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初中物理新教材的实践与反思
华南师大附中物理科 钟 斌
前言
在2004年6月教育部全国基础教育课程改革工作电视电话会议上，教育部部长周济同志指出，“全面推进素质教育是党中央、国务院的一项重大决策。进行课程改革是全面推进素质教育的核心环节。”自2001年以来初中物理新教材在全国各地的有关试验区试点工作已经进行了好几年了，2004年秋季全国范围内有2576个县（市、区）实施义务教育新课程，约占全国总县数的90%，2005年义务教育阶段起始年级将全面进入新课程，也就是说，新课程标准以及新教材的实施已经不可避免地成为新中国建国以来的第八次基础教育改革。
一、问题的提出——新教材出台的背景和目标
“百年大计，教育为本”。
从大的方面来说，教育是一项关系到国家和民族前途的千秋大业；从小的方面来说，教育和医疗一样，是影响我们中国老百姓的每个家庭生活的最重要的内容。正因为教育处在这样一个极其重要的位置，而在新形势下教育行业的各种矛盾和关系还远远没有理顺，所以在我们国家人人都可以谈教育，无论是记者、官员、学者、百姓还是三教九流的各行各业，都可以对教育事业及其相关的配套方面例如老师的有关问题指手画脚、品头论足。
实事求是的讲，在已经进入21世纪的第五个年头的今天，面对国际国内飞速发展和变化的经济和社会现实，虽然教育行业有其特有的滞后性，但是教育不能适应和胜任社会发展的矛盾显得比以前任何时候都要突出。
作为一个国家基础教育的最重要的载体——教材的变迁，便能更加真实地反映社会的变化对这个国家青少年的影响。新中国建国以来，基础教育改革也已经进行了好几次，每次改革的过程中都对教材进行了修改，我们比较前面近二十年的物理教材改革就可以知道，虽然每次都有些内容的删减、重点难点的调整以及考试内容的变化，但是总的指导思想和基本的编排模式都是没有变化的。
就我们比较熟悉的初中物理教材来看，1994年秋季开始使用的人教版义务教育初中物理教材已经在设计理念和结构编排上有了相当大的进步，很多方面和现在的新课标有相似之处。
根据社会各界人士包括教育界（当然也包括我们这些第一线的老师）多年来的热烈讨论，以及很多“海龟派”人物在周游列国以后进行分析比较的结果，我们在推翻旧世界方面达成了很多的共识：旧的物理教材看起来确有很多地方已经不适合世界发展的潮流了。在这里我们的一致意见是在其中最为至关重要的两个方面甚至已经到了阻碍现代教育发展的地步了。
首先从指导思想来说，用教育专业的语言来说，就是教育目标所在，旧的物理教材有一个很大的缺点——重知识轻能力。
在整个二十世纪的后半段近五十年里，“学习科学文化知识”是我们整个基础教育的核心，“双基训练”是中小学理科教育的法宝。我国中小学理科课程难度大、内容多是出了名的。现在很多人把我们的旧理科教材的特点归纳为“难、繁、窄、旧”，例如高中物理的很多课程内容在美国人那里安排到大学才学习；一个重点中学普通班的物理成绩平平的学生到英国或者澳大利亚去念书，物理成绩名列前矛是经常的事。理科教育重视知识的传授、轻视能力的培养，当然还跟中考、高考指挥棒的压力有关，前面几次课程改革，物理教材内容都有删减，但是考试试卷没有任何变化，日常的教学也就不可能变化。在这种大环境下，课堂教学“满堂灌”当然是最有效率的教学方式，只要你“灌”得有水平，让学生喜欢就行。这样一来，学生的大量精力和时间都用来做题目，一个个成为解题机器。2005年香港大学在内地招生，拒绝11位高考状元，很能说明现代社会对于解题机器已经开始采取某些实际的排斥行动。
其次，从教材的编写和侧重点来看，旧的物理教材有一个严重脱离物理学科特点的问题——重理论轻实验。
物理是一门建立在实验基础上的学科，物理实验是培养学生动手能力、解决问题能力的重要方面，还是衡量一个学生是否能进一步进行物理科学探索和研究一个重要手段。在旧物理教材上，我们看到：每一个物理规律的产生背景、推导过程、应用实践都清清楚楚，花费了大量的篇幅和课时；而学生能充分动手的实验却很少，大多数是把学生作为旁观者的演示实验，而老师做这些实验简直就是演戏，能力强的老师会把演示实验中出现的问题给学生讨论，作为提高学生能力的一个手段，而能力差的老师干脆就马虎过去算了。重视理论本来是件好事，地球人都知道中国留学生的理论基础扎实，所以美国的那些一流的研究机构特别喜欢招清华北大的物理专业学生，对我们的学生来说，好像实验能力要到国外去提高了。
社会对教育及其功能的的认识是不断发展变化的，至少在上世纪九十年代，人们就已经提出了教育应该完成从“知识本位”到“能力本位”的转变，虽然我们现在知道过分强调“能力”也有失偏颇，但是我们的教材却非常顽固地停留在“知识本位”这个层次，也实在是太过分了一点。
按照新课程标准的总设计师张大昌老师的看法，旧教材的缺点可以总结为下面的几点：
1、以知识为本的课程设计限制了课程在情感、态度、价值观领域和科学过程、科学方法领域的教育功能。
2、划一的学术要求挫伤了很多学生对于自然和科学技术的感情与兴趣。
3、严格的学科体系难以发展学生的创新精神和实践能力。
作为国家全面推行的素质教育的核心，新课程改革承担了太多的要求和目标，但是基本思想是非常明确的，就是要使学生成为学习的主体，自主学习、探究学习、合作学习，通过自己动手动脑，思考与实践，变被动为主动，在这种探索与实践的活动中，潜移默化地培养创新精神和合作能力。
而且从对教育的功能和目标的理解来看，现代教育思想和传统的教育思想显然有着很大的区别，在1996年出版的《教育内容发展的全球展望——联合国教科文组织教育丛书》一书中对此作出了明确的比较：
传统的教育目标三级层次 新的教育目标三级层次
1、知识 1、态度和技能
2、实用技术 2、实用技术
3、态度和技能 3、知识
无论是新教材还是旧教材，总的教育功能和目标在内容上是统一的，但是侧重点完全不同。看来新课程标准的设计者充分地吸收了现代教育理论中“以人为本”的理念，把教材的教育功能侧重点放在“情感、态度、价值观领域和科学过程、科学方法领域”，在内容和结构方面则充分地考虑学生学习物理的“感情与兴趣”。
二、问题的解决——新教材特色分析
很显然，新课程标准的设计者已经非常深入地探究了新经济形势下教育理论的发展方向，比较并吸收了西方国家新课程改革的成果，并且力求结合我国基础教育的实际状况，编写出一套面向二十一世纪、完全不同于以往多次改革的新的物理教材。
在我们老师日常教学的过程中，我们也完全能够领会到教材编写者的这些新的教育理念，多年来旧教材的无法克服的缺憾，在这里得到根本性的改观。总结起来，按照我们的体会，新物理教材在下面这些方面特色明显。
1、 大大加强实验教学，凸现学生实际的探究能力
在使用新的初中物理教材进行教学的过程中，“探究”这个词出现的频率是前所未有的。这就是说，新的物理教材非常注重对学生实验能力的培养。从教材的具体表现形式来看，这里对“探究实验”的重视体现在两个方面。
其一是在教材内容的编排和采集上，无论是课堂教学还是课后练习，学生动手实验部分大幅增加，很多的教学内容已经具体化，明确要求学生通过自己动手实验来获取有关的知识。以第六章的电学第一节《电压》为例，传统的物理教材和教学方法都侧重于对概念的分析、对比来帮助学生理解电压这个非常抽象的物理量，而新教材回避了这个老师难以讲解、学生也难以理解的概念问题。首先通过一个“想想做做”让学生获得电压对小灯泡亮度有影响的感性认识，直接给出“电压”这个名词后马上安排学生分组实验来用电压表测量电压，接着又安排“想想做做”测量电池组的电压。在课后习题“动手动脑学物理”里面，也是理论的题目少，动手实验或者解决实际问题的题目多。
其二是在重视探究实验时，更加重视实验的探究过程，而不是象以往只重视结论，就从更本上改变了重知识轻能力的局面。在使用旧教材的过程中，很多地方学校只注重升学率，完全忽略学生实验能力的提高和培养，往往就是老师用一根粉笔在黑板上“做”完实验，学生只需要记住有关结论就可以了。在新教材里面，至始至终贯穿了实际的“探究过程”比结论更重要的科学理念，从一开始教学生明确什么是探究实验，到按照科学探究的七个基本过程安排学生的每一个分组实验，让学生在规范的探究过程里面培养起基本的科学素质和较强的动手能力。
2、 理论联系实际，教材内容多样化、现代化
初中物理是打基础的阶段，让学生有着浓厚的学习物理的兴趣比单纯的知识掌握更为重要，因此理论联系实际既是物理学科的基本要求，也是提高教学效果的重要手段。很多物理知识来自于生活或者生产实践，反过来又可以服务于生活，改变我们的生活，让学生能够学以致用，既达到举一反三、灵活应用的效果，提高学生学习的能力，又提高学生的生活素质。
在理论联系实际方面，新教材可以说是处心积虑，没有放过任何一个细节来达到这一目标。首先我们注意到，教材中几乎所有的图，不管是课本知识点，还是课后习题，都是采用实物图，目的非常明确，就是让物理知识最大可能的贴近生活实际，有利于提高学生解决实际问题的能力。其次是在很多具体的课后习题里面设计了解决实际生活中具体问题的题目，例如第一章第三节“水瓶琴”、第五章第二节“楼道灯的自动开关设计”、第八章第三节“电铃原理的分析”等，这些内容在以前基本上是以“初中应用物理知识竞赛”的形式出现，而现在大量地出现在教材里面。分量最重的当属第三点，教材专门开辟了一个科学知识的专栏《科学世界》，在每一节课文里介绍学生基本掌握的物理知识在生活中的具体应用，让学生充分体会到“科技改变生活”。
3、注重STS教育，拓展教育功能，促进学生全面发展
自上世纪八十年代以来，STS教育一直是各国教育界的热门话题和开展工作的重心所在，这意味着教育不仅仅是提供知识本身，随着经济的发展和国际交流的不断深入，更重要的是让受教育者意识到一种责任、对社会更多一层关爱，能够在交流与合作中开展竞争。
新教材开设“STS”栏目，给学生以结合到物理知识点的具体的实例，让学生去理解科学、技术、社会之间的内在联系，了解科学、技术既能促进社会的发展，也可以给人类带来灾难，培养学生用科学的发展观来分析社会。例如在第四章第三节的“STS”栏目中，结合物态变化的内容介绍了电冰箱的基本原理，并借机提出了“电冰箱使用细节”、“如何开发替代产品，保护大气臭氧层”等几个问题让学生讨论。除了利用这些STS专栏提供了大量科技应用于生活例子外，教材在尽可能多的地方都尽力渗透或加入有关环境保护、交流与协作、健康情感培养、节约能源等内容，促进学生全面发展，扩大学生的知识面，努力培养性格健康、积极探索的负责任的社会公民。
三、新问题的产生——反思新教材的不足之处
应该说，新教材很好地体现了新课程标准的目标要求和倡导的教育理念，正所谓“金无足赤，人无完人”，在我们日常的教学过程中，还是发现了一些不足的地方。
1、结构编排过分迁就学生，不符合教育规律
为了解决力学难学、电学容易学的问题，就把电学放到力学的前面，我们认为是不恰当的。物理学是从生产和生活实践中发展起来的学科，力学是最早最基础的分支，很多地方体现了物理学科的基本思维特点和习惯，而且很多概念能在生活中具体观察到，到了比较抽象的电学里面，理解就很容易了。再说，电学中的基本电路、作图等很容易，但是欧姆定律、电功率的计算也是较难的内容，并且也是学好电学的基本要求，所以采取这种回避的态度，我们觉得不可能达到如期的效果。觉得难的力学中的浮力问题、受力分析问题，放到初三学生仍然会觉得难，并且这些东西到了高中仍然会难，而没有力学中的有关铺垫，到初三的时候，绝大部分学生已经对初二学过的电功率已经印象全无，更不用说什么公式、理论计算了。可见解决问题的关键并不在于调换学习内容的秩序。
在几个知识板块里面，声学、光学、热学的知识编排和结构都是能令人满意的，力学和以前的差不多，增加了很多新理念下的内容，我们都觉得很好，唯独整个传统内容电学的板块，基本上是处于老师难教、学生难学的尴尬境地：家庭电路被分割成三块，学习电能的时候，学生却不知道什么是“能”，我们觉得用焦耳定律分析电热的问题更直接和容易让学生理解掌握，教材却把这个定律给删减了等等。
同时，为了强调所谓创新，很多的概念和知识点在学生没有任何基础的时候就拿出来直接应用，考虑到初中学生的自学能力和基础教育的实际要求，对学习中的困难采取这些消极回避的措施或者象写语文“散文”式的结构来降低难度，既不符合教育规律，而且加重了老师和学生的负担。
2、内容整合不当，有些地方甚至显得很粗糙
新课程标准是现代教育理论和现代社会实践下的产物，显然经过了精心讨论和研究，体现了教与学的和谐统一，是我们教育工作者的方向标，作为课程标准理论指导下的新物理教材，却在有些地方显得粗糙。
新教材的目标之一是要简化教学内容，培养学生的探究实验能力，但是在教材中很多地方知识点仍然大量保留，只是简单的把文字简化，内容不讲透，学生不知所云；把探究教条化，不需要探究的地方也要探究一番，有些很简单的问题也要指导学生完成七个探究步骤。
“并联电路的电压关系”和“串并联电路的电阻特点”是电路分析的基本内容，不应该回避，教材却把它们删掉了，删掉就删掉吧，课后的题目却要用到。从另一个角度来说，这些内容学生不过关的话，高中物理根本就不用学了。
3、学习资源上严重不足
全国范围大规模推行的国家教育行为，有了精心编制的课程标准和基本符合要求的新教材，但是没有相应的教师用书、实验指导、学生教辅资料及其配套的大量适应新教材的视频图像资料、相应的经过改进设计的实验器材等等，教学的效果一定会打折扣。
本来有关教育部门也有推荐某些教辅资料，但是这些东西不是错漏百出，就是很多内容照搬老教材。
四、问题的深入思考——共同构建和谐的新教材
邓小平同志说，教育要面向现代化，面向世界，面向未来，作为新时期的最新一轮的教育改革，新课程及其配套的新物理教材无疑具有明显的时代感，完全符合新形势下教育发展的要求和趋势。
但是基础教育及其配套的新教材毕竟关系到国家整个基础教育的成败，关系到下一代的国民的基本素质，所以对此进行充分的讨论和不断的改革是完全必要的。在无法预知其对错的前提下，我们对其中有些问题也可以做些必要的思考。
1、教材的编写是否要追求大而全
我国是地域广阔、经济发展很不平衡的发展中国家，城市和农村二元化的矛盾日益突出，而农村占了近9亿人口，没有农村教育改革的成功就不能说有中国教育改革的成功。作为全国统一发行的新教材，能不能适合每个地区、每个阶层的学生，是一个很大的问题。所以我们认为，新教材似乎没有必要做成大而全，把什么东西都包办了，只是把现阶段新时期公民个人要求的基本科学素质体现出来就可以了，至于那些STS、科学世界等内容除了应该具有时代特色外，还应该有着明显的地方特色，可以归到地方编写的教材里面。非常明显的是，现在的这套初中物理新教材完全是大城市中学生适用的，里面有些内容在很多经济不发达地区，学生根本连看都无法看到。
2、教材的编写和后续的相关评价方案和措施应统筹安排
教育是一个复杂的长期的系统过程，教材是她的核心载体，却不是唯一的环节，这里还涉及一些教学效果的评估、学校管理等问题，我们改革了教材体系，但是有关教师教学效果的评估、学生学习效果的评价等一整套措施没有跟上，辛苦的只有老师和学生这些被动的教育实施者。曾经有老师在一次研讨会上提出这个问题，得到的答复是：“我们只管编教材，其它的不管”。教材编写者可以把教材的内容随意删减，但是考试内容不作任何改变，老师们只能把有用的没有用的相关内容全部拿到课堂上来。
3、科学知识本身的内在美不应该被忽视
在拿到新教材后，很多人的第一感觉就是“图文并茂、生动活泼”，情况也确实是这样。为了引起学生对学习的兴趣，现在的教材越来越花哨，到处都是好看的彩图，很多的知识通过漫画的形式表现出来，很多的物理概念也改成了生活化的语言。从某种程度上说，这些东西也确实能够吸短暂吸引学生的眼球，但是物理科学本身的内在美在哪里呢？物理科学严谨的思维方式、严密的语言表达，在语言表达和公式推导中培养良好的思维能力，这些提高学生分析问题的综合能力的东西又到哪里去了？最近这些年来，高中生里“阴盛阳衰”现象日益严重，引起了教育学者们的极大兴趣，这些应该与男生们只顾崇尚体育运动，缺乏严谨的思维锻炼，最终导致心理、思维日益迟熟有关吧。
4、教材的编写要不要“中国特色”？
中国人口众多，教育基础薄弱，经济力量又不够雄厚，决定了基础教育应该走大众化、平民化的道路。一个班几十个人，一节课40分钟，两个人甚至四个人共用一组实验器材是其基本特点，这些完全不同于西方的小班教学、开放式课堂，我们的教材编写在充分实践新教育理论的同时，应该考虑到这些问题。
同时，初中物理属于基础教育范畴，对很多学生来说，基本的物理知识还是很重要的，而且自然科学的特点是结论唯一而过程不唯一，所以把正确的结论给学生还是很有必要的。在实践新教材的过程中，老师们总是有一种可能是属于杞人忧天式的担心：在大量的配套措施没有跟上的情况下实施新教材，到时候会不会“探究”没成，基本的物理知识都不会了，造就了新一代的文盲。
和已经实施了几十年的老教材相比，新教材就象是个新生的婴儿，有着光明的前景。我们看到，2006年2月下发的八年级下学期新教材中，以上的很多问题已经引起了专家们的重视和开始着手修改，所以只要我们大家一齐努力，加强教材编写者与第一线教师的沟通，积极的来讨论、探索，让学生使用一份非常科学、非常和谐的新教材，并不是一件很遥远的事情。
参考资料：
张大昌 《21世纪的初中物理课程》报告提纲 2003年7月
沙布尔·拉赛克 《从现在到2000年全球教育的发展展望》 1996年
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