中學(xué)物理教材中的滯后儀器及實例的教學(xué)對策

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)代社會的儀器儀表和應(yīng)用實例，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)。教材很有必要對這些滯后知識加以改造，改變物理知識滯銷被動局面。

中學(xué)物理 儀器儀表 應(yīng)用實例 瑕疵

《國家中長期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要（2010～2020年）》指出：“堅持能力為重，……豐富社會實踐，著力提高學(xué)生的實踐能力，學(xué)會動手動腦?！敝袑W(xué)物理教材中涉及許多基本測量儀器的使用，比如萬用表、示波器等；還涉及許多應(yīng)用實例，比如電視屏幕、節(jié)能燈等。課堂上學(xué)生探究物理知識、物理實驗，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)行社會實踐、操作實踐、動手實踐的有機(jī)組成部分之一，以便在離開學(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)代社會的儀器儀表和應(yīng)用實例，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)，給本來就“滯銷”的物理知識雪上加霜。

一、中學(xué)物理教材中的滯后儀器及實例

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

二、滯后儀器及實例的負(fù)面影響

現(xiàn)階段甚至在很長一段時間內(nèi)，教材都是在校生學(xué)習(xí)知識與技能、過程與方法、情感態(tài)度價值觀，最權(quán)威、最根本、最主要的來源和途徑。教材對師生學(xué)習(xí)掌握哪些知識、哪些技能、哪些操作有著絕對的權(quán)威，師生對教材有著絕對的崇拜，尤其在應(yīng)試教育沒有根本扭轉(zhuǎn)之時，誰也不會越雷池一步，教材的影響之深是客觀存在的。再者，也許教材是基于知識自身體系完整性的需要，忽略了學(xué)科知識要跟上技術(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的儀器儀表應(yīng)用實例，是要作為基本知識、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。然而學(xué)生在離開學(xué)校后，會發(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，我們生活的這個時代已經(jīng)不用桿秤、算盤、指南針，取而代之是電子秤、計算器（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)在沒有哪個行業(yè)在使用了；盒式磁頭錄音機(jī)，現(xiàn)在也沒有誰使用了；顯像管電視機(jī)已經(jīng)停止生產(chǎn)了等等。不管它們以前有過多么長的使用時間，有過多么燦爛輝煌的成就，有過多么巨大的推動作用，都已經(jīng)成為歷史，在當(dāng)今已經(jīng)毫無使用意義。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)代社會的實際，完全無用。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)又無用，很容易產(chǎn)生反感情緒。沒有盡到教材所肩負(fù)的“社會實踐、操作實踐、動手實踐等責(zé)任”的義務(wù)。

2.厭學(xué)物理，偏科愈演愈烈

當(dāng)學(xué)習(xí)者對物理的反感情緒增加到一定程度，就會進(jìn)一步質(zhì)疑：物理知識跟當(dāng)今自動化、智能化、人工智能、信息化越來越脫節(jié)，越來越?jīng)]有意義；有意無意把經(jīng)典的物理知識等同于“古老”，只能對第二次工業(yè)革命時代的技術(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)典物理的知識如此無用，就應(yīng)該像桿秤、算盤、指南針一樣，退出其歷史舞臺，沒有必要學(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、物理知識滯銷、偏科愈演愈烈等現(xiàn)象并非個案的現(xiàn)實面前，這樣的中學(xué)物理教材就顯得格外的蒼白無力。

3.懷疑科學(xué)，扭曲價值觀

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)疑整個經(jīng)典物理知識是否過時，而且還會再進(jìn)一步質(zhì)疑物理思維、物理方法是否也過時。當(dāng)這種對“真科學(xué)”持否定態(tài)度的“科學(xué)觀”被一次次加強(qiáng)，一旦固化下來會產(chǎn)生強(qiáng)大思維的意識慣性，之后學(xué)習(xí)者對科學(xué)的情感、態(tài)度、價值觀就會被嚴(yán)重扭曲。懷疑科學(xué)推動技術(shù)、推動社會的發(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；遇到新問題不相信科學(xué)，不從科學(xué)的角度去認(rèn)識問題、分析思考問題、能動解決問題，把科學(xué)世界觀和方法論的精髓排除在其選項之外，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、價值觀占領(lǐng)整個世界觀和方法論，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“溫水煮青蛙”的過程，事實上生活中假裝信科學(xué)而真正不信科學(xué)的個案在增加，教材的這個瑕疵絕非危言聳聽。

三、滯后儀器及實例的教學(xué)對策

中學(xué)物理教材編纂的內(nèi)容，尤其基本測量儀器儀表實例等有應(yīng)用意義的知識，應(yīng)該跟上或超前于這個時期的科學(xué)技術(shù)，才能喚起學(xué)習(xí)者對科學(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、科技推動社會的意識，反過來科學(xué)意識喚起后又會促進(jìn)對物理知識的學(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，絕對是七十年代末八十年代初，中國先進(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、熱愛物理、鉆研物理，學(xué)習(xí)的熱情高漲，物理知識自然熱銷。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，物理知識也自然就“滯銷”了。其實這些過時的東西，教材并不是非用不可，這些瑕疵是完全可以克服的。

情況一：有一部分基本的測量儀器儀表。比如數(shù)顯測力計、數(shù)顯千分尺、數(shù)顯游標(biāo)卡尺等，這些儀器與原來簡易的儀器儀表相比，其工作原理沒有變，使用操作過程一樣。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)的方法更簡單、使用的注意事項變少了、測量精度更高了、操作更加簡單易行、更容易學(xué)習(xí)掌握。完全可以不使用那種簡易的，而直接使用數(shù)顯的最先進(jìn)的基本的測量儀器儀表。

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例。比如數(shù)字示波器、數(shù)字萬用表、電子天平、電子溫度計、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)的東西與原來簡易的相比，除外觀不一樣更有現(xiàn)代感、顯示測量數(shù)據(jù)的方式和讀取數(shù)據(jù)的方法更簡單、測量精度更高外，還存在工作原理不一樣的問題，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有聯(lián)系。比如以前日光燈利用鎮(zhèn)流器的自感作用來工作，在燈管啟動時產(chǎn)生瞬時高壓使燈管導(dǎo)通，在啟動后又產(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實用的節(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)用實例無可非議，但生活中的身邊的實例與物理知識不能實現(xiàn)無縫對接時，教材就不能用，轉(zhuǎn)而列舉與物理知識緊密結(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，在工業(yè)生產(chǎn)中尤其電力工業(yè)、自動化有著廣泛的應(yīng)用。教材就可以用“自感傳感器”實例來講述“線圈的自感”知識，取代以鎮(zhèn)流器為實例，這樣就解決了鎮(zhèn)流器技術(shù)陳舊過時的問題。既可以學(xué)習(xí)到物理知識在現(xiàn)代化、自動化、智能化技術(shù)中的應(yīng)用，更不會誤解物理知識過時。

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

參考文獻(xiàn)

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

【責(zé)任編輯 郭振玲】