中學(xué)物理教材中的滯后儀器及實(shí)例的教學(xué)對(duì)策

余俊文

現(xiàn)行中學(xué)物理教材，編有許多嚴(yán)重滯后于現(xiàn)代社會(huì)的儀器儀表和應(yīng)用實(shí)例，學(xué)習(xí)者主觀上易產(chǎn)生反感物理、厭學(xué)物理、懷疑科學(xué)的不良情緒反應(yīng)。教材很有必要對(duì)這些滯后知識(shí)加以改造，改變物理知識(shí)滯銷被動(dòng)局面。

中學(xué)物理 儀器儀表 應(yīng)用實(shí)例 瑕疵

《國(guó)家中長(zhǎng)期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要（2010～2020年）》指出：“堅(jiān)持能力為重，……豐富社會(huì)實(shí)踐，著力提高學(xué)生的實(shí)踐能力，學(xué)會(huì)動(dòng)手動(dòng)腦。”中學(xué)物理教材中涉及許多基本測(cè)量?jī)x器的使用，比如萬(wàn)用表、示波器等；還涉及許多應(yīng)用實(shí)例，比如電視屏幕、節(jié)能燈等。課堂上學(xué)生探究物理知識(shí)、物理實(shí)驗(yàn)，熟練使用這些基本儀器儀表（包括原理、使用方法、操作技巧等），是進(jìn)行社會(huì)實(shí)踐、操作實(shí)踐、動(dòng)手實(shí)踐的有機(jī)組成部分之一，以便在離開(kāi)學(xué)校后可以熟練操作這些儀器儀表。但是現(xiàn)行中學(xué)物理教材，編有許多嚴(yán)重滯后于現(xiàn)代社會(huì)的儀器儀表和應(yīng)用實(shí)例，正是由于教材這種做法，學(xué)習(xí)者主觀上易產(chǎn)生反感物理、厭學(xué)物理、懷疑科學(xué)的不良情緒反應(yīng)，給本來(lái)就“滯銷”的物理知識(shí)雪上加霜。

一、中學(xué)物理教材中的滯后儀器及實(shí)例

對(duì)編入中學(xué)物理教材的滯后儀器及實(shí)例進(jìn)行部分梳理，不難發(fā)現(xiàn)以下這些儀器儀表及應(yīng)用實(shí)例，已經(jīng)嚴(yán)重滯后于我們今天的社會(huì)（見(jiàn)下表）。

二、滯后儀器及實(shí)例的負(fù)面影響

現(xiàn)階段甚至在很長(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi)，教材都是在校生學(xué)習(xí)知識(shí)與技能、過(guò)程與方法、情感態(tài)度價(jià)值觀，最權(quán)威、最根本、最主要的來(lái)源和途徑。教材對(duì)師生學(xué)習(xí)掌握哪些知識(shí)、哪些技能、哪些操作有著絕對(duì)的權(quán)威，師生對(duì)教材有著絕對(duì)的崇拜，尤其在應(yīng)試教育沒(méi)有根本扭轉(zhuǎn)之時(shí)，誰(shuí)也不會(huì)越雷池一步，教材的影響之深是客觀存在的。再者，也許教材是基于知識(shí)自身體系完整性的需要，忽略了學(xué)科知識(shí)要跟上技術(shù)發(fā)展的需要。教材編入這些嚴(yán)重滯后于我們今天社會(huì)的儀器儀表應(yīng)用實(shí)例，是要作為基本知識(shí)、基本操作技能的一部分，要求學(xué)生學(xué)習(xí)掌握，接受高考檢驗(yàn)。然而學(xué)生在離開(kāi)學(xué)校后，會(huì)發(fā)現(xiàn)在校期間所學(xué)的不是這么回事，需要從頭再學(xué)，不同程度地產(chǎn)生反感物理、厭學(xué)物理、懷疑科學(xué)的不良情緒反應(yīng)。

1.反感物理，不良情緒增加

眾所周知，我們生活的這個(gè)時(shí)代已經(jīng)不用桿秤、算盤、指南針，取而代之是電子秤、計(jì)算器（機(jī)）、北斗（或GPS）衛(wèi)星定位（導(dǎo)航）；托盤天平（俗稱藥物天平）、物理天平，現(xiàn)在沒(méi)有哪個(gè)行業(yè)在使用了；盒式磁頭錄音機(jī)，現(xiàn)在也沒(méi)有誰(shuí)使用了；顯像管電視機(jī)已經(jīng)停止生產(chǎn)了等等。不管它們以前有過(guò)多么長(zhǎng)的使用時(shí)間，有過(guò)多么燦爛輝煌的成就，有過(guò)多么巨大的推動(dòng)作用，都已經(jīng)成為歷史，在當(dāng)今已經(jīng)毫無(wú)使用意義。不應(yīng)該作為學(xué)生學(xué)習(xí)掌握的技能之一，不應(yīng)該編入現(xiàn)行教材，課堂上再學(xué)習(xí)這些東西就嚴(yán)重脫離了現(xiàn)代社會(huì)的實(shí)際，完全無(wú)用。但現(xiàn)行教材還有、現(xiàn)在物理課堂還講、現(xiàn)在物理試題還考，學(xué)生必學(xué)又無(wú)用，很容易產(chǎn)生反感情緒。沒(méi)有盡到教材所肩負(fù)的“社會(huì)實(shí)踐、操作實(shí)踐、動(dòng)手實(shí)踐等責(zé)任”的義務(wù)。

2.厭學(xué)物理，偏科愈演愈烈

當(dāng)學(xué)習(xí)者對(duì)物理的反感情緒增加到一定程度，就會(huì)進(jìn)一步質(zhì)疑：物理知識(shí)跟當(dāng)今自動(dòng)化、智能化、人工智能、信息化越來(lái)越脫節(jié)，越來(lái)越?jīng)]有意義；有意無(wú)意把經(jīng)典的物理知識(shí)等同于“古老”，只能對(duì)第二次工業(yè)革命時(shí)代的技術(shù)有指導(dǎo)作用，不能指導(dǎo)今天智能化的生產(chǎn)，教材不是例證嗎？既然經(jīng)典物理的知識(shí)如此無(wú)用，就應(yīng)該像桿秤、算盤、指南針一樣，退出其歷史舞臺(tái)，沒(méi)有必要學(xué)習(xí)經(jīng)典物理，學(xué)習(xí)物理是愚蠢的行為，而不學(xué)物理才是明智之舉，難道不應(yīng)該放棄物理嗎？在厭學(xué)物理、物理知識(shí)滯銷、偏科愈演愈烈等現(xiàn)象并非個(gè)案的現(xiàn)實(shí)面前，這樣的中學(xué)物理教材就顯得格外的蒼白無(wú)力。

3.懷疑科學(xué)，扭曲價(jià)值觀

學(xué)習(xí)者產(chǎn)生反感物理、厭學(xué)物理、放棄物理情緒之后，不僅質(zhì)疑整個(gè)經(jīng)典物理知識(shí)是否過(guò)時(shí)，而且還會(huì)再進(jìn)一步質(zhì)疑物理思維、物理方法是否也過(guò)時(shí)。當(dāng)這種對(duì)“真科學(xué)”持否定態(tài)度的“科學(xué)觀”被一次次加強(qiáng)，一旦固化下來(lái)會(huì)產(chǎn)生強(qiáng)大思維的意識(shí)慣性，之后學(xué)習(xí)者對(duì)科學(xué)的情感、態(tài)度、價(jià)值觀就會(huì)被嚴(yán)重扭曲。懷疑科學(xué)推動(dòng)技術(shù)、推動(dòng)社會(huì)的發(fā)展，懷疑建立在自然科學(xué)基礎(chǔ)之上的科學(xué)的世界觀和方法論；遇到新問(wèn)題不相信科學(xué)，不從科學(xué)的角度去認(rèn)識(shí)問(wèn)題、分析思考問(wèn)題、能動(dòng)解決問(wèn)題，把科學(xué)世界觀和方法論的精髓排除在其選項(xiàng)之外，非科學(xué)、假科學(xué)的東西趁虛而入；一旦主觀的扭曲的非科學(xué)的情感、態(tài)度、價(jià)值觀占領(lǐng)整個(gè)世界觀和方法論，就必然產(chǎn)生與科學(xué)教育的宗旨背道而馳的結(jié)果。這是一個(gè)“溫水煮青蛙”的過(guò)程，事實(shí)上生活中假裝信科學(xué)而真正不信科學(xué)的個(gè)案在增加，教材的這個(gè)瑕疵絕非危言聳聽(tīng)。

三、滯后儀器及實(shí)例的教學(xué)對(duì)策

中學(xué)物理教材編纂的內(nèi)容，尤其基本測(cè)量?jī)x器儀表實(shí)例等有應(yīng)用意義的知識(shí)，應(yīng)該跟上或超前于這個(gè)時(shí)期的科學(xué)技術(shù)，才能喚起學(xué)習(xí)者對(duì)科學(xué)的向往和崇拜，喚起科學(xué)促進(jìn)技術(shù)、科技促進(jìn)生產(chǎn)力、技術(shù)進(jìn)步提高生產(chǎn)效率、科技推動(dòng)社會(huì)的意識(shí)，反過(guò)來(lái)科學(xué)意識(shí)喚起后又會(huì)促進(jìn)對(duì)物理知識(shí)的學(xué)習(xí)。比如在70年代的中學(xué)物理教材編入日光燈、磁帶錄音機(jī)、電視顯像管、晶體管的收音機(jī)電視機(jī)、彩色電影膠片及膠片上的錄音等等，絕對(duì)是七十年代末八十年代初，中國(guó)先進(jìn)的甚至?xí)r髦的應(yīng)用與技術(shù)，導(dǎo)致學(xué)習(xí)者崇拜物理、熱愛(ài)物理、鉆研物理，學(xué)習(xí)的熱情高漲，物理知識(shí)自然熱銷。當(dāng)下中學(xué)物理教材卻是幾十年前的東西，導(dǎo)致學(xué)習(xí)者懷疑物理、反感物理、不學(xué)物理就不足為奇，物理知識(shí)也自然就“滯銷”了。其實(shí)這些過(guò)時(shí)的東西，教材并不是非用不可，這些瑕疵是完全可以克服的。

情況一：有一部分基本的測(cè)量?jī)x器儀表。比如數(shù)顯測(cè)力計(jì)、數(shù)顯千分尺、數(shù)顯游標(biāo)卡尺等，這些儀器與原來(lái)簡(jiǎn)易的儀器儀表相比，其工作原理沒(méi)有變，使用操作過(guò)程一樣。只是外觀不一樣，更有現(xiàn)代感、顯示數(shù)據(jù)的方式和讀取數(shù)據(jù)的方法更簡(jiǎn)單、使用的注意事項(xiàng)變少了、測(cè)量精度更高了、操作更加簡(jiǎn)單易行、更容易學(xué)習(xí)掌握。完全可以不使用那種簡(jiǎn)易的，而直接使用數(shù)顯的最先進(jìn)的基本的測(cè)量?jī)x器儀表。

情況二：還有一部分屬于目前技術(shù)上正使用的儀器儀表實(shí)例。比如數(shù)字示波器、數(shù)字萬(wàn)用表、電子天平、電子溫度計(jì)、電子停表、液晶顯示屏、數(shù)字錄音、電子啟輝器等等，這些先進(jìn)的東西與原來(lái)簡(jiǎn)易的相比，除外觀不一樣更有現(xiàn)代感、顯示測(cè)量數(shù)據(jù)的方式和讀取數(shù)據(jù)的方法更簡(jiǎn)單、測(cè)量精度更高外，還存在工作原理不一樣的問(wèn)題，也是課堂學(xué)習(xí)的重要內(nèi)容。可以分兩種情況解決：一種情況是新舊儀器的原理不同但有聯(lián)系，可以在了解簡(jiǎn)易儀器儀表原理之上，著重突出新儀器儀表原理的學(xué)習(xí)，操作時(shí)直接使用新的儀器儀表，學(xué)習(xí)者比較能夠接受。比如電子天平，就可以先學(xué)習(xí)桿秤、托盤天平的基本原理，再著重學(xué)習(xí)電子天平的原理，然后要求使用電子天平進(jìn)行稱量就可以了。另一種情況是新舊儀器所起作用相同但原理不同且沒(méi)有聯(lián)系。比如以前日光燈利用鎮(zhèn)流器的自感作用來(lái)工作，在燈管啟動(dòng)時(shí)產(chǎn)生瞬時(shí)高壓使燈管導(dǎo)通，在啟動(dòng)后又產(chǎn)生降壓限流作用；而電子啟輝器則是利用二極管的“倍壓”原理達(dá)到上述同樣的結(jié)果，電子啟輝器就可以使日光燈小型化，進(jìn)而演化成現(xiàn)在廣泛使用的高效節(jié)能燈，下圖所示的電路就是一個(gè)實(shí)用的節(jié)能燈內(nèi)的電子啟輝器。因此，就不需要再學(xué)習(xí)日光燈鎮(zhèn)流器的自感作用，直接學(xué)習(xí)電子啟輝器工作原理即可。

情況三：盡管教材首選我們生活中的身邊的更熟悉的應(yīng)用實(shí)例無(wú)可非議，但生活中的身邊的實(shí)例與物理知識(shí)不能實(shí)現(xiàn)無(wú)縫對(duì)接時(shí)，教材就不能用，轉(zhuǎn)而列舉與物理知識(shí)緊密結(jié)合的工業(yè)技術(shù)，甚至是跨門類的工業(yè)技術(shù)。比如“線圈的自感”是非常重要的物理知識(shí)，在工業(yè)生產(chǎn)中尤其電力工業(yè)、自動(dòng)化有著廣泛的應(yīng)用。教材就可以用“自感傳感器”實(shí)例來(lái)講述“線圈的自感”知識(shí)，取代以鎮(zhèn)流器為實(shí)例，這樣就解決了鎮(zhèn)流器技術(shù)陳舊過(guò)時(shí)的問(wèn)題。既可以學(xué)習(xí)到物理知識(shí)在現(xiàn)代化、自動(dòng)化、智能化技術(shù)中的應(yīng)用，更不會(huì)誤解物理知識(shí)過(guò)時(shí)。

減少現(xiàn)行中學(xué)物理教材中的滯后知識(shí)，增加新技術(shù)、新應(yīng)用的比重，跟上時(shí)代的發(fā)展。重拾學(xué)習(xí)者崇拜物理、熱愛(ài)物理、重視物理、鉆研物理的信心，扭轉(zhuǎn)物理知識(shí)“滯銷”的被動(dòng)局面。

參考文獻(xiàn)

[1] 普通中學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)教材物理[M].北京：教育科學(xué)出版社，2006.

【責(zé)任編輯 郭振玲】