朱邦芬院士 “减负”误区及我国科学教育面临的挑战

朱邦芬

教育管理者采取的一系列“减负”措施正在给我国的科学教育带来严重的问题，未来中国许多合格的高中毕业生将是“科盲”，而缺乏科学精神，中国将不可能成为一个伟大的国家。

自从1988年国家教委（教育部前身）《关于减轻小学生课业负担过重问题的若干规定》的文件颁布以来，将近30年间，教育部门推出了许多减负的举措。从实施效果来看，我们必须要正视一个事实：随着学校授課内容中很多基础知识和能力的培养要求一降再降、招生考试越来越简单、平均分数越来越高，我国中小学生的负担至今非但没有减轻，反而变得更重。

而且随着课程难度和挑战度的下降，随着高考的区分度缩小而对创造性较强的学生不利，学生高分获得的路径更加依赖于细心、记忆力和勤奋程度，为此学生需要反复做各种类型的模拟性试题直至熟练，更多的“死记硬背”，使得不少真心喜欢科学、有天分的学生，学习兴趣和热情都消磨殆尽，由此产生的厌学情绪延续很长一段时间，影响到大学生、研究生，甚至研究人员，这对我国学生创造力和想象力的发展产生长远的负面影响。

现在，到了我们必须对“减负”教育政策做一番回顾、分析和认真思考的时候了！

“一刀切”减负问题很多

首先，我们要清醒地认识中国中小学教育的现状，包括它的长处和短处。杨振宁先生、清华大学经济管理学院钱颖一教授和我曾多次探讨过中国教育问题。杨先生多次指出，中国教育对于70～80分的学生比较合适，对于90分以上的学生不合适。对于60分以下的学生是否合适？杨先生没有说，依我看来，也不太合适，学得太累了自信心又很受打击，也许比美国放羊式教育稍好一点。

钱教授曾指出，中国教育在大规模的基础知识和技能的传授上“均值”比较高而“标准差”小，也就是说，我国学生杰出人才比较稀缺，学得很差的人相对也较少。在人的基本素养、道德价值观等方面则呈现“均值低”和“标准差大”的特点。“均值低”是指人的素质的平均水平比较低，而“标准差大”表明，中国教育的问题，绝不仅仅是培养不出杰出人才的问题，更严重的是造就了不少没有人格底线的人，其恶果已日益彰显。这方面教育的责任很大，但全归咎于教育也是荒谬的。

在明白我国教育长处和短处的基础上，我们要对教育上削弱什么和增强什么进行研究。在我看来，包括人文素质、科学素质和道德修养的基本素质“低均值、高均方差”是亟待解决的首要问题;传授知识和能力上的“低标准差”是要解决的另一问题。为此，在中小学，一方面应全面增强做人的基本素质教育，另一方面应给学生适当的自主学习和思考的空间，减少与应试挂钩的大量“刷题”训练和过分的“死记硬背”。我以为，教育部门目前“一刀切”的减负政策，在传授知识方面是降低均值，减小“均方差”;而在人的基本素质培养上基本无所作为，在科学素质培养和人的诚信教育上还有所倒退。某种程度上是在背道而驰。

要认识负担轻重与否是因人而异的。世上没有两个人的背景、智力、能力是完全一样的，同样的学业，不同学生感受到的负担会不同。对于不同层次的大学和不同的专业，要求学生的科学基础也很不相同。因而，我们需要因材施教。

对学生面对的压力和负担要“一分为二”。人生总要经受“几回搏”以后才能成长起来，只要心理压力延续的时间不太长，压力不一定对孩子的成长有害。我们的媒体报道有很多片面性，总是说美国中学生比我们轻松。实际上，美国最优秀的一批中学生十分拼搏，十分努力。与中国最优秀的中学生群体比较，美国最优秀学生的压力和负担可能还要重一些。不同的是，他们的压力和负担很大程度是自找的，而我们的学生很多是家长或老师安排的。

一刀切式的“减负”之所以无效的根源在于我国文化、历史和社会传统，延续到当代演变为人们对于“知识改变命运”的强烈追求。而30多年来的独生子女这一基本国策的成功执行以及人民生活水准的提高，使得孩子接受尽可能好的教育成为“4-2-1”结构家庭关注焦点。在此背景下，广大人民群众对优质教育资源的强烈需求和优质教育资源短缺之间的矛盾将长期存在;而且，在较长一个时期内，高考是促进我国社会阶层流动、没有可能被取代的主渠道。如果不能破解改变“高考独木桥”，不能实现“三百六十行，行行出状元”，学生的负担也很难得到实质性的大幅度减轻（最多消除由于教学不得法造成的负担，减轻大量刷题带来的额外负担）。在“一刀切”教育模式和高考主导的大背景下，盲目地统一降低课业要求，只是使学生的平均知识水平下降，但并不能减轻学生负担，也无法提高学生的全面素质，因为进入名校（10多年前是进入高校）的激烈竞争基本上是由高考相对选优来决定的。

错误减负造就大批“科盲”

教育部门对于减负的认识误区，不仅没有带来学生负担的减轻，而且导致很多不良后果。作为一个物理教师，我很担心由此导致的我国中学生科学教育的弱化，特别是物理教育的削弱。在这些教育管理者的心目中，物理学的概念、思想、方法是最难学的，应该是减负的首选目标，他们由此采取的一系列措施正在给我国的科学教育带来严重的问题，对我国长远发展更将造成危害。我通过两个例子加以说明。

一个例子是教育部颁布的高中物理的新课程标准。目前正在实施的高中物理新课标由共同必修和选修系列共12个模块构成，其中10个选修模块又分为3个系列，学生可以根据“个人兴趣、发展潜力及今后的职业需求”选修，实际上是为文科生、技校就业生和理科生分别设计的。学生只要学完两个必修模块（主要是力学知识）和一个选修模块共6学分就算高中物理课程合格。表面看来，新课标减少了学生所要掌握的物理知识总量，似乎也赋予学生更多的选择自由，但事实上，学生对选修模块的选择仍然要服从高考指挥棒，服从于各个省市教育部门决定的高考方案。根据新课标，中学生所学的物理知识相当不系统和不完整（只有牛顿力学是必修的，其他部分，包括电磁学、光学、热学、近代物理等均为选修，特别是电磁学主要部分没有包含在必修内容中），导致了高中物理学科体系的“碎片化”和中学生物理学科知识的结构性欠缺。教学内容安排也脱离了人的认识过程，例如必修模块中，在学生只有牛顿定律的基础上，就讲相对论时空观和微观世界中量子化概念，不仅学生难以理解，教师讲授也很困难，实际效果也不好。根据我们的调查，大学教师、科技工作者普遍反映新课标实施后，学生对学习物理的积极性和物理的基础明显下降。各地对新课标选修模块的不同要求，还导致了高考命题的难度增加，使其公平性变差。

另一个例子是最近浙江省和上海市正在试行的高考改革方案。考生总成绩由语文、数学、外语3门成绩和高中学业水平考试科目成绩组成。计入总成绩的高中学业水平考试科目，由考生根据报考高校要求和自身特长，在思想政治、历史、地理、物理、化学、生物（浙江还有一门技术）等科目中自主选择3个（浙江是4个）。高考改革有许多措施是正面的，但从现有的浙江和上海两地试点方案来看，物理等科学教学有进一步被削弱的趋势。一个学生报考大学，假定所报考大学的专业没有物理学科要求，许多人将不会选考物理，因为物理思维的独特性使得许多中学生感觉难拿高分，而且成绩还是相对等级分（上海物理高考最高70分，最低40分，3分一个等级，共分11等级;浙江最高100分，最低40分，3分一个等级，共分21等级），分数高低还依赖于一起考的人的水准，往往要与许多选考物理且学得好的同学排序;假定所报考的理工科大学的专业要求必考物理，对于物理学得好而语文、外语成绩一般的同学，也很难被录取，因为物理成绩对高考总成绩的贡献已完全边缘化了（物理成绩对高考总成绩的贡献率，浙江方案中只有60/750=8%，而外语的权重为150/750=20%。上海方案中相比于语、数、外每门150/660=22.5%的贡献，物理贡献仅为30/660=4.5%，即一门外语考试成绩对于升学的贡献，等于5门物理，远远超过物理、化学、生命等3门科学课程之和）。

我们必须要清楚，中学的物理教育的主要目的不是为了培养物理学家，对于物理专业学生，中学这点物理知识完全可以在大学补，许多一流物理学家如杨振宁、周光召，在中学时并没有学过物理。中学的物理教育和科学教育最重要的作用是提高国民的科学素质。物理是高科技的基础，学习物理是养育科学精神的最重要途径之一。近30多年来中国经济的腾飞，与过去几十年中我国学校教育培养了一大批科学素质相对比较高的中学生和大学生密切有关，所谓的“人口红利”，本质是“教育红利”。我国当前存在的许多问题，特别是创新不足的问题，也与国民缺乏科学素养的培养有关。事实上，我国一大批人（包括未上高等学校的中学毕业生、大学文科生、大学部分工科专业的学生），其科学基础主要与他们高中时期学习的物理有关。而目前的物理新课标中，电磁学、光学、近代物理知识都不是必修的，更缺乏在传授物理知识的过程中对于科学精神、物理思维这些基本素质的培养。在高考指挥棒下，沪浙两地的高考改革方案中物理学科比重的大幅度下降，将进一步削弱学生学习科学的热情。这将使得未来中国许多合格的高中毕业生是“科盲”，将非常不利于我国国民科学精神和科学素质的提高，长此以往，将削弱我国的核心竞争力。如果中国将来的领导人、各级公务员、社会学家、经济学家、媒体从业者、技术工人，以及广大老百姓大多是“科盲”，缺乏科学精神，中国将不可能成为一个伟大的国家。

怎样减负才更科学？

物理学教学需不需要减负？怎样减负？我以为，中学物理教学需要改革，需要有减有增。对于大多数高中学生，高中物理课教学最重要的不是做一些物理难题，而是对物理学的主要领域的知识和概念有定性和半定量的正确理解，对于物理方法（抓住主要因素的近似方法、实验检验理论的实证方法、运用数学计算和逻辑推理的思考方法等）的认知，对于物理学史、对于物理学与高科技创新之间的互动过程有所了解。这里，我想推荐Richard A Muller写的两本书，“Physics for Future Presidents”，“Energy for Future Presidents”。依我看，高中毕业生应该具备这两本书介绍的物理知识，以及物理学家的思维、逻辑与哲学。

既然每个学生的基础、智力和能力不同，我们该如何因材施教？如何使我们下一代中对数学和科学有兴趣、也有天赋的优秀學生，适当地多学一些？如何使对科学兴趣不大的学生，负担也不会太重？我以为，目前实施的中学物理新课标，是在向美国中学教学看齐。然而，美国一般中学的物理教学的要求虽然不高，但它并不为最优秀学生设上限，评价也是多渠道和多元化，创造了很好的空间。我们是否能对优秀学生引入类似于美国的大学预修课程（AP课程），这对整个国家人才的培养是有利的。目前正在推行的大学MOOC课程为此创造了条件。另一方面，适当地降低习题的难度，降低定量计算的要求，辅之以增加物理实验和增加对物理概念的理解，也许会使一部分学习物理感到困难的同学增强信心，减轻负担。

成功的教改应该明显提升人的全面素质，在传授知识方面，既要提高平均质量（均值），又要适当加大标准差。如果我们在义务教育（小学和初中）阶段能够减少学生间的竞争，在高中阶段能缩小各个中学教学资源的悬殊差别，加强通识教育而不是刻意削减科学学科的教学，注重理解而非做题，使课程具有不同层次和深度以适应不同程度的学生，并把高中毕业合格标准选取在（平均值-标准差）的附近，那么，绝大多数中学生在学习过程中的有效负担也许不会太重。另一方面，高考科学试卷应有较大区分度，既要能有效测试理工科学生的优秀程度，也能实质区分文科考生。此外，高考考试门数也不是越少越好，适当多考两门反而能减少学生偶然失误的概率，也许更能全面衡量一个学生。总之，我国中小学教改任重而道远，我国大学物理教师、物理学家应该加大对中学物理课程的关注，把提升我国国民的科学素质当作自己的职责。