论原始物理问题的教育价值及其启示

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1、论原始物理问题的教育价值及其启示摘要：物理学的根源是物理现象，从这一基本观点出发，深入分析目前我国物理教育中存在的问题，依据杜威的经验组织原则、皮亚杰的建构主义理论和生态学运动的要求，提出以原始物理问题教学作为整个物理教育思想和教育方法改革突破口的理论观点。在物理教育中，与演算对应的物理教育方式是物理习题教学，而与物理现象对应的物理教育方式则是原始物理问题教学，原始物理问题具有特有的教育价值。这不仅深化了对于物理教育理论与实践的认识，也在一定程度上对物理教育改革具有很好的启示作用。关键词：物理现象；原始物理问题；物理演算；物理习题一、问题的提出自物

2、理学进入我国一个多世纪以来，我国在物理学的教育和研究中取得了世人瞩目的成就。但是，我们又存在明显的不足。其中之一，建国五十多年来，我国还没有诺贝尔奖获得者，这是一件令人十分遗憾的事情。分析产生这种现象的原因，笔者认为，除了历史根源与经济基础的差距以外，还有一个重要的原因，这就是物理教育思想和物理教育方法的落后。怎样改变传统的物理教育方法？杨振宁先生认为：“这涉及整个社会风气，因而是件困难的事。这件事如果做成功，也是一种革命。这是个比在一门学问里面创造新的学问还要难得多的事。”[1](469)杨先生高屋建瓴地指出了物理教育思想和物理教育方法改革的重要

3、价值和意义。有鉴于此，本文从物理学的根源是物理现象的基本观点出发，依据现代认知心理学已有的成果并结合物理教育的特征，提出了以原始物理问题教学作为整个物理教育思想和物理教育方法改革突破口的理论观点，希冀对我国当前的物理教育改革以有益的启示。二、原始物理问题的理论渊源我国物理教育的有效性如何？杨振宁认为：“中国过去几十年念物理的养成了念死书的习惯。整个社会环境、家长的态度、报纸的宣传都一贯向这个方向引导。其结果是培养了许多非常努力，训练得很好，知识非常扎实的学生，可是他们的知识是片面的，而且倾向于向死的方向走。这是很有害的。”[2](8)为什么中国学物

4、理的学生都养成了念死书的习惯？杨振宁分别从教学方法和学习方法两个方面进行了深入分析。对于我国的物理教学方法，杨振宁指出：“中国现在的教学方法，同我在西南联大时仍是一样的，要求学生样样学，而且教的很多、很细，是一种‘填鸭式’的教学方法。这种方法教出来的学生，到美国去，考试时一比较，马上就能让美国学生输得一塌糊涂。但是，这种教学方法的最大弊病在于，它把一个年轻人维持在小孩子的状态，老师要他怎么学，他就怎么学。”[1](839)对于我国学生学习物理的方法，杨振宁同样提出了尖锐的批评：“美国学物理的方法与中国学物理的方法不一样。中国学物理的方法是演绎法，先

5、有许多定理，然后进行推演；美国对物理的了解是从现象出发，倒过来的，物理定理是从现象归纳出来的，是归纳法。演绎法是学考试的人用的方法，归纳法是做学问用的办法。”[1](467)出现这种现象的原因何在？杨振宁认为：“很多学生在物理学习中形成一种印象，以为物理学就是一些演算。演算是物理学的一部分，但不是最重要的部分，物理学最重要的部分是与现象有关的。绝大部分物理学是从现象中来的，现象是物理学的根源。一个人不与现象接触不一定不能做重要的工作，但是他容易误入形式主义的歧途；他对物理学的了解不会是切中要害的。”[2](9)杨振宁关于“现象是物理学根源”的观点可

6、谓单刀直入，切中要害。他以自己深厚的物理学养，启人心智，指点迷津。然而，把这种抽象的物理教育思想转变为可操作的物理教育方式也并非是一件简单的事情，还需要创造性的工作。从杨振宁的基本思想出发，我们认为，在物理教育中，与演算对应的具有可操作性的物理教育方式是物理习题教学，而与物理现象对应的具有可操作性的物理教育方式则应当是原始物理问题教学。简言之，解决我国物理教育低效能的根本措施就是要在物理教育中打破习题教学一统天下的传统局面，通过引进原始物理问题来逐步取代物理习题，从而达到提高物理教育效能的目的。所谓原始物理问题，是指自然界及社会生活、生产中客观存在

7、且未被加工的物理问题；而物理习题则是指从实际问题中经人为加工出来的物理问题。两者的关系如图1所示。[3]值得注意的是，长期以来，我国的物理教育基本上局限在图1所示的虚线框内。因此，传统的物理教学就在原始物理问题与物理习题之间形成了一条鸿沟，致使很多学生只知道根据已知条件去解题，遇到实际问题则常常束手无策。其实，早在1983年，赵凯华先生就已察觉这个问题。他指出：“在我们的教学中，同一问题，既可以把原始的物理问题提交给学生，也可以由教师把物理问题分解或抽象成一定的数学模型后再提交给学生。习惯于解后一类问题的学生，在遇到前一类问题时，往往会不知所措。”

8、[4]应当说，明确提出原始物理问题与物理习题之间的区别是有重要的理论意义和现实意义的。遗憾的是，这种物理教育思想并未彻底贯