中学物理教育中开展科学史学习的必要性_

　　摘要：传统基础物理教学中使物理只剩下无血无肉的骨架，应试教育使得填鸭式教学成为必然，把人朝“死”的方向教。把科学史教育有效地融入物理教学过程中，还原科学之本质，树立人与生固有的自由天性、求知欲和怀疑精神。
　　关键词：改革；改良；应试教育；科学史
　　20世纪90年代以来，我国的教育在规模、数量、速度上迅速发展。然而，迄今为止仍未触及制度变革的核心问题，教育改革仍停留在技术层面上。所以有人说：“中国从来就没有过什么教育改革，充其量只能说是改良。”
　　一、当前我国基础物理教育存在的问题
　　1.课程编排和教学原则使得物理只剩下无血无肉的骨架
　　先将物理学的知识以学生的认识能力和社会需要为依据进行过滤和筛选，并形成一定的内容结构，然后以学生最适于接受的方式传授给学生。这就是人们常说的将物理学科的知识结构与学生的认知结构相结合的课程编制与教学原则。多少年来，我们严格遵循这一原则，在一定程度上保证了物理教学的有序与高效。但这里也隐藏着一个深层次的问题：物理学的真实面目被遮蔽了，概念的演化过程学生看不到了，规律的发现过程被浓缩甚至被篡改，科学的本质是什么几乎无从涉及。总之，对于学生来说，物理很遥远、神秘，使人望而生畏。
　　按部就班的教学模式，它也是包括基础物理教学在内的我国基础教育教学的总体特征。应当说，按部就班地实施教学，是符合先易后难、循序渐进的教学原则的，它对于学生把握物理学的总体框架。包括物理学的基本概念、基本规律和基本方法是比较有益的。但我们应当看到，这样教出来的学生只会考试而缺乏创造力。杨振宁教授在美国就见到很多这样的中国留学生。这些学生的共同特点是基础扎实，但知识面不广、思维不够灵活，问题意识不强。而且是在上课阶段成绩很优秀，在做论文阶段就显得很吃力。杨振宁认为这是中国传统教学模式使然，从整体上讲，中国的教学模式是按部就班，而美国的教学模式是渗透式的。前者有利于打基础，而后者则有利于培养问题意识与创造力。所以他指出：“我想假如我对一组美国学生谈话，我就会讲你们应该多学习一些按部就班的方法。可是对中国学生，我想一个好的建议是不要怕不按部就班的学法，不要怕渗透性的学法。因为很多东西常常是在不知不觉中，经过了一个长时期的接触，就是自己也不知道什么时候已经懂了。这个学习方法是很重要的。”
　　2.应试教育使得填鸭式教学成为必然
　　填鸭式教学实际上是应试教育的产物。高考制度下强调的是知识和技能，在有限的时间要达到“娴熟”，我们的教学不得不表现为：一是教材中心。现实中衡量一个老师的水平在很大程度上就看他对教材的把握程度和驾驭力，因为高考所要考查的重点内容都在教材上。完成了教材上的内容，余下的时间就要用于高强度的物理解题训练了。二是教师中心。物理教学中没留时间给学生自由的思考空间和活动空间，学生只能亦步亦趋地跟着教师走。三是教室中心。我们看到，现在选考物理的高中学生中，在教室中度过的时间占据白天活动时间的绝大部分甚至是全部，不少学校大幅度减少了学生物理实验的数目。就时效性而言，应付高考中的实验题。做实验不如看实验、看实验不如背实验。试问：这种没有实验的物理教学教的还是物理吗?这样，学生学起物理来昧同嚼蜡也就不足为怪了。爱因斯坦也是深恶痛绝并深刻地思考：“认为用强制和责任感就能增进观察和探索的乐趣，那是一种严重的错误。”
　　总的来说，我国课程编排和教学原则就是一种“速成”教育，“精简”教育，“流水线式”的教育。这种教育模式把人的教育“机械化”了，“人才”作为一种产品批量生产。而我国的人才选拔制度使得培养出的人“死”到了极致，剥夺了人与生固有的自由天性、求知欲和怀疑精神。古语云：“传道授业解惑。”在我看来，“道”是第一位的，什么是“道”，可以简单地看成是一脉传承的哲学思想，是对万物本源的一种思索。作为万科之源的哲学在我国居然给划分到文科之列真的使人无语，而缺失了本源的科学，已不再是科学，没有足够的思想沉淀，没有人格上的自由和独立，怎能奢求“科学大师”的产生。因此，还原科学之本质，重历大师之足迹，学习科学史是第一步。
　　二、在基础教育中进行科学史教学的必要性
　　1.科学史能提高理科学习的趣味性
　　对某一学科、某一理论之历史来源的追述，有助于学生更好地理解这门学科和这个理论。迈尔认为“学习一门学科的历史是理解其概念的最佳途径。只有仔细研究这些概念产生的艰难历程一即研究清楚早期的、必须逐个加以否定的一切错误假定，也就是说弄清楚过去的一切失误——才有可能希望真正彻底而又正确地理解这些概念。”
　　2.科学史可以培养学生的历史感和批判精神
　　历史意识是一个人、一个民族成熟的标志。弗兰西斯·培根说：“读史使人明智。”因为历史感之中包含着一种清醒的判断能力，即根据背景和情境来对事物进行判定的能力，而避免失之片面和武断。现代只通过教科书来了解科学的青年学生，往往对科学持有一种非历史的眼光，以为科学的理论与生俱来的正确、是万古不变的永恒真理，以为科学是从一些天才的头脑里蹦出来的，一旦问世就永驻神圣不可侵犯的地位。而从科学发展史上，我们看到的是真理与谬误相交织的过程，科学理论的演变就像是积木拼图游戏一样，先是在黑暗中摸索，继而渐渐地浮现出来；我们看到的是，科学像其他的人类文化一样，实际上植根于特定的文化土壤，是由特定的文化素养和文化传统的人推动的，并依赖特定的历史条件而产生出来。
　　3.科学史可以帮助学生树立全面而准确的科学形象和科学家形象，领悟科学精神和科学的人文性，从而沟通文理，加深对科学本身的理解
　　某种极端的专业科学训练，有可能把学生培养成不关心社会、不关心他人，对道德和艺术不感兴趣，而只在某一专门领域有着熟练技巧的人。这不是科学和科学家的真相。在历史上，伟大的科学家不仅学习人类的自然知识，也传承独立思考、追求自由的科学精神，传播在人类生活中相当宝贵的协作、友爱、同情和宽容精神。科学史最有利于恢复科学家形象，而单纯通过理科教科书的学习，并不能知道创造这些科学理论的科学家究竟是个什么样的人。
　　此外，科学史还揭示科学与人类其他文化比如哲学、宗教、政治、文学等的关系，以及科学的文化背景，从而让人领悟到人类文化的统一性，领悟到科学其实也是人类文化的有机组成部分。
　　总的来说，科学史是人类对自然界各种现象的认识史，关注概念和思想发展和变革的过程。把科学史教育有效地融入物理教学过程中，不仅能提高学生的学习兴趣，加深记忆，还能使学生在学习物理知识的同时，了解科学发现、科学争论和科学重大实验中所孕育的科学思想和方法，学习科学家的探索创造精神、逻辑思维能力、创造性思维能力，有助于理解科学的社会角色和人文意义，使学生树立科学的研究观。
　　(作者单位　湖南省衡阳市第26中学)