问诊国民科学素养 院士专家聚焦物理学教育困境

一门外语对高考的贡献相当于五门物理，或五门化学和生物中国科学院院士、清华大学物理系教授朱邦芬近日在中国科学院第二届科学教育论坛上就某个地方的高考改革发表了看法。

科学教育的现状如何？影响国民科学素养问题的症结是什么？科学教育应该走向何方？会上，许多学者和专家以物理教育为切入点，深入分析了当前我国科学教育存在的问题。

碎片化物理教育

"这些科学学科在高考中做出了可怜的贡献."朱邦芬补充道。以物理学为例，他分析了自然科学学科在当前高考中的贡献，并对这些学科权重的降低导致学生和家长的认知偏差表示担忧。

目前，高中物理新课程标准已经实施了十年，主要包括两个必修模块和两个选修模块。其中，两个选修模块是为不同类型的学生准备的，如文科学生、理工科学生和工科学生，由学生自己选择。

然而，在高考的指挥棒下，一方面，选择的自主权没有交给学生，而是由不同地区的不同学校衡量自身优势后做出的综合选择。更重要的是，这样的模块也导致了学生身体基础的下降。

“一般来说，高中物理的学科体系是支离破碎的，导致高中生物理知识的结构性缺失。例如，要求的内容中不包括电磁学。”朱邦芬说。

尽管新课程标准在实施过程中做出了许多积极的变化和调整，但物理课程的要求学分已从以前的6学分减少到4学分，这一趋势加剧了专家们的担忧。

专家们说，没有对力学中的动量和角动量概念进行研究，也没有对曲线运动和万有引力进行知识培训，这意味着卫星发射过程中的基本原理没有得到理解。在电学中，只研究静电场和欧姆定理，但没有磁性、电磁场和电磁感应等基本概念。

“也就是说，作为一个合格的标准，在未来合格的高中毕业生在我国将有非常少的物理知识。”朱邦芬说。

谁赢得了高中，谁就赢得了未来

为什么专家们关注物理教育，却如此关注高中教育？

有分析显示，根据近几十年诺贝尔奖获得者的本科专业统计，80%以上的诺贝尔生理医学奖获得者不是学生。近70%的诺贝尔化学奖获得者不是主修化学的。然而，只有18%的诺贝尔物理学奖得主是非物理学专业的。

“这说明了一个问题。显然，作为一门物质科学，研究所有物质最基本运动规律的物理学当然是最基本的。”中国科学院院士杨说。

物理学的基础使专家们密切关注物理教育与国民科学素养的关系。

“学习物理的过程是训练学生逐步建立科学的思维标准和方法，所以很多问题都可以根据基本原则通过独立思考来判断，而不是相信微信上的新闻。”朱邦芬说。

同时，专家指出人们对高中物理的定位的误解——高中物理不是为了培养物理学家或工程师，而是为了培养公众的基本科学素养。

“对许多文科学生来说，他的科学基础可能是在高中打下的。事实上，高中是培养人的全面发展的关键阶段。此时，过早开设部分课程对提高我国整体国民素质非常不利。”朱邦芬说。

很难找到真正热爱物理的人。

“我让学生修改他的毕业论文，但他告诉了我。他有所有的文凭。没有必要改变它们。”中国科学院沈宝根院士注意到，即使是物理学博士也可能对这门学科不感兴趣，而只是在找一份有文凭的工作。

这种情况引起了与会专家的共鸣和担忧。“目前的基础教育似乎很难培养出真正对物理感兴趣并有个性的年轻人。”沈宝根遗憾地说道。

不愿意为了找工作而认真修改论文的研究生反映了物理学生的浮躁。然而，这种冲动在中等教育中已经存在。由于考试中的“评分”制度，许多学生把精力从学好知识转移到运用“田忌赛马”的技巧上，以取得好成绩。这不仅不利于打下坚实的基础知识，而且鼓励学生“投机取巧”的心态。

然而，专家也注意到，在物理课堂教学中，许多教师不再通过写黑板来演示公式推导过程，而是使用PPT幻灯片演示。专家担心，这种看似简单快捷的教学方法也会给学生批判性思维的培养带来不可估量的影响。

“如今的年轻人，即使从事理论科学研究，也缺乏推导公式的基本能力。非常简单的推论。你对科学中逻辑思维的基本要求在这方面很差。但是，如果他在这个领域没有能力，不仅他的理论推导能力差，而且他从事物理科学研究时的思维能力也会受到影响。”杨对说道。

物理教育中的各种问题促使与会专家一致认为，许多现行的教育措施应该重新审视和思考，应该通过吸收国内外的先进经验，探索一条适合中国国情的科学教育之路。只有建立起完整的科学教育体系，才能提高人们的科学素养。