中學物理教學國際比較管窺

■西安交通大學 陳青翰

中學物理教學國際比較管窺

■西安交通大學 陳青翰

為什么每名中國學生入大學前要接受五年左右的物理教育，而科研水平仍然廣受質疑？筆者采用調查法、文獻法、觀察法等方式，就中外中學的物理教學進行了對比分析和研究。主要從物理及其相關課程設置、課堂生態、作業設置以及評價方式等幾個方面，經過與美國、加拿大、俄羅斯、德國等國家的中學教育的對比分析，剖析了中國中學物理教學的弊端，即過于追求知識，而非能力培養；教學方式刻板乏味，學生自主參與度不高，無法提高解決實際問題的能力。筆者由此也提出了相應的對策建議。

一、課程設置對比

中國的學生在初中開始接觸物理課程，屬于分科課程，為必修課，每個孩子都必須學習；到高中分文理科后，每個理科生必須繼續學習分科的物理課程（注：根據《國務院深化考試招生制度改革的實施意見》，高中將不再分文理科）。也就是說，中國的一個理科生在進入大學之前必須接受五年左右的物理教育，學習力學（含運動學）、振動與波（含聲學）、電磁學、熱學、近代物理（量子物理）等。

經過與美國、加拿大、俄羅斯、德國等國家的中學教育進行對比分析，發現這些國家初中不開設分科的物理課程，它們開設一門綜合的科學課程，綜合了物理、化學、生物等各科知識，重點是教孩子們靈活運用這些知識解決綜合性的問題。即使到了高中階段，物理也只是一門選修課，時間約為一學期或一學年。

從課程實施的效果來看，中國學生更多的是習得了大量知識，外國學生更多的是在能力方面得到了鍛煉。由于中國學生專攻一科，利于系統整合知識點，再加上強化記憶，知識基礎打得較為牢固。但這種教育方式的缺陷也非常明顯。筆者曾在濟南、北京等地幾所高中進行了網上調查，結果顯示：中學生普遍認為現在的物理課在生活中對他們的幫助并不大，由于不能學以致用，所以學習起來興趣不高，絕大多數學生學習物理就只為考上大學。外國學生利用綜合知識解決實際中的問題，由于貼近生活與實踐，利于提高學生的學習興趣和成就動機，易于產生成就感。同時由于學以致用，大大提高了學生解決問題的能力。

兩種不同的課程設置，究竟哪一種效果更好？專家們給出了他們的意見。

徐思邈在《環球時報》的文章提到，“據美國《每日科學》雜志2月1日報道，美國俄亥俄州立大學物理學副教授鮑雷及其同事選擇了4所美國高校和3所中國高校的近6000名大學新生進行科學能力測試，測試結果是，在物理學常識方面中國學生平均得分為90分，而美國學生平均得分為50分，中國學生在這方面遠遠超過美國同齡人。但在隨后的科學推理能力測試中，雙方的平均得分都在75分左右，鮑雷稱測試結果同人們傳統的看法產生了矛盾，人們一般認為科學常識掌握得越好，邏輯推理能力也就越強，但事實并非如此。在美國，每個學校的課程設置都有不同，僅有1/3的學生在高中畢業前學過1年的物理或大眾科學課程，但在中國，如果學生想順利升入大學就要在8～12年級學習5年的物理課程。”由此可見，中國學生在五年的物理學習生涯中所掌握的諸多知識，在解決問題時并未給他們帶來多大幫助與優勢。

學者上官子木說：“國外基礎教育的課程是重應用、重實踐、重創新、重生活知識、重職業技能；我國的課程是重書本、重理論、重積累、重抽象知識、重應試技能。國外的教育注重使學生了解自己、了解社會、了解職業、了解人生；我國的教育注重使學生了解應試、了解書本、了解社會等級、了解生存競爭。”

楊振寧先生和北大教授趙凱華先生同時指出，綜合學科的學習會很明顯地利于培養學生的獨立精神和創新精神，但各科的基本知識、基本技能的培養也絕不能含糊，否則將制造出一批“萬金油”式的學生。

筆者認為，“興趣是最好的老師”，所以，對低年級的物理初學者可試行國外的綜合課程——科學課，目前中國小學已有自然或科學課程，但據作者以往經歷，這類課往往被語文、數學等主課占用。不能保證開齊開足科學類課程，中國中學生的科技教育就大受影響。

二、課堂生態對比

中國中學生的物理課堂生態無外乎講解、做題、小測試。據作者親身經歷及網上調查，中國現在的物理課堂上幾乎沒有學生可以親自動手做的實驗，若有，則是照課本上的標準走一遍程序，實驗報告多照抄標準答案。

在俄羅斯的課堂上，除了老師需要傳授必要的知識外，大多為學生自主設計實驗方案，利用教室內各種實驗器材親自動手做實驗。在美國中學的物理課堂上，只要教師能夠用實驗說明的一般就不用語言說明，這樣就增加了實驗的數量；同時，教師鼓勵學生根據自己的興趣和知識基礎來設計實驗，自由的研究、提問，采集和分析數據，驗證假設和寫實驗報告；最后，美國理科教師在傳授知識之前，鼓勵學生觀察思考和實驗，這樣一節課中往往先做實驗，有時甚至大部分時間在做實驗。

中國學生則相反，往往是紙上談兵，不斷地對知識點進行梳理、強化和鞏固。學生與豐富的自然現象和事實相互直接作用的機會很少，體驗性學習機會更少，許多科學概念、原理不是在手腦并用的科學過程中形成的，學生頭腦中的所謂自然科學知識往往只是課本上的定義、公式。但“紙上得來終覺淺，絕知此事要躬行”，直接經驗和科學實驗對于任何階段的物理學習者來說都是必不可少的。

由于中國中學現有之實驗課程缺失和開發不夠到位，還使中國學生養成了懶于思考、懼怕失敗的習慣。一位中國物理教師沉痛地反思道：“失敗是成功之母，這句話在中國人人皆知。但是我們的教學往往是千方百計地回避失敗：為學生準備的實驗材料不多不少，實驗前先演示步驟……一切都只等學生動動手，照樣子做一下，得到一個結論，就心滿意足了。這好比吃飯，母親為孩子準備好了一切，只需孩子張開嘴就行了。當然作為幫助，開始這樣做是很正常的，但是長期為學生包辦，學生的能力從何培養？實驗、探究中我們應該盡量讓學生自己計劃、選擇、決定，讓他們真實地經歷探索的過程，體驗成功與失敗，并敢于面對失敗、接受失敗的挑戰。教師要做的只是引導其深入觀察、分析，最終找到解決的方法，獲得真正的成功！”

筆者所做的網上調查結果顯示，中國學生上課被動思考時間遠多于主動思考時間，基本的思維模式是由老師提出一個思路，再教學生們亦步亦趨地理解該思路。由于缺乏教與學的互動，學生沒有參與的積極性，其結果必然是課堂疲乏無趣、死氣沉沉。同樣據調查，絕大多數學生有過物理課上打盹經歷，有的甚至在教室后睡成一片。而外國的課堂，氣氛活泛，因為老師充分將主動思考的機會交給了學生，大家都有了自我發揮的良機，源源不斷的新思路可以如野馬脫韁般自由馳騁。為實現自我在團隊中的價值，每人都很投入地完成這屬于自己的方案——這也正符合現代人應有的科研精神。他們有充足的熱情來面對失敗，因為不斷發現并解決問題給他們帶來了樂趣——大不了重頭再來。一節課下來，各小組經歷了完整的科研過程，再經過互相交流評價，收獲將是無窮的。

中國學生從初一就學習完整的科研步驟——提出問題，作出假設……但這步驟只在考試的填空題里考，未曾付諸實施。美國老師引導學生從發現問題開始，從提出新的問題結束，讓大家在好奇心的驅使之下永遠不怠地探索，對善于發現問題、想象力豐富、勇于創新的學生尤其器重。而中國老師最看好做題又多又快又對的學生，也喜歡好提問的學生——但提的問題僅限于對老師所提的思路的理解上，若提出一些新見解，則老師往往認為該生沒有好好聽講，或根本不屑于回答。筆者的一位同學有一天去找物理老師提了幾個由他自己發現但百思不得其解的關于加速度的問題，在還有一個問題沒問完的時候，老師便極不耐煩地拂袖而去。中國的老師“盡管都知道要因材施教，但是在應試的壓力下，只能無可奈何地用分數來衡量學生。一些經常提問的學生被看成是問題學生，老師不耐煩的回答甚至批評，使學生逐漸失去熱情和信心。時間一長，學生的天性便在壓抑中喪失了。”一位物理老師這樣說。

中國教師也對會搞小發明創造的學生表示贊賞，但從不花時間培養學生的創新能力。就這一點來講，德國教師為我們做出了楷模。他們在充分闡述一件物品的優點的同時，說明它還有缺點，鼓勵學生找一找，由此激發學生的好勝心，找出缺點后就會在學生心中留下待解決的問題，為進行探究提供了課題、為發明創造設下了伏筆。

在德國，有這樣一個科學課教學的例子：肺演示實驗中，我們經常發現由于橡皮膜的老化、操作不當等原因，作為“橫隔”的膜發生破損，而使實驗做不成。這種事如果發生在中國，我們往往事先檢查好，發現后換一塊新的膜就好了，一切都順理成章。但德國教師不那樣做，仍舊拿去給學生做實驗。待有的學生成功有的失敗時，他們就抓住了這一點，讓學生比較實驗不同、尋找原因，從而發現橫隔的作用。但并非就這樣結束了，他們進一步深入問學生：如果胸廓破裂，人會怎樣？因為肺無肌肉，工作是靠胸腔、橫隔的運動產生吸氣、呼氣的力量，如果胸腔破裂（如被刺）則會造成內外壓相同，空氣不能進入肺部，造成呼吸困難而窒息死亡。就這樣，知識從實踐中來，又回到實踐中去了。有目的地利用器材的不足導致部分學生實驗失敗，以此激發學生思維，通過對比、觀察、分析找到原因，解決問題。教學體現了完整的探究過程：發現問題、提出問題、思考問題、實驗驗證、得出結論、應用結論。這樣不僅讓學生經歷了一次科學探索的過程，得到了知識，而且讓學生知道怎樣將知識應用于實際，讓學生感受到“學有所用”，大大激發了他們的成就動機。

筆者曾在在中國各地中學的貼吧上做調查，發現很多人竟滿足于現在的課堂，認為一邊講課一邊做題的課堂就是完美的課堂。他們反過來問我“你還想怎么樣”，或振振有詞地說“這就是最符合中國國情的課堂，別老看著外國的課好、崇洋媚外——雖然我并不了解外國的課，但我也不想了解”。原來中國學生很少出面質疑中國教育，竟是因為他們并不知道什么才是好的教育！這種坐井觀天、夜郎自大的做法，讓我想到了魯迅先生所寫“我懂得衰亡民族之所以沉默的原因了”。

雖然中外物理課堂的生態是如此不同，但筆者在讀初中時有幸遇到了濟南外國語學校韓可這樣的好老師，所以筆者至今癡迷物理，并對物理教育產生了興趣。韓可老師教的班級物理成績奇佳，因為大家都在享受物理。韓可老師給我的啟發是：

對于物理教師們來說，要想教好物理，不要逼著學生去完成任務，而要讓學生對物理感興趣，比如可以多設實驗課，讓學生動手，這樣他們便可主動地學、積極地去學；物理課不在于傳授知識的多少，而在于使學生的理解更深刻，可在講解中多與生活實際緊密結合；物理課不在做題量大，而在思路活，要讓學生發散思維，多發現問題，鼓勵從多角度解決問題。創新的思維不是說有就有的，需要教師們花力氣去培養——這就要多給學生以時間和機會，去自主地學習和思考，而非只知道跟著別人走。對學生的引導就像給花澆水，必須適度：水澆得太少會旱死，正如引導太少會使學生難以入門；水澆得太多會澇死，會使花的根部無法呼吸而憋死，正如引導太多會使學生的學習死氣沉沉，耽于低智力層次的機械重復。

在倡議物理教師改進理念的同時，筆者也希望學校能重視實驗器材的引進。如果無力購置器材，可以借鑒美國經驗，因地制宜，用身邊的日用品改裝成實驗器材——改裝的過程，也是一個創新的過程。

三、作業布置對比

中國學生的物理作業只有練習題。國外比如美國學生的物理作業多為大課題，學生小組合作一個月完成，實驗、制作、習題并有。

校外的時間遠遠多于每周幾節物理課的時間，這本是用來實施主動而積極學習的大好時機，然而又被萬惡的練習題占去了！有同學向我抱怨做了很多題，成績就是不見長，我告訴他們：“光做題而不善總結反省、把握規律，沒有自己的深入思考，就像被澆多了水的花，只是疲于喘息，哪有多余的能量來生長呢？”

研究性學習是中外都有的教育模塊，需要課下大量的工作方可圓滿完成。外國學生視其為一項充滿樂趣與挑戰的任務，一個使自己練能力、長見識的好機會，使盡渾身解數來完成，因而質量極高。筆者曾了解到美國一所中學的一個班，該班就有同學在研究國家能源、反物質等問題，已達到大學生的研究水平。而被海量的練習題壓趴、壓怕的中國學生們，在研究性學習活動中好不容易找到了一個偷懶的機會，于是至多在網上匆匆查找一下相關資料，剪輯成篇完事——因為他們需要把大量的課余時間用來緩解做練習題的疲勞感。所以，那些慣用題海戰術、填鴨方式的教師們，不要再說“研究性學習給了學生自主學習的機會，可是效果不佳”“自主學習不符合國情”之類的話，因為那有相當大一部分原因是被逼的。以此觀之，中國科研的不力，其病根原出在教育與教師身上。因此有必要開闊教育者的國際視野，更新教師觀念，提高教師素質與意識，使其認識到什么才是學生與社會所需要的物理教育。

四、評價方式對比

中國對物理學科學習的評價方式單一，只有筆試（物理競賽除外）。而外國比如俄羅斯沒有統一高考，學校物理結業考試一般為三道題：計算一，簡答一，現場實驗一，現場實驗為必考內容，可以從多維度考察學生。美國的考試制度思想是：科學課程的評價應能促進科學素養的形成與發展，評價既要關注學生學習的結果，更要關注他們學習的過程。

紙上的考試，決定了紙上的學習與教育。筆者相信，什么時候中國的物理考試也像俄羅斯那樣，就沒人再敢忽視動手動腦。

因此，筆者建議在物理考試中引入實驗是比較實用的做法，最好是現場由考生自行設計并完成。教育界的一句俗話說得好：“應試教育很重要，它關系到一所學校的生存和發展；素質教育很重要，它關系到中華民族的生存和發展。”如何在考試中真正反映一個學生的綜合素質——而不僅僅是知識，國家正在行動，全國正在試行學業質量綜合評價。希望有更多的改革舉措能提升中學物理教學的綜合效果，以此促進學生科研水平的提升乃至中國科技的發展。

責任編輯 向保秀