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我国物理教育的起源与发展

中学物理教材改革概况

建国后的五十多年中,国家教育部对物理教学大纲进行了多次修订,而不同版本的物理教材更在百种以上。这些不同时期的大纲、教材都打上了历史的烙印,也凝聚着大批教育工作者、物理学研究者的心血,是中国教育的一笔宝贵财富。在这次课程改革中,我们应该很好地继承和超越我国已有的基础物理教育体系,以便能接受社会发展、物理学科发展以及个人发展对基础物理教育提出的挑战。

我国中学物理教材的改革大致经历了以下几个阶段,介绍如下。

1、学习苏联阶段(1949年—1957年)

解放初期,中学课程主要是对旧课本的精简。1950年教育部印发了《物理精简纲要(草案)》,要求理化教材应尽可能与生产建设结合起来,删除重叠和陈腐内容:酌减初高中之间不必要的重复内容,充实新的科学成就。1950年开始,教育部编订《中学物理课程标准(草案)》。1951年,人民教育出版社出版了《初中物理学》(上、下册); 1952年,出版了《高中物理学》(册)。这套教材是以苏联的课本为蓝本编译的。

1952年,在当时苏联物理大纲的基础上,教育部颁布了个《中学物理教学大纲(草案)》。该大纲次明确按照力、热、电、光、原子的体系安排物理教学内容,突出了物理教学的学科体系,同时确定了我国初、高中物理教学内容“呈螺旋式上升”的格局。根据该大纲编写的教材是以苏联的教科书为蓝本,内容和体系不变,只对其中不适合国情的部分做了适当修改。

1956年6月教育部颁布了修订后的《中学物理教学大纲(修订草案)》。该大纲继承了1952年大纲中原有的知识体系,重视基础、突出实验、强调理论联系实际,以社会主义思想教育学生,培养劳动品质等,次提出培养学生的思维能力。按照修订后的教学大纲,参考苏联的新教材,人民教育出版社出版了第二套全国通用的物理教科书,同时出版了教师用教学参考书。

2、教育革命阶段(1958年—1965年)

1958年,在“大跃进”的形势下,国务院发布了《关于教育事业权限下放的规定》,提出“各地根据因地制宜、因校制宜的原则,对教学大纲和教科书可以进行修订和补充,也可自编教材”。于是,各地大兴自编教材之风,教材建设局面混乱,质量下降。

1963年,教育部总结了1958年以来教学改革的经验教训,颁布了新的《教学计划(草案)》,并制订发布了与之相适应的《全日制中学物理教学大纲(草案)》。在强调传授基础知识的同时,注重这些知识在工农业生产上的应用,提出要培养学生的实验技能和物理计算能力。该大纲在强调学科基础知识的同时,还强调了基本技能,形成了具有我国特色的“双基”论。人民教育出版社根据这个大纲在1963年出版了一套十二年制的教材。这套教材已完全摆脱了机械学习苏联的影响,并且重视基础知识的教学和基本技能的训练。

3、文化大革命阶段(1966年—1976年)

文革十年中,全国没有统一的中学教学计划,全国通用教材停止使用,各地自编教材多数把物理知识纳入“工业基础知识”之中,或者保留物理学名称却把“三机一泵”作为主要教学内容,片面讲述生产技术知识,造成教学质量的严重下降。

4、拨乱反正阶段(1977年—1985年)

文革结束后,教育战线拨乱反正,邓小平同志于1977年7月提出编写全国统用中小学教材的建议。1978年,教育部颁布了《全日制十年制学校中学物理教学大纲(试行草案)》。这部大纲是根据中学物理学科特点、总结了建国以来的经验教训,并注意吸取国外先进经验的基础上制定的。教学目的中突出了物理教学要适应四个现代化的需要,强调对学能力的培养。通过实践发现,这部大纲规定的学习份量偏重,要求偏高。人民教育出版社根据这个教学大纲编写的中学物理教材,于1978年到1981年陆续出版。这套中学物理教材分初中、高中各两册。1985年对该大纲的初中部分进行调整,下达了《调整初中物理教学要求的意见》,该调整意见是从实际出发,按初中教育的特点、规律而提出的,删去了某些偏难、次要的内容,降低了某些内容的要求,使多数学生经过努力可以达到教学要求。

5、普及义务教育阶段(1986年——2000年)

1986年4月,六届人大四次会议通过了《中华人民共和国义务教育法》,规定了义务教育的目的任务是“为提高全民族的素质,培养有理想、有道德、有纪律的社会主义建设人才奠定基础”。2001年元旦,江泽民同志宣布,我国已基本普及九年制义务教育。

1988年12月,国家教委颁布了《全日制中学物理教学大纲》。该大纲体现了“教育要面向现代化、面向世界、面向未来”的思想;强调了教师的主导作用和学生的主体地位的关系。在教学内容上,该大纲保持了原有的物理学科知识体系,删除了一些学生接受较难的内容。该大纲是九年义务教育和新的初中教学大纲全面实施前的一份过渡性教学大纲,是当时修编教材,教育质量评估、考试的依据。

1988年国家教委颁发了《九年制义务教育全日制初级中学物理教学大纲(初审稿)》,该大纲强调培养学生学习的兴趣和愿望;强调联系实际;强调对能力的培养;强调关注非智力因素。1990年国家教委配合普通高中的“两次改革”——“实施会考制度”和“高中实施必修课加选修课”颁发了《全日制中学物理教学大纲(修订本)》。为了减轻负担,对初中物理教学要求提出修订意见,供教学参考,并对部分原要求较高的教学内容作了降低要求和限制性说明。1992年6月,国家教委颁布了《九年义务教育全日制初级中学物理教学大纲(试用)》,将初中物理教学摆到了为提高全民族素质服务的高度。大纲关注学生认知规律,淡化力、光、热、电体系,注重构建“先现象而后规律,先具体后抽象、先宏观后微观、先部份后整体”基本体系,以期综合培养学生素质。大纲将学生对初中物理的认识划分为“知道”、“理解”、“掌握”三个层次,而对实验技能提出用“会”来要求。该大纲强调知识的应用;强调对学生能力培养;强调关注非智力因素;强调思想品德教育。

义务教育教材提倡一纲多本,以适应我国幅员辽阔、教育发展不平衡的国情。从1988年开始,国家教委组织编写义务教育大纲下的不同风格的多种教材。1993年,义务教育教材正式供全国选用。

这次经国家教委中小学教材审定委员会审查通过的一纲多本义务教育教材共7套,即:人民教育出版社与中国教育学会中学物理教学研究会合作编写的供六·三学制和五·四学制使用的初中物理教材,本教材面向全国大多数地区,适用于一般学校;北京师范大学中学教育研究中心编写的供五·四学制使用的初中物理教材,本教材亦适用于全国大多数地区使用;华东地区版本教材(上海科技出版社);华南地区版本教材(华南师大);西南地区版本教材(西南师大);《物理通报》杂志社版本教材;上海版本教材(上海科技)。

这次初中物理教材改革,规模较大,影响较深。以上7套教材,一些地区仍在使用中。即使2005年全国推广使用新课程标准下的教材后,这些教材对广大中学物理教师仍具有重要的参考价值。为此,对这7套教材的主要特点分析如下。

(1)从教材的结构体系看

传统的初中物理教材体系基本上以物质运动形态从低级到高级排列,即以“力、热、电、光、原”的秩序排列,这个体系对初中学生来说的缺陷是:要让学生一次性完整学完其中的某一部分(如力学)难度较大,不适合学生的知识水平与心理准备,导致学生学习上的困难。这7套初中物理教材都想方设法改变这个缺陷,以更好地适应学生的知识基础和心理过程。从这7套教材来看,虽各有千秋,但粗作划分大体为两个类型。其中一类采用“现象——规律——能量”的板块结构,即先现象后本质,先宏观后微观的排列,为此,将力学分为三个阶段,热、电分为两个阶段进行教学,这样减少了教材的坡度和难度,学生易于接受,也比较符合学生的心理。另一类型为了提高初中生学习物理的兴趣和接受能力,在原来传统体系的基础上作了适当调整,如将生活气息浓、要求又不很高、学生易于接受的内容提前讲授,这样起步低、阶梯小,保证绝大多数学生能“入门”,所以先安排讲授光现象或热、电现象,然后再完整地讲授其他部分。

(2)从教材内容与写法上看

这7套初中物理教材为提高学生学习物理的兴趣和愿望,都编有引人入胜、激人奋进的“引言(序言);都编进大量生动有趣、简单易做的实验;插入众多形象而富有美感的情景图、示意图、实物图;增加数量可观的小实验、小制作和历史小故事;还编入结合生产、贴近生活的物理实例,使学生切实感到物理就在自己的身边,物理是有趣的,有用的。

这些教材还普遍采用“观察与思考”、“实验与思考”、“分析与结论”、“读读议议”、“想想做做”、“应用与练习”、“填方框”、“阅读材料”等写法,改变了已往教材平铺直叙的陈述写法,使之生动活泼,克服“满堂灌”,更体现了以学生为主体的教学思想,给学生以面目一新之感,这对调动学生学习物理的积极性和科学思想方法的锻炼都是十分有利的。

同时,教材为克服学生学习物理的畏惧心理和思维障碍,除改变和调整一些教材体系外,还对某些定义、术语的表达,力求通俗易懂,不作过分追求严格,更不节外生枝。还对学生在学习物理前可能接受的一些“先入为主”的错误观念和片面性思维也都作了巧妙的对比处理,不给这些不利因素在学习中造成障碍。

与旧教材相比,这些教材还充分考虑对学生的思想品德教育,注意编入和挖掘教材中这方面的因素,以引导学生在学习知识、发展智力的同时树立爱国主义、辩证唯物主义,培养科学态度。特别以古今中外科学家追求真理,艰苦奋斗,实事求是,勇于创新等生动的事例去引导和启发学生。对我国历史上有关物理方面发明创造和现代科学技术的伟大成就着重予以介绍,这对培养学生民族自信心,自豪感,责任感都具有深远意义的。

6、新课改阶段(2001年至今)

新世纪之初,为实现科教兴国战略,促进素质教育取得突破性进展,彻底改变当前基础教育课程不适应素质教育的现状,在国际基础教育课程改革大潮的推动下,我国展开了声势浩大、规模空前的新一轮基础教育课程改革(也称为“第八次基础教育课程革新”)。

党和国家对这次课改高度重视。1999年6月,中共中央、国务院颁布《关于深化教育改革全面推进素质教育的决定》,提出要“调整和改革课程体系、结构、内容,建立新的基础教育课程体系”的要求。2001年6月,国务院颁布《关于基础教育改革与发展的决定》,进一步明确了“加快构建符合素质教育要求的基础教育课程体系”的任务。同年,教育部颁布了《基础教育课程改革纲要(试行)》,确定了具体的改革目标,研制了各门课程标准或指导纲要。《义务教育物理课程标准(实验稿)》于同年5月颁布。

这次课程改革的主要目标是:

(1)改变课程过于注重知识传授的影响,强调形成积极主动的学习态度,使获得基础知识与基本技能的过程同时成为学会学习和形成正确价值观的过程。

(2)改变课程结构过于强调学科本位、门类过多和缺乏整合的现状,使课程结构具有均衡性、综合性和选择性。

(3)改变课程内容繁、难、偏、旧和偏重书本知识的现状,加强课程内容与学生生活以及现代社会科技发展的联系,关注学生的学习兴趣和经验,精选终身学习必备的基础知识和技能。

(4)改变课程实施过于强调接受学习、死记硬背、机械训练的现状,倡导学生主动参与、乐于探究、勤于动手,培养学生搜集和处理信息的能力、获取新知识的能力、分析和解决问题的能力,以及交流与合作的能力。

(5)改变课程评价过分强调评价的甄别与选拔的功能,发挥评价促进学生发展、教师提高和改进教学实践的功能。

(6)改变课程管理过于集中的状况,实行国家、地方、学校三级课程管理,增强课程对地方、学校及学生的适应性。

根据教育部《基础教育课程改基纲要(试行)》关于“实行国家基本要求指导下的教材多样化政策,鼓励有关机构、出版部门等依据国家课程标准组织编写中小学教材”的精神,到目前为止,在这次课程改革中,全国6家出版社依据《课程标准》编写了6套《义务教育课程标准实验教科书·物理》。这6套教科书自2001年先后出版,经在国家实验区试用后,于2005年秋供全国各地选用。

这6套教科书是:人教版教材:8年级分上、下各一册,9年级全一册;另有教辅。

北师大版教材:8、9年级各一册;另有教辅。

沪科版教材:8、9年级各一册;另有教辅。

沪科、粤教版教材:8年级分上、下各一册,9年级分上、下各一册;另有教辅。

苏科版教材:8年级分上、下各一册,9年级分上、下各一册;另有教辅。

教育版教材:8年级分上、下各一册,9年级1册;另有教辅。

这6套教科书的特点是:总体说,教科书的功能牢固定位于提高全体学生的科学素质,认真贯彻《物理课程标准》的基本理念;改革力度大,具有“面向现代化、面向世界、面向未来”的风貌,充分体现了新一轮课程改革的精神。具体说:

(1)教材内容贴近学生生活,贴近社会实际,注意从学生感兴趣的生活和自然现象引入问题,体现了“从生活走向物理,从物理走向社会”的课改理念。

例如,人教版教材八年级上册“章 声现象”,就是从“唱歌”、“流水”、“蛙鸣”、“蝉叫”、“砂轮噪声”来研究“声音的产生与传播”的。

再如,沪科版教材八年级“章 打开物理世界的大门”中,分别有“走近神奇”、“探索之路”、“站在巨人的肩膀上”等三节内容。在“走进神奇”中,分别用彗星、日落、雷电、火山、洪水、雪崩、龙卷风等展示了自然中震撼人心的神奇;用饮料罐的秘密、折断的筷子、绝妙的拉链、神奇的圆珠笔、冲浪、撑杆跳高等展示了生活中充满人类智慧的神奇。在“探索之路”中,用古人遗留的文字、图片、文物、古迹等展示了远古先人对神奇自然现象的理性思考;以哥白尼、伽利略、牛顿、爱因斯坦等物理大师为代表展示了物理学发展的主要阶段。在“站在巨人的肩膀上”中,分别从“知识与技能”“过程与方法”以及“情感态度与价值观”三个方面展示了物理学巨匠们为后人留下的遗产。

(2)教材内容涵盖了《物理课程标准》归定的所有内容,内容基本、典型、实用、有时代特色,是学生终身学习必备的基础知识和技能。教材彻底改变了内容“繁、难、偏、旧”的现状,特别降低了计算题的数量和难度,大大减轻了学生的作业负担,旨在将学生的精力放在自主探究学习上。

(3)重视科学探究,将科学探究和科学内容置于同等重要的地位。主要表现在:①科学探究贯穿全书始终,渗透到所有主要章节。将《物理课程标准》归定的重要知识,大都列为探究内容,在各章节还推荐了一些开放性的探究课题。②重视对探究活动的指导,对探究的主要要素,采取循序渐进的方式,按内容、分阶段培养;从展示探究,到模仿探究,再到自主探究。科学探究有实验探究、文献探究、调查研究、网上查询等方式,鉴于初中学生的特点,教材突出观察实验探究。③精选科学探究素材,一般选择来自学生生活、生产实践,学生感兴趣对学生学习物理知识有用的问题作为探究素材。

(4)教材内容重视与其他学科的整合,加强了STS教育和人文精神向物理学科的渗透。

例如,沪科版教材八年级,“第二章 运动的世界”,在谈到运动的描述时,考虑了学科交融以及对学生情感方面的熏陶。从诗人用语言的韵律和意境赞美运动,画家从形态和色彩描绘运动,音乐家用旋律和节奏表现运动,逐渐进入科学家用特定的概念、教学工具及实验方法描述和研究运动。在物理教材中出现了音乐家的乐谱以及画家的杰作,这是教材中将物理学科与其他学科融合的典型例证。

(5)重视插图、照片的教学功能。教材中编入了大量的插图、照片,它们是教材内容的重要组成部分。

插图、照片的内容主要是呈现物理现象或物理特征,以及科学、技术、社会之间的联系,且色彩鲜艳,形式活泼,可以激发学生的学习兴趣,为学生提供大量生动的感性材料,有助于学生科学素养和人文精神的培养。

(6)教材在结构体系上,彻底打破了“力、热、光、电、原”的顺序,结构体系呈现多元化。

(7)教材印刷精美,图文并茂。

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