顧江鴻 李春密

(阜陽師范學院物理與電子工程學院 安徽 阜陽 236037)(北京師范大學物理系 北京 100875)

“教學即研究”、“教師成為研究者”是由教學活動的復雜性、不確定性所決定的．這就要求教師應具有教學研究的意識和能力．教師的教育教學研究能力將決定其教學質(zhì)量的水平，也反映其專業(yè)化發(fā)展程度．那么我國物理教師教育教學研究水平如何？這悠關物理教育活動專業(yè)性強弱，悠關物理教師隊伍整體素質(zhì).然而，國內(nèi)有關物理教育元研究大多集中在國外研究熱點問題介紹，如郭玉英[1]、張萍[2]的研究，而鮮有對物理教育教學研究質(zhì)量的研究．本研究將以一個物理問題的研究為例，通過文獻計量學[3]分析、內(nèi)容分析來展示物理教育教學研究的一個側(cè)面，以期達到窺一斑而見全貌的效果，希望能引起大家對中學物理教師教育研究水平、中學物理教師教育研究能力培養(yǎng)的關注.

1 文獻簡介

本研究選取兩平面鏡成像為研究對象(后文簡稱為兩鏡成像).兩鏡成像內(nèi)容如下，取兩塊大小一樣的平面鏡，在平面鏡的背面固定一木塊使其穩(wěn)定立在桌面上.在兩鏡面間放置一物體，由于從物體發(fā)出的光線經(jīng)兩平面鏡多次反射，物體通過兩平面鏡成多個像.隨著平面鏡夾角的減小，物體所成的像逐漸增多；平面鏡的角度固定，移動物體的位置，像的個數(shù)也會改變.物體在兩平面鏡所成的像數(shù)不僅與兩平面鏡的夾角有關，還與物體在兩平面鏡間的位置有關，具體來說當兩平面鏡夾角一定時，移動物體的位置，成像的個數(shù)也可能變化，具體推導過程見朱鳳德的研究[4].

在“中國知網(wǎng)”和“萬方數(shù)據(jù)資源系統(tǒng)”搜索“兩平面鏡”，共找到研究兩鏡成像的論文34篇.文章的發(fā)表時間跨度為從1964年到2014年，最早的論文是“雙平面鏡造像問題分析”[5]，于1964發(fā)表在《物理通報》上.論文發(fā)表的期刊分布較廣，主要包括物理教育專門期刊和高校學報兩類，物理教育期刊包括《物理通報》、《物理教師》、《中學物理》、《物理教學探討》、《物理教學》、《中學物理教學參考》等.論文作者主要是中學教師和高校教師，中學教師(包括中學、教師進修學校、中專學校)發(fā)表22篇文章，高校教師發(fā)表12篇文章.發(fā)表文章較多的省份為浙江、河北、江蘇、廣東，發(fā)表文章數(shù)量依次為8，4，3，3篇.

2 創(chuàng)新性賦值

為了對“兩平面鏡成像”論文的創(chuàng)新性進行分析，按論文的研究內(nèi)容、研究方法、研究結論等方面的創(chuàng)新性對論文進行賦值.把提出新的研究內(nèi)容、采用新的研究方法、得出不同的研究結論做為觀察點，每個觀察點為1分，分別對論文賦值.為了在圖中把有錯誤的論文區(qū)別開來，凡是論文中出現(xiàn)物理學科性錯誤的論文記為負數(shù).論文中沒有錯誤的論文起點分值定為1分，這類論文的分值范圍是1到4；有錯誤的論文起點分值為-4，這類論文的分值范圍為-4到-1.如朱鳳德[4]引入了停像區(qū)、鄰鏡區(qū)、中央?yún)^(qū)來研究不同區(qū)域的成像個數(shù)，直觀呈現(xiàn)了成像的規(guī)律，這一研究在研究內(nèi)容、研究方法和研究結論上都是創(chuàng)新的，創(chuàng)新方面為3，加上基礎分，總分為4.顧江鴻[6]用動態(tài)描述的方法研究物體在兩平面鏡角平分線上的成像規(guī)律，在研究內(nèi)容、研究方法上分別有創(chuàng)新，加上基礎分，創(chuàng)新值為3.林遂弟[7]描述了成像的規(guī)律，在360除以平面鏡夾角為奇數(shù)時的像數(shù)是錯誤的，研究的內(nèi)容、方法、結論都沒有創(chuàng)新，論文賦值為-4.把論文按發(fā)表時間和創(chuàng)新值在坐標軸上定位，每一點代表一篇論文，用帶箭頭的線段連接引文和被引文，箭頭方向從被引文指向引文，表示被引文對引文的研究提供借鑒.由此繪出論文創(chuàng)新進化圖譜，如圖1所示.

圖1 論文創(chuàng)新進化圖譜

3 結論

從圖1可以看出，有連線的點集中在標號為4，5，10，11，12，13的論文上.12，13參考文獻分別為27，20篇，引用了本研究的多篇文獻，因此指向它們的連線最多；4，5，9是有錯誤的論文，引發(fā)了系列的討論.從圖1中可以看出三次主要的學術探討，1，2，3是2對1進行修改，但修改后是錯誤的，3又對2進行修正.5，6，7，8形成一次討論，5有錯誤，引發(fā)了6，7，8對5的修正，同時8又對6進行了補充.4，9，10，11，12，13是時間跨度較長的討論，產(chǎn)生了幾篇創(chuàng)新值高的論文.在圖1中論文整體呈現(xiàn)的特點是“獨立型研究”多、論文創(chuàng)新性低、論文出錯率高、“糾錯型論文”多.

3. 1 “獨立型研究”多

研究、發(fā)表論文是最體現(xiàn)創(chuàng)新的活動，規(guī)范的研究應該是對前人沒有答案的問題的解答，或是對前人研究方法、研究過程、研究結論的改進或修正.規(guī)范的論文應包括對前人工作的介紹，正常的研究創(chuàng)新進化圖譜應該是一個按時間從過去指向現(xiàn)在的網(wǎng)絡圖，每一篇論文都應該是網(wǎng)絡中的一個節(jié)點，既連接著前人的論文，又指向以后的研究.但圖中有17篇文章是獨立的，既沒有引文，也沒有被引文.“獨立型研究”從論文內(nèi)容來看，好像是首創(chuàng)的研究，具有較高的創(chuàng)新性，自己具有此研究的優(yōu)先權，但是從縱向來看實質(zhì)上是重復性研究.產(chǎn)生這一現(xiàn)象的原因是多方面的.“獨立型研究”勢必導致論文創(chuàng)新性低、出錯率高等現(xiàn)象的發(fā)生.

3. 2 論文創(chuàng)新性低

在圖1中，共有15篇論文分值為1或-4.這部分論文討論的內(nèi)容、方法、結論等已在以前的文章中都研究過，優(yōu)先權是別人的.產(chǎn)生的原因在于沒有按規(guī)范的研究程序先查閱文獻，再確定研究問題.在兩鏡成像中，通過內(nèi)容分析發(fā)現(xiàn)，研究內(nèi)容的創(chuàng)新主要表現(xiàn)在找普適性規(guī)律、特殊點的成像規(guī)律、在平面鏡夾角一定時物體位置與像數(shù)的關系、物體在角平分線上時的成像規(guī)律、不同像的方位、三平面鏡成像等.研究方法的創(chuàng)新主要表現(xiàn)在利用平面鏡物像關系、利用光的反射定律、利用極坐標、利用光的等路徑法、動態(tài)描述等方面.

3. 3 論文出錯率高

位于時間軸下方的論文其創(chuàng)新值為負值，這些論文要么有科學知識方面的錯誤、要么物理方法的應用不當.在圖1中有10篇文章有科學性的錯誤，錯誤主要體現(xiàn)在結論錯誤、推導過程錯誤等方面.論文出現(xiàn)科學性錯誤主要與著者個人的學科水平有關.

3. 4 “糾錯型論文”多

“糾錯型論文”是針對已發(fā)表論文的錯誤進行研究所發(fā)表的論文.有錯誤、不完善、有爭議的論文容易引起研究者的關注，容易成為高被引論文.圖1顯示有10篇文章有錯誤，其中圖1中標號為4的文章引發(fā)了4篇文章的發(fā)表、5引發(fā)了3篇文章、9引發(fā)了2篇文章.難怪有研究經(jīng)驗的中學物理教師私下交流時談到，寫“糾錯型論文”是發(fā)表論文的捷徑.

4 建議

雖然兩鏡成像問題是物理教育研究中的一個小課題，但是這也反映出物理教育期刊論文、物理教育研究、我國物理教師隊伍的研究現(xiàn)狀.為了糾正物理教育期刊論文中存在的重復研究、“出錯糾正，再出錯再糾正”的怪圈，進一步提高物理教育教學研究的水平、建設一支高水平的物理教師隊伍，建議采取以下措施.

4.1 對我國物理教育傳統(tǒng)研究成果再研究打造具有我國特色的物理教育研究品牌

從建國到現(xiàn)在近70年來，雖然我國物理教育有起伏、有曲折，但是廣大物理教育工作者在物理教育教學研究中積累了豐富的智慧和難得的經(jīng)驗.如兩鏡成像、覆杯實驗、超級碰撞等經(jīng)典物理學科問題的討論，朱正元的“自制實驗”，劉炳昇的“創(chuàng)新性實驗”等等.這些成果不僅需要整理、吸收、應用，更需要對已有成果的深入研究、發(fā)揚光大，形成具有中國特色的物理教育研究成果和品牌.就拿本文所討論的兩鏡成像為例來說，可以從文獻中找出未解的物理問題繼續(xù)研究、開發(fā)兩鏡成像的教具、中學生兩鏡成像教學研究、物理教師兩鏡成像培訓研究、兩平面鏡成像的元研究等等.

4.2 整合優(yōu)勢力量編寫高質(zhì)量教學論教材及時轉(zhuǎn)化推廣普及物理教育研究成果

由于教材的編寫、選用各自為政，導致已有的物理教育教學研究成果沒有及時轉(zhuǎn)化為物理教師的培養(yǎng)和培訓內(nèi)容、已有的研究成果沒有及時在中學物理教師中推廣普及.教師在物理教育教學研究中不得不從零開始摸索前行，重復研究，造成大量的浪費.為改善物理教育教學研究中低效的現(xiàn)狀，需要有關部門重視高校教學論教材建設，設立物理教師培養(yǎng)教材編寫、使用、監(jiān)管的機構，統(tǒng)整學術造詣較深的專家編制精品教材，在全國推廣，并定期進行修訂，把最新研究成果及時轉(zhuǎn)化為教學內(nèi)容，讓職前中學物理教師、一線中學物理教師及時了解，避免他們在專業(yè)化發(fā)展中走彎路、走回頭路.

4.3 實施物理教育期刊分層分類管理促進物理教育研究向“縱深”發(fā)展

目前基礎教育階段的物理教育專業(yè)期刊面向所有的物理教師，服務對象針對性不強；內(nèi)容涉及到物理教育教學的方方面面，期刊間欄目區(qū)分不明顯；期刊層次差別不大.這一定程度上降低了期刊對高水平的研究者吸引力、增加了提高論文質(zhì)量的難度.建議有關部門對期刊進行分類分級管理，期刊級別錯位發(fā)展、期刊研究方向更加聚焦，這樣一方面可以為高水平理論前沿研究成果提供集中展示的平臺，便于推廣；另一方面也使一線物理教師的實踐性知識在更大的范圍有用武之地.