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【科学网】问诊国民科学素养 院士专家聚焦物理学教育困境

 

时间:2017-07-19
来源:科学网  【责任编辑:】
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  “一门外语对高考的贡献相当于五门物理,或者五门化学、生物。”中科院院士、清华物理系教授朱邦芬在近日举行的中科院学部第二届科学教育论坛上谈及某地的高考改革时说。

  科学教育现状如何?影响国民科学素养的症结在何处?科学教育又该走向何处?会上,多位院士专家以物理学教育为切入点,深入剖析了当前我国科学教育的问题所在。

  碎片化的物理教育

  “这些科学学科,在高考中贡献低得可怜。”朱邦芬补充说道。他以物理学为例,分析了自然科学学科在当前高考中的贡献,并就这些学科权重降低给学生和家长带来认识上的偏差表达了担忧。

  当前物理学科的高中新课标已实行十年,主要由两个必修模块和两个选修模块构成。其中两个选修模块为文科生、理工科生和技校生等不同类型的学生准备,由学生自主选择。

  然而,在高考指挥棒下,一方面选择的自主权并没有交到学生手中,而是由各地区不同学校衡量自身优势后作出的综合选择,更重要的是,这样的模块也带来了学生物理基础的下降。

  “高中物理总的来讲学科体系呈碎片化,造成中学生物理知识结构性欠缺,比如电磁学部分没有包含在必修内容里面。”朱邦芬说。

  虽然,新课标在运行过程中,也做出了很多积极的改变和调整,但物理课的必修学分却从以往的6学分减少到了4学分,这一趋势加剧了专家的担忧。

  专家表示,力学方面没有动量、角动量这些概念的学习,也缺少曲线运动、万有引力的知识训练,这意味着卫星发射过程中的基本原理都不了解。在电学里面,只学习静电场、欧姆定理,但却没有磁学、没有电磁场、没有电磁感应这些基本概念。

  “也就是说如果作为一个合格的标准,将来我们国家合格的高中毕业生物理知识将少得可怜。”朱邦芬说。

  谁赢了高中就赢了未来

  专家为何专注于物理学教育,并对高中教育如此关注?

  有分析显示,通过统计近几十年诺奖获得者的本科专业发现,诺贝尔生理医学奖获得者中有超80%不是学生物出身;诺贝尔化学奖获得者,约有近70%本科并非化学专业;但诺贝尔奖物理学奖得主,却只有18%本科为非物理专业。

  “这说明一个问题,显然作为物质科学来讲,研究所有物质的最基本运动规律的物理学,当然是最基础的。”中科院院士杨玉良说。

  物理学的基础性,令专家对物理学教育与国民科学素养之间的关联十分关注。

  “学习物理的过程,是培养学生逐步建立起科学思维的准则跟方法,所以对很多问题可以根据基本原理加以独立思考作出判断,而不会看到微信上的一条新闻就相信。”朱邦芬说。

  专家同时指出了人们对高中物理定位的认识误区——高中物理并非培养物理学家或工程师,而是面向大众的基础科学素养培训。

  “对于很多文科生而言,他的理科基础可能就是高中时候打下的,实际上高中是培养一个人全面发展的关键阶段,此时过早的偏科非常不利于我们国家整体国民素质的提高。”朱邦芬说。

  难觅真爱物理的人才

  “我让学生修改一下毕业论文,他却和我说差不多了,文凭都有了,不用改了。”中科院院士沈保根注意到,即使是物理学博士,也可能并非真正对这个学科感兴趣,而只是为了拿一纸文凭找工作。

  这样的现状,引起了与会专家的共鸣,也令专家感到担忧。“当前的基础教育好像很难培养出真正对物理学感兴趣、有个性的年轻人。”沈保根遗憾地说。

  为了找工作而不愿认真修改论文的研究生,反映了物理学学生的浮躁,然而这样的浮躁情绪在中学教育中便已有迹可循。因为考试“赋分”制度,许多学生的精力已从学好知识,转移到如何利用“田忌赛马”的技巧获得好成绩。这不但不利于打牢基础知识的底子,也助长了学生“投机取巧”的心态。

  而专家们也注意到,许多教师在物理课教学中也不再通过写黑板板书来演示公式推导过程,取而代之的是PPT幻灯片演示。专家担心,这种看上去简便快捷的教学方法,也将对学生思辨思维的养成带来不可估量的影响。

  “现在的年轻人即使从事理论科学研究,都缺乏基本的公式推导能力,很简单的推导,你在科学当中逻辑思维最基本的要求,这方面能力就很差。但是这方面能力没有的话,不仅仅是理论推导能力差,他在物理从事科学研究时的思辩能力也会受到影响。”杨玉良说。

  物理学教育所存在的种种问题令与会专家一致认为,对当下的很多教育措施应当进行回顾与反思,并通过吸收国内外先进经验,摸索出一条适合中国的科学教育之路。而当建立起了完备的科学教育体系,提升国民科学素养才有可能不再是难题。

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