本该有趣的物理课，孩子为何望而生畏
我们很难理解的是，为何物理学成了一门让很多孩子望而生畏的学科。且不说物理课最有趣，起码应该是很有趣的，而有趣的课程不应让人生畏。可实际情形恰恰是倒置的。
仔细检讨我们的教学，恐怕题海战术式的训练难辞其咎。生动有趣的内容，被机械的背诵解题套路和枯燥无味的刷题取而代之。在这样的教学方式面前，学生内心深处对物理的一点兴趣，也会被消磨殆尽。
■蒋平 马世红 蒋最敏
2006年8月，上海市发布了“二期”课改的重要成果之一———上海市中学物理课程标准。这一标准实施至今已十年有余。
根据惯例，几年前上海市即启动对该标准的修订。上海市中学物理教育教学研究基地在前期工作的基础上，继续修订目前执行的“上海市中学物理课程标准”，并在此基础上组织教材修订。为此，基地从2016年成立伊始，便开始启动广泛深入的调查和比较研究。调查对象主要集中在三个方面：国外中学物理 (科学) 课程标准；全国中学物理课程标准，并与上海市现行的课程标准进行比较；当前上海市中学物理实际的教学状况。
调查、比较的目的在于获得启示，以使修订后新的课程标准能符合中学物理学科的教学规律，符合社会主义核心价值观，符合国家和人民的期望。
总的来看，这一阶段的调研使我们有以下几方面的认识和体会。将这些认识作一比较全面、系统的梳理，将有助于下一阶段课程标准和教材的修订。
物理课程承担的教学目标究竟是什么？
学校教育的根本目标是“立德树人”，这一总目标必须通过实施各门课程的教学来实现。此前，二期课改提出适用于各门课程的三维培养目标，即知识与技能，过程与方法，情感、态度与价值观。而即将发布的全国普通高中物理课程标准明确指出，为了深化课程改革，落实“立德树人”的根本任务，高中课程修订的首要任务便是“凝炼”核心素养，并指出核心素养是三维目标的综合表现。我们认为，这一精神同样适用于初中。
物理学是一门科学类课程，注重科学素养的培育是当然的功能和职责。我们认为这和三维目标并行不悖。实际上，三维目标为学科科学素养界定其所应表现的方面和范围；而核心素养则是三维目标的综合性实际体现。
我们应培育的核心素养，并非指物理学家的造诣和风采，而是指物理学范畴内的基本品格和能力。就中学物理课程而言，包括初中与高中，在学生完成物理课程学业时必须初步形成、具备的科学核心素养应表现在这几方面：
一是物理观念。应用物理观念观察、认识、理解客观世界，包括自然和社会。物理观念包括物质的观念、运动的观念、相互作用的观念和能量的观念等。
二是物理思维，即运用物理学方法思考面对的问题。物理学方法包括抓住主要因素的近似方法、建立模型的方法、在客观事实的基础上运用实验检验理论的实证方法和运用数学演算与逻辑推理的思维方法等。建模是物理学典型的带有特征意义的思维方法。所谓“真空中的球形母鸡”这类调侃之语，恰恰从反面说明了建模在物理学思维方式中的重要地位。至于控制变量法、等效替代法、类比法、模拟法等都是这些物理学方法在不同问题中的具体表现。
三是尊重事实、探求真理的科学精神，包括在探寻真理的过程中自觉运用物理学方法，提倡、坚持认真刻苦、坚韧不拔、百折不挠的作风，以及和他人合作、交流的精神。
四是科学态度与社会责任。认识并养成应该具有的科学态度和应该担当的社会责任，包括勇于宣传、坚持物理学的真理，旗帜鲜明地反对伪科学的态度与责任。
物理课程的三维培养目标正是指明应在这三个维度上具体地、综合地形成和培育学科的核心素养：知识与技能表明应通过物理知识的传授初步建立物理学观念，初步掌握物理学的思考、计算、推演和实验方法；过程与方法就是运用物理学方法认识问题、探求答案、规律和真理的过程；而情感、态度、价值观正是科学态度、社会责任的表现。
显然，我们的目标不是培养物理学家。我们的目标是作为一个践行社会主义核心价值观的未来劳动者、建设者所应具备的和物理学有关的基本知识、品格和能力，并且将这些品格和能力在将来应用于物理学以外的领域，去认识、理解、甚至改造自然和社会。
中学物理课程的“结构”出了哪些问题？
当前上海市执行的原课程标准，无论初中还是高中，都将基础型课程部分分为物质、机械运动、电磁运动和能量四个主题。这固然有其道理所在。例如，将机械能、电磁能统一于能量主题之中，体现了物理学的统一性，也在一定程度上呈现出物理学之美。然而，就教学实践而言，这样的安排未见得最为合理、有效。
实际上，如果在机械运动部分讲授机械能，在电学部分讲授电能应该更为自然。因此，我们建议中学物理教学的内容结构仍按学科分支安排，即所谓的力、热、声、光、电，再加上信息时代的物理学应用简介 (包括近代物理学的一些基本概念)。
在课程内容方面，现行课程标准与教材似也有不甚合理之处。仅以初中为例。在杠杆平衡部分，表述杠杆平衡的条件是“动力与动力臂的乘积和阻力与阻力臂的乘积相等”，但却只字不提力矩。姑且不论区分动力与阻力，从物理学的观念看来是否必要，我们觉得，既然已有力和力臂的概念，引进力矩仅一步之遥。而且，有了力矩的概念，杠杆平衡的条件反而更容易接受，更容易理解和记忆。现在给人的印象是，明明再上一步就可达顶点了，却莫名其妙地停了下来。
又如凸透镜成像规律。不知为何一个简单的公式 (像距倒数和物距倒数之和与焦距倒数相等)“秘而不宣”，却让学生苦苦“探究”、记忆不同物距下的成像结果。其实，必要的计算，包括推演，是通过物理教学培育学生逻辑思维方式这一基本素养的必要手段。如果连透镜成像公式这一只涉及算术计算的内容都“忽略不计”，如何能侈谈核心素养的培育？
再有，习惯上物理学的教学顺序是先电场后磁场。然而，现有的初中教材只有磁场，电场部分竟告阙如。学生可以知道磁感应线，却对电场线一无所知。如果补充一点静电学的内容，例如电场和电场线，不仅知识的完整性、系统性得以保障，在讲授磁场时便可采用类比的方法，方便不少。这样做的好处，足以抵消增加电学部分课时带来的困难。
物理课如何实现从“鸡肋”到“佳肴”的蜕变？
当下，科学探究受到各方特别是教育主管部门的高度关注，被视为科学教育应该培养的核心能力以及教学的主要方式。愿望当然是积极的。但是，科学探究必须建立在深厚的知识积淀基础之上，并非一般青少年所能胜任。作为初中学生，最重要的是学习、掌握人类知识宝库中已经建立的、公认的与课程有关的基本知识和规律，并且将掌握的知识应用于学习、生活，而不是去探究未知的世界，将探究作为核心能力的目标既无必要也不实际。
事实上，在教学实际中，一线教师往往将探究应用于观摩性、检查性教学，在常态化教学中并不经常采用。且不说其他因素，单是课时就不允许。而且，这类“探究”有时给人以为探究而探究的印象。对初中学生而言，科学探究可以也应该作为一种教与学的方式，作为需要培养和初步形成的一种能力、一种素养。学生可以也应该对科学探究有所认识、有所了解、适当实践，但不应视为主要的教学方式，不能视核心能力为主要的甚至是唯一的培养目标。除实验课外，探究性教学方式一学期两三次足够了，不宜要求作为常态化教学手段。
成功的物理教学，特别是探究性教学必须以学生的兴趣为前提。现在，从学校到家长，大家的普遍感觉是：中学物理课难! 以至于在高考改革由试点推向全国的进程中，选考物理学的人数锐减。有识之士纷纷指出，这一趋势将对国家长远发展产生不利影响。
我们很难理解的是，为何物理成了一门让很多孩子望而生畏的学科。且不说物理课最有趣，起码应该是很有趣，而有趣的课程不应让人生畏。可实际情形恰恰是倒置的。仔细检讨我们的教学，恐怕题海战术式的训练难辞其咎。生动有趣的内容被机械的背诵解题套路和枯燥无味的刷题取而代之。在这样的教学方式面前，即使学生本来对物理学还有的一点兴趣也会被消磨殆尽。于是，学生视学物理学为畏途也就情有可原了。
就以较易采用探究型教学的实验教学为例。如果教师辛辛苦苦设定了某种“情境”，可学生觉得物理学味同嚼蜡，如何能发现并提出问题进行探究？ 其实，物理世界真的很奇妙。从大到宇宙构成、天体运行演化到地球上的四季更替、晨昏变化、星移斗转；从电闪雷鸣到刮风下雨，从千里冰封、万里雪飘到繁花似锦、硕果累累，哪一种自然景观不受物理规律的驱使？ 我们的孩子每天从一睁眼看到钟面上的时间开始，到在教室里静心听讲，到在操场上运动跑跳，哪一样活动不受物理规律的约束？ 至于家庭、学校中日常使用的工具、设备，从筷子到电视机，哪一样和物理学无关？ 更不用说像洲际导弹、航天探月、互联网这样的关乎国家安全、国计民生的大系统了。
面对如此缤纷美丽的物理世界，物理课却成了鸡肋，这实在令人扼腕。看来，我们的物理老师应该积极采取一切行之有效的措施，在物理教学中自觉展现物理世界的神奇美丽，启发、激发、引导学生对物理学的兴趣，将“鸡肋”变成美味佳肴。这样，我们的目标才可能达到，才能将中学物理课程建设为实现“立德树人”这一根本目标的重要课程。
(本文由上海市中学物理教育教学研究基地供稿，作者均为复旦大学物理系教授)