闫金铎先生物理教育思想浅识

编者按：本刊顾问，我们尊敬的北京师范大学闫金铎教授，于今年不幸病逝了。闫先生是我国物理教育界的学术泰斗，基础物理教育研究领域的开拓者和奠基人，他的逝世令我们十分悲痛。本刊特邀闫先生的高足，北京师范大学物理学系郭玉英教授撰写此论文，供广大教师学习和思考，也作为对闫先生永久的纪念。

中图分类号：G633.7 文献标识码：A 文章编号：1003-6148（2018）12-0001-4

2018年3月19日，我敬爱的导师闫金铎先生永远地离开了我们。先生是我国物理教育界的学术泰斗、基础物理教育研究领域的奠基人，为我国基础教育事业作出了重要贡献。大半年过去了，他的音容笑貌常浮现眼前，他的谆谆教诲仍回响耳边。我从上世纪80年代初跟随先生攻读硕士，毕业后留校在先生的指导下工作学习，90年代又跟随先生在职攻读博士。30多年来，先生的言传身教总是伴随着我，引领着我的专业成长。先生离去后，我一直想写一篇文字纪念先生，但面对先生渊博深邃的学术造诣，著作等的学术成果，一时不知从何处入手。上月《物理教学探讨》杂志社王柏庐先生约我写纪念文章，我想，学生对导师最好的纪念，应是不断地学习领会先生的学术思想，便拟定了这个题目，结合我的体会谈谈对先生物理教育思想的粗浅认识。

先生的物理教育思想源自深厚的物理学功底和物理教学与研究实践。先生1950年入北京师范大学物理系学习，毕业后留校担任前苏联物理教学专家的翻译，做理论力学、热力学与统计物理、电动力学以及量子力学的助教工作，此后独立承担了物理实验、理论物理、普通物理、热力学四门课程的教学工作，还做了与低温超导有关的科研工作。从1956年到文革前，参与了《物理通报》（原物理学会会刊）的编委工作，深入了解了中学教学并逐步形成了自己的看法。文革后进入北师大物理学系的教法组，开始了系统的物理教育科研和教学工作，讲授教材教法课程，担任中央电大普通物理学课程的主讲教师。先生在电大讲的物理课形象生动，深入浅出，注重学生对基本方法的理解和掌握，不仅深受学员好评，清华、北工大等许多高等学校的大学物理教师也争相收看学习，先生成了当时名符其实的“电视明星”。至今仍有教师在博客中写道：“从闫先生的课里，真正感受到什么是物理学，什么是上物理课。”

先生在教学和科研实践中不断汲取古今中外教育家的先进教育理念，逐渐形成和发展了具有中国特色的物理教育思想，这些思想通过先生的讲课体现在课堂上，通过先生的学术活动、著作和教材引领着我国的物理教育研究与实践。我学习先生的物理教育思想始于20世纪80年代初先生编著的《中学物理教材教法》，由此对本学科产生了浓厚兴趣，决定报考硕士研究生。在这本书中，先生系统论述了中学物理的教学目的、原则、环节、方式、手段等，并对中学物理教材进行了深入分析，比较系统地展现了先生的物理教育思想。此书后来的版本，以及先生和我合作主编的《中学物理新课程教学概论》，都是在先生学术思想精髓的基础上，进行与时俱进的修订与补充。在90年代初出版的《物理教学论》中，先生阐述了孔子、柏拉图、夸美纽斯、赫尔巴特、杜威等古今中外教育家的重要教学论思想，论述了物理教学论的性质、对象和研究方法，为本学科的发展奠定了理论基础。后来又陆续出版了《初中物理教学通论》《中学物理教学概论》《现代教学百科全书》《学科现代教育理论书系·物理》《科学技术社会辞典·物理卷》《新世纪版义务教育物理教材》等著作和教材。先生的思想博大精深，涉及到物理教育的方方面面，受文章篇幅所限，我仅从以下几点谈谈自己的学习体会。

1 中學物理教育要体现物理学科的本质特征

本次高中物理课程标准修订，在学生发展核心素养框架下，重新深入探讨了物理学科的教育价值，提出了物理学科核心素养，包括物理观念、科学思维、科学探究、科学态度与责任四个方面，并用以统领物理课程的设计。早在上世纪80年代初，先生就提出并探讨了物理课程设置问题，在《物理教学论》中，将“体现物理学的基本内容、特点和方法，发挥其应有的作用”作为制定物理课程内容的第一条原则。先生指出：物理学的知识，是自然科学和现代工程技术的重要基础，物理学的方法已具有普遍方法论的意义。物理学的发生和发展过程，对培养学生智力，提高能力，培养辩证唯物主义观点、科学态度和创造精神，有着极其丰富的价值。也就是说，物理学的内容、特点和方法，在培养全面发展的人的过程中，起着极其重要的作用。先生的这一段话，极其精炼地概括了物理学的知识、方法、发生发展过程对于学生发展的教育价值，包含了物理学科核心素养的基本要素，在注重发展学生核心素养的今天重新阅读这段话，使我有了更深刻的体会。

物理教育的根基是物理学科。要认识物理学科的教育价值，首先要认识物理学科的本质特征。为此，先生在《物理教学论》中系统梳理了物理学的内容，论述了物理学的主要特点，重点强调了观察、实验和科学思维，指出物理模型的建立、物理概念的形成、物理规律的得出，以及重大的发现，都是观察、实验同科学思维相结合的产物。先生结合物理学的内容深入讨论了物理学中科学思维的突出表现：第一是科学的抽象和概括，即建立理想化模型和概念；第二是科学的判断，即运用概念对事物、现象得出结论的过程；第三是科学的推理，包括归纳、演绎和类比。创新也是先生一直关注的要素，在许多著作中都有论述。由此可见，2017版《高中物理课程标准》提出的物理学科核心素养，其中的科学思维的四个要素——模型建构、科学论证、科学推理、质疑创新，都是建立在先生提出的科学思维要素的基础上。

2 中学物理教学的目的是培养全面发展的人

立德树人是我们当前关注的重要目标，先生很早就提出物理教学要培养学生的高尚品德。改革开放以来，先生多次主持和参加了中学物理教学大纲的修订工作。先生常说，中学物理教学，与其他学科一样，都应体现中学教育的总目标，并为总目标的实现作出应有的贡献。他结合对物理学科教育价值的分析，将中学物理教学的目的概括为：掌握基础知识；培养学生能力；激发学生兴趣；培养高尚品德。有人说，本世纪初基础教育课程改革首次提出了三维课程目标，对此，先生置之一笑：我们中学物理课程目标从来就不是一维的。

先生不仅注重物理课程目标的全面性，而且特别关注不同方面目标之间的内在联系，专门论述了知识、方法和能力的关系。先生指出，知识是人们在实践活动中对客观世界的认识和总结，主要是反映自然现象和事物本质属性的概念和规律。而方法是认识事物、探索知识和运用知识的手段，是影响活动效率的基本因素。要使学生通过物理课程的学习，掌握观察、测量和做实验的基本方法，学会对事物、现象分析综合的方法，进行科学的抽象、概括和推理，认识到自然和科学本身不是凝固不变的，而是发展、变化的，以实事求是的态度，按科学的途径、方法进行探索，善于发现问题、分析问题和解决问题。知识是培养能力的基础，只有在掌握知识的过程中才能发展能力，而能力又制约着掌握知识的快慢、深浅、难易和巩固程度，能力的提高又为掌握知识提供了有利条件，只要学生具备了较好的能力，就可以主动地、自觉地去学习。

先生提出，在传授学生知识、培养学生能力的同时，还应注重科学精神的渗透。所谓科学精神，主要是指尊重事实、实事求是、严肃认真、按科学规律办事的态度。培养学生相信科学、热爱科学，鼓励学生提出问题和发表自己的看法，组织他们进行必要的讨论，并尽可能地组织各种形式的课外活动，充分发挥学生的主动性和创造精神。

3 处理教学内容要“一少、二精、三活”

当前大家都在关注核心素养，在教学内容上注重核心概念，国际科学教育领域也提出“少就是多”的理念，并得到普遍认同。其实，早在上世纪末，先生就提出了处理教学内容的“一少、二精、三活”原则，并有以下精彩论述：“少”的目的是分清主次，突出重点，从实际出发，精选内容，少是为了学生能真正学到点东西；“精”是指对最有生命力的、最重要的基础知识学得扎实一些，学得好一些；“活”是把知识和能力统一起来，能够把所学的知识转变为自己的实际行动，能够举一反三，以一贯十。看到今天的物理课堂上，仍有许多教师过分关注授课的知识容量，而不关心学生到底学到了什么，学懂了什么，更加体会到先生提出这条教学原则的必要性和深远意义。

先生从物理学科的本质特征出发，结合中学教育的目的和学生特点，对哪些内容属于必要的物理基础知识也有明确论述。物理学是自然科学中的一门基础学科，是研究物质运动最一般的规律和物质的基本结构及其应用的学科。作为中学教学科目的物理课程，使学生掌握所谓的物理基础知识，指的是物理学最初步、最基本的知识，它是今后进一步学习科学技术，参加生产劳动和有关实际工作所必备的知识。也就是说，使学生具有与现代化生产和现代科学技术发展相适应的中等文化修养。因此，把在当前工农业生产和现代化科学技术中应用最广泛，物理学中最重要、最基本的主干知识，确定为中学物理的教学内容，广泛地联系实际，扩大学生的知识面，再根据学生现有的基础、智力发展水平和潜力，确定教学内容的深度和具体要求。先生这里所说的主干知识，与我们今天所重点关注的学科核心概念完全一致，体现了物理知识重要的教育价值，这就是物理观念发展的基础。

4 用启发式和探究式教学，激发学生学习物理的兴趣和内在动机

先生的物理教学深受学生欢迎，用的就是启发式教学。先生的启发式教学思想来源于孔子的“不愤不启，不悱不发”，结合自己的教学实践，将其灵活运用于物理教学之中。在先生的课上，学生不可能分散注意力，因为先生不但讲课形象生动，妙语连珠，而且常用认知冲突，针对学生的错误概念设置陷阱，学生一不小心就陷进去了，由此引发学生深入思考。先生强调，学生是物理教学的主体，为了促进学生学好物理，首先应当让学生喜爱物理，培养学生对物理的兴趣，因为兴趣是推动学习的一种最实际的内部动力。教学应从让学生感到“有趣”入手，通过创设与学生生活相关的物理情境，利用学生的好奇心理，通过实验、板书、多媒体设备甚至生动有趣的语言，引导学生的观察与思维，将这种无意识的注意转化为有意识的注意。在遇到困难时，鼓励学生坚持不懈，磨砺学生的科学精神，最终解决问题并达到对物理的热爱。

先生对启发式和探究式有独到的见解，认为启发式与探究式虽然名称不同，但其本质却是一脉相承的，即激发学生的主观能动性，调动学生积极思维。先生常说，不要看形式，而要看实质。一句话，凡利于调动学生认真观察、实践，并积极主动地思维，通过学生动手、动脑，探索知识，运用知识，完成认识上两个飞跃的教学过程，才是真正的启发式或探究式教学。启发式并不能简单地理解为“提问”的方式，先生举了一个生动的例子：教师问“玻璃仪器容易不容易坏？”答曰“容易”，又问“搬运时应当怎样？”答曰“小心放置，轻拿轻放”，这种回答对于中学生来讲，绝不是启发式，因为并没有调动学生的积极思维活动。演示实验或学生动手实验也不一定是探究式，即使在一堂课上，教师做了很多演示实验，或者在学生实验课上，学生按照教材上写的实验步骤，一步步亲自动手实验，也可能是注入式；相反的，如果采用讲授法，教师用生动的语言，学生积极思维，也可以是启发式或探究式的。

很多人认为科学探究是新世纪基础教育课程改革才倡导的。早在上世纪80年代初，先生主编“五四学制”初中物理教材时，就采用了引导学生开展探究的编写方式。首先通过“观察与思考”栏目，通过观察实验或生活中的现象创设情境，激发学生的学习兴趣，引导学生观察思考，了解现象，发现问题；再通过“分析与结论”栏目，引导学生根据观察实验获取的资料和已有知识，分析问题，认识本质，得出结论；最后通过“应用与练习”栏目，给学生提供真实情境，让学生运用所学到的知识解决问题，获得成就感，引发学生求知的饱满情绪，鼓励学生热爱科学，逐渐树立勇于攀登高峰、克服困难的意志。这套教材是我国出版的第一套按照科学探究的思路编写的初中物理教材，也是现在发行的北师大版义务教育教科书《物理》的基础。

5 用物理学的研究方法开展基于实证的物理教育研究

自从跟随先生读研究生，先生就要求我们将物理学的研究方法应用于物理教育研究，倡导“小题大做”，围绕“小题”开展实证研究。所谓“小题大做”，就是不要贪大求全，要抓住一个具体问题，开展深入细致的实证研究，这与国际物理教育、科学教育研究领域采用的方法是完全一致的。先生在《物理教學论》中，概述了常用的具体研究方法，包括观察、调查和实验，并带领我们开展了“社会对中学物理知识需求情况”的调查研究工作。记得当时我们几个同门的研究生，都采用了实证和统计方法做了硕士论文。我的论文题目是《物理思维能力的因子分析（下转第10页）（上接第3页）模型及主因素研究》，先生还把发表的论文作为研究案例收录在《物理教学论》书中，这对我是极大的鼓励，引导着我在实证研究的路上走到了今天。我和我的研究生们取得的成果，都和先生的引领分不开。

在跟随先生工作学习的几十年中，我深深体会到，先生是应用物理学思想方法的典范。在每一次和先生讨论问题时，先生总会问：本质是什么？关键在哪里？认识事物看本质，解决问题抓关键，这是物理学的思想方法，也是先生以身示范的物理教育思想的精髓所在。由此，先生才能在物理教育这个跨学科、综合性和实践性很强的研究领域中，高瞻远瞩，引领我们沿着正确的学术方向不断前进。

今年12月26日正逢先生88周年诞辰纪念日，谨以此文纪念先生。

参考文献：

[1]闫金铎.中学物理教材教法[M].北京：北京师范大学出版社，1981.

[2]闫金铎，王志军，余国祥.中学物理教材教法[M].北京：北京师范大学出版社，1998.

[3]闫金铎，郭玉英.中学物理新课程教学概论[M].北京：北京师范大学出版社，2018.

[4]闫金铎，段金梅，续佩君，等.物理教学论[M].南京：江苏教育出版社，1991.

[5]闫金铎.四年制初级中学实验课本 物理[M].北京：北京师范大学出版社，1989.

（栏目编辑 廖伯琴）