齊斌
摘要:本文從高考的角度指出了當(dāng)今物理教學(xué)嚴(yán)重背離了“物理是一門(mén)實(shí)驗(yàn)科室”的宗旨,從歷史和現(xiàn)實(shí)兩方面指出這種背離所造成的嚴(yán)重危害性,并從減輕這種危害、培養(yǎng)真正適合當(dāng)代物理學(xué)研究的人才方面提出了“拓展實(shí)驗(yàn)渠道,讓高中物理教學(xué)回歸真實(shí)”的三大途徑,希望物理教學(xué)及研究能真正回歸實(shí)驗(yàn),擺脫純理論框架的束縛,跳出“八股”式的怪圈,最終使中國(guó)的物理學(xué)研究能在世界科研大舞臺(tái)上占有一席之地。
關(guān)鍵詞:實(shí)驗(yàn)科學(xué);高考;純理論;生活;生產(chǎn);科技;打破常規(guī)
新課程以培養(yǎng)創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力,培養(yǎng)終身學(xué)習(xí)的愿望和能力,以人的全面發(fā)展為目標(biāo),調(diào)整和改革原有基礎(chǔ)教育的課程體系、結(jié)構(gòu)、內(nèi)容,構(gòu)建符合素質(zhì)教育要求的新的基礎(chǔ)教育課程體系。然而,長(zhǎng)期以來(lái),高考對(duì)學(xué)生是以分?jǐn)?shù)定成敗,對(duì)教師則以成績(jī)論英雄,這種直接而又唯一的目的迫使傳統(tǒng)教學(xué)資源和教學(xué)模式在現(xiàn)在乃至今后相當(dāng)長(zhǎng)的一段時(shí)間內(nèi)仍然起著主導(dǎo)作用。這種主導(dǎo)作用會(huì)將一代又一代的學(xué)生深深地拖入純理論的框架之內(nèi)而無(wú)法自拔。而最終造就的人才便是滿腹經(jīng)綸,應(yīng)對(duì)各類(lèi)考試所向披靡,遇到實(shí)際問(wèn)題則無(wú)法應(yīng)對(duì)的“高分低能”者,這也是目前中國(guó)大學(xué)生和歐美發(fā)達(dá)國(guó)家大學(xué)生之間公認(rèn)的、最顯著的差距。究其原因,我們一開(kāi)始便在高考的指揮棒下早早地背離了物理是一門(mén)實(shí)驗(yàn)科學(xué)的宗旨。也許有人會(huì)說(shuō):物理課本及高考試題中不是也有實(shí)驗(yàn)嗎?但這種從實(shí)驗(yàn)器材、目的、原理、步驟乃至結(jié)果都已成定論的東西,這種只需按照既成定論答在試卷上的東西,這種僅靠死記硬背也能拿滿分的東西,豈可稱之為實(shí)驗(yàn)?
真正的實(shí)驗(yàn)至少應(yīng)該和學(xué)生動(dòng)手操作聯(lián)系在一起,和現(xiàn)實(shí)生活、生產(chǎn)、科學(xué)技術(shù)聯(lián)系在一起,和應(yīng)用及創(chuàng)新聯(lián)系在一起的具有生命力的行為,而絕非純文字的東西。而妙在高考恰好只考查純文字性的東西,而不考查這種“行為”(目前也無(wú)法考查),從而“行為”淪為“文字”便成為必然,進(jìn)而使學(xué)生的“高分低能”也成為必然。筆者曾見(jiàn)過(guò)這樣的學(xué)生:物理,尤其是電學(xué)學(xué)得呱呱叫,但連家中簡(jiǎn)單的電路故障(如斷了保險(xiǎn)絲)都無(wú)可奈何。這種嚴(yán)重脫離實(shí)驗(yàn)及實(shí)際的物理教學(xué),這種純理論灌輸?shù)奈锢斫虒W(xué),難免使師生感到抽象、乏味和無(wú)比的艱難。由此看來(lái),這種嚴(yán)重脫離真正的實(shí)驗(yàn)及實(shí)際的物理教學(xué)方式已經(jīng)到了非改不可的時(shí)候了。
筆者認(rèn)為解決上述問(wèn)題簡(jiǎn)單而實(shí)用的途徑就是讓物理回歸實(shí)驗(yàn),回歸實(shí)際!但這僅僅依靠實(shí)驗(yàn)室里現(xiàn)成的那點(diǎn)器材,僅僅靠課本上羅列的那幾個(gè)實(shí)驗(yàn)是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的,還需要從現(xiàn)實(shí)中挖掘出更多、更實(shí)用、更富有生命力的資源來(lái)。其實(shí)只要我們留心的話,這種資源隨處可見(jiàn),這些資源來(lái)自大自然、來(lái)自生活、來(lái)自生產(chǎn)、來(lái)自科技、來(lái)自我們的身邊。這些學(xué)生熟悉的、喜聞樂(lè)見(jiàn)的實(shí)驗(yàn)資源在提高學(xué)生動(dòng)手能力、創(chuàng)新能力、運(yùn)用所學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題的能力上,在激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣及發(fā)明創(chuàng)造的欲望上都有不可估量的作用,具有其他教學(xué)資源無(wú)法比擬的生命力。這種資源并不難找,它來(lái)自于我們周?chē)?、?lái)自于生活、也可來(lái)自于我們的雙手。下面,筆者分別就此三個(gè)來(lái)源加以探討。
一、真實(shí)的實(shí)驗(yàn)來(lái)自于我們周?chē)?/p>
本來(lái),物理就存在于我們周?chē)奶焐系降叵?,從早晨到夜晚,從靜止到運(yùn)動(dòng),從“虛”的場(chǎng)到實(shí)實(shí)在在的物……一句話,我們的周?chē)緛?lái)就是一個(gè)大的物理實(shí)驗(yàn)場(chǎng),師生完全可以在這一天然的實(shí)驗(yàn)場(chǎng)中獲得足夠多的感性認(rèn)識(shí),并使這上升至理論認(rèn)識(shí)而與課本中的那點(diǎn)內(nèi)容結(jié)合起來(lái)。就拿學(xué)生普遍使用的自行車(chē),我們可以用它演示或體驗(yàn)?zāi)Σ亮Γ芯克淖兯僭?,研究皮帶(齒輪)傳動(dòng)和同軸傳動(dòng)的特點(diǎn),研究勻速圓周運(yùn)動(dòng)等。師生常用的手機(jī),我們可將其置于金屬容器內(nèi)演示靜電屏蔽;就連室外燦爛的陽(yáng)光,我們也可借助一面鏡子將其“搬”到講臺(tái)上,演示光的反射、折射、色散……實(shí)在搬不動(dòng)的,我們可全體出動(dòng)將教室給“搬”過(guò)去,如去一些廠礦企業(yè)、科研單位去實(shí)地考察,組織學(xué)生去看一場(chǎng)立體電影,了解光的偏振及其應(yīng)用,相信會(huì)使他人終身難忘。凡此種種,周?chē)o予我們的資源何其多!當(dāng)然也不要忽略一些小玩藝,筆者曾路過(guò)一家玩具店,從中購(gòu)得兩樣玩具,一樣是用等長(zhǎng)的細(xì)線懸掛6個(gè)完全一樣的金屬擺球,用它演示碰撞問(wèn)題收到意想不到的效果;一樣是“飲水鳥(niǎo)”,在鳥(niǎo)兒沒(méi)完沒(méi)了喝水時(shí)筆者就大致講述了其原理,最后留了一個(gè)問(wèn)題:這“飲水鳥(niǎo)”是不是第二類(lèi)永動(dòng)機(jī)?直到下課后離開(kāi)教室,還能聽(tīng)見(jiàn)學(xué)生們激烈的爭(zhēng)論聲……
二、真實(shí)的實(shí)驗(yàn)來(lái)自于生活
隨著科技的發(fā)展,包含大量物理知識(shí)的新產(chǎn)品、新技術(shù)越來(lái)越多地進(jìn)入了我們的生活。單就電視來(lái)說(shuō),各種品牌的彩電、液晶電視、等離子電視取代了黑白電視,數(shù)字信號(hào)取代了模擬信號(hào),立體圖象正準(zhǔn)備取代平面圖象(立體電視已問(wèn)世)。同時(shí):太陽(yáng)能熱水器、微波爐、電磁爐、變頻冰箱、空調(diào),小到功能五花八門(mén)的手機(jī)、藍(lán)牙技術(shù)……這些新玩意在帶給我們生活以享受的同時(shí),將多少新的物理問(wèn)題活生生地引入了我們的視野,更不用說(shuō)互聯(lián)網(wǎng)又給我們展示了更為廣闊的學(xué)習(xí)平臺(tái)和空間!細(xì)心的教師可以借此廣取素材。如聯(lián)系“衛(wèi)星電視”及手機(jī)給學(xué)生講解電磁場(chǎng)及電磁波的產(chǎn)生、發(fā)射及接收;利用微波爐講解微波及紅外線的熱效應(yīng);利用電磁爐講解電磁感應(yīng);聯(lián)系交流電講解“變頻”及其優(yōu)越性;搜集“神州六號(hào)”、“嫦娥一號(hào)”等資料講解萬(wàn)有引力及人造衛(wèi)星的相關(guān)知識(shí)……當(dāng)然,這對(duì)教師也提出了新的要求——要與時(shí)代同步,我們自己首先得不斷地學(xué)習(xí)!
三、真實(shí)的實(shí)驗(yàn)來(lái)自于我們的雙手
由于條件的限制,某些物理現(xiàn)象的演示及實(shí)驗(yàn)研究所需的東西并非手到擒來(lái),這就需要師生自己動(dòng)手去制造。而這“制造”過(guò)程及其成功留給學(xué)生的印象乃至震撼,遠(yuǎn)比頭頭是道的講述來(lái)得深刻而劇烈,甚至一次小小的成功能徹底改變學(xué)生的學(xué)習(xí)態(tài)度及對(duì)物理的理解。簡(jiǎn)單的制作,如初中階段學(xué)生用茶葉罐之類(lèi)制作“小孔成像”的裝置,用方盒及平面鏡做成“潛望鏡”等;高中階段可啟發(fā)、動(dòng)員學(xué)生搞更多的小制作乃至小發(fā)明。如用玻璃片制成“偏振片”;用漆包線及大街上幾毛錢(qián)一塊的磁鐵(其磁性遠(yuǎn)勝過(guò)實(shí)驗(yàn)室所用磁鐵)做成電動(dòng)機(jī)、發(fā)電機(jī);用撳鈕及金屬絲做成電風(fēng)車(chē)等等。復(fù)雜的綜合性的東西也要鼓勵(lì)甚至幫助學(xué)生去做,如自制遙控飛機(jī)、磁懸浮模擬實(shí)驗(yàn)裝置等等,危險(xiǎn)性較大的實(shí)驗(yàn);如制造簡(jiǎn)易火箭等,必須有教師的參與,確保安全。當(dāng)然,我們可以從所有這些制作中選取有保留價(jià)值的東西,以充實(shí)我們的實(shí)驗(yàn)室。
綜上所述,拓展渠道挖掘資源,讓物理實(shí)驗(yàn)回歸真實(shí),足以讓師生在更深、更廣、更具實(shí)際意義的層面上進(jìn)一步理解物理的內(nèi)涵和作用,并朝著實(shí)用性、創(chuàng)造性更進(jìn)一步。這也正是物理的魅力和不竭生命力的來(lái)源。而古今中外更多的發(fā)明創(chuàng)造并非來(lái)自于當(dāng)時(shí)的權(quán)威理論,而是來(lái)自于真實(shí)的東西。如牛頓看到蘋(píng)果落地后突發(fā)奇想創(chuàng)立了萬(wàn)有引力定律;阿基米德洗浴時(shí)聯(lián)想到了浮力定律。相反地,早在倫琴發(fā)現(xiàn)X射線之前,英國(guó)科學(xué)家克魯克斯、美國(guó)科學(xué)家古斯比德、德國(guó)的物理學(xué)家勒納德等都發(fā)現(xiàn)了X射線,但他們都由于太過(guò)“常規(guī)”而將這些現(xiàn)象忽略或模糊過(guò)去了,從而有人說(shuō)倫琴的發(fā)現(xiàn)是從廢紙簍里撿回來(lái)的。
而在我國(guó),本來(lái)很有發(fā)展前途、甚至可能仍存在異議的理論,一到我們手里便成為至上的權(quán)威而千篇一律地到處套用,一進(jìn)課本使成為“八股”而拼命地講呀、練呀、考呀,這是物理的悲哀,也是一個(gè)民族的悲哀。想當(dāng)初,中國(guó)人發(fā)明了火藥,但此后相當(dāng)長(zhǎng)的一段歷史時(shí)期內(nèi),它也還是火藥。等到外國(guó)列強(qiáng)打得我們國(guó)破家亡時(shí),才發(fā)現(xiàn)他們的槍炮里用的竟是我們祖先發(fā)明的火藥!再說(shuō)說(shuō)近的,占世界人口五分之一的中國(guó),竟還未有一人站在諾貝爾物理獎(jiǎng)的領(lǐng)獎(jiǎng)臺(tái)上,真不希望這種悲哀再延續(xù)下去了。唯有回歸真實(shí)、唯有真實(shí)的東西,才會(huì)有驚人的生命力;唯有真實(shí)的人,才能站在科學(xué)的前沿、時(shí)代的前列。