楊蕾+胡銀泉

摘 ? 要：我國的中學物理教育存在頗多問題，其重要原因就在于中學物理教學方式的桎梏。物理學植根于現(xiàn)象，依據(jù)實用主義教育學、建構(gòu)主義心理學的觀點，原始問題在中學物理中應替代傳統(tǒng)抽象問題。本文通過舉例比較原始物理問題與傳統(tǒng)抽象問題在物理教學中的應用，說明原始問題在培養(yǎng)學生實踐能力、創(chuàng)新思維、掌握科學方法以及應對當前物理高考改革的重要性。

關(guān)鍵詞：原始問題;中學物理;抽象習題

中圖分類號：G633.7 文獻標識碼：A ? ?文章編號：1003-6148（2015）9-0009-3

1 ? ?前 ? 言

近年來，我國基礎(chǔ)教育課程改革是全社會關(guān)注的焦點，尤其在物理教育領(lǐng)域，新課標提出的基本理念就是“從生活走向物理，從物理走向社會”。然而，在傳統(tǒng)的“題海戰(zhàn)術(shù)”下的學生，其創(chuàng)造力和實踐能力缺乏。楊振寧教授指出：“現(xiàn)象是物理學的根源”。他又對比了中美物理教育，認為中國的學生總是輕視定性的觀察分析，而急于通過給定的定理去演繹問題。演繹的方法是學考試的人用的，而做學問卻要從現(xiàn)象入手，歸納結(jié)論。[1]

物理學的本質(zhì)要求教育者們，必須尋求能將物理現(xiàn)象與學生學習緊密聯(lián)系的教學方式。基于此，我國學者趙凱華、邢紅軍、張奠宙等提出原始物理問題，在教學中轉(zhuǎn)變教學方式，以原始物理問題取代數(shù)學模型下的物理問題。

2 ? ?原始物理問題的概念

早在1983年，趙凱華在為其編寫的習題集作序時就指出：“在我們的教學中，同一類問題，既可以把原始的物理問題交給學生，也可以由教師把物理問題分解或抽象成一定的數(shù)學模型后再交給學生。習慣于解后一類問題的學生在遇到前一類問題時，往往會不知所措?！盵2]這也即是將教學中的物理問題分為了原始問題與傳統(tǒng)習題。原始物理問題與傳統(tǒng)抽象習題的不同，實際上是兩種教學方式的“分野”——是與現(xiàn)象聯(lián)系還是與演算推導相聯(lián)系。傳統(tǒng)的抽象習題是與演算推導相關(guān)，先將物理現(xiàn)象分化成小塊，經(jīng)過數(shù)學建模后，用抽象的符號表達的練習題。

原始物理問題基于自然界、社會生活中客觀存在的物理現(xiàn)象和物理事實編制，其主要特點為：情境性、條件的隱蔽性、探索性、開放性。

3 ? ?原始物理問題的理論依據(jù)

美國實用主義教育家杜威在其《我的教育信條》一書中提出，“教材心理化”與“教學內(nèi)容經(jīng)驗化”;強調(diào)學生的學習要在“做中學”;要求教師要把知識還原到最初的經(jīng)驗中，也即原始化問題。[3]

建構(gòu)主義同樣認為學習是學生內(nèi)在“生長”知識的過程，其基本理念就是：學習是一種建構(gòu)的過程，學習是一種活動的過程，學習必須處于豐富的情境之中。教學時，教師不是把知識點和習題講清、講透，讓學生沒有疑問，而是讓學生能外化地建構(gòu)知識，從自身出發(fā)去解決問題。這就要求問題不是數(shù)學模型，而是貼近學生經(jīng)驗、認識的客觀現(xiàn)象。

因此，原始物理問題的引入對于物理教學有著重要意義。物理學是一門觀察、實驗與分析相結(jié)合的科學，原始物理問題直接來源于生活實際，感性直觀的教學材料能有效激發(fā)學生的學習動機。傳統(tǒng)抽象的物理問題往往只針對某個瑣碎的知識點，學生學習到的知識也是片面的。原始問題有利于學生綜合知識能力的培養(yǎng)，拓展學生的知識面。此外，原始問題沒有抽象問題常有的已知量、求解量，不同的學生可以根據(jù)自身不同的視角去思考和解決問題，這對培養(yǎng)學生的創(chuàng)造性思維和解決問題的能力有重要意義。

4 ? ?舉例說明原始物理問題

學習的層次簡單概括為兩點：一為了求是，二為了致用。學以致用是學習的最高境界，這就要求教學中切合生活實際，培養(yǎng)學生能將知識用于實際的能力。然而，現(xiàn)在的許多中學物理課堂上，教師往往在講物理知識時畫滿了各種各樣的木塊、小球、小車、粗糙或光滑的斜面，讓學生在一堆數(shù)學模型中尋找規(guī)律，解決習題。這種傳統(tǒng)的抽象物理問題對學生的培養(yǎng)意義不大，因此，在教學中應選取大量的與知識相配套的原始問題。原始物理問題的選取及編制必須遵循客觀事實，用不含物理術(shù)語和物理概念的語句編制，萬不可根據(jù)物理規(guī)律去編造想象中的自然現(xiàn)象。以如下幾個物理問題的原始物理問題和抽象習題表述為例：

1）力與運動的關(guān)系

問題一（傳統(tǒng)的抽象習題）：如圖1，一個大木塊A以80 km/h的速度運動，木塊A上放有質(zhì)量為5 kg的小木塊B，前方有一面墻，碰撞發(fā)生了0.1 s，小木塊B沒有發(fā)生移動，問兩木塊之間的摩擦力至少為多大？

問題二（原始的物理問題）：一些人認為嬰兒由成人抱著坐在汽車里是很安全的?，F(xiàn)在請你估計一下，若撞車發(fā)生在很短的時間內(nèi)，需要用多大的力才能抱住嬰兒？

2）力的合成與分解

問題三（傳統(tǒng)的抽象習題）： 關(guān)于兩個大小不變的共點力與其合力的關(guān)系，下列說法正確的是（ ? ?）

A.合力大小隨兩力夾角增大而增大

B.合力的大小一定大于分力中最大者

C.兩個分力夾角小于180 °時，合力大小隨夾角減小而增大

D.合力的大小不能小于分力中最小者

問題四（原始物理問題）：汽車陷入野外樹林里的泥坑里，司機手上有一把長繩，請想辦法幫司機把汽車拉出泥坑。

面對以上問題，大多數(shù)中學生能解決問題一、三，只有少部分學生能解決問題二、四。大多數(shù)學生難以做到從物理遷移到生活實際，這就造就了所謂的“書呆子”。學生僅僅是沉浸在題海之中，只能求解理想化和模型化的問題，只懂得計算數(shù)學語言下的物理問題，在這種教育下培養(yǎng)出的學生容易被一葉障目，不見物理學的整個森林。

5 ? ?重要意義

從實踐能力、科學方法、創(chuàng)新能力、高考制度四個方面，對比物理原始問題與傳統(tǒng)的抽象習題對學生發(fā)展的影響。

1）實踐能力的培養(yǎng)

物理教育發(fā)生的起點是現(xiàn)象，傳統(tǒng)的抽象習題切斷了學生的興趣源頭——現(xiàn)實生活。教學離開了生活，學生的實踐能力無從談起。當學生面對原始物理問題時，學生有解決問題的積極性，在處理原始問題的過程中，可以培養(yǎng)學生獨立研究的能力。

2）科學方法的運用

在“題海戰(zhàn)術(shù)”下的中學教育，一直存在著“重知識傳授，輕方法教育”的傾向，原始物理問題為科學方法教育搭建了一個理想的“平臺”。學生在解決原始問題時要經(jīng)過分析、綜合、抽象、概括的過程，而這些都是科學方法的重要組成部分，在教學中引入原始物理問題符合教學三維目標中對過程與方法的要求。

3）創(chuàng)新思維的培養(yǎng)

物理學的發(fā)展離不開創(chuàng)造性的思維，臺灣教授程曜有感于內(nèi)地物理教育，呼吁全社會救救這些只會考試的孩子，讓學生把思想的緊箍咒拿走。傳統(tǒng)的物理習題是原始問題經(jīng)過多層次加工而衍生出來的，它的物理模型往往是已知的，在解決習題時，學生并不需要想象物體所處的真實景象，只需按解題模型往里套。而面對原始物理問題時，知識才有了生命力，學生可以從不同角度去思考解決問題的方案。

4）應對高考物理改革

有學者從高考的角度進行分析，認為目前的物理高考仍采用傳統(tǒng)的抽象習題的模式，這種考查方式無法有效評價學生的能力。有專家提出，未來我國物理高考的改革方向就是逐步用原始物理問題取代傳統(tǒng)物理習題，這不僅能考查出學生真實的能力水平，從而區(qū)分不同能力的學生，還能真正發(fā)揮高考對中學教學的作用。

學物理可以用十二個字概括：學物之理，悟物窮理，理在物中。原始物理問題不僅是物理現(xiàn)象的呈現(xiàn)，還是一種新的教學理念，把師生的教學活動與原始問題緊密聯(lián)系，是具有重要意義的。

參考文獻：

[1]楊振寧.楊振寧文集[M].上海：華東師范大學出版社，1998.

[2]趙凱華.我國赴美物理研究生考（CUSPEA）歷屆試題集解（1980-1984）[M].北京：高等教育出版社，1985.

[3]杜威. 彭正梅，譯.我的教育信條[M].上海：上海人民出版社，2013.

[4]邢紅軍，陳清梅.論原始物理問題的教育價值及其啟示[J].課程﹒教材﹒教法. 2005，25（1）：56—61.

[5]邢紅軍. 原始問題教學：一種創(chuàng)新的物理教育理論[J]. 中國教育學刊，2011（4）：46—49.

（欄目編輯 ?趙保鋼）