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，這兩個概念的含義不盡相同。本文所談的素質(zhì)，主要指社會文化素質(zhì)，即指人的價值觀、道德品質(zhì)和行為規(guī)范、科學信念和科學精神、文化科學知識、勞動生活技能、審美觀和審美能力等。社會文化素質(zhì)是人通過環(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生的身體素質(zhì)、心理素質(zhì)、社會文化素質(zhì)為目標的教育。

　　一、兩種物理教育觀

　　中學物理教育的目標是什么？盡管建國以來歷次教學計劃和教學大綱的說法不盡相同，其基本目標都是要與其他學科和其他學�；顒右黄穑�“培養(yǎng)有理想，有道德，有文化，有紀律的社會主義公民”（《全日制中學物理教學大綱》，1990年4月第二版）。但是，在實際工作中，兩種不同的實踐反映出來的卻是兩種不同的物理教育觀。多數(shù)人的作法實際是在努力把學生培養(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)公民的過程中作出貢獻。

　　1.兩種教育觀對重點知識的不同認識

　　中學物理的教學內(nèi)容分為重點知識、重要知識和一般常識。什么是重點知識？舉例來說，一般認為牛頓第二定律是重點知識。1990年教學大綱(修訂本)在高一和高三兩次安排了牛頓第二定律的教學。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定律做鋪墊及隨后鞏固的教學約達七、八課時，若考慮到其后在學習牛頓第三定律及力學單位制時肯定要出現(xiàn)的有關(guān)第二定律的練習，所占課時數(shù)還會大得多。關(guān)于運動學的三個公式的教學也有類似的情況。如果把這部分內(nèi)容所需的預備性知識，例如力的分析，所用的教學時間也包括在內(nèi)，所占課時會更多。至于高三總復習，這部分內(nèi)容所用時間的比例就更大了。

　　高素質(zhì)公民的一個重要標志是能夠適應未來技術(shù)化的社會生活，但在實際生活中，很難想象在什么場合會用到“連接體”等高中物理中這類典型問題。即使將來從事科技工作，如果不是去作大、中學的物理教師，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)生上述問題的原因，是因為這些同志們認為，在中學的有限課時內(nèi)，應該多學一些“主干知識”。所謂主干知識，則是那些在物理學中影響全局的，掌握不好就無法進一步學習的，也就是說，考慮得較多的是物理學科本身，而非公民素質(zhì)的需要。

　　不適當?shù)貜娬{(diào)本學科的主干知識，占用了較多的教學時間，使得我國物理教學內(nèi)容過窄、過舊，不利于學生科學素質(zhì)的提高。

　　英美的教育制度不像我們這樣整齊劃一，學生在高中階段可以自己決定是否學習物理課或者學習哪種類型的物理課。他們有若干物理教學大綱（或考試大綱）和很多種物理教科書，各具特色，側(cè)重點不同，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，書中只有一個由力和質(zhì)量直接計算加速度的例題，章后也只有一個這樣的計算性習題；但是這本書卻較為深入地分析了有空氣阻力時落體的運動，包括降落傘的作用等實際問題，這類內(nèi)容在實際生活中有重要應用，卻是我們的課本中所沒有的，原因是這類問題派生于牛頓定律，況且由于中學數(shù)學知識所限，不能進行“深入的、定量的”研究。

　　附帶說一下，英美也有一些旨在培養(yǎng)未來物理學家的中學物理課本，但是這些課本在牛頓第二定律、運動學定律、力的分析等老問題中并沒有像我們這樣下功夫，他們用全新的現(xiàn)代物理的觀點研究物理學，其實這才是培養(yǎng)物理學家的道路。這個問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，兩種教育觀有不同的認識

　　物理學是一門應用性極強的學科，沒有物理學就不會有我們今天的文明生活，這一點沒有爭議。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。在九年義務教育物理教學大綱（1992年頒布）規(guī)定的教學目的中，物理知識的應用和物理知識本身是同等重要的。這些都是很大的進步。本文要談的問題是，在不同的教育觀的支配下，在課程、教材和教學中，對于物理課程中應用性知識的處理是不同的。

　　科學素質(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。教學中的應用性實例有多種作用，第一，給學生指出，在實際生活中，什么地方用到了這些知識；第二，這些實例是一些示范，讓學生看到，怎樣使理論中的公式、條文和現(xiàn)實生活中的問題相互溝通；第三，向?qū)W生展示科學技術(shù)對于人類社會的意義。我們制定大綱、編寫課本和進行教學的人，大多是物理專業(yè)出身，在工作中常常不自覺地要把學生復制成我們自己，因此，往往把應用實例處理成詮譯理論的工具，好像在物理學中只有系統(tǒng)的理論才是最重要的，因而不能全面發(fā)揮教材中應用性實例的作用。這種認識和在它支配下的教育實踐是和素質(zhì)教育的精神相悖的。

　　義務教育物理教學大綱把知識的應用規(guī)定為教學目的之一，為了貫徹這一規(guī)定，進一步體現(xiàn)素質(zhì)教育的精神，在九年義務教育初中物理課本中，編者嘗試了從兩個方向建立物理理論和實際應用之間的聯(lián)系：過去的習慣是講過一段理論之后講一講理論的應用，以說明理論的重要意義；現(xiàn)在在保留這種形式的同時，也從另一個方向上加強了理論和應用之間的聯(lián)系，即抓住了一些場合，從實際問題出發(fā)，向?qū)W生介紹怎樣在實際問題中找出科學道理，以深化對于問題的認識并進一步解決問題。在義務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(jié)能”。關(guān)于技術(shù)層次的討論，需要說明的是，自義務教育教材的編寫以來，編者力求改變長期以來流行的重科學、輕技術(shù)的傾向，在教材中努力體現(xiàn)這樣一種思想，即科學發(fā)現(xiàn)和技術(shù)發(fā)明對人類社會的發(fā)展同樣重要。例如在討論燃料的有效利用時，對比了煤塊、煤粉和煤粒在鍋爐中的燃燒效率；在講到直流電動機時比較詳細地討論了換向器的作用。這些問題不涉及新的物理原理，但正是當年的這些“技術(shù)決竅”，推動了科學成果向生產(chǎn)力的轉(zhuǎn)化。

　　學生應用物理知識能力的提高必須有足夠數(shù)量的實例作基礎。和現(xiàn)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例大大增加，在前四冊的16篇閱讀材料中，9篇是有關(guān)實際應用的。此外，還有為數(shù)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，這點和過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，讓它們在提高學生科學素質(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)的題目幾乎沒有，它們很難在這方面提高學生的科學素質(zhì)。此外，目前的各種考試，命題時也不大考慮它們對素質(zhì)教育會起到什么作用。在作者手頭的7個省市近年的15份高中會考試卷中，沒有一個實際應用的題目，這使得這些考試在提高學生科學素質(zhì)方面難以進行正確的導向。值得一提的是，每年三月在全國范圍內(nèi)進行的初中物理知識競賽，其命題一直強調(diào)物理知識的應用，這個導向是正確的。