中國清末新型學校的教育理論與教學方法，雖與中國古代的傳統(tǒng)教育是一脈相承的，然而就物理教育來說，一方面由于學科自身的性質所決定，另一方面也由于歐、美，特別是日本教育的影響（據(jù)統(tǒng)計，自1901年到1911年譯自日本的教育學教本和專著有22本之多），因此在傳統(tǒng)教育的基礎上有了一定的發(fā)展，出現(xiàn)了一些新的理論和方法。這對后來中國的物理教育產(chǎn)生了較積極的影響，打下了較良好的基礎。
一、教育理論
關于教育理論，在中國近代教育，自龔自珍、張之洞、康有為、梁啟超到辛亥革命時期的蔡元培等等，都曾作過重要的論述。但與物理教育比較密切的是王國維的教育理論，這里僅對此作一簡要的介紹。
王國維（1877—1927）浙江海寧人。他1901年秋去日本東京物理學校讀書，回國后曾編輯中國早的教育刊物《教育世界》，并發(fā)表了大批關于教育學、心理學的譯著，為中國早一批研究中西心理學者之一。第一部漢譯心理學書，丹麥海甫定著的《心理學概論》即出自他手。他在介紹西方資產(chǎn)階級教育學和心理學方面，做了大量有益的工作，闡述了自己進步的教育思想，對中國教育科學的建立和教育思想的發(fā)展，作出了開創(chuàng)性的貢獻。
1．培養(yǎng)“完全之人物”的教育宗旨
王國維于1906年發(fā)表的《論教育之宗旨》一文中，提出了培養(yǎng)“完全之人物”的觀點。所謂“完全之人物”，就是一種能力全面、和諧發(fā)展的人才。他認為人的能力，分為精神之能力和身體之能力。所以“完全之人物”就是精神和身體“無不發(fā)達且調和”的人。他還認為，人的精神能力又是由智力、情感和意志三個部分組成的，故“完全之人物”必須是在這幾方面都得到發(fā)展的。因此，培養(yǎng)“完全之人物”的完全之教育，就必須有對智力培養(yǎng)的“智育”、意志培養(yǎng)的“德育”、情感培養(yǎng)的“美育”和身體訓練的“體育”所組成，四者缺一不可。于是，王國維就在中國教育首先明確地提出了培養(yǎng)完全人格的德、智、體、美四育的主張。
在王國維看來，智育就是對人知識的培養(yǎng)，要求一個人應當具有廣博的知識。尤其是生活在“今世”的人，由于“文化愈進，其知識彌廣”，因此要受“今世之知識教育”，“掌握今世之知識”。他又分知識為理論和實際的兩種，理論的知識滿足人們的求知欲，而實際的知識解決社會和人生之需要。所以完全的人必須同時具備這兩種知識，方能有益于社會，有利于人生。
德育，王國維認為屈原、陶潛、杜甫等人之所以偉大，是因為有“高崇偉大之人格”，都能“助之以德性”而“濟之以學問”。古今中外之哲人，教育人無不視德行重于知識；古今中外之教育，也就“無不以道德為中心點”。這是因為，如果有知識而無道德，不僅于個人不能獲得真正的幸福，而且于社會也不能確保其安寧。因此就“未得為完全之人物”。所以，辦教育者，對道德教育不可不重視。
美育，王國維認為美育的作用有三：其一，能調和人的感情，“使人之感情發(fā)達，以達完美之域”。由此養(yǎng)成學生鑒賞美和創(chuàng)造美的能力；其二，美育又能成為德育的手段，能陶冶人的心靈，使人變得“高崇純潔”；其三，美育可以發(fā)展學生的“聰明官及發(fā)生器”。所以他認為美育之重要毫不在德育與智育之下，“教育者不可不留意于美育”。
在分別論述了智、德、美三育之后，王國維又進而正確地指出，三者不是各自“獨立”的，而是“相互交錯”的，彼此相輔相成。這是因為人的任何行動，總是伴隨著認識、情感、意志等心理過程。所以，在教育過程中，不能把智、德、美三育相互孤立起來，只有“三者并行”協(xié)調，再“加以身體之訓練”的體育，才能培養(yǎng)“完全之人物”。
王國維培養(yǎng)“完全之人物”的教育理論，是對清末半封建半殖民地教育宗旨的批判與否定，開了中國近、現(xiàn)代資產(chǎn)階級教育思想的先河。
2．論知識與知識教育
王國維在論知識與知識教育中，強調“完全之知識”。所謂“完全之知識”，他認為應包括這樣一些相對的方面：就其產(chǎn)生的順序來說，可以分為理論的知識與實際知識，就其對客觀事物的說明層次來說，可以分為“當然之知識與所以然之知識”；就其表現(xiàn)形式來說，又可分為“直觀的知識”與“概念的知識”，等等。他又認為，它們是相互區(qū)別而又緊密聯(lián)系著的。正因如此，這些知識才成為“完全之知識”。
(1)“理論知識”與“實際知識”。王國維認為，就知識的發(fā)生、發(fā)展的先后順序來看，實際知識在先，而理論知識在后，所以實際知識是理論知識的基礎。而理論知識發(fā)達之后，又成為實際知識的“根本”，也就是對實際知識產(chǎn)生反作用，成為人們獲得新知識的指導。用他自己的話來說：“溯其（知識）發(fā)達之次序，則實際知識常先于理論之知識，然理論之知識發(fā)達后，又為實際知識之根本也?！本唧w地說：“一科學如數(shù)學、物理學、化學、博物學等皆謂理論之知識，至應用物理、化學于農工學，……謂之實際之知識?！睂嶋H知識不但是維持個人的生活所必須，而且可供社會發(fā)展生產(chǎn)所需要。所以，他認為理論知識和實際知識都很重要，兩者不能偏廢。
(2)“當然之知識”與“所以然之知識”。王國維認為知識有當然與所以然之分，人若只知其當然而不識其所以然，那就是“蔽”。只有知其當然進而知其所以然，方能不“蔽”，才算得“完全之知識”。一個學者要達到“完全之知識”，有一個艱苦學習的過程。他借用前人的詩詞形象地說：“古今成大事業(yè)大學問者，不可不歷三種之階級：‘昨夜西風凋碧樹，獨上高樓，望斷天涯路’。此第一階級也；‘衣帶漸寬終不悔，為伊消得人憔悴。”此第二階級也；‘眾里尋他千百度，回頭驀見（辛棄疾原文然回首），那人正（原卻）在燈火闌珊處！’此第三階級也。未有不閱第一、第二階級而能遽躋第三階級者?！彼J為任何科學知識的獲得，都有一個迂回曲折、由表及里的探索過程，學者必須要有“堅忍之志，永久之注意”的勤奮學習精神。
(3)“直觀的知識”與“概念的知識”。王國維認為，“知識乃經(jīng)驗之所教我者，”又說，“凡一切可經(jīng)驗之物”，皆是我們知識的來源。人們經(jīng)常是通過感知，獲取經(jīng)驗，得到關于客觀事物的認識，這叫“感性”知識。如果感知無誤，即是可靠的知識，必不可不由直觀之知識即經(jīng)驗之知識中得之?！蓖鯂S十分重視直觀經(jīng)驗之知識，但他并沒有停留在感性認識階段，進而認為人們的學習，必須由感性認識上升為理性認識，即由直觀經(jīng)驗抽象為概念，不過“概念必實于直觀”。見得真，才知得深。人們概念的形成，應“本于直觀之所得”，而概念愈有普遍性，其離直觀愈遠，我們若欲獲得關于事物規(guī)律性的認識，又須反歸于直觀。從教學論的角度來觀察，這無疑是一種正確的意見。王國維既肯定了感性認識，又肯定了理性認識；既高度肯定了直接經(jīng)驗的知識，又高度肯定了間接經(jīng)驗的知識，包括學習書本知識的必要，強調兩者必須緊密地結合。王國維還認為，“理性之作用，為吾人智力作用中之高者?！崩硇裕ㄟ^人的思考的作用，將感性認識上升為理性認識，反映事物的本質及其內在規(guī)律性，并能“為吾人構造概念及定概念間之關系?！?BR> 從上可見，王國維對知識及教育的認識，在一定程度上揭示了知識的特點及人們認識的規(guī)律性。尤其是他強調了實際知識和感性知識在形成理性知識中的作用，這不僅在當時以書本知識并且以陳腐的經(jīng)史知識為主的中國教育界和知識界，不啻是注入了一股清新的空氣，而且對當前的物理教育也是值得借鑒的。
此外，在王國維看來，所謂“智力”，就是“思索之能力及語言之能力?！敝橇Πl(fā)展之“高者”，即是“理性之作用”，理性是一種“特別之智力”，它有著“自直觀之觀念中造抽象之概念，及分合概念之作用”。所以，理性就是一種思維的能力。當時在西方教育上，關于知識與能力的問題，存在著教學上的形式主義與實質主義之爭。就是說，在教學過程中，是發(fā)展學生的能力還是傳授給學生知識？王國維沒有陷入兩者的爭論之中，他很重視對學生知識的培養(yǎng)，要求給學生以“完全之知識”，但并沒有因此而否定對學生“智力”的培養(yǎng)。他認為發(fā)展智力不僅“有心理上之意義”，而且“物之可以析”，知識是可供人們進行思維活動的。他說：“償我以知識”，而“慰我以懷疑”。疑，就是思考活動，知識可以釋疑，學習知識是釋疑的過程，就是發(fā)展智力的過程。因此，王國維認為，學生知識的形成與智力的發(fā)展是不矛盾的。必須在傳授知識的基礎上發(fā)展其智力，即“思索之能力”。這不僅在當時是卓有識見的，就是對目前物理教育來說也仍有啟發(fā)作用。
二、教學方法
中國近代學校創(chuàng)建以后，不僅在教學的組織形式上，已從古代的分齋教學、個別講解轉變?yōu)榉挚?、分班相間授課的形式，即已建立了班級授課制，而且在教學方法上，“先進的教師提倡用啟發(fā)式教法代替注入式?！辈贿^當時的“所謂啟發(fā)式，是指參用問答法，不單純用講演法言。”后來又逐漸變化，“先生講，學生聽的注入式，代之以：有問答、有練習，練習亦有多種方式；而采用預習者亦增?！痹凇蹲喽▽W堂章程》關于小學堂的教授方法，還作了“各教科詳細節(jié)目，講授之時，不可紊其次序，誤其指揮，尤貴使互相貫通印證，以為補益”和“凡教授兒童，須盡其循循善誘之法，不宜操切以傷其身體……夏楚只可*，不可輕施，尤以不用為善”的規(guī)定?？梢娨炎⒁獾浇虒W方法的改革。
關于物理學科，除了上面的一般的教學方法予以運用外，還有教授物理之次序方法，包括教授物理內容的次序及教授方法的次序。以教授內容的次序來說，在《中學堂章 程》和《師范學堂章 程》中有“其物理當先講物理總綱，次及力學、音學、熱學、光學、電磁氣”和“教理化者，在本諸實驗，得真確之知識”的規(guī)定。后者可說明已重視物理實驗在物理教學中的作用。所以在《章程》中又相應地作了“凡教授物理……所用器具標本、模型、圖畫等物，均宜全備，且須合教授中學堂程度者”的規(guī)定。
中國近代對物理實驗的認識，在1870年上海廣方言館“再擬開辦學館事宜章 程”購測器以便考訂條中，就已有“查西人言理必顯諸跡象，即有各類操作者，……中國素未講求，故言理終涉空疏……夫欲善其事，必先利其器，彼格致之學，假象以明其理，藉器以顯其象”的認識。在1896年李端棻在“請推廣學校折”中則說得更明確：“格致制造諸學……非試驗測繪不能精……今之諸館，未備圖器，……則日求之于故紙堆中，終成空談，無自致用……”，并指出“格致實學，咸藉試驗”而建議創(chuàng)儀器院，開了學校中設立實驗室的先河。
就物理教授方法而言，在教學中已注意了給學生以感性知識的實驗教學，即直觀教學法，并也從日本傳入了“赫爾巴特的五段教授法。”日本流行的也只有五段法，日本教習以及從日本留學回國執(zhí)教的教員大都采用這種教授法。這正如森岡常藏的《各科教授法精義》中所說：“……五段教授法，可謂之理科教授法?！逼鋾r也有人將五段教授法改為三段法，認為“赫爾巴特之五段法，誠適切于理科教授法，然使教者不知活用之才，而徒拘拘于形式，則反有混思想之虞。故不如改為三段，斯勿背于五段法之精神可矣。”
赫爾巴特反對讓學生記一些零碎之知識，初將教學過程分為明了、聯(lián)合、系統(tǒng)、方法四個階段，后經(jīng)其弟子改為預備、提示，比較或聯(lián)合、總括，應用五段，故謂之五段教授法。
若將赫爾巴特五段教授法應用于理化教授，其具體步驟如下：
1．預備陳述兒童常見的理化自然現(xiàn)象。
2．提示說明此現(xiàn)象出現(xiàn)的條件及變化要點。
3．比較從實驗或實際觀察類似的現(xiàn)象加以比較，以說明某一假說是否正確。
4．總結概括所得的結果。
5．應用列舉類似的現(xiàn)象并說明相互間的異同點及條件與變化。
運用五段法教授物理的典型教例，詳見附錄三。
三、考評
清末學校教育中對學生的考評，主要是由兩部分組成：平時考查和定期考試?？荚嚨男问街饕枪P試，有問答題和計算題兩類。
平時考查“均有教習按日記錄，核記分數(shù)。”“評定分數(shù)，以百分為滿格，滿六十分為及格?！?BR> 考試開始于同文館時期，有四種：月考、季考、歲考和大考。大考每屆三年，由總理衙門執(zhí)行。凡優(yōu)者授為七八九品等官，實際只是科舉考試略加修改而已。
《學制》公布以后，在“功課教法”中正式規(guī)定，除教習按日記錄，核計分數(shù)之外，有常例考試三項：1．升班考試，2．年終考試，3．卒業(yè)考試。凡升班、年終、卒業(yè)考試所得分數(shù)，與平日功課分數(shù)平均核計；如平日功課80分，而考試得60分者，以70分計算等等。
此外，有臨時考試二項：1．教習欲試堂內學生而臨時出考題試者，2．須招添學生而隨時示期考試者。
到1904年張百熙等《重訂學堂章程折》中，對學生畢業(yè)考試、升級、入學考試，又詳訂章 程?！爸袑W堂以下及收入高等學堂者，由督撫學政會同考核；高等學堂應升級者，奏請簡放主考，會同督撫、學政考驗。……京城大學堂奏請簡放總裁，會同管學大臣考驗，以昭慎重，而免冒濫?！笨梢?，到清末，中國近代學校的考試形式，監(jiān)考制度和百分計分制都已基本形成了，這為以后考試的進一步改革，奠定了良好的基礎。
一、教育理論
關于教育理論，在中國近代教育，自龔自珍、張之洞、康有為、梁啟超到辛亥革命時期的蔡元培等等，都曾作過重要的論述。但與物理教育比較密切的是王國維的教育理論，這里僅對此作一簡要的介紹。
王國維（1877—1927）浙江海寧人。他1901年秋去日本東京物理學校讀書，回國后曾編輯中國早的教育刊物《教育世界》，并發(fā)表了大批關于教育學、心理學的譯著，為中國早一批研究中西心理學者之一。第一部漢譯心理學書，丹麥海甫定著的《心理學概論》即出自他手。他在介紹西方資產(chǎn)階級教育學和心理學方面，做了大量有益的工作，闡述了自己進步的教育思想，對中國教育科學的建立和教育思想的發(fā)展，作出了開創(chuàng)性的貢獻。
1．培養(yǎng)“完全之人物”的教育宗旨
王國維于1906年發(fā)表的《論教育之宗旨》一文中，提出了培養(yǎng)“完全之人物”的觀點。所謂“完全之人物”，就是一種能力全面、和諧發(fā)展的人才。他認為人的能力，分為精神之能力和身體之能力。所以“完全之人物”就是精神和身體“無不發(fā)達且調和”的人。他還認為，人的精神能力又是由智力、情感和意志三個部分組成的，故“完全之人物”必須是在這幾方面都得到發(fā)展的。因此，培養(yǎng)“完全之人物”的完全之教育，就必須有對智力培養(yǎng)的“智育”、意志培養(yǎng)的“德育”、情感培養(yǎng)的“美育”和身體訓練的“體育”所組成，四者缺一不可。于是，王國維就在中國教育首先明確地提出了培養(yǎng)完全人格的德、智、體、美四育的主張。
在王國維看來，智育就是對人知識的培養(yǎng)，要求一個人應當具有廣博的知識。尤其是生活在“今世”的人，由于“文化愈進，其知識彌廣”，因此要受“今世之知識教育”，“掌握今世之知識”。他又分知識為理論和實際的兩種，理論的知識滿足人們的求知欲，而實際的知識解決社會和人生之需要。所以完全的人必須同時具備這兩種知識，方能有益于社會，有利于人生。
德育，王國維認為屈原、陶潛、杜甫等人之所以偉大，是因為有“高崇偉大之人格”，都能“助之以德性”而“濟之以學問”。古今中外之哲人，教育人無不視德行重于知識；古今中外之教育，也就“無不以道德為中心點”。這是因為，如果有知識而無道德，不僅于個人不能獲得真正的幸福，而且于社會也不能確保其安寧。因此就“未得為完全之人物”。所以，辦教育者，對道德教育不可不重視。
美育，王國維認為美育的作用有三：其一，能調和人的感情，“使人之感情發(fā)達，以達完美之域”。由此養(yǎng)成學生鑒賞美和創(chuàng)造美的能力；其二，美育又能成為德育的手段，能陶冶人的心靈，使人變得“高崇純潔”；其三，美育可以發(fā)展學生的“聰明官及發(fā)生器”。所以他認為美育之重要毫不在德育與智育之下，“教育者不可不留意于美育”。
在分別論述了智、德、美三育之后，王國維又進而正確地指出，三者不是各自“獨立”的，而是“相互交錯”的，彼此相輔相成。這是因為人的任何行動，總是伴隨著認識、情感、意志等心理過程。所以，在教育過程中，不能把智、德、美三育相互孤立起來，只有“三者并行”協(xié)調，再“加以身體之訓練”的體育，才能培養(yǎng)“完全之人物”。
王國維培養(yǎng)“完全之人物”的教育理論，是對清末半封建半殖民地教育宗旨的批判與否定，開了中國近、現(xiàn)代資產(chǎn)階級教育思想的先河。
2．論知識與知識教育
王國維在論知識與知識教育中，強調“完全之知識”。所謂“完全之知識”，他認為應包括這樣一些相對的方面：就其產(chǎn)生的順序來說，可以分為理論的知識與實際知識，就其對客觀事物的說明層次來說，可以分為“當然之知識與所以然之知識”；就其表現(xiàn)形式來說，又可分為“直觀的知識”與“概念的知識”，等等。他又認為，它們是相互區(qū)別而又緊密聯(lián)系著的。正因如此，這些知識才成為“完全之知識”。
(1)“理論知識”與“實際知識”。王國維認為，就知識的發(fā)生、發(fā)展的先后順序來看，實際知識在先，而理論知識在后，所以實際知識是理論知識的基礎。而理論知識發(fā)達之后，又成為實際知識的“根本”，也就是對實際知識產(chǎn)生反作用，成為人們獲得新知識的指導。用他自己的話來說：“溯其（知識）發(fā)達之次序，則實際知識常先于理論之知識，然理論之知識發(fā)達后，又為實際知識之根本也?！本唧w地說：“一科學如數(shù)學、物理學、化學、博物學等皆謂理論之知識，至應用物理、化學于農工學，……謂之實際之知識?！睂嶋H知識不但是維持個人的生活所必須，而且可供社會發(fā)展生產(chǎn)所需要。所以，他認為理論知識和實際知識都很重要，兩者不能偏廢。
(2)“當然之知識”與“所以然之知識”。王國維認為知識有當然與所以然之分，人若只知其當然而不識其所以然，那就是“蔽”。只有知其當然進而知其所以然，方能不“蔽”，才算得“完全之知識”。一個學者要達到“完全之知識”，有一個艱苦學習的過程。他借用前人的詩詞形象地說：“古今成大事業(yè)大學問者，不可不歷三種之階級：‘昨夜西風凋碧樹，獨上高樓，望斷天涯路’。此第一階級也；‘衣帶漸寬終不悔，為伊消得人憔悴。”此第二階級也；‘眾里尋他千百度，回頭驀見（辛棄疾原文然回首），那人正（原卻）在燈火闌珊處！’此第三階級也。未有不閱第一、第二階級而能遽躋第三階級者?！彼J為任何科學知識的獲得，都有一個迂回曲折、由表及里的探索過程，學者必須要有“堅忍之志，永久之注意”的勤奮學習精神。
(3)“直觀的知識”與“概念的知識”。王國維認為，“知識乃經(jīng)驗之所教我者，”又說，“凡一切可經(jīng)驗之物”，皆是我們知識的來源。人們經(jīng)常是通過感知，獲取經(jīng)驗，得到關于客觀事物的認識，這叫“感性”知識。如果感知無誤，即是可靠的知識，必不可不由直觀之知識即經(jīng)驗之知識中得之?！蓖鯂S十分重視直觀經(jīng)驗之知識，但他并沒有停留在感性認識階段，進而認為人們的學習，必須由感性認識上升為理性認識，即由直觀經(jīng)驗抽象為概念，不過“概念必實于直觀”。見得真，才知得深。人們概念的形成，應“本于直觀之所得”，而概念愈有普遍性，其離直觀愈遠，我們若欲獲得關于事物規(guī)律性的認識，又須反歸于直觀。從教學論的角度來觀察，這無疑是一種正確的意見。王國維既肯定了感性認識，又肯定了理性認識；既高度肯定了直接經(jīng)驗的知識，又高度肯定了間接經(jīng)驗的知識，包括學習書本知識的必要，強調兩者必須緊密地結合。王國維還認為，“理性之作用，為吾人智力作用中之高者?！崩硇裕ㄟ^人的思考的作用，將感性認識上升為理性認識，反映事物的本質及其內在規(guī)律性，并能“為吾人構造概念及定概念間之關系?！?BR> 從上可見，王國維對知識及教育的認識，在一定程度上揭示了知識的特點及人們認識的規(guī)律性。尤其是他強調了實際知識和感性知識在形成理性知識中的作用，這不僅在當時以書本知識并且以陳腐的經(jīng)史知識為主的中國教育界和知識界，不啻是注入了一股清新的空氣，而且對當前的物理教育也是值得借鑒的。
此外，在王國維看來，所謂“智力”，就是“思索之能力及語言之能力?！敝橇Πl(fā)展之“高者”，即是“理性之作用”，理性是一種“特別之智力”，它有著“自直觀之觀念中造抽象之概念，及分合概念之作用”。所以，理性就是一種思維的能力。當時在西方教育上，關于知識與能力的問題，存在著教學上的形式主義與實質主義之爭。就是說，在教學過程中，是發(fā)展學生的能力還是傳授給學生知識？王國維沒有陷入兩者的爭論之中，他很重視對學生知識的培養(yǎng)，要求給學生以“完全之知識”，但并沒有因此而否定對學生“智力”的培養(yǎng)。他認為發(fā)展智力不僅“有心理上之意義”，而且“物之可以析”，知識是可供人們進行思維活動的。他說：“償我以知識”，而“慰我以懷疑”。疑，就是思考活動，知識可以釋疑，學習知識是釋疑的過程，就是發(fā)展智力的過程。因此，王國維認為，學生知識的形成與智力的發(fā)展是不矛盾的。必須在傳授知識的基礎上發(fā)展其智力，即“思索之能力”。這不僅在當時是卓有識見的，就是對目前物理教育來說也仍有啟發(fā)作用。
二、教學方法
中國近代學校創(chuàng)建以后，不僅在教學的組織形式上，已從古代的分齋教學、個別講解轉變?yōu)榉挚?、分班相間授課的形式，即已建立了班級授課制，而且在教學方法上，“先進的教師提倡用啟發(fā)式教法代替注入式?！辈贿^當時的“所謂啟發(fā)式，是指參用問答法，不單純用講演法言。”后來又逐漸變化，“先生講，學生聽的注入式，代之以：有問答、有練習，練習亦有多種方式；而采用預習者亦增?！痹凇蹲喽▽W堂章程》關于小學堂的教授方法，還作了“各教科詳細節(jié)目，講授之時，不可紊其次序，誤其指揮，尤貴使互相貫通印證，以為補益”和“凡教授兒童，須盡其循循善誘之法，不宜操切以傷其身體……夏楚只可*，不可輕施，尤以不用為善”的規(guī)定?？梢娨炎⒁獾浇虒W方法的改革。
關于物理學科，除了上面的一般的教學方法予以運用外，還有教授物理之次序方法，包括教授物理內容的次序及教授方法的次序。以教授內容的次序來說，在《中學堂章 程》和《師范學堂章 程》中有“其物理當先講物理總綱，次及力學、音學、熱學、光學、電磁氣”和“教理化者，在本諸實驗，得真確之知識”的規(guī)定。后者可說明已重視物理實驗在物理教學中的作用。所以在《章程》中又相應地作了“凡教授物理……所用器具標本、模型、圖畫等物，均宜全備，且須合教授中學堂程度者”的規(guī)定。
中國近代對物理實驗的認識，在1870年上海廣方言館“再擬開辦學館事宜章 程”購測器以便考訂條中，就已有“查西人言理必顯諸跡象，即有各類操作者，……中國素未講求，故言理終涉空疏……夫欲善其事，必先利其器，彼格致之學，假象以明其理，藉器以顯其象”的認識。在1896年李端棻在“請推廣學校折”中則說得更明確：“格致制造諸學……非試驗測繪不能精……今之諸館，未備圖器，……則日求之于故紙堆中，終成空談，無自致用……”，并指出“格致實學，咸藉試驗”而建議創(chuàng)儀器院，開了學校中設立實驗室的先河。
就物理教授方法而言，在教學中已注意了給學生以感性知識的實驗教學，即直觀教學法，并也從日本傳入了“赫爾巴特的五段教授法。”日本流行的也只有五段法，日本教習以及從日本留學回國執(zhí)教的教員大都采用這種教授法。這正如森岡常藏的《各科教授法精義》中所說：“……五段教授法，可謂之理科教授法?！逼鋾r也有人將五段教授法改為三段法，認為“赫爾巴特之五段法，誠適切于理科教授法，然使教者不知活用之才，而徒拘拘于形式，則反有混思想之虞。故不如改為三段，斯勿背于五段法之精神可矣。”
赫爾巴特反對讓學生記一些零碎之知識，初將教學過程分為明了、聯(lián)合、系統(tǒng)、方法四個階段，后經(jīng)其弟子改為預備、提示，比較或聯(lián)合、總括，應用五段，故謂之五段教授法。
若將赫爾巴特五段教授法應用于理化教授，其具體步驟如下：
1．預備陳述兒童常見的理化自然現(xiàn)象。
2．提示說明此現(xiàn)象出現(xiàn)的條件及變化要點。
3．比較從實驗或實際觀察類似的現(xiàn)象加以比較，以說明某一假說是否正確。
4．總結概括所得的結果。
5．應用列舉類似的現(xiàn)象并說明相互間的異同點及條件與變化。
運用五段法教授物理的典型教例，詳見附錄三。
三、考評
清末學校教育中對學生的考評，主要是由兩部分組成：平時考查和定期考試?？荚嚨男问街饕枪P試，有問答題和計算題兩類。
平時考查“均有教習按日記錄，核記分數(shù)。”“評定分數(shù)，以百分為滿格，滿六十分為及格?！?BR> 考試開始于同文館時期，有四種：月考、季考、歲考和大考。大考每屆三年，由總理衙門執(zhí)行。凡優(yōu)者授為七八九品等官，實際只是科舉考試略加修改而已。
《學制》公布以后，在“功課教法”中正式規(guī)定，除教習按日記錄，核計分數(shù)之外，有常例考試三項：1．升班考試，2．年終考試，3．卒業(yè)考試。凡升班、年終、卒業(yè)考試所得分數(shù)，與平日功課分數(shù)平均核計；如平日功課80分，而考試得60分者，以70分計算等等。
此外，有臨時考試二項：1．教習欲試堂內學生而臨時出考題試者，2．須招添學生而隨時示期考試者。
到1904年張百熙等《重訂學堂章程折》中，對學生畢業(yè)考試、升級、入學考試，又詳訂章 程?！爸袑W堂以下及收入高等學堂者，由督撫學政會同考核；高等學堂應升級者，奏請簡放主考，會同督撫、學政考驗。……京城大學堂奏請簡放總裁，會同管學大臣考驗，以昭慎重，而免冒濫?！笨梢?，到清末，中國近代學校的考試形式，監(jiān)考制度和百分計分制都已基本形成了，這為以后考試的進一步改革，奠定了良好的基礎。