第六節(jié) 物理教學(xué)方法和物理實驗

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一、物理教學(xué)方法
    教材、教法和實驗是物理教學(xué)中的三個主要因素。通過壬戌學(xué)制的制定,統(tǒng)一了課程標準,教材內(nèi)容有了一定的依據(jù)。在1912年和1922年兩次學(xué)制的推動下,編出了一定質(zhì)量和數(shù)量的教材,在二三十年代,國外教材的變化、進展也不大,特別是普通物理學(xué)和中學(xué)物理都屬于經(jīng)典物理的范圍,而且我國的物理教材,本來又都是以外國教材為藍本的,所以在內(nèi)容的深度和廣度上,與國外相比,差距并不大。但是由于我國受了傳統(tǒng)的教育思想的束縛,在分析問題和靈活應(yīng)用知識、動手能力等方面是相當(dāng)落后的。這與我國的教學(xué)方法和教學(xué)實驗具有直接的關(guān)系。長期以來,這兩方面是我國教育中的薄弱環(huán)節(jié)。自清末我國開始辦新式學(xué)校后,不久就有了物理課。但是那時既沒有教學(xué)經(jīng)驗,又缺乏教育經(jīng)費,也沒有合格的師資,更缺少需要的儀器設(shè)備。在清末民初時,曾由日本傳入德國赫爾巴特的“五段教學(xué)法”。20世紀20年代,在新文化運動中受到杜威學(xué)說的影響,從美國傳入了“設(shè)計教學(xué)法”,30年代時,有的學(xué)校試行過道爾頓制,如上海吳淞中國公學(xué)初中部,南京東南大學(xué)附中、北方藝文中學(xué)均做過試驗,但效果均不理想而沒有推廣。實際上,我國的教學(xué)傳統(tǒng)是輕視實踐,對能工巧匠的精心制作,尚且視為雕蟲小技,君子不器。所以物理教育,一般只停留在講述書本知識而不做實驗,只采用傳統(tǒng)的”注入式”的方法,習(xí)慣于“先生講,學(xué)生聽”,甚至死記硬背,囫圇吞棗。因此即使有了較好的教材,有了“教授法”,一般都還是當(dāng)做語文課本來教學(xué),教師也只管教不管學(xué)。直至1919年,才由陶行知先生在提倡“教、學(xué)、做合一”的方法時,才把“教授法”改稱“教學(xué)法”。南京國民政府教育部成立后,注意到要改進教學(xué)方法,提倡集體備課,后來每年舉辦中學(xué)各科暑期講習(xí)討論會,但并不普遍,有些又流于形式,沒有能根本解決問題,效果并不顯著。
    二、物理實驗
    上??茖W(xué)教學(xué)儀器館,創(chuàng)始于光緒27年(1901年),當(dāng)時主要生產(chǎn)一些簡單的儀器模型、掛圖,并不供應(yīng)成套的物理實驗器材,民國22年(1933年)才擴充設(shè)備。因此,在民國初年,中學(xué)物理實驗的儀器設(shè)備,來源是很困難的,僅僅依靠留學(xué)生回國或出國考察人員帶回或購置,或個別外商設(shè)店供應(yīng)是無濟于事的。只能應(yīng)付少數(shù)學(xué)校的幾個演示實驗。這個問題,早為重視實驗的教育家所注意,且?guī)ь^做出了成績。值得我們提出的一位是天津南開學(xué)校(南開大學(xué)的前身)的創(chuàng)辦人張伯苓(1870—1950)。他青年時*入北洋水師學(xué)堂,畢業(yè)后認識到教育比軍事更重要,棄軍事而從事教育工作。1904年他去日本考察教育,目睹日本中學(xué)校里有完整的教育儀器,學(xué)生學(xué)得靈活。他回國時即購置了一批,以后又逐年增購。他重視實驗教學(xué),物理、化學(xué)每周各有兩課時的實驗課,每兩人為一組,鼓勵學(xué)生人人動手,從實驗觀察和分析中得出結(jié)論。因此,當(dāng)時南開學(xué)校的理化實驗,在全國享有盛譽。民國初年,美國哈佛大學(xué)校長到該校參觀,見到他們的物理化學(xué)實驗教學(xué),大為贊賞,認為不低于美國的水平。另一位重視物理實驗的是顏任光先生(1888—1968年),他是我國第一位宣傳自制教具的人。他與另一位物理學(xué)家丁佐臣先生一起創(chuàng)辦我國第一家儀器工廠——上海大華科學(xué)儀器公司。長期以來,該廠是我國一家有名的生產(chǎn)精密儀器和儀表的工廠。后來顏任光先生主持北京大學(xué)物理系時,又對北大的物理實驗,作出了貢獻。稍后,嚴濟慈先生(1900—)于1927年自法國留學(xué)回來,非常強調(diào)實驗教學(xué)。他經(jīng)常向人們介紹說,法國人不問你在“學(xué)什么”、“讀什么”,而問你“做什么”,后來在抗日戰(zhàn)爭時期,他擔(dān)任北平(中央)物理研究所所長的重要職務(wù),但是在學(xué)校內(nèi)遷至昆明而缺少儀器的情況下,他親自動手做儀器。當(dāng)時戰(zhàn)爭急需顯微鏡、望遠鏡的鏡片,他親自動手磨制,在教學(xué)、科研和軍事上發(fā)揮了很大的作用。那時不少從國外回來的留學(xué)生,都清楚地認識到實驗是物理學(xué)的基礎(chǔ),都非常重視物理實驗教學(xué)。胡剛復(fù)和顏任光于1918年分別在南京高等師范和北京大學(xué)籌建物理實驗室,使物理教學(xué)逐步走上正軌。
    王本祥先生十分重視物理實驗。他編寫了一本《物理器械實驗法及其原理》。他鑒于許多教師由于對物理儀器的性能不熟悉而不做實驗,或做實驗不得法,往往導(dǎo)致失敗。以致有許多學(xué)校,雖然購置了儀器都不使用,使儀器成為陳列品,十分可惜。所以,他自1927年起,化了5年時間,根據(jù)當(dāng)時教育部頒發(fā)的《物理課程標準》中對于物理實驗的要求,編寫了這本書,由科學(xué)儀器館出版。他在“編輯旨趣”中說:“欲從事物理實驗,其先決問題,固在于購置精良之器械,然在實驗之前,必須有充分之準備及臨時有熟練之技術(shù),始能勝任愉快。否則冒昧嘗試,易遭失敗,結(jié)果懷疑器械不適用,因而失去信心?!彼终f:“當(dāng)前我國出版界關(guān)于物理學(xué)教科書及講義等參考書,雖已如雨后春筍,屢見不鮮,惟對于實驗上適用之出版物,則尚屬鳳毛麟角。”因此,他在這本書中,分別列出儀器之用途、構(gòu)造、實驗法及原理說明等項,使教師在使用儀器前,先能有所準備,到時也能一目了然,不致手足無措。這些儀器,有小規(guī)模工廠的學(xué)校也能按圖仿制。這些話,都是寶貴的物理教學(xué)經(jīng)驗,對改進和提高物理實驗教學(xué)極有實用的價值,是頗有特色的。
    小結(jié)(物理教育的特征)
    辛亥革命,*了清代的封建統(tǒng)治,建立了中華民國,改革了清末的教育制度,轉(zhuǎn)變了長期處于封閉的、重文輕理的教育思想,物理教育的思想、內(nèi)容和方法都有了一定的進步。這一時期的主要特征,表現(xiàn)在以下幾方面:
    1.物理學(xué)正式規(guī)定為中學(xué)的一門必修課在民國初年《壬子癸丑學(xué)制》之后發(fā)布的《中學(xué)校令》中,明確了中學(xué)教育的宗旨為“完足普通教育,造成健全國民”。規(guī)定物理學(xué)為中學(xué)的一門必修課。
    2.初、高中都有一年物理課《壬子癸丑學(xué)制》仿照日本體例,物理教材初用的是日本的譯本。后來接著由商務(wù)、中華等書局出版的、中國人自己編寫的教材也大都以日本教材為藍本,民國十年左右,受到美國教育思想的影響。1922年頒布的《壬戌學(xué)制》基本上仿照美國,中學(xué)由4年改成6年,初、高中各3年,都有1年物理課。
    3.制定了中學(xué)物理課程標準1919年以后,全國教育團體和組織,對中學(xué)教育的研究相當(dāng)活躍,進行了多次中學(xué)物理課程的討論,后于1922年制定了《暫行中學(xué)物理課程標準》,并據(jù)此制定了《中學(xué)物理課程標準綱要》,編寫了初中綜合自然科學(xué)教材。這是中國教育第一個中學(xué)物理教學(xué)大綱。
    4.根據(jù)《壬戌學(xué)制》設(shè)置的課程,初中理科合為一門自然科學(xué),高中采用文、理分科制。為了適應(yīng)這個需要,初中分別編寫兩類理科教材。這種兩類不同的教材,在我國物理教育是第。一類是三門理科仍分別編寫,另一類是以理、化、生為主的混合自然科學(xué)。后者有利于理科知識的橫向聯(lián)系,但教材的編寫和師資比較困難。高中采用文理分科制,不合我國國情,以及存在著許多問題,不久即取消。
    5.形成了物理教材的傳統(tǒng)體系中學(xué)物理教學(xué)的內(nèi)容逐漸充實,要求也不斷提高,逐步趨向正規(guī)化,形成了長期應(yīng)用的傳統(tǒng)體系,即概論、力、熱、聲、光、電磁學(xué)的系統(tǒng),并開始重視實驗,也有單獨的物理實驗教材。少數(shù)熱心物理實驗教育的,特別是由國外留學(xué)回來的學(xué)者,提倡并開設(shè)儀器生產(chǎn)工廠。
    6.大學(xué)設(shè)立了物理系《壬子癸丑學(xué)制》中,已經(jīng)規(guī)定高等學(xué)校分文、理、法、商、醫(yī)、農(nóng)、工七科,每科再分若干門,這是學(xué)科分系的開始,1919年北京大學(xué)首先成立物理系。