原標題:學物理怎能靠「記住五種題型」
相比很多國外基礎教育階段的物理學教材,我們的教材容量要小得多。這不僅影響知識的系統性,而且容易導致在知識點上深挖。這也使得考試命題的空間變小,於是命題者想盡辦法出「鑽牛角尖的題目」來提高區分度。
中學物理教育應展現當代科學技術的發展。物理教育對學生科學世界觀的形成具有重要意義,對學生獨立的科學思辨能力、創新素養的培育具有不可代替的作用。因此,除了教學方法,未來教材內容的擴展也迫在眉睫。
旁聽了150多節中學物理課,召開了數十次教學研討會,滬上高校一批物理系教授花了半年多時間,分析探究當前中學物理教學存在的問題,尋找改進提高之策。教授們有針對性地提出了對中學物理課程和教學標準的修改意見,新的課程和教學標準有望在一年左右出臺。
「物理學作為一門培養學生嚴謹邏輯思維,提高學生分析問題和解決問題能力的學科,不該是現在這樣讓大多數中學生感到害怕的模樣。」上海市中學物理教育教學研究基地主任、復旦大學物理系教授蔣最敏說,新高考改革改變的不僅是招考制度,更要對中學的學科教學帶來改變。
傳授的是知識、能力還是知識點和解題技巧?
「『浮力』這個知識點專題共有五種題型,並總結為五種計算方法:平衡法、稱重法、阿基米德原理法、公式法、浮力產生的原因法。記住這五種題型的公式,你們完全可以解決考試中任何與浮力相關的題目……」在不止一所中學,蔣最敏旁聽關於浮力內容教學的時候,幾乎都能夠聽到同樣的授課方式。
每當此時,這位和物理打了30多年交道的教授就會忍不住想———「怪不得那麼多中學生一上物理課就頭疼,一想到物理考試就害怕!」
在他看來,這麼多的題型,其實都歸結於一個原理,那就是阿基米德原理。學生理解了這個原理,需要自己分析推導出不同情況下的浮力計算,這才能體現出物理學教育的真正意義。「現在的教學不注重推理過程、不給學生思考的餘地,而是更多地告訴他們題型下的計算公式,這樣的課堂教學是一種機械的應試教學。只有通過自己鑽研、真正洞悉自然的奧秘才會感到樂趣,有誰會從公式的死記硬背和刷題中感受到樂趣呢?」
事實上,不論是在研討會上,還是在不久前中科院舉行的關於物理教學的座談會上,學者們對於現在中學物理教育比較一致的看法是,原本幫助人們認識自然的學科,根據考綱的要求,在中學課堂上被切割成不同的知識點,再變成不同的題型。
「很多學生說物理難,其實並非教的內容難,而是被分割成知識點後,那些解題的技巧和需要死記硬背的公式。」華東師範大學物理系教授、物理教師教育中心主任潘蘇東說,這樣的教學,無法實現物理為學生提供科學素養的目標。
老師缺少整體領悟,如何帶領學生感受科學的樂趣
牛頓力學的核心知識,除了萬有引力定律,就是公式「F=ma」;電磁學的核心知識就是麥克斯韋方程組……「這些核心知識,才是最應該用學生能夠接受的方式傳授給他們的。老師的職責是在更高層次上引領學生,讓他們體會到其他的知識都可以統一到這些核心。這樣學生才能領悟知識的系統性和完整性,知識內容之間的邏輯,欣賞到物理學的簡約和美。」某知名高校的一位物理系教授在接受記者採訪時說,「說實話,我在聽課時發現,不少中學老師本身就缺少對知識整體的領悟,所以只能根據知識點和題型教孩子。」
中學物理學科教授的看似是知識,其實要傳遞的精華在知識之外,物理培養的是學生分析和解決問題的邏輯思維方式,以及用運動變化的觀點看待問題和分析問題的方法。上海師範大學物理系教授郭長江在接受記者採訪時說,物理學科本身是實驗科學,可以使學生為未來的化學、生物的知識學習提供支撐,但是在當下的中學物理教學中,不論是教材,還是老師的教學都把大量的精力花在解題技巧上,這使得物理本身的教學目標反而很難達成。
中國科學院院士、清華大學物理系教授朱邦芬不久前撰文說,中學的物理教學不是為了培養物理學家,對於物理專業學生,中學這點物理知識完全可以在大學補。中學的物理教育和科學教育最重要的作用,是提高國民的科學素質。物理是高科技的基礎,學習物理是培養科學精神的最重要途徑之一。
學會分析解決問題,學生才能獲得學習動力
「物理學體現的是嚴謹的邏輯思維方式,相對運動變化的思維方式,抓住主要因素、忽略次要因素的分析方法,以及實驗檢驗真理的哲學理念,這才是物理學教育的核心。」蔣最敏說,讓學生自己學會分析問題、解決問題,他們才會感受到樂趣,從而獲得學習動力。
中國科學院院士、復旦大學教授楊玉良不久前也在談及中學物理教育時稱,要真正培養學生對物理等自然科學的興趣,知識的廣度更為重要,因為它們奠定了一個人今後發展的基礎。過早地分科,或者說過早地關注於一些被認為是重要的但被分割得支離破碎的知識,而對於學科沒有一個相對系統的認識,不利於學生後續的學習。
事實上,即便從教材來看,相比很多國外基礎教育階段的物理學教材,我們的教材容量要小得多,而他們的教材涉及的知識面更廣、更現代。比如光學,我們初中講幾何光學中最基本的反射、折射,高中講物理光學中最基本的幹涉和衍射內容,但是,對於與現代生活聯繫緊密的偏振、雷射原理、信息光學等卻很少涉及。這不僅影響知識的系統性,而且容易導致在知識點上深挖。這也使得考試命題的空間變小,於是命題者想盡辦法出「鑽牛角尖的題目」來提高區分度。
專家同時指出,中學物理教育應展現當代科學技術的發展。物理學是科技發展的基石,從某種意義上說,近代文明史就是一部物理學發展史。兩次工業革命分別以熱機 (熱力學) 和電能 (電磁學) 為標誌,信息技術的發展離不開物理原理、思想和方法,當代資訊時代又以量子物理為基礎。物理教育對學生科學世界觀的形成具有重要意義,對學生獨立的科學思辨能力、創新素養的培育具有不可代替的作用。因此,除了教學方法,未來教材內容的擴展也迫在眉睫。