中學(xué)物理教育之我見(jiàn)

從現(xiàn)代歷史來(lái)看，一個(gè)好的中學(xué)，總是能夠名家輩出。比如香港培正中學(xué)，造就了許多的數(shù)學(xué)物理方面的人才，如：諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)獲得者崔琦，以及數(shù)學(xué)界最高榮譽(yù)菲爾茲獎(jiǎng)獲得者丘成桐。究其根源，這當(dāng)然和其優(yōu)良的師資、高素質(zhì)的學(xué)生以及濃厚的學(xué)術(shù)氛圍所分不開(kāi)，但是這另一方面也說(shuō)明了中學(xué)教育在一個(gè)人成才上所能起到的作用。中學(xué)物理教育應(yīng)從以下幾方面來(lái)認(rèn)識(shí)。

一、 物理是一門(mén)科學(xué)，一種思維方式

教授一門(mén)科學(xué)，既容易又不容易，說(shuō)容易，既然是科學(xué)，就是一種自然的規(guī)律，因此，只要循序著自然的邏輯去理解，去深入，總是能讓人“懂”得物理。說(shuō)不容易，因?yàn)楸局ǔ５慕逃椒ㄒ约耙詰?yīng)付升學(xué)考試為目的物理教學(xué)，很容易就把教師和學(xué)生引入照本宣科、死記硬背的死胡同。科學(xué)的基礎(chǔ)是思維方式，而物理也恰恰是一種思維方式的結(jié)果。物理在教會(huì)學(xué)生一種已知規(guī)律的同時(shí)，也應(yīng)該傳達(dá)給學(xué)生認(rèn)識(shí)未知規(guī)律的思維方式。

中國(guó)有句古話(huà)叫“授人以魚(yú)，不如授人以漁”，說(shuō)的是傳授給人既有知識(shí)，不如傳授給人學(xué)習(xí)知識(shí)的方法。道理其實(shí)很簡(jiǎn)單，然而在實(shí)際操作起來(lái)卻總是相當(dāng)?shù)睦щy，而中學(xué)時(shí)期正是一個(gè)人思維方式方法形成之際。我們這個(gè)世界的發(fā)展，正是得益于科學(xué)的發(fā)展，科學(xué)的發(fā)展，正是得益于科學(xué)的思維方式。科學(xué)倡導(dǎo)的是自由，有了自由思想，科學(xué)才能真正的生根和成長(zhǎng)。物理也正是這樣，而現(xiàn)在的教學(xué)方法，很容易在一方面將人死死地限制在了書(shū)本之上，另一方面，健全的考試機(jī)制也完全不能給人以自由的空氣去思考真正的物理科學(xué)問(wèn)題。當(dāng)然，這么說(shuō)并非是反對(duì)考試，只是覺(jué)得在目前這種考試高壓之下，很難讓學(xué)生真正地由于對(duì)物理的興趣而樂(lè)于思考。

實(shí)際上，中學(xué)物理形式是簡(jiǎn)單的，但是本質(zhì)上絕對(duì)地不簡(jiǎn)單。拿力學(xué)來(lái)說(shuō)，中學(xué)已經(jīng)將經(jīng)典力學(xué)的思想全部闡述清楚了。真正的“懂”了牛頓三定律，也就掌握了經(jīng)典力學(xué)思想。再?gòu)?fù)雜一些，深入到現(xiàn)在學(xué)術(shù)問(wèn)題，固體力學(xué)，流體力學(xué)等等，也不外乎牛頓三個(gè)定律加上一些復(fù)雜數(shù)學(xué)工具的應(yīng)用而已，再前沿的經(jīng)典力學(xué)問(wèn)題也超不過(guò)這些。思想既是規(guī)律，規(guī)律是科學(xué)的規(guī)律，所以說(shuō)中學(xué)物理已經(jīng)完全可以教授給學(xué)生完整的科學(xué)思想了。因此，毫不夸張的說(shuō)，中學(xué)階段已經(jīng)在一個(gè)學(xué)生之后的更深層次的學(xué)術(shù)生涯上打上了烙印。

真正的物理大師，都是擅長(zhǎng)自由思考者，對(duì)一個(gè)問(wèn)題長(zhǎng)時(shí)間、一如既往地深入思考，最終改變歷史的成果才能出來(lái)。而這樣的大師，也只能在特定的環(huán)境下面才能成長(zhǎng)起來(lái)，而不是老師教出來(lái)的，老師只能傳授一種思維方法，一種面對(duì)問(wèn)題，面對(duì)未知事物的科學(xué)的思想方法。天才不是培養(yǎng)出來(lái)的，但是天才卻可以被扼殺掉。這樣說(shuō)其實(shí)更簡(jiǎn)單了，教育除了讓普通人各得其所之外，有一個(gè)更重要的任務(wù)就是，給天才的成長(zhǎng)提供合適的土壤。上面培正中學(xué)那個(gè)例子，其實(shí)還有國(guó)外，物理大師的成長(zhǎng)，也不外如此，沒(méi)有哪個(gè)大師是手把手教出來(lái)的，也不是一張考卷一張考卷的考出來(lái)的，當(dāng)然也不是這個(gè)競(jìng)賽那個(gè)競(jìng)賽競(jìng)出來(lái)的。

二、 實(shí)驗(yàn)的重要性

在本文中同時(shí)闡述這樣一種觀(guān)點(diǎn)就是，實(shí)驗(yàn)在一門(mén)科學(xué)中的作用是巨大的，可以說(shuō)實(shí)驗(yàn)支撐起理論的架子，理論是大廈，那么實(shí)驗(yàn)就是鋼筋所組成的梁。

物理學(xué)是一門(mén)實(shí)驗(yàn)科學(xué)，物理學(xué)中的每一個(gè)概念、規(guī)律的發(fā)現(xiàn)和確立主要依賴(lài)于實(shí)驗(yàn)。

物理諾貝爾獎(jiǎng)獲得者丁肇中認(rèn)為，物理學(xué)是在實(shí)驗(yàn)與理論緊密相互作用的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的，理論進(jìn)展的基礎(chǔ)在于理論能夠解釋現(xiàn)有的實(shí)驗(yàn)事實(shí)，并且還能夠預(yù)言可以由實(shí)驗(yàn)證實(shí)的新現(xiàn)象。

當(dāng)物理學(xué)中一個(gè)實(shí)驗(yàn)結(jié)果與理論預(yù)言相矛盾時(shí)，就會(huì)發(fā)生物理學(xué)的革命，并且導(dǎo)致新理論的產(chǎn)生。他根據(jù)近四分之一世紀(jì)以來(lái)物理學(xué)的歷史和他親身的經(jīng)驗(yàn)指出，許多重要實(shí)驗(yàn)，例如K介子衰變中電荷共軛宇稱(chēng)與宇稱(chēng)復(fù)合對(duì)稱(chēng)性(CP)不守恒的發(fā)現(xiàn)，J粒子的發(fā)現(xiàn)，以及高溫超導(dǎo)體的發(fā)現(xiàn)，開(kāi)辟了物理學(xué)中新的研究領(lǐng)域，但這些實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)都是預(yù)先在理論上并沒(méi)有興趣的情況下作出的。

因此，在高中物理教學(xué)中加強(qiáng)學(xué)生實(shí)驗(yàn)方面的訓(xùn)練，不但是提高物理教學(xué)質(zhì)量的一條必由之路，同時(shí)也是培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)思維方法的重要途徑。而明顯的是，我們的目前的教學(xué)當(dāng)中實(shí)驗(yàn)無(wú)論是從數(shù)量還是從質(zhì)量上看，都是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的。如果能在現(xiàn)有的基礎(chǔ)之上，除去現(xiàn)成的儀器，能夠安排學(xué)生自己制作、完成實(shí)驗(yàn)，這無(wú)疑對(duì)學(xué)生能力培養(yǎng)能起到很好的作用。

此外，實(shí)驗(yàn)最重要的一項(xiàng)乃是數(shù)據(jù)處理和誤差分析。物理實(shí)驗(yàn)離不開(kāi)測(cè)量，而同時(shí)測(cè)量又是實(shí)驗(yàn)最本質(zhì)的東西。如果能在中學(xué)階段就能更深層次地要求學(xué)生掌握一些必要的實(shí)驗(yàn)誤差的基本知識(shí)，這必定能夠促進(jìn)日后的科學(xué)思維觀(guān)點(diǎn)的形成，而實(shí)驗(yàn)領(lǐng)域的一些重要方法，比如如何減小實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)誤差、減小實(shí)驗(yàn)偶然誤差等等所普遍需要的技巧，如果能夠掌握，對(duì)學(xué)生來(lái)說(shuō)也將是能夠受用一生的知識(shí)技能。

讓學(xué)生自由的進(jìn)行探索性的實(shí)驗(yàn)，在模擬已知的舊知識(shí)發(fā)現(xiàn)歷程的同時(shí)，掌握認(rèn)知世界未知事物未知規(guī)律的思想方法，這也是一種科學(xué)探究精神的訓(xùn)練。

總之，物理是一門(mén)科學(xué)，因此物理并不是簡(jiǎn)單的記錄在書(shū)本上的定律和公式，不是靠背誦也不是靠單純的手頭驗(yàn)算就足夠，而是一種需要被人去理解，需要對(duì)照客觀(guān)事物去掌握的科學(xué)。

中學(xué)階段的物理學(xué)習(xí)，絕對(duì)不僅僅是簡(jiǎn)單的知識(shí)的記憶，更重要的是科學(xué)思想方法的理解和形成。

（廬江縣金牛中學(xué)）