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专栏策划前言

编研一体,学术立社,此则人民教育出版社作为具有出版资质的国家级课程教材研究单位坚守60多年之信念。2010年12月,人教社申请的国家社科基金重大项目──“中国百年教科书整理与研究”终获批准(课题批准号:10&ZD095),数百名编辑人员与国内相关高校、科研院所的学者共预其事。廓清百年教科书发展之轨迹,探寻近代以来我国中小学课程、教材演变之规律,功在当下,利泽久远。自2012年2月始,《中华读书报》特别开设“中国百年教科书整理与研究”学术随笔专栏,将次第选录本课题研究者之学术随笔,以飨关心我国教科书事业发展的各界人士。今在人教网上以专题形式再现之,以飨关心我国教科书事业发展的各位网友。

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第七十三期

清末、民国时期的中学物理实验

人民教育出版社物理编辑室 付荣兴

  鸦片战争后,随着“西学”进一步“东渐”和中国新式学校的开办,近代物理学也开始逐步渗入到中国的学校教育。1902年颁布的《钦定学堂章程》和1904年颁布的《奏定学堂章程》标志着中国近代学制的诞生,物理学也首次以法定形式系统地进入中学教学。

  物理自诞生之日起,物理实验及其教学始终是物理教学的重要组成部分。在政府颁布的各种章程、课程标准中,都对物理实验内容作了较为详细的规定,各种版本的教科书也都非常强调物理实验的重要性。

  课标对实验的要求

  清朝末年,清政府先后颁布了两个“学堂章程”,其中对中小学的学制、教学时间、各年级的教学内容和教学要求都做了规定。《钦定中学堂章程》涉及物理的内容仅有开课年级和课时数,这个章程未及实行。1903年清政府重新拟订学堂章程,于1904公布,即《奏定学堂章程》。关于物理,《奏定学堂章程》有这样的要求:“物理当先讲物理总纲,次及力学、音学、热学、光学、电磁学。凡教理化者,在本诸实验,得真确之知识,使适用于日用生计及实业之用。”这里提到的“本诸实验,得真确之知识”,说明当时章程的制定者已认识到物理实验的重要性。

  民国初期,改革了清末的癸卯学制,提出并颁布“壬子癸丑”学制。新学制明确了中学阶段把物理学作为一门独立的学科开设。1912年《中学校令施行规则》指出:“物理化学宜授以重要现象及规律,并器械之构造作用,元素与化合物之性质,兼课实验”。但教学内容并没有具体说明。

  1922年,为了适应社会变化的需要,对原有的学制进行改革,颁布并施行了“壬戌学制”。1923年以后,全国教育联合会公布了《新学制课程标准纲要》,在其中的《初级中学自然课程纲要》“毕业最低限度的标准”里要求:“能为简易之实验,以解日常生活之科学原则”“对于天然界事物,须有较正确之观察能力”,在《高级中学第二组必修的物理学课程纲要》中,提出了44个物理实验,并在“说明”中指出:“试验之多少不必规定,然一年中每人至少须做三十以上之试验,实验时当注意器具之使用,观察之精粗,养成学生有精密之观察力”。纲要重视简易实验,强调观察能力,体现了实验在物理教学中应起的作用。

  1927年南京政府成立后,鉴于初中“自然科”施行混合制在师资、课本方面都有困难,教育部于1929年颁布了《初级中学自然科暂行课程标准(混合的)》《初级中学理化暂行课程标准(分科的)》和《高级中学普通科物理暂行课程标准》,供各校选用,这次颁布的标准较1923年的标准又进了一步,对物理课程的要求更加完善和具体。1932年,国民政府教育部根据各方对暂行课程标准的意见,将暂行课程标准修改成正式课程标准并予以颁布。在《初级中学物理课程标准》的“教学目标”中提出:“(1)使学生了解常见之简单物理现象;(2)养成学生观察自然界事物之习惯并引起其对于自然现象加以思索之兴趣;(3)使学生练习运动官能及手技,以增进其日常生活上利用自然之技能。”这三条教学目标都与实验教学密切相关,同时规定了31个学生实验。在《高级中学物理课程标准》的“教学目标”也提出:“训练学生运用官能及手技,以培养其观察与实验之才能”。在时间支配中规定:“实验第三学年每周一次,每次2小时”,强调培养学生的动手能力。规定了41个学生实验,这些实验中定性的多,定量的相对较少。这个标准中还增加了实验室中应注意各点的内容。

  1936年,国民政府对物理课程标准进行了修订,修订后的标准对原标准的授课内容作了调整,标准的框架及格式基本没有变化。对实验的要求,可能是考虑到仪器设备和课时的不足,以及初、高中内容的整合,初中学生实验由原来的31个减少为16个,要求也有所降低,如原来的“实验(四)直角三角形各边之关系、π之值”,修改为“直角三角形各边之关系”等。高中学生实验也由原来的41个减少为35个。1936年的课程标准实施才一年,抗战就开始了,为了适应“抗战建国”的需要,国民政府教育部再次修订各科课程标准。1941年,颁布了《修正初级中学物理课程标准》和《修正高级中学物理课程标准》。将高中物理学生实验分为甲组和乙组,规定甲组学生实验每周一次,每次两小时;乙组学生实验每两周实验一次,每次两小时。初中和高中甲组学生实验内容与1936年的标准相同,高中乙组规定了23个学生实验。1948年抗战结束后,国民党政府颁布新的课程标准,即《修订初级中学理化课程标准》和《修订高级中学物理课程标准》,该标准要求初中理化合科,高中阶段物理和化学分科开设。理化科共规定了18个学生实验(其中理、化各9个),实验内容进一步减少。高中学生实验由1936年的35个减少为32个。

  教科书中的物理实验

  清朝末期的“学堂章程”,虽然对物理课中的实验教学,包括仪器设备和教学要求等,都做了一些原则性的规定,但并没有对物理教学内容作具体的规定,所用教科书大多也是从西方国家(日、欧、美)的教科书翻译、改编。代表性的有:1904年商务印书馆出版的美国人何德赉著、谢洪赉译的《最新中学教科书·物理学》,1905年上海昌明公司出版社出版的陈文哲编译的《物理教科书》等。这些教科书中的实验内容非常丰富,实验的主要作用是展示物理现象、培养学生实验技能。

  在何德赉《最新中学教科书物理学》中,几乎在每一节的末尾都设有“实验室功课”,这些内容相当于现在教科书中的“学生实验”,共计191条。内容从实验数据记录、基本测量工具,如卡尺的使用,到物理学定律的验证等。在第一节“实验室功课”中,强调了“实验室功课”的作用,以及“实验室功课”与普通教室上课的不同:“一则专重试验,考察未知之理。一则专重领悟,理会已发之蕴”。同时介绍了实验的基本方法及注意事项。这里就有通过实验培养学生基本能力和科学素养的思想,而不仅仅是学习知识。

  民国初期的新学制调整了中小学的学习年限,增加了中小学规定学习的科目门类,明确了中学阶段把物理学作为一门独立的学科开设。这一时期打破了中等学校物理教科书以翻译为主的局面,出现了由中国人自己编写、以教育部审定后发行的私人编写的教科书。其中有代表性的有:1913年商务印书馆出版的王兼善编的《民国新教科书·物理学》;1914年中华书局出版的黄际遇编的《中华物理学教科书》等等,这些教科书中的实验内容差别很大。

  王兼善编的《民国新教科书·物理学》中有实验内容较多,编者在“编辑大意”中就指出:“书中试验与理论常相辅而行。理论常由试验引出或以试验讲之。俾学者知识试验之要用而养成其崇尚试验之心”。粗略统计,全书共有演示实验117个,有些实验是简单易行,目的是使学生知道,物理学上的规律是由实验得出的,而不要把物理定律一条一条死记。尤为可贵的是,书中的实验还注意培养学生的兴趣。在黄际遇编的《中华物理学教科书》中,可能是考虑到教学经费及仪器的缺乏,实验内容相对较少,且大都简单提到某个著名实验,具体细节的叙述很少。

  民国中期,随着课程标准的出台,中学物理教科书的发展有了依据,内容相对统一、规范。这时期主要教科书有:商务印书馆出版的复兴系列教科书,中华书局出版的张开圻包墨青编著《新课程标准适用初中物理》,开明书店出版的戴运轨编著《开明物理学教本》,等等。由于课程标准没有规定演示实验的教学内容,各种教科书的演示实验内容差别较大,与清末民初时期的教科书相比,实验数量相对要少一些。这一时期,中学物理教学内容逐渐充实,注重实际知识传授并开始重视实验在教学中的实施,强调实验的可操作性。例如在《开明物理学教本》的编辑大意中就指出“本书所采的实验,顾虑到设备和教授上的方便,力求简单。各种实验都是屡经试验,确实可靠的,教师学生可照行无疑。”对于学生实验还配有独立的实验教材。民国后期,由于战争的影响,形势需要更多的人力、物力投入战争,这一时期的教科书大都是在1937年前出版的教科书的基础上修订而成。

  实验在教学中实施

  虽然课程标准和教科书都非常重视物理实验,提出了很多要求,但在实际教学中很难落实。正如中华书局出版的《高中物理学》编者仲光然所指出的“学生自己实验在教育的立场上讲,当然是极其重要的工作,应与教室讲解并重,但事实上非常困难,世界上任何事情,理论与事实,往往不能一致,在物理教学上,学生自己实验,亦难逃此例。”物理实验不受重视的原因很多,主要有两条:

  一是传统经学教育方法的影响,教师不重视实验。在课堂上,呆读、死记是主要形式。民国学者何新发举了这样一个例子:“曾见某初中某先生之教授杠杆也,曰分三种。绘图黑板,以明某图之属于某种杠杆,支点也,阻力也,动力也,分布清楚,丝毫不混。以言物理,理固如是,以言教法,法亦甚善。但听者所得之影像,不过纸上谈兵,一篇洋八股之图解而已,岂有他哉?实则杠杆之例,常与吾人生活中接触者,随处皆是。剪刀天平,属于身外,手指手臂,属于身上,教者稍加注意而提醒之,指示之,有物于此,再说其理,理即奥妙,何难之有?”这种状况在当时是比较普遍的。

  二是仪器设备的严重匮乏。清末、民国时期,能够具备教学仪器设备的学校少之又少,这在客观上极大地阻碍了物理实验的开展。清末新学堂面临的主要问题之一就是“设备极行简陋”,民国时期学校教育状况有所改善,但是理化教育仍然是最薄弱的环节。

  实验教学是一个永恒的主题。尽管顾虑到器材、课时等诸多因素,各种教科书中的实验有多有少、内容有简有繁,但是都强调实验的重要性。长期以来,由于仪器设备的缺乏以及师资水平限制等原因,我国的中学物理实验教学开展的并不是很好。因此,必须要重视实验教学在课堂中的落实,教科书中的实验内容要进一步与实验器材、课时、学生水平等相适应,方便实验教学在课堂中的实施,充分发挥实验在物理教学中的作用。

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