中学物理教学国际比较管窥

■西安交通大学 陈青翰

中学物理教学国际比较管窥

■西安交通大学 陈青翰

为什么每名中国学生入大学前要接受五年左右的物理教育，而科研水平仍然广受质疑？笔者采用调查法、文献法、观察法等方式，就中外中学的物理教学进行了对比分析和研究。主要从物理及其相关课程设置、课堂生态、作业设置以及评价方式等几个方面，经过与美国、加拿大、俄罗斯、德国等国家的中学教育的对比分析，剖析了中国中学物理教学的弊端，即过于追求知识，而非能力培养；教学方式刻板乏味，学生自主参与度不高，无法提高解决实际问题的能力。笔者由此也提出了相应的对策建议。

一、课程设置对比

中国的学生在初中开始接触物理课程，属于分科课程，为必修课，每个孩子都必须学习；到高中分文理科后，每个理科生必须继续学习分科的物理课程（注：根据《国务院深化考试招生制度改革的实施意见》，高中将不再分文理科）。也就是说，中国的一个理科生在进入大学之前必须接受五年左右的物理教育，学习力学（含运动学）、振动与波（含声学）、电磁学、热学、近代物理（量子物理）等。

经过与美国、加拿大、俄罗斯、德国等国家的中学教育进行对比分析，发现这些国家初中不开设分科的物理课程，它们开设一门综合的科学课程，综合了物理、化学、生物等各科知识，重点是教孩子们灵活运用这些知识解决综合性的问题。即使到了高中阶段，物理也只是一门选修课，时间约为一学期或一学年。

从课程实施的效果来看，中国学生更多的是习得了大量知识，外国学生更多的是在能力方面得到了锻炼。由于中国学生专攻一科，利于系统整合知识点，再加上强化记忆，知识基础打得较为牢固。但这种教育方式的缺陷也非常明显。笔者曾在济南、北京等地几所高中进行了网上调查，结果显示：中学生普遍认为现在的物理课在生活中对他们的帮助并不大，由于不能学以致用，所以学习起来兴趣不高，绝大多数学生学习物理就只为考上大学。外国学生利用综合知识解决实际中的问题，由于贴近生活与实践，利于提高学生的学习兴趣和成就动机，易于产生成就感。同时由于学以致用，大大提高了学生解决问题的能力。

两种不同的课程设置，究竟哪一种效果更好？专家们给出了他们的意见。

徐思邈在《环球时报》的文章提到，“据美国《每日科学》杂志2月1日报道，美国俄亥俄州立大学物理学副教授鲍雷及其同事选择了4所美国高校和3所中国高校的近6000名大学新生进行科学能力测试，测试结果是，在物理学常识方面中国学生平均得分为90分，而美国学生平均得分为50分，中国学生在这方面远远超过美国同龄人。但在随后的科学推理能力测试中，双方的平均得分都在75分左右，鲍雷称测试结果同人们传统的看法产生了矛盾，人们一般认为科学常识掌握得越好，逻辑推理能力也就越强，但事实并非如此。在美国，每个学校的课程设置都有不同，仅有1/3的学生在高中毕业前学过1年的物理或大众科学课程，但在中国，如果学生想顺利升入大学就要在8～12年级学习5年的物理课程。”由此可见，中国学生在五年的物理学习生涯中所掌握的诸多知识，在解决问题时并未给他们带来多大帮助与优势。

学者上官子木说：“国外基础教育的课程是重应用、重实践、重创新、重生活知识、重职业技能；我国的课程是重书本、重理论、重积累、重抽象知识、重应试技能。国外的教育注重使学生了解自己、了解社会、了解职业、了解人生；我国的教育注重使学生了解应试、了解书本、了解社会等级、了解生存竞争。”

杨振宁先生和北大教授赵凯华先生同时指出，综合学科的学习会很明显地利于培养学生的独立精神和创新精神，但各科的基本知识、基本技能的培养也绝不能含糊，否则将制造出一批“万金油”式的学生。

笔者认为，“兴趣是最好的老师”，所以，对低年级的物理初学者可试行国外的综合课程——科学课，目前中国小学已有自然或科学课程，但据作者以往经历，这类课往往被语文、数学等主课占用。不能保证开齐开足科学类课程，中国中学生的科技教育就大受影响。

二、课堂生态对比

中国中学生的物理课堂生态无外乎讲解、做题、小测试。据作者亲身经历及网上调查，中国现在的物理课堂上几乎没有学生可以亲自动手做的实验，若有，则是照课本上的标准走一遍程序，实验报告多照抄标准答案。

在俄罗斯的课堂上，除了老师需要传授必要的知识外，大多为学生自主设计实验方案，利用教室内各种实验器材亲自动手做实验。在美国中学的物理课堂上，只要教师能够用实验说明的一般就不用语言说明，这样就增加了实验的数量；同时，教师鼓励学生根据自己的兴趣和知识基础来设计实验，自由的研究、提问，采集和分析数据，验证假设和写实验报告；最后，美国理科教师在传授知识之前，鼓励学生观察思考和实验，这样一节课中往往先做实验，有时甚至大部分时间在做实验。

中国学生则相反，往往是纸上谈兵，不断地对知识点进行梳理、强化和巩固。学生与丰富的自然现象和事实相互直接作用的机会很少，体验性学习机会更少，许多科学概念、原理不是在手脑并用的科学过程中形成的，学生头脑中的所谓自然科学知识往往只是课本上的定义、公式。但“纸上得来终觉浅，绝知此事要躬行”，直接经验和科学实验对于任何阶段的物理学习者来说都是必不可少的。

由于中国中学现有之实验课程缺失和开发不够到位，还使中国学生养成了懒于思考、惧怕失败的习惯。一位中国物理教师沉痛地反思道：“失败是成功之母，这句话在中国人人皆知。但是我们的教学往往是千方百计地回避失败：为学生准备的实验材料不多不少，实验前先演示步骤……一切都只等学生动动手，照样子做一下，得到一个结论，就心满意足了。这好比吃饭，母亲为孩子准备好了一切，只需孩子张开嘴就行了。当然作为帮助，开始这样做是很正常的，但是长期为学生包办，学生的能力从何培养？实验、探究中我们应该尽量让学生自己计划、选择、决定，让他们真实地经历探索的过程，体验成功与失败，并敢于面对失败、接受失败的挑战。教师要做的只是引导其深入观察、分析，最终找到解决的方法，获得真正的成功！”

笔者所做的网上调查结果显示，中国学生上课被动思考时间远多于主动思考时间，基本的思维模式是由老师提出一个思路，再教学生们亦步亦趋地理解该思路。由于缺乏教与学的互动，学生没有参与的积极性，其结果必然是课堂疲乏无趣、死气沉沉。同样据调查，绝大多数学生有过物理课上打盹经历，有的甚至在教室后睡成一片。而外国的课堂，气氛活泛，因为老师充分将主动思考的机会交给了学生，大家都有了自我发挥的良机，源源不断的新思路可以如野马脱缰般自由驰骋。为实现自我在团队中的价值，每人都很投入地完成这属于自己的方案——这也正符合现代人应有的科研精神。他们有充足的热情来面对失败，因为不断发现并解决问题给他们带来了乐趣——大不了重头再来。一节课下来，各小组经历了完整的科研过程，再经过互相交流评价，收获将是无穷的。

中国学生从初一就学习完整的科研步骤——提出问题，作出假设……但这步骤只在考试的填空题里考，未曾付诸实施。美国老师引导学生从发现问题开始，从提出新的问题结束，让大家在好奇心的驱使之下永远不怠地探索，对善于发现问题、想象力丰富、勇于创新的学生尤其器重。而中国老师最看好做题又多又快又对的学生，也喜欢好提问的学生——但提的问题仅限于对老师所提的思路的理解上，若提出一些新见解，则老师往往认为该生没有好好听讲，或根本不屑于回答。笔者的一位同学有一天去找物理老师提了几个由他自己发现但百思不得其解的关于加速度的问题，在还有一个问题没问完的时候，老师便极不耐烦地拂袖而去。中国的老师“尽管都知道要因材施教，但是在应试的压力下，只能无可奈何地用分数来衡量学生。一些经常提问的学生被看成是问题学生，老师不耐烦的回答甚至批评，使学生逐渐失去热情和信心。时间一长，学生的天性便在压抑中丧失了。”一位物理老师这样说。

中国教师也对会搞小发明创造的学生表示赞赏，但从不花时间培养学生的创新能力。就这一点来讲，德国教师为我们做出了楷模。他们在充分阐述一件物品的优点的同时，说明它还有缺点，鼓励学生找一找，由此激发学生的好胜心，找出缺点后就会在学生心中留下待解决的问题，为进行探究提供了课题、为发明创造设下了伏笔。

在德国，有这样一个科学课教学的例子：肺演示实验中，我们经常发现由于橡皮膜的老化、操作不当等原因，作为“横隔”的膜发生破损，而使实验做不成。这种事如果发生在中国，我们往往事先检查好，发现后换一块新的膜就好了，一切都顺理成章。但德国教师不那样做，仍旧拿去给学生做实验。待有的学生成功有的失败时，他们就抓住了这一点，让学生比较实验不同、寻找原因，从而发现横隔的作用。但并非就这样结束了，他们进一步深入问学生：如果胸廓破裂，人会怎样？因为肺无肌肉，工作是靠胸腔、横隔的运动产生吸气、呼气的力量，如果胸腔破裂（如被刺）则会造成内外压相同，空气不能进入肺部，造成呼吸困难而窒息死亡。就这样，知识从实践中来，又回到实践中去了。有目的地利用器材的不足导致部分学生实验失败，以此激发学生思维，通过对比、观察、分析找到原因，解决问题。教学体现了完整的探究过程：发现问题、提出问题、思考问题、实验验证、得出结论、应用结论。这样不仅让学生经历了一次科学探索的过程，得到了知识，而且让学生知道怎样将知识应用于实际，让学生感受到“学有所用”，大大激发了他们的成就动机。

笔者曾在在中国各地中学的贴吧上做调查，发现很多人竟满足于现在的课堂，认为一边讲课一边做题的课堂就是完美的课堂。他们反过来问我“你还想怎么样”，或振振有词地说“这就是最符合中国国情的课堂，别老看着外国的课好、崇洋媚外——虽然我并不了解外国的课，但我也不想了解”。原来中国学生很少出面质疑中国教育，竟是因为他们并不知道什么才是好的教育！这种坐井观天、夜郎自大的做法，让我想到了鲁迅先生所写“我懂得衰亡民族之所以沉默的原因了”。

虽然中外物理课堂的生态是如此不同，但笔者在读初中时有幸遇到了济南外国语学校韩可这样的好老师，所以笔者至今痴迷物理，并对物理教育产生了兴趣。韩可老师教的班级物理成绩奇佳，因为大家都在享受物理。韩可老师给我的启发是：

对于物理教师们来说，要想教好物理，不要逼着学生去完成任务，而要让学生对物理感兴趣，比如可以多设实验课，让学生动手，这样他们便可主动地学、积极地去学；物理课不在于传授知识的多少，而在于使学生的理解更深刻，可在讲解中多与生活实际紧密结合；物理课不在做题量大，而在思路活，要让学生发散思维，多发现问题，鼓励从多角度解决问题。创新的思维不是说有就有的，需要教师们花力气去培养——这就要多给学生以时间和机会，去自主地学习和思考，而非只知道跟着别人走。对学生的引导就像给花浇水，必须适度：水浇得太少会旱死，正如引导太少会使学生难以入门；水浇得太多会涝死，会使花的根部无法呼吸而憋死，正如引导太多会使学生的学习死气沉沉，耽于低智力层次的机械重复。

在倡议物理教师改进理念的同时，笔者也希望学校能重视实验器材的引进。如果无力购置器材，可以借鉴美国经验，因地制宜，用身边的日用品改装成实验器材——改装的过程，也是一个创新的过程。

三、作业布置对比

中国学生的物理作业只有练习题。国外比如美国学生的物理作业多为大课题，学生小组合作一个月完成，实验、制作、习题并有。

校外的时间远远多于每周几节物理课的时间，这本是用来实施主动而积极学习的大好时机，然而又被万恶的练习题占去了！有同学向我抱怨做了很多题，成绩就是不见长，我告诉他们：“光做题而不善总结反省、把握规律，没有自己的深入思考，就像被浇多了水的花，只是疲于喘息，哪有多余的能量来生长呢？”

研究性学习是中外都有的教育模块，需要课下大量的工作方可圆满完成。外国学生视其为一项充满乐趣与挑战的任务，一个使自己练能力、长见识的好机会，使尽浑身解数来完成，因而质量极高。笔者曾了解到美国一所中学的一个班，该班就有同学在研究国家能源、反物质等问题，已达到大学生的研究水平。而被海量的练习题压趴、压怕的中国学生们，在研究性学习活动中好不容易找到了一个偷懒的机会，于是至多在网上匆匆查找一下相关资料，剪辑成篇完事——因为他们需要把大量的课余时间用来缓解做练习题的疲劳感。所以，那些惯用题海战术、填鸭方式的教师们，不要再说“研究性学习给了学生自主学习的机会，可是效果不佳”“自主学习不符合国情”之类的话，因为那有相当大一部分原因是被逼的。以此观之，中国科研的不力，其病根原出在教育与教师身上。因此有必要开阔教育者的国际视野，更新教师观念，提高教师素质与意识，使其认识到什么才是学生与社会所需要的物理教育。

四、评价方式对比

中国对物理学科学习的评价方式单一，只有笔试（物理竞赛除外）。而外国比如俄罗斯没有统一高考，学校物理结业考试一般为三道题：计算一，简答一，现场实验一，现场实验为必考内容，可以从多维度考察学生。美国的考试制度思想是：科学课程的评价应能促进科学素养的形成与发展，评价既要关注学生学习的结果，更要关注他们学习的过程。

纸上的考试，决定了纸上的学习与教育。笔者相信，什么时候中国的物理考试也像俄罗斯那样，就没人再敢忽视动手动脑。

因此，笔者建议在物理考试中引入实验是比较实用的做法，最好是现场由考生自行设计并完成。教育界的一句俗话说得好：“应试教育很重要，它关系到一所学校的生存和发展；素质教育很重要，它关系到中华民族的生存和发展。”如何在考试中真正反映一个学生的综合素质——而不仅仅是知识，国家正在行动，全国正在试行学业质量综合评价。希望有更多的改革举措能提升中学物理教学的综合效果，以此促进学生科研水平的提升乃至中国科技的发展。

责任编辑 向保秀