清末、民国时期的中学物理实验

《最新中学物理教科书》，商务印书馆1904年

“民国新教材，物理”，王建山著

人民教育出版社作为具有出版资格的*研究单位，坚持了60多年的信念。2010年12月，国家社科基金重大项目《中国百年教科书整理与研究》最终获得批准(批号:10-zd095)。来自中国相关大学和研究机构的数百名编辑和学者预测了这一事件。理清百年来教科书的发展轨迹，探索近代以来我国中小学课程和教材的演变规律。这些成就是目前已经取得的，并且长期受益。

鸦片战争后，随着西学东渐和中国新学校的开设，近代物理开始逐渐渗透到中国的学校教育中。1902年颁布的《国子监条例》和1904年颁布的《国子监条例》标志着中国现代学校制度的诞生，物理首次以法律形式在中学系统教授。

自物理学诞生以来，物理实验及其教学一直是物理教学的重要组成部分。在*颁布的各种章程和课程标准中，更详细地规定了物理实验的内容，各种版本的教科书也强调了物理实验的重要性。

实验课程标准的要求

清末，清*先后颁布了两部《学校条例》，规定了中小学各年级的学制、教学时间、教学内容和教学要求。秦鼎中学的章程只涵盖物理的课时和课时，尚未实施。1903年，清*重新起草了校规，并于1904年公布，即《校规拟稿》。关于物理学，学校的章程要求“物理学应该首先关注物理学的一般原理，其次是力学、声学、热学、光学和电磁学。”所有教物理和化学的人都在这些实验中获得了真正的知识，因此它们可以用于日常生活和工业目的。这里提到的“实验的真正知识”表明，当时的法规制定者已经意识到物理实验的重要性。

民国初年，清末的桂茂学制进行了改革，提出并颁布了“仁子桂洲”学制。新的教育体系将物理明确定义为中学阶段的一门独立学科。1912年，《中等学校令实施细则》指出:“物理化学应讲授重要的现象和规律，以及仪器的结构功能、元素和化合物的性质以及兼职实验”。然而，教学内容尚未明确。

1922年，为了适应社会变革的需要，对原有的教育制度进行了改革，颁布并实施了《任旭教育制度》。1923年后，全国教育联合会公布了《新学制课程标准纲要》。《初中自然课程大纲》中的“毕业最低标准”要求“理解日常生活的科学原理可以是一个简单的实验”，“对自然界事物有一个相对正确的观察能力是必要的”。《高中第二组必修课物理课程大纲》提出了44个物理实验。此外，在“解释”中指出“没有必要指定测试的次数，但是每个人必须在一年内至少做30次或更多的测试。在实验过程中，应注意仪器的使用，观察应精确而粗略，并应训练学生进行精确的观察”。大纲强调简单实验和观察能力，体现了实验在物理教学中应发挥的作用。

1927年南京*成立后，针对初中实行“自然科学”混合制教师和教材的困难，教育部于1929年颁布了《初中自然科学临时课程标准(混合)》、《初中物理化学临时课程标准(学科基础)》和《高中普通物理临时课程标准》，供所有学校选择。这次发布的标准比1923年的标准向前迈进了一步，对物理课程的要求更加完善和具体。1932年，国民*教育部根据各党派对临时课程标准的意见，将临时课程标准修订为正式课程标准并颁布实施。《初中物理课程标准》的“教学目标”中提出:“(1)让学生理解常见的简单物理现象；(2)培养学生观察自然事物的习惯，激发他们思考自然现象的兴趣；(3)让学生练习运动技巧和手部技巧，以提高他们在日常生活中运用大自然的技巧。“这三个教学目标与实验教学密切相关，要求31名学生进行实验。在《高中物理课程标准》的“教学目标”中，也提出了“要培养学生的观察能力和实验能力，就要培养学生的动手能力”。在时间控制上，规定“实验第三学年每周举行一次，每次2小时”，强调学生实践能力的培养。已经建立了41个学生实验，其中定性实验多于定量实验。本标准还增加了实验室应注意的各点。

1936年，国民*修订了物理课程标准。修订后的标准调整了原标准的教学内容，标准的框架和格式基本保持不变。对实验的要求可能是由于设备和课时的短缺，以及初中和高中内容的整合。初中学生的实验数量从原来的31个减少到16个，要求也降低了。例如，原来的“实验④直角三角形的边之间的关系，π的值”已被修正为“直角三角形的边之间的关系”等。高中生的实验数量也从41个减少到了35个。1936年课程标准实施仅一年后，抗日战争就开始了。为了适应“抗日战争和*成立”的需要，国民*教育部再次修订了各学科的课程标准。1941年，颁布了《初中物理课程标准修正案》和《高中物理课程标准修正案》。高中物理实验分为A组和b组，规定A组学生每周实验一次，每次两小时。B组学生每两周实验一次，每次两小时。a组初高中学生的实验内容与1936年相同。高中b组为学生设置了23个实验。1948年抗日战争结束后，国民*颁布了新课程标准，即《初中物理化学课程标准》的修订和《高中物理化学课程标准》的修订。标准要求初中合并物理和化学科目，高中设置物理和化学科目。物理化学系共设立了18个学生实验(9个物理实验和9个化学实验)，进一步减少了实验内容。高中生实验的数量从1936年的35个减少到了32个。

教科书中的物理实验

清末《学校条例》对物理课实验教学做了一些原则性规定，包括设备和教学要求，但没有明确规定物理教学的内容。所用的大多数教科书也是从西方国家(日本、欧洲和美国)翻译和改编的。代表性的例子有:商务印书馆1904年出版、谢宏来翻译的《新中学物理教科书》，上海长明公司出版社1905年出版的陈主编的《物理教科书》。这些教科书中的实验内容非常丰富。实验的主要功能是展示物理现象，培养学生的实验技能。

在何的《最新中学物理教材》中，几乎每一节的末尾都有“实验课”，相当于现行教材中的191个“学生实验”。内容包括实验数据记录、基本测量工具(如卡尺的使用)以及物理定律的验证等。在“实验课”的第一部分，强调了“实验课”的功能以及“实验课”与普通课堂教学的区别:“一个人专注于实验，审视未知。特别强调理解，忽略已发蕴”。同时介绍了实验的基本方法和注意事项。这是通过实验培养学生基本能力和科学素养的想法，而不仅仅是学习知识。

民国初年，新学制调整了小学和中学的学习年限，增加了小学和中学需要学习的科目种类，明确了物理是中学的一门独立学科。这一时期打破了中学物理教材以翻译为主的局面，出现了由中国人自己编写并经教育部批准后发行的私人教材。其中有代表性的有:1913年商务印书馆出版的王建山《民国物理新教材》；中华书局于1914年出版的黄的《中国物理教科书》等实验内容有很大不同。

王建山主编的《民国物理》新教材中有许多实验。编辑在《编辑粗心》中指出,“书本中的实验和理论往往是互补的。理论通常是由实验得出或解释的。为了让学者们用他们的知识进行实验，培养他们提倡实验的心”。据粗略统计，书中有117个演示实验。有些实验简单易行。目的是让学生知道物理定律是从实验中得来的，而不是一个一个地记住。特别有价值的是，书中的实验也注重培养学生的兴趣。在黄主编的《中国物理教材》中，可能是由于缺乏教学经费和仪器，实验内容相对较少，而且大多只是简单地提到一个著名的实验，具体细节很少。

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基础，内容也相对统一和规范。这一时期的主要教材有:商务印书馆出版的复兴系列教材、中国图书公司出版的张和鲍编写的初中物理新课程标准、启蒙书店出版的桂编写的启蒙物理教材。由于课程标准没有规定演示实验的教学内容，各种教科书中演示实验的内容差异很大，实验数量也相对少于清末民初的教科书。这一时期，中学物理教学内容逐渐丰富，注重实践知识的教学，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《启蒙物理教材》的编辑粗心中，指出“本书采用的实验简单，因为设备和教授方便。各种实验都经过反复测试，确实可靠。老师和学生当然可以跟随他们。”还为学生实验提供独立的实验教材。民国后期，由于战争的影响，形势需要更多的人力和物力投入战争。这一时期的大多数教科书是在1937年以前出版的教科书的基础上修订的。

实验在教学中的实施

虽然课程标准和教材都非常重视物理实验，并提出了许多要求，但在实际教学中很难实施。正如中华书局出版的《高中物理》的编辑钟光然所指出的，“从教育的角度来看，学生自己的实验当然是极其重要的工作，应该与课堂讲解并重。然而，事实上，这是非常困难的。世界上任何事情，理论和事实往往是不一致的。在物理教学中，学生自己的实验也注定了这种情况物理实验不被重视的原因有很多。主要有两个原因:

一是受传统儒家经典教育方法的影响，教师不重视实验。在课堂上，枯燥的阅读和死记硬背是主要形式。民国学者何新发举了这样一个例子:“我曾经看到一个初中的教授有三种杠杆。画板显示某幅画属于某个杠杆、支点、阻力和力量，它们分布清晰，一点也不混合。就物理而言，道理是一样的，就教学而言，定律也很好。然而，听者所获得的图像只不过是纸上谈兵和一篇八篇外国文章的插图。还有其他人吗？事实上，杠杆的例子在我们的日常生活中随处可见。剪刀和天平属于身体，手指和手臂属于身体。老师应该注意并提醒他们。他们应该给出指示，把东西放在这里。再说，原因是秘密。为什么困难？”这种情况在当时很常见。

第二，仪器设备严重短缺。清末民国时期，配备教学仪器的学校很少，客观上阻碍了物理实验的发展。清末新式学堂面临的主要问题之一是“极其简陋的设备”。民国时期，学校教育有所改善，但物理和化学教育仍然是最薄弱的一环。

实验教学是一个永恒的主题。虽然有很多因素，如设备，课时等，但在各种教科书中有很多和很少的实验，内容简单而复杂，他们都强调实验的重要性。长期以来，由于仪器设备的缺乏和教师水平的限制，我国中学物理实验教学一直没有很好地开展。因此，我们必须重视在课堂上实施实验教学，教材中的实验内容应进一步适应实验设备、课时、学生水平等。，从而促进实验教学在课堂上的实施，充分发挥实验在物理教学中的作用。