王曉松

天津市南開區(qū)職工大學，天津 300100

物理課的重要意義不言而喻。沒有物理，理工農(nóng)醫(yī)等專業(yè)都將無法學習，科學技術(shù)的發(fā)展勢將寸步難行。沒有物理，哲學將無法發(fā)展，文學家也會少去許多靈感。然而，在教育領域，物理課程卻是命運不佳。我國現(xiàn)在的高中教育仍然固執(zhí)地實行文理分科。不論是在中學，還是在不得不開設物理課的各類高校，物理課都被視為畏途。學生學不好，教師遭埋怨。課程被擠壓。物理似乎與外面的世界隔著一道墻。令人困惑的是：各類高校的理工科專業(yè)學生是通過高考進來的，必須考物理。他們在大學低年級必須學物理，而且要通過考試。但他們依舊對物理感到很頭痛。如果他們要在自己的專業(yè)上實現(xiàn)比較大的發(fā)展，物理基礎的不牢固勢必成為橫在他們面前的一堵墻。

我覺得，我們要系統(tǒng)地反思一下物理課的教學。

一、物理課究竟應該學什么？

教育的終極目的應該是提高人的素質(zhì)，不應當以學生學會某種具體的東西，通過某種程度的考試為滿足。人的素質(zhì)至少應該包括兩點：1、人要有社會責任感。2、人應當具有創(chuàng)造精神，不怕吃苦。態(tài)度決定一切，人有了一定的素質(zhì)，就能充分發(fā)揮自己的潛能，學會一切他應該學會的東西，做好一切他應該做好的事情。如果一個人思想上消極頹廢，即使有一些能力或技能也難以有所成就。

素質(zhì)教育不能僅僅通過學校的相關(guān)課程和政治思想工作來完成。各門課程在專業(yè)教學的進程中也要起到相關(guān)的作用。像物理學這樣的基礎性學科，其發(fā)展過程充滿了傳奇色彩，如同一部英雄史詩。物理學是最古老的學科之一，無數(shù)最優(yōu)秀的科學家構(gòu)建了物理學的高樓大廈，在他們的探索過程中充滿了艱苦卓絕的努力，突破了無數(shù)的思想藩籬。物理學的每一次突破，都改變了人類的命運。在人心浮躁，消費至上卻又強調(diào)創(chuàng)新精神的今天，我們需要通過物理學的發(fā)展過程使人明白：人不能缺少消費，但更要強調(diào)創(chuàng)造。生活水平的日益提高并不能改變?nèi)松猛镜钠D苦性。一個人真要想有所成就，必須在長期的平凡生活中潛心努力。另外，科學發(fā)展的艱苦性導致學科發(fā)展的深度越來越大，而學習者的知識面卻越來越窄。導致具有專業(yè)技術(shù)知識的人充分吸收了科學文化，同時離人文精神卻越來越遠，形成了一種人格上的分裂。極端的例子就是那些在二戰(zhàn)時期幫助法西斯政權(quán)摧殘人類的科學家。而在一般情況下，與社會文化格格不入的專業(yè)技術(shù)人員無法發(fā)揮其應有的作用，這樣的情況比比皆是，令人遺憾。物理課程的教學是一種最典型的科學教育，我們有義務在這一教育過程中糾正這種偏差。在解決這一問題的過程中，物理學史的引入將起到不可替代的作用。

物理學在發(fā)展過程中還產(chǎn)生了許多可以廣泛運用于其他學科的思想理論。如著名的耗散結(jié)構(gòu)理論。我國改革開放四十年，取得了舉世矚目的成就，為什么改革開放就可以取得這樣的成就？這就可以用耗散結(jié)構(gòu)理論來解釋。因為一個與外界隔絕的封閉系統(tǒng)，其內(nèi)部的熵（混亂度）只能是無限增大，最后使系統(tǒng)瓦解。而開放的系統(tǒng)通過不斷與外界進行物質(zhì)、能量和信息的交換，再通過系統(tǒng)內(nèi)部的自組織，就可以使系統(tǒng)走向新的有序。改革開放之前，我國處于閉關(guān)鎖國狀態(tài)，社會生產(chǎn)力發(fā)展緩慢，人民生活水平提高緩慢，因此，十年動亂是有其客觀土壤的。改革開放以來，我們從國外大量引進資金、技術(shù)和先進的管理經(jīng)驗，迅速提高了生產(chǎn)力和人民的生活水平。因此，對于國內(nèi)外的各種風風雨雨，我們都能挺得住，并且還在堅定不移地向前走。再比如，人如果不吃不喝，就沒法活。人所吃進去喝進去的食物喝飲料，都是有序度較高的物質(zhì)，而人所排泄出來的物質(zhì)，都是混亂度很高的物質(zhì)。實際上我們可以認為，食物和飲料降低了人體內(nèi)部的熵，從而使人體系統(tǒng)得到維系。我們學習物理，尤其是在大學階段學習物理，如果只學了定理和公式，只會做幾道物理習題，而沒有學習物理學中蘊含的豐富思想，就不能算學了物理。

物理課程的核心內(nèi)容當然還是講解物理概念、物理原理，學生做物理實驗、做物理習題，考試。因為物理學是一切理工科專業(yè)的基礎，也是社會科學的重要思想來源。同時，物理課程的教學時數(shù)肯定是要受到限制的，誰也不能把所有精力都用來學習物理。于是，物理學課程就以濃縮的方式體現(xiàn)出來。這種狀態(tài)讓很多人受不了。于是，學過物理課程的人多，通過物理考試的人也多，但懂得物理的人卻不多。中國的物理學課程是艱深的，課程設計的動機是良好的，但最后的結(jié)果往往就是：學生課程也學了，習題也做了，考試也過了，但沒有真正掌握多少物理學知識。你講多少是否就等于學生得到多少？這個問題值得我們反思。我們應當重新設計物理學課程，降低課程的難度，豐富課程的內(nèi)容。

二、物理課究竟應當怎樣學？

中國教育的一大問題就是教學手段的貧乏。物理課程自然不會例外。比如，教師知識面窄，只會講定理和公式。因為他們過去也是受著類似的“專業(yè)化”的嚴格教育。有實驗課嗎？當然有，但明顯不會受到重視，因為實驗與應試教育無關(guān)。大學里不存在高考的問題，但存在著專接本、專業(yè)轉(zhuǎn)換、考研、考博的問題，還是應試教育的模式。

現(xiàn)在教學手段越來越現(xiàn)代化，多媒體技術(shù)受到越來越廣泛的應用，這對于物理課教學來說是一大幸事。因為豐富的多媒體手段可以將抽象的物理學原理具象化。還可以將多媒體課件放在網(wǎng)上，使學生可以克服學習的時空限制。

但是我們應當想到物理學史，因為人類認識問題的過程都是一樣的。科學家探索發(fā)現(xiàn)物理學原理也經(jīng)歷了與我們在學習物理課程類似的過程，可能還更為曲折。我們現(xiàn)在直接學習物理學原理，簡化了對物理問題的認識過程，卻增大了物理問題的認識難度。如果我們適當?shù)剡€原這個過程，可能對解決物理學概念“抽象難懂”這一痼疾有所幫助。從教育科學的專業(yè)理論，如教育重演理論、建構(gòu)主義教學觀以及耗散結(jié)構(gòu)理論出發(fā)，都可以給將物理學史納入物理課程教學體系提供充分的理由。這些問題將在其他論文中加以闡述，此處不做過多討論。

當然，歷史的邏輯和科學的邏輯是不一樣的。歷史以時間為順序展開，科學以科學原理的知識架構(gòu)展開。我們不能把物理學課程變成物理學史課程，這既歪曲了物理學，也沒有那么多的課時。但是，在物理課教學中的適當節(jié)點不失時機地引入若干物理學史知識則是完全必要的。關(guān)鍵是，物理教師應當有豐富的物理學史知識，還要有其他的各種教學手段。知識面窄，只知道定理、定律和習題的物理教師不會是一名成功的物理教師。

前蘇聯(lián)的教育，尤其是高等教育是成功的，正是這種教育，使得前蘇聯(lián)在極端困難的條件下迅速實現(xiàn)了工業(yè)化，打敗了法西斯。發(fā)射了人類第一顆人造衛(wèi)星，出現(xiàn)了世界上第一批宇航員，建造了世界上第一座核電站，在體育比賽中奪得了1100 個世界冠軍。但是，我們不能因為看到了這樣的成功就忽視了明顯存在的問題。前蘇聯(lián)的教育成功于上世紀前期和中期，使得受教育者具有統(tǒng)一的意志，統(tǒng)一的行動和統(tǒng)一的人才規(guī)格，符合工業(yè)化前期和中期勞動密集型生產(chǎn)為特點的社會對人才的需要?，F(xiàn)在是信息化時代，生產(chǎn)流水線上不需要幾個人，卻能生產(chǎn)出海量的產(chǎn)品。人們的工作重點轉(zhuǎn)向了管理和創(chuàng)意。因此，培養(yǎng)具有創(chuàng)新意識，知識廣泛，具有開拓進取精神的人才變得越來越具有重要的意義了。但是，無論教育思潮怎樣變化，使學生打好基礎，包括物理學基礎卻是永遠不可回避的問題。其實，物理課程教學上的種種失敗，正是傳統(tǒng)教學模式所導致的。傳統(tǒng)教學模式的嚴苛，對于許多課程來說也許還是管用的。學生可以先背下幾百首唐詩，幾千個英語單詞再說，以后可以用很長的時間去慢慢消化。而對于像數(shù)學和物理這樣的課程，你不懂，背下來又有什么用？但現(xiàn)在成千上萬的人都要學科學、學技術(shù)，否則他們沒有出路。這樣他們就不能回避物理。面對這樣的客觀情況，我們不得不尋找一條出路。

我們強調(diào)物理學史作為一種手段對于學生學習物理的重要性，并不意味著排斥其他的教學方式。我們不能以一種偏頗代替另一種偏頗，以一種貧乏取代另一種貧乏。定理、定律和習題永遠是物理課的主題。但鋼筋混凝土框架周圍應當是墻體，門窗和內(nèi)外裝修，否則就是一座爛尾樓，不會產(chǎn)生任何積極作用。我們應當積極采用一切教學手段，決不能把物理學大廈變成學生心目中的爛尾樓。

②治療過程中:成立連貫性健康教育小組,包括主治醫(yī)師、治療護士、責任護士與回訪護士,并建立責任制和操作規(guī)定,嚴格執(zhí)行制訂好健康教育計劃,進行每周回顧及展望未來的健康教育工作,并利用循環(huán)管理(PDCA)模式完善連貫性健康教育的路徑[3],使患者能夠充分知曉此疾病的發(fā)病機制與病癥特點,做好自我日常護理、糾正不良習慣等,以加強自我防治水平。

總之，物理課的教學過程中應當具有課堂講解、習題課、實驗課，在課堂講解的過程中應當積極采用多媒體教學手段，采用具有專業(yè)制作水平的課件。同時在講解過程中應當借助于物理學史的相關(guān)內(nèi)容，還原人類認識某些問題的過程。

三、將應試教育與素質(zhì)教育對立起來的觀點只會將教育引入死胡同

多年來，人們一直認同素質(zhì)教育，但素質(zhì)教育卻舉步維艱。多年來，人們一直批判應試教育，但應試教育卻愈演愈烈。我們需要找到一個解決問題的辦法，而不是滿足于一種畸形的平衡與“互動”，因為這種畸形的狀態(tài)早晚有一天會把問題搞得不可收拾。

一切學校，一切課程，最后都要有個考試，從這個意義上來講，所有的教育都是應試教育。同時，一切教育的終極目的都是為了提高人的素質(zhì)，而不是把人培養(yǎng)成無益于社會的人。從這個意義上來講，所有的教育都是素質(zhì)教育。所以，素質(zhì)教育與應試教育只是教育的兩個方面，這兩個方面本是無法割裂的。

那么，人們?yōu)槭裁磿绱嗽嵅嚱逃?？這是由于教育本身的內(nèi)容在理工科造成了科學精神與人文精神的分離，在社會科學領域造成了理想與現(xiàn)實的分離。在這種教育下成長起來的學生，與現(xiàn)實有諸多的不和諧卻不善于改變什么。這使得人們首先就對包括物理課程在內(nèi)的一切課程其內(nèi)容的合理性提出了質(zhì)疑，這也是以物理學史的一些內(nèi)容優(yōu)化物理課程的原因之一。

所以，出路在于正確處理應試教育與素質(zhì)教育的關(guān)系。關(guān)鍵在于你考什么？考試僅是一種手段，一種需要正確運用的手段。豐富物理課的教學手段，優(yōu)化物理課的教學內(nèi)容。要讓學生最后真正學懂了物理。

四、世界各國物理學史進入物理課程教學體系的狀況分析

(一)世界各國情況

1、美國率先使物理學史進入物理課程教學體系。一九五二年，一本新的物理學教材《物理科學的概念和理滄導淪》（G·HOLTON 編著）出版了。如果說這部教材是面向“文科”學生的，大概多半是中國人自己的理解。發(fā)達國家從來就沒有如此嚴重的文理分野，導致學生畢業(yè)以后缺乏工作能力。這部教材開創(chuàng)了科學教育的先河。其開創(chuàng)性貢獻就是充分運用了物理學史的作用。讓物理學史和哲學進入了物理課程教學體系。

2、進一步，到了一九五七年十月四日，前蘇聯(lián)發(fā)射了人類歷史上第一顆人造衛(wèi)星。消息迅速傳遍全球，震動各國。這種空前的挑戰(zhàn)迫使美國對傳統(tǒng)的教育發(fā)起了改革，比較典型的實例有：

（2）教材《HARVARD PROJECT PHYSICS》引進了大量的物理學史，與過去的有深度、無廣度的物理學課程結(jié)構(gòu)形成了巨大差別，具有明顯的人文取向。

（3）一九八〇年，美國物理學會物理學史分會成立，關(guān)注于將物理學史引入物理課程教學體系的問題。

3、由于越來越多的教育機構(gòu)嘗試將物理學史引入物理課程教學體系，這樣做的合理性必然會受到質(zhì)疑，產(chǎn)生爭論。爭論的高峰出現(xiàn)在兩次國際會議上。這兩次會議分別于一九七〇年和一九八三年在美國和意大利召開。

這兩次會議出現(xiàn)了不同的觀點，有人認為：物理學以簡單明快的定義為特征，而歷史學以豐富翔實的史料為依托，兩者互不相容，只能是兩門課程。尤其是不應當把物理學史零敲碎打塞進物理課程。更不應當將不準確的、歪曲歷史原貌的“準歷史”塞進物理課當中。還有人認為：物理課也要因材施教，可能一部分學生對物理課中出現(xiàn)物理學史的內(nèi)容表示歡迎，而另一部分人則相反。

但會議上也有人指出：科研是對自然界未知的領域進行探索，而教育是以已經(jīng)存在的科研成果為基礎進行教學。學習物理學史的目的之一是把對未知世界進行探索的能力早一點傳遞給學生。教育本身就需要對科學知識進行再處理，不可能把實驗室里的數(shù)據(jù)直接端到課堂上交給學生。物理課程中不管是對物理知識，還是對物理學史都需要進行再處理，處理的目的是取得良好的教學效果。前提是不能出現(xiàn)科學性錯誤。

《面向全體美國人的科學一二〇六一計劃》第十章指出：第一，“離開了具體事例談科學發(fā)展就會很空泛?！惫P者把這句話的含義理解為：科學的發(fā)展是與科學家的艱苦努力分不開的，是與人民長期的生產(chǎn)實踐分不開的?？茖W當中新的觀念產(chǎn)生的時候，還往往為社會所不容，也為傳統(tǒng)的科學理念所不容，就像日心說?？茖W就是這樣發(fā)展過來的。如果不了解科學發(fā)展的歷史，也就不會了解科學精神，恐怕也難以掌握科學知識本身。第二，“一些科學階段為人類文化遺產(chǎn)做出過卓越的貢獻。”筆者的理解是：我們不應當忘記是伽利略讓人類重新認識了地球在宇宙中的位置。牛頓使人類相信物體無論在太空、還是在大氣層里，或是在地面上，其運動規(guī)律都是一樣的。達爾文提出了生物進化論，在人類思想史上產(chǎn)生了重要的作用。愛因斯坦提出了相對論，突破了傳統(tǒng)的時空概念，對科學、哲學和文學都產(chǎn)生了重大的影響?？茖W的每次突破，都對人類文化的發(fā)展產(chǎn)生了重大影響。我們學習科學就要了解科學發(fā)展的意義，就要使我們的視野變得更開闊，使我們的思想水平和精神境界變得更高。

(二)國內(nèi)情況介紹

一九八二年十一月，全國第一次物理學史會議在北京召開，一百余名代表出席，收到論文六十九篇，其中八篇論文在會上宣讀。

中國物理學會于一九八六年召開物理學史普及工作座談會，明確了以物理學史為武器改進物理教學這一重大的方向性問題。

國家教委高教司于一九九〇年十月支持清華大學舉辦“物理學史與物理教學討論班”。研究了多方面的問題，包括物理學史進入物理課程教學體系可以起到在提高物理課教學質(zhì)量的同時提高人的綜合素質(zhì)的問題。

一九九七年五月，蘇州市召開了中國第九屆物理學史年會。共四十六個相關(guān)單位的七十余名代表到會。收到論文五十多篇。會議重點討論了深入研究物理學史的重大意義，論證了物理學史進入物理課程教學體系對提高我國大中專院校物理課教學質(zhì)量的重要意義。

隨著新世紀的到來，廣大的物理教師、物理學史研究者以及少量的物理學研究者對在物理教學中引入物理學史越來越感興趣，他們自覺或不自覺的在教育實踐中采用這樣的做法，對提高物理課程的教學質(zhì)量起到了很大的推動作用。在教學實踐中獲益的物理教師也逐漸投入到這方面的理論研究當中，筆者近期在萬方數(shù)據(jù)網(wǎng)上鍵入關(guān)鍵字“物理學史與物理教學”，立即檢索到300 余篇相關(guān)論文，其中不少論文刊登在核心期刊上。在中國知網(wǎng)上鍵入關(guān)鍵字“物理學史與物理教學”，立即檢索到12482 條結(jié)果。筆者近期已經(jīng)陸續(xù)見到含有大量物理學史元素的物理教材。如潘傳芳主編，科學出版社出版的《人文物理--推動人類文明的物理學》；謝東、王祖源 主編，清華大學出版社出版的《人文物理(高等院校物理教材)》。以及非人文專業(yè)使用的，由張三慧主編，清華大學出版社出版的《大學物理學》等等。其實，到底什么學科算是“人文學科’?這個問題現(xiàn)在本身就很模糊。另一方面，在與物理學相關(guān)的網(wǎng)站，如物理學科網(wǎng)（http：//wl.zxxk.com/）中的“物理廣角”欄目中就有大量的物理學史的內(nèi)容。上述一切事實都說明：將物理學史引入物理教學已經(jīng)引起物理教學界的普遍關(guān)注。

筆者當然更加關(guān)心成人高校物理課教學中引入相關(guān)物理學知識的問題。在筆者看來，這一點對于成人高校來說更具有現(xiàn)實意義。因為對于一些有天賦的頭腦來說，他們可以在很年輕的時候迅速掌握物理學知識，他們不怕高濃度的物理學學科知識，給他們講太多的物理學史實際上是拖了他們的后退。他們很容易就進入了“精英”的行列。但人要因材施教，對于大多數(shù)人，尤其是對于成人高校的學生來說，在物理課上引入物理學史的內(nèi)容是保證他們學到物理知識不可或缺的手段。照搬過去普通高校物理教材的成人高校讓原本基礎就不好的學生陷入了困境，但最后的結(jié)果是物理課程逐漸被取消，而成人高校由于包括教學質(zhì)量在內(nèi)的諸多原因也陷入了“不死不活”的境地。問題是，教學質(zhì)量的問題不會因為成人高校的逐漸退出而得以解決，其實這一問題具有普遍性。我們不能讓各級各類學校都逐漸衰敗下來。我們需要直面物理課的教學質(zhì)量問題，采取切實措施，把物理課的教學質(zhì)量搞上去，所以我們才不能忘記將物理學史引入物理課程這一重要選項。