閆金鐸先生物理教育思想淺識

編者按：本刊顧問，我們尊敬的北京師范大學閆金鐸教授，于今年不幸病逝了。閆先生是我國物理教育界的學術(shù)泰斗，基礎(chǔ)物理教育研究領(lǐng)域的開拓者和奠基人，他的逝世令我們十分悲痛。本刊特邀閆先生的高足，北京師范大學物理學系郭玉英教授撰寫此論文，供廣大教師學習和思考，也作為對閆先生永久的紀念。

中圖分類號：G633.7 文獻標識碼：A 文章編號：1003-6148（2018）12-0001-4

2018年3月19日，我敬愛的導師閆金鐸先生永遠地離開了我們。先生是我國物理教育界的學術(shù)泰斗、基礎(chǔ)物理教育研究領(lǐng)域的奠基人，為我國基礎(chǔ)教育事業(yè)作出了重要貢獻。大半年過去了，他的音容笑貌常浮現(xiàn)眼前，他的諄諄教誨仍回響耳邊。我從上世紀80年代初跟隨先生攻讀碩士，畢業(yè)后留校在先生的指導下工作學習，90年代又跟隨先生在職攻讀博士。30多年來，先生的言傳身教總是伴隨著我，引領(lǐng)著我的專業(yè)成長。先生離去后，我一直想寫一篇文字紀念先生，但面對先生淵博深邃的學術(shù)造詣，著作等的學術(shù)成果，一時不知從何處入手。上月《物理教學探討》雜志社王柏廬先生約我寫紀念文章，我想，學生對導師最好的紀念，應是不斷地學習領(lǐng)會先生的學術(shù)思想，便擬定了這個題目，結(jié)合我的體會談談對先生物理教育思想的粗淺認識。

先生的物理教育思想源自深厚的物理學功底和物理教學與研究實踐。先生1950年入北京師范大學物理系學習，畢業(yè)后留校擔任前蘇聯(lián)物理教學專家的翻譯，做理論力學、熱力學與統(tǒng)計物理、電動力學以及量子力學的助教工作，此后獨立承擔了物理實驗、理論物理、普通物理、熱力學四門課程的教學工作，還做了與低溫超導有關(guān)的科研工作。從1956年到文革前，參與了《物理通報》（原物理學會會刊）的編委工作，深入了解了中學教學并逐步形成了自己的看法。文革后進入北師大物理學系的教法組，開始了系統(tǒng)的物理教育科研和教學工作，講授教材教法課程，擔任中央電大普通物理學課程的主講教師。先生在電大講的物理課形象生動，深入淺出，注重學生對基本方法的理解和掌握，不僅深受學員好評，清華、北工大等許多高等學校的大學物理教師也爭相收看學習，先生成了當時名符其實的“電視明星”。至今仍有教師在博客中寫道：“從閆先生的課里，真正感受到什么是物理學，什么是上物理課?！?/p>

先生在教學和科研實踐中不斷汲取古今中外教育家的先進教育理念，逐漸形成和發(fā)展了具有中國特色的物理教育思想，這些思想通過先生的講課體現(xiàn)在課堂上，通過先生的學術(shù)活動、著作和教材引領(lǐng)著我國的物理教育研究與實踐。我學習先生的物理教育思想始于20世紀80年代初先生編著的《中學物理教材教法》，由此對本學科產(chǎn)生了濃厚興趣，決定報考碩士研究生。在這本書中，先生系統(tǒng)論述了中學物理的教學目的、原則、環(huán)節(jié)、方式、手段等，并對中學物理教材進行了深入分析，比較系統(tǒng)地展現(xiàn)了先生的物理教育思想。此書后來的版本，以及先生和我合作主編的《中學物理新課程教學概論》，都是在先生學術(shù)思想精髓的基礎(chǔ)上，進行與時俱進的修訂與補充。在90年代初出版的《物理教學論》中，先生闡述了孔子、柏拉圖、夸美紐斯、赫爾巴特、杜威等古今中外教育家的重要教學論思想，論述了物理教學論的性質(zhì)、對象和研究方法，為本學科的發(fā)展奠定了理論基礎(chǔ)。后來又陸續(xù)出版了《初中物理教學通論》《中學物理教學概論》《現(xiàn)代教學百科全書》《學科現(xiàn)代教育理論書系·物理》《科學技術(shù)社會辭典·物理卷》《新世紀版義務教育物理教材》等著作和教材。先生的思想博大精深，涉及到物理教育的方方面面，受文章篇幅所限，我僅從以下幾點談談自己的學習體會。

1 中學物理教育要體現(xiàn)物理學科的本質(zhì)特征

本次高中物理課程標準修訂，在學生發(fā)展核心素養(yǎng)框架下，重新深入探討了物理學科的教育價值，提出了物理學科核心素養(yǎng)，包括物理觀念、科學思維、科學探究、科學態(tài)度與責任四個方面，并用以統(tǒng)領(lǐng)物理課程的設計。早在上世紀80年代初，先生就提出并探討了物理課程設置問題，在《物理教學論》中，將“體現(xiàn)物理學的基本內(nèi)容、特點和方法，發(fā)揮其應有的作用”作為制定物理課程內(nèi)容的第一條原則。先生指出：物理學的知識，是自然科學和現(xiàn)代工程技術(shù)的重要基礎(chǔ)，物理學的方法已具有普遍方法論的意義。物理學的發(fā)生和發(fā)展過程，對培養(yǎng)學生智力，提高能力，培養(yǎng)辯證唯物主義觀點、科學態(tài)度和創(chuàng)造精神，有著極其豐富的價值。也就是說，物理學的內(nèi)容、特點和方法，在培養(yǎng)全面發(fā)展的人的過程中，起著極其重要的作用。先生的這一段話，極其精煉地概括了物理學的知識、方法、發(fā)生發(fā)展過程對于學生發(fā)展的教育價值，包含了物理學科核心素養(yǎng)的基本要素，在注重發(fā)展學生核心素養(yǎng)的今天重新閱讀這段話，使我有了更深刻的體會。

物理教育的根基是物理學科。要認識物理學科的教育價值，首先要認識物理學科的本質(zhì)特征。為此，先生在《物理教學論》中系統(tǒng)梳理了物理學的內(nèi)容，論述了物理學的主要特點，重點強調(diào)了觀察、實驗和科學思維，指出物理模型的建立、物理概念的形成、物理規(guī)律的得出，以及重大的發(fā)現(xiàn)，都是觀察、實驗同科學思維相結(jié)合的產(chǎn)物。先生結(jié)合物理學的內(nèi)容深入討論了物理學中科學思維的突出表現(xiàn)：第一是科學的抽象和概括，即建立理想化模型和概念；第二是科學的判斷，即運用概念對事物、現(xiàn)象得出結(jié)論的過程；第三是科學的推理，包括歸納、演繹和類比。創(chuàng)新也是先生一直關(guān)注的要素，在許多著作中都有論述。由此可見，2017版《高中物理課程標準》提出的物理學科核心素養(yǎng)，其中的科學思維的四個要素——模型建構(gòu)、科學論證、科學推理、質(zhì)疑創(chuàng)新，都是建立在先生提出的科學思維要素的基礎(chǔ)上。

2 中學物理教學的目的是培養(yǎng)全面發(fā)展的人

立德樹人是我們當前關(guān)注的重要目標，先生很早就提出物理教學要培養(yǎng)學生的高尚品德。改革開放以來，先生多次主持和參加了中學物理教學大綱的修訂工作。先生常說，中學物理教學，與其他學科一樣，都應體現(xiàn)中學教育的總目標，并為總目標的實現(xiàn)作出應有的貢獻。他結(jié)合對物理學科教育價值的分析，將中學物理教學的目的概括為：掌握基礎(chǔ)知識；培養(yǎng)學生能力；激發(fā)學生興趣；培養(yǎng)高尚品德。有人說，本世紀初基礎(chǔ)教育課程改革首次提出了三維課程目標，對此，先生置之一笑：我們中學物理課程目標從來就不是一維的。

先生不僅注重物理課程目標的全面性，而且特別關(guān)注不同方面目標之間的內(nèi)在聯(lián)系，專門論述了知識、方法和能力的關(guān)系。先生指出，知識是人們在實踐活動中對客觀世界的認識和總結(jié)，主要是反映自然現(xiàn)象和事物本質(zhì)屬性的概念和規(guī)律。而方法是認識事物、探索知識和運用知識的手段，是影響活動效率的基本因素。要使學生通過物理課程的學習，掌握觀察、測量和做實驗的基本方法，學會對事物、現(xiàn)象分析綜合的方法，進行科學的抽象、概括和推理，認識到自然和科學本身不是凝固不變的，而是發(fā)展、變化的，以實事求是的態(tài)度，按科學的途徑、方法進行探索，善于發(fā)現(xiàn)問題、分析問題和解決問題。知識是培養(yǎng)能力的基礎(chǔ)，只有在掌握知識的過程中才能發(fā)展能力，而能力又制約著掌握知識的快慢、深淺、難易和鞏固程度，能力的提高又為掌握知識提供了有利條件，只要學生具備了較好的能力，就可以主動地、自覺地去學習。

先生提出，在傳授學生知識、培養(yǎng)學生能力的同時，還應注重科學精神的滲透。所謂科學精神，主要是指尊重事實、實事求是、嚴肅認真、按科學規(guī)律辦事的態(tài)度。培養(yǎng)學生相信科學、熱愛科學，鼓勵學生提出問題和發(fā)表自己的看法，組織他們進行必要的討論，并盡可能地組織各種形式的課外活動，充分發(fā)揮學生的主動性和創(chuàng)造精神。

3 處理教學內(nèi)容要“一少、二精、三活”

當前大家都在關(guān)注核心素養(yǎng)，在教學內(nèi)容上注重核心概念，國際科學教育領(lǐng)域也提出“少就是多”的理念，并得到普遍認同。其實，早在上世紀末，先生就提出了處理教學內(nèi)容的“一少、二精、三活”原則，并有以下精彩論述：“少”的目的是分清主次，突出重點，從實際出發(fā)，精選內(nèi)容，少是為了學生能真正學到點東西；“精”是指對最有生命力的、最重要的基礎(chǔ)知識學得扎實一些，學得好一些；“活”是把知識和能力統(tǒng)一起來，能夠把所學的知識轉(zhuǎn)變?yōu)樽约旱膶嶋H行動，能夠舉一反三，以一貫十?？吹浇裉斓奈锢碚n堂上，仍有許多教師過分關(guān)注授課的知識容量，而不關(guān)心學生到底學到了什么，學懂了什么，更加體會到先生提出這條教學原則的必要性和深遠意義。

先生從物理學科的本質(zhì)特征出發(fā)，結(jié)合中學教育的目的和學生特點，對哪些內(nèi)容屬于必要的物理基礎(chǔ)知識也有明確論述。物理學是自然科學中的一門基礎(chǔ)學科，是研究物質(zhì)運動最一般的規(guī)律和物質(zhì)的基本結(jié)構(gòu)及其應用的學科。作為中學教學科目的物理課程，使學生掌握所謂的物理基礎(chǔ)知識，指的是物理學最初步、最基本的知識，它是今后進一步學習科學技術(shù)，參加生產(chǎn)勞動和有關(guān)實際工作所必備的知識。也就是說，使學生具有與現(xiàn)代化生產(chǎn)和現(xiàn)代科學技術(shù)發(fā)展相適應的中等文化修養(yǎng)。因此，把在當前工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和現(xiàn)代化科學技術(shù)中應用最廣泛，物理學中最重要、最基本的主干知識，確定為中學物理的教學內(nèi)容，廣泛地聯(lián)系實際，擴大學生的知識面，再根據(jù)學生現(xiàn)有的基礎(chǔ)、智力發(fā)展水平和潛力，確定教學內(nèi)容的深度和具體要求。先生這里所說的主干知識，與我們今天所重點關(guān)注的學科核心概念完全一致，體現(xiàn)了物理知識重要的教育價值，這就是物理觀念發(fā)展的基礎(chǔ)。

4 用啟發(fā)式和探究式教學，激發(fā)學生學習物理的興趣和內(nèi)在動機

先生的物理教學深受學生歡迎，用的就是啟發(fā)式教學。先生的啟發(fā)式教學思想來源于孔子的“不憤不啟，不悱不發(fā)”，結(jié)合自己的教學實踐，將其靈活運用于物理教學之中。在先生的課上，學生不可能分散注意力，因為先生不但講課形象生動，妙語連珠，而且常用認知沖突，針對學生的錯誤概念設置陷阱，學生一不小心就陷進去了，由此引發(fā)學生深入思考。先生強調(diào)，學生是物理教學的主體，為了促進學生學好物理，首先應當讓學生喜愛物理，培養(yǎng)學生對物理的興趣，因為興趣是推動學習的一種最實際的內(nèi)部動力。教學應從讓學生感到“有趣”入手，通過創(chuàng)設與學生生活相關(guān)的物理情境，利用學生的好奇心理，通過實驗、板書、多媒體設備甚至生動有趣的語言，引導學生的觀察與思維，將這種無意識的注意轉(zhuǎn)化為有意識的注意。在遇到困難時，鼓勵學生堅持不懈，磨礪學生的科學精神，最終解決問題并達到對物理的熱愛。

先生對啟發(fā)式和探究式有獨到的見解，認為啟發(fā)式與探究式雖然名稱不同，但其本質(zhì)卻是一脈相承的，即激發(fā)學生的主觀能動性，調(diào)動學生積極思維。先生常說，不要看形式，而要看實質(zhì)。一句話，凡利于調(diào)動學生認真觀察、實踐，并積極主動地思維，通過學生動手、動腦，探索知識，運用知識，完成認識上兩個飛躍的教學過程，才是真正的啟發(fā)式或探究式教學。啟發(fā)式并不能簡單地理解為“提問”的方式，先生舉了一個生動的例子：教師問“玻璃儀器容易不容易壞？”答曰“容易”，又問“搬運時應當怎樣？”答曰“小心放置，輕拿輕放”，這種回答對于中學生來講，絕不是啟發(fā)式，因為并沒有調(diào)動學生的積極思維活動。演示實驗或?qū)W生動手實驗也不一定是探究式，即使在一堂課上，教師做了很多演示實驗，或者在學生實驗課上，學生按照教材上寫的實驗步驟，一步步親自動手實驗，也可能是注入式；相反的，如果采用講授法，教師用生動的語言，學生積極思維，也可以是啟發(fā)式或探究式的。

很多人認為科學探究是新世紀基礎(chǔ)教育課程改革才倡導的。早在上世紀80年代初，先生主編“五四學制”初中物理教材時，就采用了引導學生開展探究的編寫方式。首先通過“觀察與思考”欄目，通過觀察實驗或生活中的現(xiàn)象創(chuàng)設情境，激發(fā)學生的學習興趣，引導學生觀察思考，了解現(xiàn)象，發(fā)現(xiàn)問題；再通過“分析與結(jié)論”欄目，引導學生根據(jù)觀察實驗獲取的資料和已有知識，分析問題，認識本質(zhì)，得出結(jié)論；最后通過“應用與練習”欄目，給學生提供真實情境，讓學生運用所學到的知識解決問題，獲得成就感，引發(fā)學生求知的飽滿情緒，鼓勵學生熱愛科學，逐漸樹立勇于攀登高峰、克服困難的意志。這套教材是我國出版的第一套按照科學探究的思路編寫的初中物理教材，也是現(xiàn)在發(fā)行的北師大版義務教育教科書《物理》的基礎(chǔ)。

5 用物理學的研究方法開展基于實證的物理教育研究

自從跟隨先生讀研究生，先生就要求我們將物理學的研究方法應用于物理教育研究，倡導“小題大做”，圍繞“小題”開展實證研究。所謂“小題大做”，就是不要貪大求全，要抓住一個具體問題，開展深入細致的實證研究，這與國際物理教育、科學教育研究領(lǐng)域采用的方法是完全一致的。先生在《物理教學論》中，概述了常用的具體研究方法，包括觀察、調(diào)查和實驗，并帶領(lǐng)我們開展了“社會對中學物理知識需求情況”的調(diào)查研究工作。記得當時我們幾個同門的研究生，都采用了實證和統(tǒng)計方法做了碩士論文。我的論文題目是《物理思維能力的因子分析（下轉(zhuǎn)第10頁）（上接第3頁）模型及主因素研究》，先生還把發(fā)表的論文作為研究案例收錄在《物理教學論》書中，這對我是極大的鼓勵，引導著我在實證研究的路上走到了今天。我和我的研究生們?nèi)〉玫某晒?，都和先生的引領(lǐng)分不開。

在跟隨先生工作學習的幾十年中，我深深體會到，先生是應用物理學思想方法的典范。在每一次和先生討論問題時，先生總會問：本質(zhì)是什么？關(guān)鍵在哪里？認識事物看本質(zhì)，解決問題抓關(guān)鍵，這是物理學的思想方法，也是先生以身示范的物理教育思想的精髓所在。由此，先生才能在物理教育這個跨學科、綜合性和實踐性很強的研究領(lǐng)域中，高瞻遠矚，引領(lǐng)我們沿著正確的學術(shù)方向不斷前進。

今年12月26日正逢先生88周年誕辰紀念日，謹以此文紀念先生。

參考文獻：

[1]閆金鐸.中學物理教材教法[M].北京：北京師范大學出版社，1981.

[2]閆金鐸，王志軍，余國祥.中學物理教材教法[M].北京：北京師范大學出版社，1998.

[3]閆金鐸，郭玉英.中學物理新課程教學概論[M].北京：北京師范大學出版社，2018.

[4]閆金鐸，段金梅，續(xù)佩君，等.物理教學論[M].南京：江蘇教育出版社，1991.

[5]閆金鐸.四年制初級中學實驗課本 物理[M].北京：北京師范大學出版社，1989.

（欄目編輯 廖伯琴）