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物理教育里面有真正的学问
作者：罗星凯    文章来源：见正文    点击数： 582    更新时间：2010-6-9

——记赵凯华先生对我的学术影响
（原载：《木铎金声集——贺赵凯华教授八十华诞》，秦克诚、刘寄星主编，高等教育出版社，2010年）
14年前，我在一篇文章中写过这样一段话：“很久以来，从事物理教育研究（特别是在高校工作）的人士，大多有一个共同的苦恼，那就是很难让别人（特别是那些从事物理学研究的同事们）真正认识到自己所从事的工作的科学价值。据笔者所知，这种情况在西方发达国家也同样存在。尽管这种情况使不少有才华的人从这个领域中流失，年青一代学子对这个领域更是敬而远之仍有不少有识之士乐于为物理教育学科的建立进行艰苦的基础性工作。”
[i]如今回头再来看，在越来越多的院校，（物理）课程与教学论已经是一个相对独立的培养研究生的方向，有的还上升到了培养博士研究生的层次。然而，它迄今在国内还是一个边缘学科，甚至可以说连独立学科都还算不上。即使在不少师范院校，物理教学论课程，本是培养学生教育教学能力最直接有效的载体，也最能体现师范教育的本色和特色，但却因为其入门容易、提高难和其学术性不易被人认可的特点，往往让人望而却步。要能在这个领域里坚守，能得到名家的指点就太好了，而能得到大家的肯定和鼓励，那简直就是幸运了！而我正是这样的一位幸运儿，因为我得到了赵凯华先生这位大家公认的大家太多太多的指导和鼓励。他对物理教育研究价值的肯定和对其学术标准的要求，都激励我一直在物理教育研究和教学的一线坚守至今，不仅无怨无悔，而且非常庆幸。
和很多物理专业背景的人一样，我也是从读赵先生的《电磁学》最先开始认识他的。第一次见到他本人是1986年在南京工学院（现东南大学）举行的国际物理教育研讨会上，会议的承办者是恽瑛先生，赵先生是最重要的组织者之一。那可是在中国大陆举办的第一次有规模的国际物理教育学术会议，也是一次让我终身难忘的会议。当时，我还是一名在读的研究生，是会议唯一的一位学生代表（尽管是列席代表），我感到从参会的每一位正式代表和其他列席代表身上我都可以学到很多东西，而能见到赵先生这样的名家，更是打心眼里感到高兴，当时感觉真是太好了。如今23年过去了，回味起那次会议的收获，最大的莫过于是通过直接接触了解和感受到国内外有一批学术造诣很深的物理学家对物理教育也很有兴趣、很有研究。正是这次会议的经历，让我坚定了长期投身物理教育的决心。现在回想起来，其实当时自己并没有琢磨得有多清楚，只是觉得这么有水平的人这么重视物理教育总有它的道理。

本文作者是广西师范大学物理科学与技术学院教授，兴华科学教育团队学术带头人，兴华科学教育网站长，曾任两届ICPE委员。他领导的兴华科学教育团队多年致力于开发高探究性和教育性的物理实验教学软硬件资源，他本人2009年荣获高校国家级教学名师奖。
1988年，我来到广西师范大学物理系工作，专门从事物理教学论的教学与研究工作。由于有了前述的思想基础，我能用比较积极的心态去对待自己的工作，因而没有多久就得到了周围不少人的支持，系里的领导也对我刮目相看。随着工作的逐步拓展，我明显地感受到了社会对优质教育越来越强烈的需求，也因此更深刻地体会到结合学科的教育研究工作的意义，因为好的教育肯定需要有好的研究做基础。于是，我更加信心十足地一头扎进教学研究和教学改革实践之中，自得其乐地干得越来越起劲。
可没过多久，中国大陆开始进入“计划学术”的鼎盛时期，大学里随之刮起一股学术大跃进的风潮。在新的评价机制导向下，原本处于边缘状态的物理教育研究，有被更加边缘化的危险。因为结合学科的教育研究，尚没有自己独立的学科地位和相应的学术话语权，处境十分尴尬。在这种情况下，不少人不得不开始谋划自己的未来，要么转到有学术话语权的学科，要么争取拥有尽可能大的行政权力，顺便“计划”一下自己的“学术”。在滚滚大潮中，我选择了坚守。这当然一方面是因为我自知没有多少其他的本事，但另一方面我之所以压根就没往别处想，是因为正是在那段时期我与赵先生有了频繁的交往，我从他那里得到了无数次悉心的指导和无私的帮助与鼓励，与他这位良师益友的深交，让我进一步加深了对物理教育研究价值的认识，也更加看清楚了自己要走的路。最让我难以忘怀的，是他对我们在基础教育课程改革大潮中自身方向定位的及时和到位的指导，以及往后对我们工作一如既往的点拨和肯定。
进入新世纪，我国启动了大规模的基础教育新课程改革实验。改革的理念、目标和轰轰烈烈全面推进的声势，让正身处大学评价困惑中的我精神为之一振，感到这正是我们这些专门从事学科教育研究和教师培养的人大显身手的时候。但我很快也意识到参与这样的改革工程同时也是对自身能力的挑战，更承担着巨大的社会责任和风险，如果把握不好，影响的就不仅仅是自己和所在团队的学术前途。综合各方面情况，我在改革热潮中做了一个加强自身能力建设的冷思考，并决定团队方向相应地聚焦于科学探究式学习的研究和实践。这样选择在当时是需要信心和决心的，因为能力建设是一个需要长时间积累的事，特别是科学探究式学习，对我们是个新问题和难题，完全有可能事倍功半、费力不讨好。在这一过程中，我数次向赵先生请教，有时电话一谈就是一个多小时，是他富有远见和智慧的分析，让我越来越清晰地认识到课程改革的复杂性和艰巨性，是他基于丰富的经验、深厚的学术功力和透过现象洞悉本质的过人能力所做的解答与点评，一次次让我茅塞顿开、深受鼓舞。
基础教育课程改革的第一个具体目标，就是要“改变课程过于注重知识传授的倾向，强调形成积极主动的学习态度，使获得知识与技能的过程成为学会学习和形成正确价值观的过程
[ii]。”具体落实到理科各学科，倡导科学探究式学习，就成了普遍的追求。所谓“科学探究式学习”，简单地说，就是学生围绕科学性问题进行的积极主动、智力活动水平较高的学习。由于种种原因，探究式教学在实施中容易出现形式化、表面化的偏向，强调“开放、自主、生成”时，往往容易忽视对教学活动的精心设计和有效组织，导致课堂表面上很热闹，学生的智力活动却很单调肤浅。实际上，基础教育新课程所提倡的科学探究式学习承载着科学知识的掌握、科学探究能力的发展、科学精神和科学思维习惯的培养等多重任务。只有精心设计出好的探究活动让课堂活而不乱、学生动手动脑动心，这样的目标才不至于落空。因为一个好的探究式学习活动，通过富有启发性的问题、或者用能有效地激起问题的事物或现象，驱动学生积极主动地进行观察和实验等收集事实证据的活动、提出和求证假说以及做出解释等积极构建知识的活动；通过交流甚至辩论，使学生得以评判自己和他人的解释，不仅能扩展自己对知识的理解，而且提高质疑、推理和批判性地思考科学现象的能力
[iii]。基于这样的认识，我们团队科学探究式学习研究和实践的重点，就锁定在探究式教学活动的设计上。那段时间我与赵老师讨论最多、从他那里受益最大的，也就集中到了这个话题上。
记得在思考探究式教学活动设计时，我针对通常的阿基米德定律教学设计中的演示实验虽然方法巧妙但留给学生思考探索空间太小的问题
[iv]，提出了设计一个前置的学生实验探究活动的思路。即让学生在教师的适当引导下基于已有的生活经验思考“浮力的大小究竟与什么有关？可以用什么来衡量？”的问题，以催生出“浸入液体中的物体所受浮力的大小可能与其排开液体的多少有关”之类的猜想。记得一次我在电话里将以上想法跟赵老师详细说了之后，得到了他的充分肯定和赞赏。他说这样的教学设计将学生的知识学习与探索发现联系了起来，如果能得到落实，就会真正改善学生的学习方式，改变学生在教学中的被动地位，同时也更能激发学生的学习兴趣。后来我们先后两次在桂林组织的青少年探究式学习活动中试用这一设计，收到了预期的效果。在此后的教师培训中，我们也一再使用它，每次都深受好评。现在回想起来，正是在赵老师的认可和鼓励下成功开发这个案例的经历，让我们进一步明确了方向，坚定了继续探索的信心和决心，即使面对巨大挑战也能做到方寸不乱。一次我们到湖南长沙的一个学校听课，参与听课的一位老师的质疑给我的震撼至今让我难以忘怀。这节课的知识内容是“杠杆平衡条件”，上课的老师让学生分组通过手脑并用的活动探索杠杆平衡背后的规律。课后讨论时，一位老师表情严肃地说：“这节课如果是我这样来上的话，我会觉得对不起自己的‘良心’！你事先没有交代清楚什么是杠杆、什么是支点、什么是力臂，怎么能难为学生去找杠杆平衡的规律呢？！”由于我当时是科学探究式学习专题研究课题主持人，这个尖锐问题实际上有很大一部分是提给我的。但有了以前的成功经验和从赵老师那里得来的底气，我当时并没有慌乱，我判断上课老师教学设计的大方向是对的，只是有些需要改进的地方。从长沙回来，我们就抓住这个教学设计，着手做了改进。考虑一线教师的观念和教学能力适应的问题，通常的思路是认为原设计“放”得过度了，因此要“收”一点。而我提出的设计却反其道而行之，将学生活动设计成一个有关杠杆平衡的既要动手更要动脑的游戏，学生在任务的驱动下思索寻找杠杆平衡后面的规律，不知不觉间积极主动地投入到探究式学习之中。后来我向赵老师介绍了这个设计思路，又一次得到他的高度认可。南京大学的首届国家名师奖得主卢德馨教授看到我们这个设计，和赵老师一样也很认同，称其虽然简单但是对培养学生抽象思维颇有帮助
[v]。他们两人都不约而同地提到了“物理含量”的问题，指出我们的设计可取之处是并没有因为教学方法的革新而降低物理知识内涵，真可谓“英雄所见略同”，也让我们的未来之路越走越坚定。2002年以来，我们不仅将上述的设计发展成为一个师范生课程和教师培训的优质教学资源，而且通过一系列深入学生学习过程的研究自然地将其转化为研究资源，先后有多位硕士研究生以我们在教学中设计的学生探究式学习任务为研究工具，分别从不同角度深入探测学生在科学探究式学习中的思维过程及其特点
[vi]。
如果说赵老师这样的大家的指导，坚定了我们在课改热潮中聚焦于打造以科学探究式学习为核心的课程实施能力的信心和决心的话，那赵老师后来对我们基于系统的科学教育研究所做的探究式教学设计工作的学术价值的高度肯定和评价，则过去、现在和将来都是激励我们进步的动力。2004年12月的一天，他应我们学校邀请前来指导工作，在参观了我们的“兴华科学探究乐园”，听了我的系统介绍后，他与我们的师生进行了一场令我们至今难忘的座谈，他几次提到我们做了真正意义上的教育科学研究，给在场的三十多位老师同学极大的鼓舞。特别是他对我们为引入“密度”概念而做的探究式教学设计的思想和相关研究很是欣赏[vii] 罗星凯、刘小兵、梁维刚等，“密度概念的引入”探究性教学设计[J].人民教育，2002(9).
[vii]，称那是真有意义的物理教育，不仅能使学生更有兴趣地学到物理知识，而且将物理思想很自然地蕴藏于教学之中，使学生不知不觉中学到了物理学很重要的研究方法。这样的教育里面就有真正的学问，将物理教育研究做到了这个水平，谁都会承认！搞物理学研究的科学家也会认为那里面有学问。
作为一名专业工作者，自己真心喜欢的工作的价值，能得到赵老师这样的同行公认的大家的认可，还有什么比这更令人欣慰？！更何况我们是艰辛地跋涉在物理教育这样一个还远没有被普遍看好的领域中。“物理教育里面有真正的学问”这样的话由赵老师说出，意味深长、也意义非凡，它让我等将自己平凡的工作联系和提升到了学科发展的高度，在深受鼓舞的同时，也深感唯有以更出色工作成绩，才能对得起赵凯华先生的慧眼卓识和无私提携。
责编：刘丽

[i] 罗星凯，物理学习心理研究及其对改进教育软件品质的启示 [J].物理通报,1995(8).

[ii] 教育部（教基[2001]17号）文件，基础教育课程改革纲要(试行). 2001年6月8日.

[iii] 罗星凯，实施科学探究性学习要正视的几个问题[J]. 全球教育展望，2004(3).

[iv] 浸入液体中的物体所受浮力的大小与其排开液体的多少是有关的，如果把物体排挤开的液体收集起来称量一下，就会发现它的重量刚好等于浮力的大小，这样的结果无疑可以作为著名的阿基米德定律的实验事实基础。但是关键的问题是，人们一开始怎么会想到要设法去收集那一部分刚好由于物体的浸入而被排挤开的液体呢？更多内容参见：“科学探究性学习的理论与实验研究”课题组（罗星凯、李萍昌执笔），探究式学习：含义、特征和核心要素[J].教育研究, 2001(12).

[v] 卢德馨，理性、有序地建设探究实验室[J].物理与工程, 2007(6).

[vi] 如：张琴美，中小学生科学假设检验思维的初步研究[M]，广西师范大学2003届硕士学位论文. 陈楠，从杠杆原理探究中看学生如何对待证据的初步研究[M]，广西师范大学2006届硕士学位论文. 刘韬容，在科学问题情境下学生如何协调理论与证据的初步研究[M]，广西师范大学2007届硕士学位论文.