趙　總

中等教育階段，是一個(gè)人從少年步入青年的時(shí)期，是身心成長趨于成型的時(shí)期，是在知識(shí)上和能力上為今后的工作和學(xué)習(xí)打基礎(chǔ)、作準(zhǔn)備的時(shí)期，有著特殊的重要意義。在中學(xué)的各門課程中，物理課在提高學(xué)生的科學(xué)素質(zhì)方面起著無可替代的作用。對(duì)于這個(gè)問題，我想從20世紀(jì)科技發(fā)展大的背景談起。

1、物理學(xué)推動(dòng)了20世紀(jì)科學(xué)技術(shù)的高速發(fā)展

20世紀(jì)，是科學(xué)技術(shù)空前高速發(fā)展的世紀(jì)。在此世紀(jì)內(nèi)，人類社會(huì)在科技進(jìn)步上經(jīng)歷了一個(gè)又一個(gè)劃時(shí)代的變革。這個(gè)世紀(jì)之初，無論在動(dòng)力和信息交流方面，人類社會(huì)就全面地進(jìn)入了“電氣化時(shí)代”。這是19世紀(jì)安培、法拉第、麥克斯韋等一批物理學(xué)家和愛迪生等發(fā)明家努力的結(jié)果。從上個(gè)世紀(jì)之交放射性的發(fā)現(xiàn)，經(jīng)過近半個(gè)世紀(jì)原子物理、核物理的研究，40年代物理學(xué)使人類掌握了核能的奧秘，把人類社會(huì)帶進(jìn)了“原子時(shí)代”。今天核技術(shù)的應(yīng)用遠(yuǎn)不止于為社會(huì)提供長久可靠的能源，放射性與核磁共振在醫(yī)學(xué)上的診斷與治療作用，已為人所共知。

20世紀(jì)科學(xué)技術(shù)給人類社會(huì)帶來的最大的沖擊，莫過于以現(xiàn)代計(jì)算機(jī)為基礎(chǔ)發(fā)展起來的信息技術(shù)。號(hào)稱“信息時(shí)代”的到來被譽(yù)為“第二次產(chǎn)業(yè)革命”。的確，計(jì)算機(jī)給人類社會(huì)帶來如此廣泛而深刻的變化，是二三十年前任何有遠(yuǎn)見的科學(xué)家都不可能預(yù)見到的?，F(xiàn)代計(jì)算機(jī)的硬件核心是半導(dǎo)體集成電路，PN結(jié)是基礎(chǔ)。半個(gè)多世紀(jì)前，巴丁、肖克萊、布賴頓等三位物理學(xué)家發(fā)明了晶體管，標(biāo)志著信息時(shí)代的誕生。從我們物理學(xué)家的眼光看來，這個(gè)嬰兒在娘胎里至少孕育了20年。這就是說，20年代建立量子力學(xué)之后，物理學(xué)家發(fā)展了費(fèi)米-狄拉克統(tǒng)計(jì)、能帶論，從此有了電子和空穴的概念。爾后用摻雜的辦法產(chǎn)生了N型和P型的半導(dǎo)體，這才為晶體管的發(fā)明打下基礎(chǔ)。

2、物理學(xué)和其它自然科學(xué)的關(guān)系

談了物理學(xué)對(duì)高技術(shù)的推動(dòng)之后，我們?cè)僬務(wù)勎锢韺W(xué)和其它自然科學(xué)的關(guān)系。

物理學(xué)和天文學(xué)由來已久的血緣關(guān)系，是有目共睹的。當(dāng)今物理學(xué)的研究領(lǐng)域里有兩個(gè)尖端，一個(gè)是高能或粒子物理，另一個(gè)是天體物理。前者在最小的尺度上探索物質(zhì)更深層次的結(jié)構(gòu)，后者在最大的尺度上追尋宇宙的演化和起源?？墒墙鼛资甑倪M(jìn)展表明，這兩個(gè)極端竟奇妙地銜接在一起，成為一對(duì)密不可分的姊妹學(xué)科。

物理學(xué)和化學(xué)從來就是并肩前進(jìn)的。自從伽利略、牛頓以來，物理學(xué)與天文學(xué)已是精密的理論科學(xué)，然而長期以來，包括化學(xué)在內(nèi)的其它自然科學(xué)卻一直是經(jīng)驗(yàn)性科學(xué)。1998年的諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)?lì)C給了W.Kohn和J.A.Pople，以表彰他們?cè)诹孔踊瘜W(xué)方面所做的開創(chuàng)性貢獻(xiàn)。頒獎(jiǎng)的公報(bào)說，量子化學(xué)將化學(xué)帶入一個(gè)新的時(shí)代，化學(xué)不再是純實(shí)驗(yàn)科學(xué)了?；瘜W(xué)是研究分子的學(xué)科。此前，如果說物理化學(xué)還是物理學(xué)和化學(xué)在較唯象層次上的結(jié)合，則量子化學(xué)已深入到化學(xué)現(xiàn)象的微觀機(jī)理。近年來，量子化學(xué)、激光化學(xué)、分子反應(yīng)動(dòng)力學(xué)、固體表面催化和功能材料等物理學(xué)與化學(xué)間的交叉學(xué)科，取得了長足的進(jìn)展，今后兩學(xué)科之間的合作將更為興旺發(fā)達(dá)。

物理學(xué)研究的是物質(zhì)世界普遍而基本的規(guī)律，這些規(guī)律對(duì)有機(jī)界和無機(jī)界同樣適用。物理學(xué)構(gòu)成所有自然科學(xué)的理論基礎(chǔ)，其中包括生物學(xué)在內(nèi)。物理學(xué)和生物學(xué)的相互滲透，前途是不可估量的。

翻閱一下現(xiàn)在物理學(xué)的許多重要期刊，或看看許多國際物理學(xué)術(shù)會(huì)議的日程，就會(huì)發(fā)現(xiàn)，諸如蛋白質(zhì)折疊、免疫網(wǎng)絡(luò)、化學(xué)鍵斷裂、水土流失、交通堵塞等，大量本不屬于物理學(xué)內(nèi)容的標(biāo)題，赫然入目。人們不禁要問：“什么是物理學(xué)？”的確，今天再從研究對(duì)象來回答這個(gè)問題已很困難。我們的看法是，不管什么問題，當(dāng)物理學(xué)家用物理學(xué)的方法去研究它時(shí)，就把它變成了物理問題。物理學(xué)，是一門理論和實(shí)驗(yàn)高度結(jié)合的精確科學(xué)。物理學(xué)中有一套最全面最有效的科學(xué)方法。我們說，在對(duì)學(xué)生的科學(xué)素質(zhì)教育中，物理課有著無可替代的重要作用，根據(jù)就在于此。

3、對(duì)中學(xué)物理教師的要求

我認(rèn)為，作一名優(yōu)秀的中學(xué)教師，除了良好的師德之外，最重要的是兩條：一是先進(jìn)的教育思想，二是較高的學(xué)術(shù)水平。

3.1轉(zhuǎn)變教育思想

先談教育思想。過去比較重視知識(shí)傳授，現(xiàn)在提倡素質(zhì)教育，其實(shí)兩者不應(yīng)是對(duì)立的。學(xué)校的功能是傳授知識(shí)，脫離了科學(xué)知識(shí)的背景，科學(xué)素質(zhì)教育是空的。在傳授知識(shí)的同時(shí)，應(yīng)注意培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素質(zhì)。但絕不能把素質(zhì)異化為知識(shí)，灌輸給學(xué)生。

科學(xué)素質(zhì)教育中很重要的一點(diǎn)，是培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神。關(guān)于這個(gè)問題，我想借楊振寧先生的話來發(fā)揮。下表是楊先生為中、美教育所作的比較：

中美

嚴(yán)格、堅(jiān)實(shí)的訓(xùn)練 不規(guī)范的訓(xùn)練

謙虛和循規(guī)蹈矩 自大并充滿活力

小心謹(jǐn)慎、缺乏自信 勇敢、自信

興趣集中于相對(duì)較窄的領(lǐng)域 隨心涉足廣闊領(lǐng)域、興趣廣泛

被動(dòng) 主動(dòng)進(jìn)攻

上表中的詞句是褒是貶，和我們中國教育的傳統(tǒng)看法恐怕有些出入。事物往往不那么絕對(duì)，說褒貶參半也許更為恰當(dāng)，不過這里包含了中西教育思想上的重大差別。楊先生認(rèn)為：“中國傳統(tǒng)教育提倡按部就班的教學(xué)方法，認(rèn)真的學(xué)習(xí)態(tài)度，這有利于學(xué)生打下扎實(shí)的基礎(chǔ)，但相對(duì)來說，缺少創(chuàng)新意識(shí)；美國提倡‘滲透式的教育方法，其特點(diǎn)是學(xué)生在學(xué)習(xí)的時(shí)候，對(duì)所學(xué)的內(nèi)容往往還不太清楚，然而就在這過程中已經(jīng)一點(diǎn)一滴地學(xué)到了許多東西，這是一種‘體會(huì)式的學(xué)習(xí)方法，培養(yǎng)出來的學(xué)生有較強(qiáng)的獨(dú)立思考和創(chuàng)造能力。易于很快地進(jìn)入科學(xué)發(fā)展的前沿，但不如前者具有扎實(shí)的根基。中美兩種教育方式各具特色，長短互補(bǔ)，若能將兩者的優(yōu)點(diǎn)和諧地統(tǒng)一起來，在教育方法上無疑是一個(gè)突破?！痹谖覈?，有一種普遍的提法：作為一名好教師應(yīng)當(dāng)“課堂上解決問題”，把所教的內(nèi)容都“講深講透”，不給學(xué)生課后留下疑難，讓學(xué)生課后提不出問題。所以我國的教師都習(xí)慣于把知識(shí)組織得井井有條，對(duì)課程內(nèi)容的每個(gè)細(xì)節(jié)作詳盡的解說，對(duì)學(xué)生可能發(fā)生的誤解一一予以告誡。我粗略地估計(jì)，同樣的內(nèi)容，在我國現(xiàn)在課上所用的學(xué)時(shí)，至少比西方多50～100%.現(xiàn)代物理學(xué)中的新事物，怕不能講透而引起麻煩的，在課堂上寧可只字不提。這就是我國細(xì)嚼慢咽的講授風(fēng)格，封閉式的教學(xué)方法。

國際物理教育委員會(huì)前主席焦塞姆（L.E.Jossem）說：“最好的老師，是讓學(xué)生知道他們自己是自己最好的老師?！币嗉?，老師的責(zé)任是教會(huì)學(xué)生自己去取得知識(shí)，老師教的目的是讓學(xué)生以后不需要老師。

以上是我們教育思想最需要轉(zhuǎn)變的方面。

教好物理學(xué)，關(guān)鍵是教思路，教方法，啟發(fā)學(xué)生“勤于思考，悟物窮理”，自覺地努力鍛煉自己自學(xué)的能力。

3.2提高學(xué)術(shù)水平

現(xiàn)在談中學(xué)教師的學(xué)術(shù)水平問題。在教學(xué)中提高學(xué)生的素質(zhì)，需要老師有較高的素質(zhì)。提高教學(xué)水平的關(guān)鍵是師資的學(xué)術(shù)水平。學(xué)術(shù)水平高，教學(xué)水平不一定高；但學(xué)術(shù)水平不高，教學(xué)水平最多達(dá)到一定程度就飽和了，不可能太高。中學(xué)教師的學(xué)術(shù)水平怎樣才算高？至少應(yīng)該是大學(xué)本科畢業(yè)。師范還是理科？我們的看法，師范物理系與理科物理系在學(xué)術(shù)水準(zhǔn)上不應(yīng)有區(qū)別。如果說要體現(xiàn)師范性，那就是在基礎(chǔ)物理方面對(duì)師范生的要求更高。培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新意識(shí)，更需要老師自己有過創(chuàng)新的經(jīng)歷。從長遠(yuǎn)看，中學(xué)教師應(yīng)達(dá)到碩士水平，我指的是物理學(xué)碩士，因?yàn)樵谘芯可A段才有真正從事創(chuàng)造性工作的經(jīng)歷?，F(xiàn)在許多中學(xué)為了對(duì)付高考，都在高中拿出一年的時(shí)間進(jìn)行“題海操練”，學(xué)生沒有心思顧及與高考無關(guān)的問題。這種情況大大傷害了學(xué)生創(chuàng)造性的思維。這是一個(gè)社會(huì)性問題，我們已有另文評(píng)論，不在此地多說。正常的教育環(huán)境下，中學(xué)生思想應(yīng)該很活躍，能給這樣的學(xué)生有效的指導(dǎo)，對(duì)教師的要求是很高的。就物理教師而言，真正理解中學(xué)物理的課程內(nèi)容，要求對(duì)大學(xué)物理有較透澈的理解；能給學(xué)生一些啟發(fā)，教師要對(duì)物理學(xué)和其它科學(xué)的當(dāng)代發(fā)展比較熟悉。為了提高中小學(xué)教師隊(duì)伍整體素質(zhì)，教育部提出中小學(xué)教師繼續(xù)教育的規(guī)定?！洞髮W(xué)物理》本是針對(duì)大學(xué)物理教學(xué)的，從這個(gè)角度看，它正好能對(duì)中學(xué)物理教師的繼續(xù)教育發(fā)揮自己的作用。所以我們特開辟“中學(xué)物理教師繼續(xù)教育”這一欄目，以便在這方面作出我們的貢獻(xiàn)。