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物理教学大纲和物理教科书的建设与发展

来源:网络资源 2009-09-02 17:19:59

[标签:物理]

  物理教学大纲和物理教科书的建设与发展

  教学大纲是由国家根据教学计划规定的各门学科,统一颁发的指导性文件,也是编写教科书的依据。大纲规定的统一内容和要求,是衡量教学质量的重要标准,也是学校顺利完成教学任务的重要保证。教学大纲的结构和内容通常包括:1.大纲的说明。主要依据教学计划的精神,说明本门学科的教学任务和要求,以及教材选编的原则。这是大纲的指导思想。2.大纲本文。主要根据选编教材的原则,将本门学科内容的逻辑体系,以及教学进度,按照章节、课题,全面、系统、连贯地以纲要的形式列述讲授要点、安排实验、练习和参观等事项。3.关于教学法的建议。根据学科性质,简要提出教学法的基本要求及教学的注意点等,以供教学参考。

  教科书是教学大纲的进一步系统化和具体化,是教与学的共同依据。教科书的结构和内容,一般包括:1.目录。2.本文。即按篇、章、节的顺序,系统连贯、准确生动地叙述教学大纲规定的内容,包括最基本的事实材料和基本概念、原则、公式等。3.作业,如思考题、习题、实验作业等。4.图表和附录。

  教学大纲和教科书的核心问题,是教学内容问题;是向学生传授什么知识,培养什么能力和进行什么思想教育的问题,即是培养什么人的问题。这直接关系到教育的方向和途径,关系到教育能否适合学校的需要和为社会的发展服务。因此,制定教学大纲和编写教科书的工作,不仅是建国初期改造旧教育的一个重要方面,而且建国以来也作了大量工作,以使其符合社会主义革命和社会主义建设的需要。

  建国以来至1976年期间,关于制定中学物理教学大纲和编写物理教科书的过程,大致可分为四个阶段,即过渡阶段;全面学习苏联阶段;探索发展阶段和十年动乱阶段。

  一、过渡阶段(1949——1952年)

  解放初期,我国由于来不及制定新的中学物理教学大纲和编写新的物理教科书,所以当时一方面采用了权宜之计,即在东北老解放区,采用东北人民政府以苏联十年制中学的自然科学课本为蓝本进行编译的课本,作为中学物理的教科书;在解放区,仍暂用解放前的老课本。如严济慈编写的物理课本和寿望斗编写的物理课本,在人民教育出版社成立后的一段短时期内,仍重新出版,作为我国解放初期的课本。另一方面,为了尽快改革旧的教学内容,人民政府根据《共同纲领》中规定的文教政策,及时进行了“有计划、有步骤地改革旧的教育制度、教育内容和教学方法”的工作。

  1949年11月,中央教育部成立不久,就由中等教育司召开了一次京津中等学校负责人的座谈会,会上大多数人都认为“普通中等学校数、理、化三科的教材编排不合理,以致学生负担过重,学习不能获益,而且有害健康。”同年12月23日至31日,教育部召开了新中国第一次全国教育工作会议。会上,各地来的代表对上述问题又有相似的反映。对此,除了会议“决定集中一批干部,并组织一部分有经验的教员编辑与改编中、小学教科书”之外,接着于1950年2月10日又由中等教育司召开了普通中学数、理、化三科教材精简座谈会。会上关于数理化教材的问题,大家除了同意“精简的目的在求教学切实有效,而不是降低学生程度;删除不必要的或重复的教材,但仍需保持各科学科的系统性、完整性;六·三·三制初高两级中学的制度暂不变更”的原则以外,大家还同意这样的精简原则:“教材应尽可能与中国生产建设实际结合,首先自然科学各科彼此间应明确分工,删除重叠或陈腐部分;初高中之间不必要的重复亦应酌减,充实新的科学成就。会上并推举方嗣,汪世清起草物理初稿。初稿又经几次修正,最后经严济慈校订,于7月10日由教育部印发,供各地中学物理教学作基本参考。这是解放后对中学物理教材采取的最初的改革措施。

  这次印发的初、高中物理精简纲要,都由两部分组成,第一部分讲精简纲要的原则。如初中部分在“原则”中提到初级中学物理学的教材,其学习范围是从物理世界的事象群中,具体地认识最简单的事实和最基本的原则,而任务就是以这些认识来树立人类知识和物理学的基础”。其学习路线“是从事业里引出思想的概念和联系,来织造科学知识,所以要选择简单的自然现象,和在合理的条件所划定的孤离情况之中用实验表演,把事实的根底刨挖和暴露出来,给学生们记取和理解。因此,事实的例证和剖白是列在首要地位的”。还指出这次精简主要是“紊乱的制度,如英国的度量衡和中国市用度量衡……;陈腐的观念,如质量不灭,填充性(物质填充性),以太传光……;不易把握的概念和定义,如力、离心力、力场、电位……;难于理解的定律,如运动定律、引力定律、盖吕萨克定律、光的折射定律……;艰涩的问题,如圆运动、电离论、光的本质、原子构造……;繁难的算式,如运动的公式、抛射轨迹方程、功量和能量的转换式,变态的潜能方程……”。同时规定“实验插在讲授中间,便于学习和了解。”并说“一次实验不限于一个问题:凡属并联的事象尽时间和条件的可能合并在一次实验里。”等等。又如高中部分,在“原则”中首先指出“教材分讲授和实验两部分,先后分列,不相参杂。”还说“初级教材的选择偏重在现象,而教法偏重在启发和归纳,高级教材的选择偏重在实验和观察,略加计算,而教法偏重在灌输和演绎。”对实验还特别指出“设置实验的目标原为培养学生们的观察才能和训练他们的实验技术,所以实验教材的性格应分作五项,切实执行:甲、寻求现象间的因果规律。乙、证明物理量间的数值关系。丙、联系到实际的应用问题。丁、自制简易器具和修配仪器。戊、记录各个观测事项,并计算其关系与结果,写成有系统的报告,和探讨问题。”等等。所以,这一部分是提纲挈领地说明编写精简纲要的目的要求和略加提示教学中应注意的问题,以使教学不致偏离“精简座谈会”的基本原则。

  第二部分是精简纲要的细则。它依次列出了各部分的主要内容,及讲解的深广度等。如初中部分的细则五中“1.浮力——阿基米德原理只用仪器表演,不要用数字演证。再用涂蜡的方木块浮在水上,加以计算和说明”。又如高中部分的细则五二中“3.光的偏极化(即偏振现象——编者注)——光波乃横波,用电石铗试验光的偏极化。并借用栅栏杆格绳索上的波动作比喻,来推断光波是横波。偏极光镜解释平面偏极化的作用是不必要的”等等。使教学有一个大致的讲解范围,并给教学方法以适当的提示和启发。

  实行精简,一方面固然来自学习苏联的影响,因当时苏联十年制中学物理教学是实行五年一贯制的,所以其初、高中物理课本的内容重复的就少得多。另一方面,我国初、高中是分段的,物理教材是参照欧、美、日的课本编写的,初、高中物理教材之间的关系是“同心圆放大”,内容陈旧庞杂,重复多,又严重脱离我国实际。所以学习苏联,就意味着把初、高中物理教材中相同的部分去掉。初中已讲过的,如汽化、热的传播、光的直线传播、速度及反射、电磁的相互作用等,高中即可以从略。这实际上,也是当时能尽快达到精简的一种办法。但由于草案本着“初、高中两级中学的制度暂不变更”的原则的同时,本着还要“尽可能与中国生产建设实际结合”和“编辑最近物理学的基本新知识”,如声学部分添了乐学和乐器的知识,电学部分增加了电流振动和无线电的原理。因此,精简以后的初、高中教材仍保持“两个圆周的循环重复”,教材实际上也是精而未简,并且由于增加了新知识反而加重了学生的负担。所以“纲要”印发以后,各地认为学生学不完,教师教不完的呼声仍然很高,问题没有得到解决。①

  为了有一个新的教材来代替国民党统治时期的旧教材,从1950年10月开始,中央教育部组织力量编订《中学物理课程标准(草案)》,经1951年3月教育部召开的第一次全国中等教育会议讨论,并于1952年3月印行。该物理课程标准(草案)的制定,当时参考了凯洛夫等的《教育学》“共产主义教育目的与任务”一章。并以苏联的物理教学大纲与东北地区普通中学自然各科课程标准纲要草案作为参考资料。②

  《中学物理课程标准(草案)》的教学目的:③

  初中:

  1.了解自然界和日常生活中的普通物理现象及其简单的相互关系,以获得有系统的知识;

  2.了解简单的物理仪器和有关的物理器具之构造与基本原理及其应用;

  3.培养从实际出发,以观察现象而获得正确认识的能力;

  4.通过课外作业与活动,提高学生学习物理学的兴趣。

  高中:

  1.了解物理学的基本规律与思考方法及其主要应用,为有关各部门学科之学习建立基础;

  2.用实验方法考核物理现象间质与量的关系,使理论与实际一致;

  3.通过物理学对自然的认识,培养学生辩证唯物主义观点;

  4.通过课外作业与活动,以增进学生的工作技能,以启发其创造力。

  从上可见,初中教学目的中的4和高中教学目的中的3、4都是解放前所没有提及的,其中特别是通过物理教学要培养学生的辩证唯物主义的观点,是解放后的一大特点。

  该课程标准的另一特点,是初步改变了解放前我国中学物理教学内容中的“同心圆放大”的做法,以使初、高中的物理教学内容改变为“螺旋式上升”。例如运动学的知识,初中只讲匀速直线运动,高中讲匀变速直线运动和圆运动;动力学的知识,初中只讲牛顿第一定律,高中讲第二和第三定律等等。此外,物理教学内容还兼顾了初高中毕业后就业与升学的这两个方面。

  在教育部编订《中学物理课程标准(草案)》的同时,1950年9月,全国出版会议上提出中小学教材必须全国统一供应的方针,于是组建了人民教育出版社,并由该社开始组织编写中学物理课本。1951年3月,由陈同新、许南明编写的《初中物理学》上册出版。同年8月,下册出版,并从1951年秋季开始供学校使用。1952年8月,《高中物理学》一册出版,这就是人民教育出版社编写的第一套物理教材。

  这套教材,从已出版的几本书来看,它们虽由于在内容的删减上出现了一些问题,以使教材的联结不够好,从而增加了理解的困难。例如在电磁学中删去了磁场和磁力线,使得电流的磁效应的方向问题难于理解,发电机和变压器也不易说明。但它们最基本的方面,具有以下几个特点:

  1.取材合适,适用于教学;

  2.编列的系统,大体符合由简到繁、由易到难、由具体到抽象的原则,而旧的教本对此是不讲究的;

  3.叙述一般做到不从定义而从实际出发,并能广泛联系实际,强调应用;

  4.演示实验多,大量利用直观教材。①但这套教材没有编写完就中途夭折了。

  夭折的原因,并不是全面比较其优缺点后作出的,因为实际上既没有认真总结,也没有进行科学论证,而是在当时我国的政治环境下,“我们过分看重政治和社会制度问题,而将苏联的教育经验捧得过高,甚至于提出‘全心全意地’、‘系统地’学习苏联教育经验的口号”。①这反映在教材的编写上,就要求一切完全照搬苏联的东西。所以上述课本虽也是苏联的教学经验和我国的教学经验相结合的产物,但舆论上一致认为在编写物理课本的工作上,学习苏联的先进经验方面是不够的。当时权威们对课本的看法是“只就英、美课本和中国的旧课本加以改写,不改观点不易脱离资产阶级的影响,就在材料的配合,篇章结构上,也有很大缺陷;自编一套,也不易很快成熟,很快达到科学化、系统化”。②因此物理教材(包括其它自然科学教材)要以它们(指苏联课本)为蓝本,并尽可能结合中国实际来加以改编。国务院也提出:“有重点地翻译和改编苏联中学以上学校自然科学方面的各科教科书,作为我国新教材未编出前的暂用课本。”③这样,人民教育出版社未能编完的高中物理学第二、三册,就只能用东北编译的苏联中学九、十年级的物理课本来替代。

  二、全面学习苏联阶段(1953——1957年)

  1952年12月,我国颁布了解放后第一个《中学物理教学大纲(草案)》,这个大纲,是以当时苏联物理教学大纲为蓝本编订的。从“大纲”的内容层次来看,可以把它分为三部分,即总说明;初、高中大纲的说明;大纲。在总说明中,它明确地规定中学物理教学的任务是:

  第一,按照学生的年龄特征,给他们以系统的和巩固的物理学基础知识,使他们奠定辩证唯物主义世界观的基础;

  第二,培养学生把他们获得的知识应用到实际问题中去的能力,使他们掌握理论与实际相结合的原则;

  第三,培养学生爱国主义和国际主义思想;

  第四,培养学生观察和研究问题的正确的和科学的态度和方法。

  接着它简要地说明了如何完成这些互相联系、彼此一致的任务。如关于培养学生爱国主义思想,它指出“除了使学生知道我国历史上物理研究和应用的成就外,还应特别注意在我国伟大的建设中物理研究和应用的飞跃发展。”又如关于知识教学,它指出“过去物理教学的严重缺点之一,就是教师生硬地灌注定义、定律和公式,或过分致力于数学的论证和演算,而不注意阐明物理意义,这样,学生就只能死记硬背一些抽象的符号和公式,得不到真正的物理知识”,并接着强调“这样的缺点,必须坚决予以克服”。从而反衬出它要求“在物理教学中,对于物理概念、定律和公式的意义,必须予以清楚明白的阐明,使学生获得真正的了解”的重要性。再如物理实验,它明白地表示了“物理是一门以实验为基础的科学……学生的实验和教师的演示,在物理教学中占极其重要地位。教师的讲解必须配合必要的演示,大纲中所规定学生应作的实验必须完成,次数不应减少”。同时又着重指出“如果设备不足,教师也必须克服困难,自制简单仪器来进行演示和实验。”此外,“必须训练学生应用所获得的知识来解决物理问题和分析周围的现象。”以及课前、课后的工作等等都作了周详的交代。

  初、高中大纲的说明,主要是分别针对初高中学生的不同特点,对教学过程和各部分内容在教学上应注意的问题作了进一步的说明。如在初中大纲的说明中:“初中物理的教学,必须按照学生的接受程度,以实验观察为基础,来探求各个现象的相互联系和相互依存关系,得出一定的简单的物理规律,并以实际应用来验证这些规律的正确性。”“初中物理的习题……要具体考虑题目的内容,把题目分成几个较简单的问题来逐步解决。在用算术方法解答过一定数量的习题以后,才可以向学生介绍相当的公式。这样,学生才易于了解公式的物理意义,才能正确地运用公式。”并指出“必须坚决克服不训练学生思考,过早介绍公式的偏向。”接着对具体内容的教学作了说明。如介绍关于“简单电现象”的内容中有:“为了使学生更好地了解各种电现象,特别是在后面更好地了解电流的本性,需要介绍电子的初步知识,但关于电子的介绍不可过多,以免超出学生的可接受的范围。”如此等等。

  在高中大纲的说明中,开始就指出了“高中学生,比起初中学生来,无论在知识水平上和接受能力上,都已大大提高了。因此,高中物理的每一课题,都不是单纯地重复初中已学过的,而是要在更大的范围内和更大的深度上,对物理作进一步的学习。”还说“在高中物理中,理论的作用和数学论证的意义,都应巨大的增长。”在对具体的教学内容上,如关于电学方面,它说“在高中学习电学中,学生常常对电势、电势差(电压)、电势降落以及电动势的物理意义弄不清楚,并常常把它们混淆起来。物理教师必须明确指出这些概念的不同意义以及它们的关联,要及时纠正学生的误解。”在关于“电磁感应”这一课题中,指出了“虽然在范围和深度方面都比在初中时扩大和加深了许多,但是,在这里仍然只应限于定性的研究。”关于如何讲解“原子结构”的说明是“教师应特别着重阐明如何证实基本粒子的存在及如何研究它们的性质,从而使学生认识到人的认识范围,特别是在微观世界中的认识范围,是在不断地扩大着。在讲究原子能的释放后,教师应该指出原子能的利用问题与社会制度的关系,并指出原子能在和平用途上为劳动人民谋幸福的美丽远景。”如此等等。

  第三部分是大纲本文。它以篇、章、节的顺序,分别列出了课题,讲授要点及上课时数与课外作业时数的分配。如以篇为例,初中有力学、热学、电学及光学四篇,高中有力学、分子物理学和热学、电学、光学及原子结构五篇。

  从上可见,这个大纲是相当完善的。所以它的颁布,不仅结束了过去我国中学物理教学缺乏完善大纲的状况,而且,确定了我国初、高中物理教学内容“螺旋式上升”的格局,而且它还具有强调基础知识、强调突出实验、强调理论联系实际的优点。因此,它对全国中学的物理教学走上正轨起了积极的作用。应该说,这是当时学习苏联经验的主要收获。

  1952年,人民教育出版社就以《中学物理教学大纲(草案)》为依据,以苏联课本为蓝本开始进行第二套中学物理教材的编写。其中初中物理课本,是由陈同新、许南明、张同恂以苏联Г.N.法里也夫、A.B.别雷什金、B.B.克拉乌克利斯编写的1948年版的苏联中学六、七年级的物理课本为蓝本进行编写的。上、下册分别于1953年秋季和1954年秋季开始供应学校使用。苏联的这套课本在苏联一直用到1960年,我国的这套初中课本也只根据1954年和1955年的两次精简指示作了精简修订,一直用到1963年。高中物理课本,第一册是由陈同新、许南明编,第二册是由陈同新、许南明、张同恂编写的,第一册于1953年秋季开始供应学校使用,第三册是由陈同新、许南明、张同恂、雷树人编写的,和第二册同时在1954年秋季开始供应学校使用。这套高中物理课本,是根据N.N.索克洛夫编的1938年版的苏联八、九、十年级的物理课本为蓝本编写的。苏联的这套课本知识面较宽,又补充了为适应第二次世界大战所需要的军事技术知识,教材分量较重。

  我国第二套课本的优点,除了较好地体现了其大纲所具有的上述特点外,在课文的叙述上,也由于学习苏联经验,一般都做到了从生活和生产的实际出发,而不是从定义出发来讨论概念和规律的。所以它与解放前的课本相比,能较好地符合学生的认识规律,这是一个十分明显的进步。其缺点也在于“全面学习”苏联,从而不能较好地与中国的实际相结合,特别是不能从中国的学生实际出发。因而1953年开始出版第二套中学物理教材后,各地仍然反映学生负担过重。同时,苏联在50年代提出了实施综合技术教育,而物理学科又是实施综合技术教育的重点学科,所以苏联在1954年开始已采用了新的物理教学大纲和八、九、十年级换用A.B.别雷什金等编写的新的物理课本。因此,教育部一方面于1954及1955年分别发布了《精简中学物理教学大纲(草案)和课本的指示》及《精简中学物理教学大纲(草案)和高中二、三年级物理课本的指示》;另一方面,自1954年下半年开始,就又以苏联的新大纲和新课本为蓝本,修订我国1952年的中学物理教学大纲草案和重新编写高中物理课本。

  1954年和1955年的两次精简的主要内容是:

  初中:水闸、简单机械的效率、熔解热、汽化热、蒸汽轮机、热机的效率、电阻定律、透镜成像的作图法、光的色散和五个学生实验(测定一种供热装置的效率;水的汽化热的测定;验证焦耳—楞次定律;安装发电机模型并实验其动作;观察光线通过玻璃或水后的折射)。

  高中:共点力的平衡、物体在共点力作用下的运动、反向力的合成、力偶、杠杆类简单机械、压强计、虹吸现象、流体动力学、开普勒定律、引力场、驻波、附加电阻和分路、惠斯登电桥、温差电偶及其应用、赫兹实验、光的偏振、天然放射现象和人为放射现象及一个学生实验(用惠斯登电桥测定电阻)。

  1956年6月,教育部颁布了在学习苏联新大纲、新教材和吸收了两次“精简指示”的思想基础上,编订完成《中学物理教学大纲(修订草案)》。

  这个大纲虽然仍分总说明,初、高中大纲的说明和大纲三部分,但它在整体上体现了1954年4月政务院关于改进和发展中学教育的指示和1956年开始在中学教学计划中实施基本生产技术教育的精神,因此,它在原大纲的基础上有了发展。这主要表现在以下三个方面:

  首先,它指出了“中学物理教学,在实现以社会主义思想教育学生,培养他们成为社会主义社会全面发展的成员这一中学教育的总任务中,是具有重大意义的。”这就是说,中学物理教学必须为培养学生成为社会主义社会全面发展的成员服务,而不能为别的什么服务。显然它是符合和适应我国进入社会主义社会以后的新形势的要求的。

  其次,它特别强调学生在学习物理的过程中“应该认识到物理知识在生产中的应用”和“应该学会使用简单度量工具和仪器的实际技能”。例如在讲到概念、定律和原理的教学时指出“还必须训练学生把所获得的知识来分析各种物理现象,特别是他们日常生活中所常见的物理现象。”如在讲到学生实验和教师演示时,又指出“教师必须注意和纠正学生的错误和不恰当的操作方法……逐步加深地向学生指出实验工作中误差是怎样出现的和减少误差的方法。”还说教师在对学生实验报告的审阅和评分时,“必须考虑到学生是否已掌握了应掌握的实际技能。”在讲到习题教学时,指出“利用当地生产技术中的实验材料,由教师或教师与学生一起自编物理习题”,以充分发挥物理教学在结合生产实际上和发挥学生的技术思维上的积极作用。在讲到学生课外作业时,指出“还应该包括学生在课外的条件所能做到的实验和观察作业。”此外,它在对各年级的教学要求中,把学生必须掌握的实际技能,也提出了十分具体的要求。如对初二年级提出的“会使用重垂线,会使用简单天平;会使用测力计;会使用杠杆、滑轮、轮轴和斜面;能够指出内燃机模型的主要部分……”等十三项要求。对高三年级提出了“会根据电路图(带有分路)把仪器组成电路”;能从安培计、伏特计的“标志上认出它的量度范围,并在工作中会正确地使用”它们;“会测定透镜的焦距;会利用透镜来组成望远镜和显微镜的模型”等七项要求。在内容上,初中恢复了简单机械的效率、蒸汽轮机、热机的效率,高中恢复了流体动力学、附加电阻和分路等。由于加强基本生产技术教育,在高中增加了传动知识、超声波、水力和风力发电、浮游选矿法、金属压力加工和铸造等内容。所有这些,不仅充分体现了当时提出的“实施基本生产技术教育”的精神,促进了当时物理教学的改革和提高了物理教学的质量,而且对当前的物理教学改革,也具有深刻的启发性。

  第三,明确地提出了“在课堂教育中,物理教师应该不懈地激发和发展学生的思维活动,”从而要求教师“努力使教学的内容能不断地引起学生的进一步学习的愿望,使教学的顺序适合于学生的思维发展顺序,使教学的方式能把学生的注意力集中到问题的注意方面来等等”,并在大纲每章之后,专门列出了应该做的演示实验。如在初中“电磁现象”一章的演示竟列了“各种磁体;指南针;磁感应现象;磁极的相互作用;磁场图谱;电流对磁针的作用;带铁芯的和不带铁芯的通电线圈的磁作用;通电的单线圈在磁场内的转动;电动机的动作;感生电流的产生……”等14个之多。这一方面固然是受“直观性原则”的积极影响,另方面也说明在物理教学中已开始注意学生的“学习心理”了。这是后来大纲中提出培养思维能力的先声或萌芽。

  从上可见,这个大纲虽仍以苏联的教学大纲为蓝本,在体系上与前大纲也无原则性的变化,但在教学的目的任务、教学内容的选取和教学方式方法的表述要求上,都吸取了我国物理教师的已有经验。这也说明我国中学物理教学大纲的拟订,已从“全面学习”苏联的做法中,开始转移到学习苏联与总结我国自己的经验相结合的轨道上来了。

  在拟订大纲的同时,人民教育出版社也开始了第三套高中物理课本的编写工作。所以与这个大纲配套的高中一、二、三册教材,也分别于1955、1956、1957年秋季供全国中学使用。其中第一册是由雷树人、董振邦编写的,第二册是由雷树人、许南明、董振邦编写的,第三册是由雷树人、许南明、董振邦、张同恂编写的。

  这套教材,虽然仍是以苏联课本为蓝本,因而在总的内容体系上与苏联课本一致,存在着片面强调学生掌握系统的物理知识的倾向,带来了形而上学的教条主义毛病:重知识传授和教师的作用,轻能力的培养。但初稿是邀请了北京的一些有经验的物理教师仔细讨论而后修改定稿的,大部分知识的讲述方法又吸取了我国物理教师的实际经验,所以其质量比前一套教材有了明显的提高,基本上能适合我国的实际。因此,它一直使用到1966年“文化大革命”开始。

  
 

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