中學物理教育之我見

從現代歷史來看，一個好的中學，總是能夠名家輩出。比如香港培正中學，造就了許多的數學物理方面的人才，如：諾貝爾物理學獎獲得者崔琦，以及數學界最高榮譽菲爾茲獎獲得者丘成桐。究其根源，這當然和其優良的師資、高素質的學生以及濃厚的學術氛圍所分不開，但是這另一方面也說明了中學教育在一個人成才上所能起到的作用。中學物理教育應從以下幾方面來認識。

一、 物理是一門科學，一種思維方式

教授一門科學，既容易又不容易，說容易，既然是科學，就是一種自然的規律，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。說不容易，因為本著通常的教育方法以及以應付升學考試為目的物理教學，很容易就把教師和學生引入照本宣科、死記硬背的死胡同。科學的基礎是思維方式，而物理也恰恰是一種思維方式的結果。物理在教會學生一種已知規律的同時，也應該傳達給學生認識未知規律的思維方式。

中國有句古話叫“授人以魚，不如授人以漁”，說的是傳授給人既有知識，不如傳授給人學習知識的方法。道理其實很簡單，然而在實際操作起來卻總是相當的困難，而中學時期正是一個人思維方式方法形成之際。我們這個世界的發展，正是得益于科學的發展，科學的發展，正是得益于科學的思維方式。科學倡導的是自由，有了自由思想，科學才能真正的生根和成長。物理也正是這樣，而現在的教學方法，很容易在一方面將人死死地限制在了書本之上，另一方面，健全的考試機制也完全不能給人以自由的空氣去思考真正的物理科學問題。當然，這么說并非是反對考試，只是覺得在目前這種考試高壓之下，很難讓學生真正地由于對物理的興趣而樂于思考。

實際上，中學物理形式是簡單的，但是本質上絕對地不簡單。拿力學來說，中學已經將經典力學的思想全部闡述清楚了。真正的“懂”了牛頓三定律，也就掌握了經典力學思想。再復雜一些，深入到現在學術問題，固體力學，流體力學等等，也不外乎牛頓三個定律加上一些復雜數學工具的應用而已，再前沿的經典力學問題也超不過這些。思想既是規律，規律是科學的規律，所以說中學物理已經完全可以教授給學生完整的科學思想了。因此，毫不夸張的說，中學階段已經在一個學生之后的更深層次的學術生涯上打上了烙印。

真正的物理大師，都是擅長自由思考者，對一個問題長時間、一如既往地深入思考，最終改變歷史的成果才能出來。而這樣的大師，也只能在特定的環境下面才能成長起來，而不是老師教出來的，老師只能傳授一種思維方法，一種面對問題，面對未知事物的科學的思想方法。天才不是培養出來的，但是天才卻可以被扼殺掉。這樣說其實更簡單了，教育除了讓普通人各得其所之外，有一個更重要的任務就是，給天才的成長提供合適的土壤。上面培正中學那個例子，其實還有國外，物理大師的成長，也不外如此，沒有哪個大師是手把手教出來的，也不是一張考卷一張考卷的考出來的，當然也不是這個競賽那個競賽競出來的。

二、 實驗的重要性

在本文中同時闡述這樣一種觀點就是，實驗在一門科學中的作用是巨大的，可以說實驗支撐起理論的架子，理論是大廈，那么實驗就是鋼筋所組成的梁。

物理學是一門實驗科學，物理學中的每一個概念、規律的發現和確立主要依賴于實驗。

物理諾貝爾獎獲得者丁肇中認為，物理學是在實驗與理論緊密相互作用的基礎上發展起來的，理論進展的基礎在于理論能夠解釋現有的實驗事實，并且還能夠預言可以由實驗證實的新現象。

當物理學中一個實驗結果與理論預言相矛盾時，就會發生物理學的革命，并且導致新理論的產生。他根據近四分之一世紀以來物理學的歷史和他親身的經驗指出，許多重要實驗，例如K介子衰變中電荷共軛宇稱與宇稱復合對稱性(CP)不守恒的發現，J粒子的發現，以及高溫超導體的發現，開辟了物理學中新的研究領域，但這些實驗發現都是預先在理論上并沒有興趣的情況下作出的。

因此，在高中物理教學中加強學生實驗方面的訓練，不但是提高物理教學質量的一條必由之路，同時也是培養學生科學思維方法的重要途徑。而明顯的是，我們的目前的教學當中實驗無論是從數量還是從質量上看，都是遠遠不夠的。如果能在現有的基礎之上，除去現成的儀器，能夠安排學生自己制作、完成實驗，這無疑對學生能力培養能起到很好的作用。

此外，實驗最重要的一項乃是數據處理和誤差分析。物理實驗離不開測量，而同時測量又是實驗最本質的東西。如果能在中學階段就能更深層次地要求學生掌握一些必要的實驗誤差的基本知識，這必定能夠促進日后的科學思維觀點的形成，而實驗領域的一些重要方法，比如如何減小實驗系統誤差、減小實驗偶然誤差等等所普遍需要的技巧，如果能夠掌握，對學生來說也將是能夠受用一生的知識技能。

讓學生自由的進行探索性的實驗，在模擬已知的舊知識發現歷程的同時，掌握認知世界未知事物未知規律的思想方法，這也是一種科學探究精神的訓練。

總之，物理是一門科學，因此物理并不是簡單的記錄在書本上的定律和公式，不是靠背誦也不是靠單純的手頭驗算就足夠，而是一種需要被人去理解，需要對照客觀事物去掌握的科學。

中學階段的物理學習，絕對不僅僅是簡單的知識的記憶，更重要的是科學思想方法的理解和形成。

（廬江縣金牛中學）