知識(shí)？舉例來(lái)說(shuō)，一般認(rèn)為牛頓第二定律是重點(diǎn)知識(shí)。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(xiàn)行高中課本，包括必修和選修兩部分內(nèi)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(dá)七、八課時(shí)，若考慮到其后在學(xué)習(xí)牛頓第三定律及力學(xué)單位制時(shí)肯定要出現(xiàn)的有關(guān)第二定律的練習(xí)，所占課時(shí)數(shù)還會(huì)大得多。關(guān)于運(yùn)動(dòng)學(xué)的三個(gè)公式的教學(xué)也有類似的情況。如果把這部分內(nèi)容所需的預(yù)備性知識(shí)，例如力的分析，所用的教學(xué)時(shí)間也包括在內(nèi)，所占課時(shí)會(huì)更多。至于高三總復(fù)習(xí)，這部分內(nèi)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(biāo)志是能夠適應(yīng)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(yīng)用牛頓第二定律。

　　產(chǎn)生上述問(wèn)題的原因，是因?yàn)檫@些同志們認(rèn)為，在中學(xué)的有限課時(shí)內(nèi)，應(yīng)該多學(xué)一些“主干知識(shí)”。所謂主干知識(shí)，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(xí)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(dāng)?shù)貜?qiáng)調(diào)本學(xué)科的主干知識(shí)，占用了較多的教學(xué)時(shí)間，使得我國(guó)物理教學(xué)內(nèi)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(xí)物理課或者學(xué)習(xí)哪種類型的物理課。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(cè)重點(diǎn)不同，可供師生選擇。以美國(guó)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(jì)算加速度的例題，章后也只有一個(gè)這樣的計(jì)算性習(xí)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(yùn)動(dòng)，包括降落傘的作用等實(shí)際問(wèn)題，這類內(nèi)容在實(shí)際生活中有重要應(yīng)用，卻是我們的課本中所沒(méi)有的，原因是這類問(wèn)題派生于牛頓定律，況且由于中學(xué)數(shù)學(xué)知識(shí)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(yǎng)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(yùn)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(xiàn)代物理的觀點(diǎn)研究物理學(xué)，其實(shí)這才是培養(yǎng)物理學(xué)家的道路。這個(gè)問(wèn)題不在本文深入討論。

　　2.對(duì)于應(yīng)用性知識(shí)在物理課程中的作用，兩種教育觀有不同的認(rèn)識(shí)

　　物理學(xué)是一門應(yīng)用性極強(qiáng)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(zhēng)議。拿我國(guó)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(guī)定的教學(xué)目的中，物理知識(shí)的應(yīng)用和物理知識(shí)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，在不同的教育觀的支配下，在課程、教材和教學(xué)中，對(duì)于物理課程中應(yīng)用性知識(shí)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(shí)，而且包括把這些知識(shí)應(yīng)用到日常生活和本職工作中的能力。教學(xué)中的應(yīng)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(shí)；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(xiàn)實(shí)生活中的問(wèn)題相互溝通；第三，向?qū)W生展示科學(xué)技術(shù)對(duì)于人類社會(huì)的意義。我們制定大綱、編寫(xiě)課本和進(jìn)行教學(xué)的人，大多是物理專業(yè)出身，在工作中常常不自覺(jué)地要把學(xué)生復(fù)制成我們自己，因此，往往把應(yīng)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(tǒng)的理論才是最重要的，因而不能全面發(fā)揮教材中應(yīng)用性實(shí)例的作用。這種認(rèn)識(shí)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(shí)的應(yīng)用規(guī)定為教學(xué)目的之一，為了貫徹這一規(guī)定，進(jìn)一步體現(xiàn)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(yīng)用之間的聯(lián)系：過(guò)去的習(xí)慣是講過(guò)一段理論之后講一講理論的應(yīng)用，以說(shuō)明理論的重要意義；現(xiàn)在在保留這種形式的同時(shí)，也從另一個(gè)方向上加強(qiáng)了理論和應(yīng)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?qū)W生介紹怎樣在實(shí)際問(wèn)題中找出科學(xué)道理，以深化對(duì)于問(wèn)題的認(rèn)識(shí)并進(jìn)一步解決問(wèn)題。在義務(wù)教育物理課本第二冊(cè)中較多地作了這種嘗試。在這些嘗試中，有的需要綜合運(yùn)用某些物理知識(shí)，如“生活用電”，有的要求講清原理，如“熱機(jī)原理”，有的要提及技術(shù)層次的某些考慮，如“能源和節(jié)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(zhǎng)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(xiàn)這樣一種思想，即科學(xué)發(fā)現(xiàn)和技術(shù)發(fā)明對(duì)人類社會(huì)的發(fā)展同樣重要。例如在討論燃料的有效利用時(shí)，對(duì)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(jī)時(shí)比較詳細(xì)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(dāng)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(zhuǎn)化。

　　學(xué)生應(yīng)用物理知識(shí)能力的提高必須有足夠數(shù)量的實(shí)例作基礎(chǔ)。和現(xiàn)行高中教材相比，在用于兩省一市的高中試驗(yàn)教材中應(yīng)用性實(shí)例大大增加，在前四冊(cè)的16篇閱讀材料中，9篇是有關(guān)實(shí)際應(yīng)用的。此外，還有為數(shù)不少的練習(xí)和習(xí)題介紹了物理知識(shí)在各種產(chǎn)業(yè)和日常生活中的應(yīng)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?cè)谔岣邔W(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(fù)習(xí)資料和習(xí)題集中，訓(xùn)練學(xué)生把物理知識(shí)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(duì)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(yīng)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(dǎo)向。值得一提的是，每年三月在全國(guó)范圍內(nèi)進(jìn)行的初中物理知識(shí)競(jìng)賽，其命題一直強(qiáng)調(diào)物理知識(shí)的應(yīng)用，這個(gè)導(dǎo)向是正確的。