第二章 晚清时期的物理教育

(1840—1911 年)

中国自清朝采取闭关锁国，“重农抑商”的政策以来，先进的科技发明被视为“奇技淫巧”，严重地阻碍了中国社会的发展。至鸦片战争前夕，无论在政治上、经济上、军事上、文化教育上都和西方资本主义国家的差距越来越大，国家已到了民穷财尽，危机四伏的地步。

1840 年第一次鸦片战争清朝失败，西方侵略者用大炮打开了中国闭关自守的大门，迫使清朝与之签订丧权辱国的不平等条约，面对这种形势，地主阶级知识分子中的开明人物，反对顽固派把一切西学都看成“奇技淫巧”，而认为学习“西洋奇器”的制造有利于中国。并针对当时教育空疏腐化的弊端，提出了研究学习“经世致用之学”和“师夷之长技以制夷”的主张，积极提倡新的科学知识，探索新的理论。从而，随着把人们的视野引向世界的同时，物理学也开始受到人们的注意。

1856 年，第二次鸦片战争后，由于外国帝国主义的进一步入侵和太平天国农民革命运动，清王朝的统治岌岌可危。加之当时我国已陆续兴办近代工厂企业，引进西方近代科学技术和生产设备，民族资本主义已获逐渐发展。因此无论从清王朝为维护自己的统治地位出发，还是从社会发展的内部因素来看，都非常迫切需要各种人才。所以清朝统治集团内部发生了分化，部分代表封建大地主的地方军阀官僚向买办转化的人，提出了要办“洋务”，兴“西学”，以达到重新装备封建王朝的武装力量和继续维持其封建统治的目的。这部分人，史称“洋务派”。

洋务派的主张，初时也受到了反对任何外来的东西的顽固派的反对和攻击，他们认为是“以夷变夏”。后来由于“内忧外患”的严重局势的威胁，顽固派逐渐地也接受了一些洋务派的意见，在教育上也同时进行了一些改革。从此，在中国封建教育制度上打开了一个缺口，陆续开办了一些学习“西文”与“西艺”的学校，物理学在中国也正式开始走进了学校教育这个“神圣殿堂”。

甲午战争后，日本侵略者的炮火打破了洋务派自强求富的幻梦，30 年之久的改革宣告失败了。这时从鸦片战争后就开始萌芽的资产阶级改良主义维新思想，已形成了一种救亡图强，具有爱国性质的维新政治运动。维新运动中的代表人物，史称“维新派”，他们企图用资产阶级的“新学”来改良当时中国的社会，使中国变法维新。所以他们竭力主张“废科举，兴学校”，产生了比洋务派更加积极而深远的影响。如我国著名的上海交通大学的前身南洋公学和北京大学的前身京师大学堂，就是在维新运动的影响下创办的。

清末的维新运动虽由于顽固派的镇压而失败了，但此后废科举、兴学校，改革教育制度的趋势，推动了清政府颁布和实行了新学制。这个新学制的颁布和推行，标志了中国近代国民教育制度的建立。到 1905 年，

“谕立停科举以广学校”，终于结束了在中国实行了 1300 年之久的科举制度，也使中国近代的物理教育从此奠定了发展的基础。

第一节“西学”的进一步传播和近代物理教育的萌芽

清朝末年，在名义上虽设有各级各类学校，但其教育内容和学风既空疏腐化，又视发明创造和科学技术为雕虫小技或奇技淫巧，所以实际上都不过是科举的附庸。鸦片战争清朝失败以后，各国列强加快了对中国的军事掠夺和文化侵略，同时也传来了西方的文化和科学技术。朝野有识之士震于西方的船坚炮利，又痛感国家人才空虚、国力溃弱，认识到致使大部分读书人皓首穷经、鄙薄科学技术，单纯追求金榜题名的旧教育已不能适应形势的需要，从而出于“自强”、“求富”的目的，提出了开办新教育，改革科举制度和学习西方科学技术的主张。此后，随着新式学校的创建，中国近代的物理教育也开始萌芽了。

一、“西学”的进一步“东渐”

中国科学技术和科技教育的滑坡，始于明清之际。清以后，随着清朝统治集团的越来越反动腐朽，科技也越来越落后，到清末，中国的科学技术几乎在所有方面都黯然失色了。

在西方，从“文艺复兴”开始，到波兰伟大的天文学家哥白尼《天体运行论》一书出版的时候(1543 年)，“自然科学便开始从神学中解放出来”，而且“从此便大踏步的前进了”。所以，到 18 世纪以后，欧洲的实验科学和理论科学迅速发展，研究人才大量涌现，不但牛顿时代奠定的力学、天文学等学科继续向纵深发展，新的学科不断产生，而且， 自然科学中与工业生产关系十分密切的热力学、机械力学、电磁学等学科发展更为迅速，致使 19 世纪后半叶和 20 世纪初的工业蓬蓬勃勃地发展起来了。

在西方世界资本主义发展的过程中，从来没有忘记觊觎古老的中华帝国。他们的统治者为了配合其政治、经济的侵略目的，在船队入侵的同时，也不断有基督教传教士来华活动，他们的传教活动配合着欧洲资本主义的殖民扩张，同时也陆续传来西方的科学技术，这就是所谓“西学东渐”。

最早充当“西学东渐”的津梁的是以耶稣会传教士为代表的传教士布道团，第一个来华的传教士是意大利人利马窦（利马窦像见插页图 8）。他于 1582 年（明万历十年）乘船到广州，1601 年到北京朝见万历皇帝， 从此揭开了“西学东渐”的序幕。

从 16 世纪末到 18 世纪初，即明万历到康熙的 100 多年间，我国对西方科学知识和技术的传入，采取了较宽松、开明的政策。所以在此期间，西方科技的某些成就——解剖学、透视学、地图学、望远镜、钟表及数学、天文历法等，都传到了中国，同时也编译了一些书籍。如利马窦和徐光启合译了《几何原本》，介绍了欧几里德的数学理论；日耳曼耶稣会传教士汤若望所译的《远镜说》，介绍了望远镜的用法、原理和制作方法，标志着西方光学输入的开始；邓玉函来华传授力学知识，后由王徵笔译《远西奇器图说》，以图文结合，介绍了西方的力学知识， 简单机械原理和各种实用机械，如定滑轮、动滑轮、滑轮组及汲水机、机械磨、锯床的构造及原理等等。

但是应该看到，我国由于封建制度的局限，当时统治者对传入的许多“远西奇器”并不很感兴趣，他们既不可能认识到科学技术的重要，

更没有由此意识到培养科技人才的必要性而改变学校教育的内容。因此，传入的许多科学技术知识，不但全然没有起到它们在西方所起的作用，而且清雍正一上台，他还进一步“用儒术束缚”中国人民的思想， 采取了与世隔绝的闭关自守政策，顽固拒绝西方的科学技术，处处防范中国人民受西方先进思想和科学技术的影响，使中西方科学技术交流顿陷中断。如此直到鸦片战争期间，在长达 100 多年的历史时期中，使中国对西方科学技术的发展动态、科学思想、科学方法、教育改革等等， 都不得而知。

鸦片战争后，中国紧紧关闭的封建大门被逼洞开，并依据不平等条约，侵略者取得了在华自由传教的特权。从此，西方传教士接踵而至， 大量涌入中国，他们为配合传教活动，也建立开设新学科的学校，主办运用新技术的医院，创设报刊杂志，翻译编辑书籍，宣传和传播西方的资产阶级思想和自然科学知识。同时，经鸦片战争的打击，清朝腐败无能暴露无遗，一批觉醒了的中国人士，在寻求改造中国道路的时候，逐渐认识到向西方学习是摆脱贫穷落后的必由之路。所以在传播“西学” 上，当时除了传教士翻译出版一些西书外，北京同文馆，上海江南制造总局翻译馆也翻译了许多新书，包括近代物理、化学、数学、教育学等等。从而更扩大了“西学”的影响，更加速了“西学”的“东渐”。这对我国近代新型学校的创设，特别是近代物理教育的诞生，是颇有影响的。

二、新式学校的创建和发展

1. 新式学校的创建

自 1840 年鸦片战争后，中国古老的封建社会开始向半封建半殖民地的社会转化。面对西方列强的船坚炮利，要挟狂悖，使清统治者也感到“夷祸之烈极矣”。因此朝廷鉴于外交挑衅，也由于受“西学东渐”的影响，故在感到外交军事、生产技术人才空虚的同时，也认识到非兴学不足以图强。因而，这时一部分叫“洋务派”的人，对传统教育提出质疑和非难，要求改革旧教育，增添新内容，并认为对于机器、重学、算学、化学、电学，有心人诚当急为讲求，勿徒虚言以自夸大。所以他们在教育上提出了兴办“新教育”。他们的所谓新教育，主要就是派人出国留学和开办学习外国语言文字和“洋枪”“洋炮”“洋机器”的学校， 也即所谓学习“西文”与“西艺”的学校，以培养外国语翻译人才与科学技术和军事人才。

第一所学习“西文”的学校，是创建于同治元年(1862 年)的京师同文馆，它的诞生标志了中国近代学校教育的肇端。据恭亲王等奏设同文馆的理由，是“查外国交涉事件，先必识其性情；今语言不通，文字难辨，一切隔膜，安望其能妥协。”①可见最初创办的主要目的，就是培养外语翻译人才，以便与外国人进行交涉时，求得苟安而已。

接着开办的是上海广方言馆(1863 年)、广州同文馆(1864 年)、湖北自强学堂(1893 年)等等。

第一所学习“西艺”的学校，是马尾造船厂附设的福建船政学堂（求是堂艺局）。它是左宗棠同治五年(1866 年)奏设的。他认为开办的目的

① 舒新城编《中国近代教育史资料》上册，第 121 页，人民教育出版社。

不在于使少数人学会制造、驾驶，更重要的是“使中国人艺日进，制造、驾驶展转授受，传习无穷”，以使“西法可衍于中国”。①可见是为了培养科学技术人才的。

接着开办的有上海机器学堂(1867 年)，天津电报学堂(1879 年)以及培养海、陆军人才的天津水师学堂(1880 年)、天津武备学堂(1885 年)、江南水师学堂(1890 年)等等。

所有这些学校，都是按资本主义教育建立起来的，都改变了中国传统的以儒家经学为主要课程的封建教育模式。所以这些新式学校的建立，对封建传统教育的改革，起了一定的促进作用，然而对于“西艺”， 仅徒袭皮毛而已。

1. 新式学校的发展

1894 年甲午之役，日本侵略者的炮火打破了洋务派自强求富的幻梦。面对这种空前严重的民族危机，使当时一部分带有资本主义思想的官吏和上层知识分子对列强瓜分中国的危险有所了解，激起了他们忧国之心；也使他们认识到斤斤于文字语言和囿于一才一艺，来造就人才以挽救中华民族的危亡是行不通的，初步懂得了在日本的武器和技术后面，还有更根本的东西，即政治体制、教育制度和系统的自然科学知识。因此鸦片战争期间出现的资产阶级改良主义，到此时就逐渐形成了一种要求改革社会、改革教育的社会思潮，发展成了群众性的政治运动，即维新变法运动。维新运动中的人物，史称“维新派”。他们认为救亡图存，必须效法西方政体，主张实行君主立宪，走日本“明治维新”的道路。他们的主张取得了光绪帝的采纳。到 1898 年 6 月 11 日（光绪 24 年，

戊戌 4 月 23 日），光绪帝下明定国是昭书，宣布了变法维新，史称“戊戌变法”。

维新派在戊戌变法期间，通过光绪帝发布了数十条“除旧布新”的改革命令，其中有关教育的主要有：

1. 改革科举制度。光绪帝于 6 月 23 日（戊戌五月初五）令废八股取士之制，改试时务策论。上谕曰：“我朝沿宋、明旧制，以《四书文》取士⋯⋯乃近来风气日漓，文体日敝，试场献艺，大都循题敷衍，于经义罕有发明；而翦陋空疏者，每获滥竽充选，若不因时变通，何以励实学以拔真才？”因此接着指出，“著自下科为始，乡、会试及生童岁科各试，向用《四书文》者，一律改试策论⋯⋯”①并设经济特科，以选拔经世致用人才。

2. 确定教育宗旨。光绪帝颁布明定国是上谕，其中规定“以圣贤礼义之学植其根本，又须博采西学之切于时务者，实力讲求，以救空疏迂谬之弊，专心致志，精益求精，毋徒袭皮毛，毋竞腾于口说。总期化无用为有用，以成通经济变之人才。”②“中体西用”从此见诸法令，定为清朝政府之教育宗旨或方针。

3. 开办学堂。1898 年 6 月，光绪帝在《明定国是昭》中，宣布筹办京师大学堂——我国近代由政府开办的最早大学，“以期人才辈出，共

① 转引自《中国教育通史》第三卷第 115 页。

① 参阅舒新城编《中国近代教育史资料》上册，第 44 页。

② 转引自《中国教育通史》第四卷第 199 页。

济时艰”。并下令把各省、府、州县之原有大小书院，一律改为兼习中学、西学之高等学、中等学、小学三级学堂。

此外，我国从甲午以来，不同形式、不同目的的新式学校，实际上一直在不断地发展。例如：1896 年 1 月湖南湘乡士绅开办的“东山精舍”， 1896 年 2 月张之洞在南京创办“储才学堂”，至 1898 年改为江南高等学堂；1897 年盛宣怀在上海举办“南洋公学”，分上院、中院、下院（又称外院），分别为大学、中学、小学性质，同年成立的还有谭嗣同在湖南办的浏阳算学馆及湖南时务学堂等等，使中国近代学校得到了很大的发展。

三、近代物理教育的萌芽

鸦片战争后，随着“西学”的进一步“东渐”和中国新式学校的开办，近代物理学也开始逐步地渗入了中国的学校教育，从而揭开了中国近代物理教育的序幕。

在中国把近代物理学列入学校教育的第一个学校，是京师同文馆。同治五年(1866 年)恭亲王奕■等又建议在同文馆中再专设一馆——算学馆。算学馆增设后，同文馆中的学习科目逐渐扩大，于是同文馆由一个翻译学校变为一个实用科学学校了，在扩大的科目中有算学、天文、化学、格致（格致亦称格物或格物学，是物理与化学的统称，有时甚至是所有自然科学的统称）、医学、生理等等。为什么要扩大这些科目呢？ 奕■在为增设算学馆的奏折中说：“⋯⋯今中国议欲讲求制造轮船机器诸法，苟不借西士为先导，俾讲明机巧之原，制作之本，窍恐师心自用， 枉费钱粮，仍无裨于实际”。①也就是说他认为要真正学习西方的制造技术，必须学习基础理论。奕■当时有这种眼光，确实十分难得。由此也可看出，物理学当时也是作为必须学习的基础理论的一个科目列入的， 并于 1879 年正式添讲格致，这是中国近代物理教育的起点，首由西人欧礼裴讲授②。

此后，在洋务运动期间开办的新式学校中，一般都开设了物理学科或物理学科中的某一分支科目。如江南水师学堂的驾驶门，其学习科目中有重学、格致；管轮门的学习科目中有气学、力学、水学、火学等等③。又如上海格致书院(1874 年)的学习科目中有重学、热学、气学、电学等等④。

在维新变法期间，由于确定了“中体西用”的教育宗旨和《明定国是昭》中明令大小书院一律改为兼习中学，西学之高、中、小学校，同时又加之经济特科考试的内容中规定“声光化电诸学者隶之。”⑤即把物理学也作为科举考试中的内容之一。所以此后不仅物理教育加速地扩大到各级各类学校，而且对物理教育的重要性也有进一步的认识，如廖寿丰在奏设杭州求是中西书院(1897 年，今浙江大学前身)折中，甚至还认

① 陈学恂主编《中国近代教育史教学参考资料》上册第 183 页，人民教育出版社。

② 参阅舒新城编《中国近代教育史资料》上册，第 124 页。

③ 陈学恂主编《中国近代教育史教学参考资料》上册第 95 页。

④ 同③第 235 页。

⑤ 陈学恂主编《中国近代教育史教学参考资料》上册，第 275 页。

为“非博通格致，不得谓之学成。”①可见其影响之深远。

然而就实际情况而论，第一，近代物理学在中国的传播，是从翻译各分支学科开始的。1858 年，上海江南制造总局出版由李善兰、李约瑟合译的《重学》，后陆续出版的是《声学》(1874 年)、《光学》(1879)、

《电学》(1880)与《热学图说》(1890)以及属于格致一类的译本，所以学校中并没有系统的物理教本，当然更谈不上系统的物理教育；第二， 虽然当时建立了较多的新式学校，但这些学校都是不相关联的。个别的、不相统属的专门学校，没有统一的学制，也没有从小学、中学到大学的完整的学校系统，同时所有学校也都是半新半旧的过渡形式；第三，在“西艺”学校中进行物理教育，其实质是为了使学生能依靠物理学知识来进行推理、计算，以理解“洋机器”各部件的功能，如日意格在《福州船政局》一文中所说：“要明白蒸汽机、船体或其他物体承受的重力， 热膨胀力及各种别的自然力，就需要懂得各种物理定律。再有，了解某物体受外力作用运动时要克服阻力，以及该物体应该具有的强度，就要有静力学⋯⋯的知识。”②所以这一时期中国的物理教育，只能说是中国近代物理教育的萌芽。

① 陈学恂主编《中国近代教育史教学参考资料》上册，第 249 页。

② 《中国近代教史育教学参考资料》上册，第 75 页。

第二节 第一个学制的颁布和近代物理教育的诞生

维新派的维新变法运动，到 1898 年的 9 月 21 日，由于发生宫廷政

变，史称戊戌政变而宣告彻底失败，历时 103 天，所以史称“百日维新。” 戊戌政变以后，除京师大学堂为唯一幸存者外，一切新政都被撤除，

八股文也随之恢复，使教育改革付之东流。然而由于帝国主义侵略日甚一日，1900 年英、法、德、俄、美、日、意、奥八个帝国主义国家组成八国联军，发动了对华侵略战争，这使清朝统治集团在 1901 年 8 月的“兴学昭书”中不得不承认“兴学育才，实为当务之急。”同时也由于维新运动以后，人们仍留恋着富有朝气的新式教育，废科举、兴学校已成了不可抗拒的趋势，正如梁启超在戊戌政变记中所言：“民智已开，不可遏抑”。所以“兴学昭书”接着命令“除京师已设大学堂应切实整顿外， 对各省所有书院，于省城均设大学堂，各府厅直隶州均设中学堂，各州县均设小学堂。并多设蒙养学堂。”①于是各省陆续办起和恢复了一些学堂。如 1902 年山西奏设山西大学堂，这是省立大学的起点，也开了省立大学之先河。又如据光绪三十年(1904 年)《东方杂志》第十期载，江苏全省学堂计达九十九所之多。由此可窥见当时全国兴学堂的大致情况。因此，清统治者为了统一学制，借以控制教育权，建立全国统一的学制已不仅有必要，而且也有了可能。这样就产生了中国近代教育史上第一个法定的学制。

在第一个学制中，不仅把物理学以法定形式列入了大、中学校的教学科目之中，而且根据不同的学校和专业，还规定了不同的物理教育的目的要求与教学方法。所以随着学制的颁布，中国近代的物理教育也诞生了。

一、第一个学制的学校系统

我国近代教育史上第一个法定的学校系统，实始于 1902 年，即管学大臣张百熙所拟的《钦定学堂章 程》，公布于光绪二十八年（壬寅年）， 所以称“壬寅学制”。正式颁布后未及施行，次年(1903 年)又由张百熙、张之洞、荣庆重新拟订一个《奏定学堂章 程》，公布于光绪二十九年

（癸卯年），称“癸卯学制”，是第一个法定的并在全国施行的学制。这个学制的学校系统如 P36 图所示②。

由图可见，这个学制包含着从小学到大学的完整体系。从纵的方面看，整个学制分三段六级：第一阶段为初等教育，设初等小学堂 5 年，

高等小学堂 4 年，另设蒙养院，不在正式学制之内；第二阶段为中等教

育，设中学堂 5 年；第三阶段为高等教育，设高等学堂或大学预科 3 年，

分科大学 3 年或 4 年，通儒院 5 年。从横的方面看，与高等小学平行的， 有实业普通补习学堂，初等农工商实业学堂和艺徒学堂；与中学堂平行的，有初级师范学堂，中等农工商实业学堂；与高等学堂平行的，有优级师范学堂，实业教员讲习所，高等农工商实业学堂。

按照这个学制的规定，儿童 7 岁入学到大学毕业要 20 或 21 年，到

通儒院毕业要 24 年或 25 年，年龄要到 31 岁或 32 岁，是我国迄今最长

① 转引自《中国教育通史》第四卷第 224 页。

② 引自《中国教育通史》第四卷第 229 页。

的一个学制。

除上述各级学校外，在京有译学馆，外省有方言学堂，属高等教育阶段，约计学习 5 年。另外，为新进士学习新知识而设有进士馆，为已

仕官员学习新知识而设有仕学院，修业年限均为 3 年，也属于高等教育性质。由于这类学校不是由小学、中学递升而入高等学堂的，所以没有列入学制体系之内。

这个学制是仿效日本和西方国家拟定的，它从 1903 年公布起，一直

延用到 1911 年清朝覆灭为止。对旧中国的学校制度影响很大，以后学校制度的建立，实际上是这个学制演变而来的。

这个学制的教育宗旨，在 1903 年 11 月张之洞等人所拟的《癸卯学制》中写的是：“各学堂章 程以忠孝为敷教之本，以礼法为训俗之方， 以练习艺能为致用治生之具。”到 1906 年学部把它定为“忠君、尊孔、尚公、尚武、尚实”。所以它与中国封建时代历代王朝所订之教育宗旨是一脉相承的，即是以忠孝尊儒为其根本。所不同的只是在培养一副顽固不化的封建头脑的同时，再加上一些力声电光化之类的东西而已。由此可见，确定这个教育宗旨的目的，在于维护“日薄西山，气息奄奄” 的清朝统治与封建社会制度。后来这个宗旨虽随着清王朝被推翻而废止，然而从后面国民政府的教育宗旨中可以看出，它对其有着十分明显的直接影响。

二、近代物理教育的诞生

《癸卯学制》颁布以后，物理学以法定形式系统地列入了大、中学校的教学科目之中，并以不同的教学要求译编了各级学校和不同专业的物理教材，同时对物理教学中的物理实验教学，包括仪器设备和教学要求等，也作了一些原则性的规定。所以随着《癸卯学制》的实施，中国近代物理教育也正式诞生了。

1. 中学物理教育

《癸卯学制》颁布后，中学堂 4 年改为 5 年，并把原《壬寅学制》中设置中学堂的宗旨“为高等专门之始基”，即纯为开学作准备，改为“俾毕业后不仕者从事于各项实业，进取者升入高等专门学堂均有根底为宗旨”，即以作官、从事实业和升学的准备作为设学宗旨。可见当时中学堂按《癸卯学制》规定学习的 12 种科目，包括物理学科在内，都是作为学生学习基础理论来开设的。因此，开设物理课的目的，也是为了给学生以后从事各项实业或升入高一级学校学习打下基础。显然，这与我们现在提的中学物理教育要为“两个面向”服务，是有些类似的。

此外，中学物理教育在 1910 年清政府仿效德国在中学实行文，实分科时，文科重经学，实科重工艺，在实科中有了进一步的加强。但实行不久，就发现中国与德国的情况不同，办实科存在着包括经费、教员（当时叫教习）以及仪器设备等等在内的许多当时无法克服的困难，便废除了。这不仅是中国物理教育史上，也是中国教育史上照抄照搬外国教育的一次深刻教训。

1. 大学物理教育

大学堂“以谨遵谕旨，端正趋向，造就通才为宗旨”，“以各项学

术艺能之人才供任用为成效。”①因此，为了造就物理学人才以供任用， 在格致科大学还设立了物理学门。物理学门是后来(1919 年后)物理系的前身。这里还值得指出的是，大学物理教材也已渐趋成型。先是从 1900 年起，日本饭盛挺造编著的《物理学》一书，由王季烈加工重编和文字润色后，被译成中文。这不仅是“物理学”这个名词第一次开始出现在中文之中，而且是第一部具有现代物理学内容与系统的称为“物理学” 的，具有大学物理水平的教科书。因为在此以前，除了从英国物理学家丁铎尔的《声学》、《光学》等名著翻译的书以外，其他译著一般均为高中水平，甚至初中水平的教科书。而王季烈（王季烈照片见插页图 9） 重编的《物理学》，它包括了经典物理各分支的内容（详见本章 第五节）。如以光学部分为例，除几何光学外，还介绍了惠更斯波动学说以及干涉、衍射、偏振与双折射等物理光学的内容。

此外，对物理学的认识，这时也有了进一步的明确。如王季烈在上书中的“物理学之功用”一节中就指出：“物理学与万汇学〔王季烈将自然科学(Ratural Scierce)译为万汇学〕各分科相关颇密，研究其余各科，必先以此为根本，且为各科最完备之一科”。显然，已不仅认识到物理学在自然科学中具有十分重要的地位和作用，而且也认识得十分具体而科学了。

此后，随着大、中学校物理教育目的的不断明确和教材之不断完善， 也为中国近代物理教育的发展奠定了良好的基础。

① 舒新城《中国近代教育史资料》下册 578 页。

第三节 物理教育思想

中国近代把物理教育列入学校教育之中，是从 1866 年京师同文馆添设算学馆，把格致作为学习科目之一而开始的。此后，随着科举与学校， “中学”与“西学”之间斗争的深入，随着“西学”影响的不断扩大， 随着中国近代新型学校的不断发展，物理教育又相继作为《京师大学堂章 程》、《钦定学堂章 程》和《奏定学堂章 程》中高等与中等学校教育的内容而得到了不断的加强。所以从中国近代进行物理教育的思想来说，也有一个从仅仅主张学习西洋改革教育、到朦胧地感到要进行物理教育，到比较明确地认识到物理教育的地位与作用的过程。这个过程，大致可分为以下三个时期。

一、鸦片战争时期

在鸦片战争期间，由于封建社会内部的腐化与危机的加深，和外国列强加紧对中国的侵略，当时占统治地位的封建地主阶级内部发生了分化。一部分地主阶级的先进思想家，已开始认识到所谓“旧学”已不能满足时代的要求，已经成了强弩之末，非变不可的了。所以他们初步提出了学习西洋、改革文化教育的主张，其中龚自珍、林则徐和魏源等人为他们的代表。

1. 龚自珍反对空疏无用的“理学”，要求学习西方近代科学知识， 改革封建教育，废除科举，培养“经世致用”人才。他主张学习对我们有用的“西学”，也极力主张学习“西洋奇器”，以武力抗击外侮。

2. 林则徐不满当时教育的空疏无用，主张应“向西方学习”，即“师敌之长技以制敌”。他还把翻译的有关西洋的历史、地理、政治等材料编成《四洲志》草稿，以扩大中国人的眼界。并认为要实现他提出的“剿夷八字要言”的一个重要方面，定要学习西洋，改革当时的教育内容。 3.魏源改革旧教育的指导思想是“经世致用”。他主张要废除书法

试帖，学习有实用的学问，学习外国人的长处。他反对当时顽固派把一切西学都看作“奇技淫巧”，而认为“奇技而非淫巧” 并且主张学习这些“奇技”。他在《海国图志》中，还论述了战船、洋炮、火铳、火药、火雷、西洋器艺、望远镜等制造的方法。其目的正如他写作此书时所自述的，是“为以夷攻夷而作，为以夷款夷而作，为师夷之长技以制夷而作。”

上述教育思想，无疑对以后新型学校的创设和物理学科的设置，具有很大的影响。

二、洋务运动和维新运动时期

第二次鸦片战争以后，许多维新人物应运而出，他们先后形成了所谓洋务派和维新派。洋务派一开始也仅鉴于从表面上看到列强的“船坚、炮利、制造精奇。”所以他们提倡的办“洋务”，不外购置和使用洋枪、洋炮、洋船和洋机器；办“西学”也不外“西文”与“西艺”，而所谓“西艺”，主要不外一些片面浅薄的、为使用和修理洋枪、洋炮、洋船、洋机器的简单的技术知识。后来他们认识到“如果不从根本上用着实工夫，即学习皮毛，实际上仍无用处。”关于这一点，1866 年 12 月恭亲王在奏折中说：“⋯⋯此次招考天文算学之议，并非矜奇好异，震于西人术数之学也，盖以西人制器之法，无不由度数而生，今中国议欲讲求制

造轮船机器诸法，苟不借西士为先导，俾讲明机巧之原，制作之本，窃师恐心自用，枉费钱粮，仍无裨于实际。⋯⋯识时务者，莫不以采西学、制洋器为自强之道⋯⋯。”这样在同文馆中增设了算学馆。自此，同文馆的课程大加扩充，许多自然科学，包括物理学都逐渐介绍进来了。但由于洋务派的教育思想的中心是“中学为体，西学为用”，所以对于物理教育的思想，也仅仅是为“讲明机巧之原，制作之本”，即为制洋器服务而已。同时从李端■在《请推广学校折》中所指出的：“⋯⋯今除湖北学堂外，其余诸馆，学业不分斋院，生徒不重专门，⋯⋯今之诸馆， 未备图器，未遣游历，则日求之于故纸堆中，终成空谈，无自致用⋯⋯” 可见当时也没有实验设备。

在维新运动期间，由于维新派和洋务派的主要不同之点，在于专制政体的变或不变和是否要发展资本主义的问题上，所以维新派提倡的所谓“西学”，包含有资产阶级所需要的社会政治学和自然科学，即所谓“政学”和“艺学”，对于艺学，他们认为“非举小不足以见大，非践迹不足以穷神”，即已认识到学习西洋的自然科学，“如一切汽学、光学、电学、化学、数学、重学、天学、地学”是非常必要的。①光绪帝在发出“上谕”中也指出：“⋯⋯毋徒袭其皮毛，毋竞腾于口说，总期化无用为有用，以成通经济变人才。”这就是说不能象洋务人才那样，“徒袭其皮毛”，而必须培养“通经济变人才”。因此在《京师大学堂章 程》中，以物理来说，不仅列入了章 程中的学习科目，而且还说明了：“泰西各种实学，多籍实验，始能发明，故仪器为学堂必需之事，各国都会率皆有博物院，收集各种有用器物，陈设其中，⋯⋯今亦宜仿其意，设一仪器院，集各种天算、声光、化电⋯⋯学问应用之仪器，咸储院中， 以为实力考求之助。”说明已重视物理实验之作用。但在物理教学中应掌握哪些知识，物理教育应起什么作用，还是十分朦胧的。

三、《奏定学堂章 程》实行时期

《奏定学堂章 程》颁布以后，对各级学校中物理教育的要求就比较明确了。如在《奏定学堂章 程》中，在讲到中学堂理化学科的教法时说：“讲理化之义，在使知物质之自然形象并其变化之法则，及与人生之关系，以备他日讲求农工商实业及理财之源。⋯⋯凡教理化者，在本诸实验，得真确之知识，使适于日用生计及实业之用。”①同时还规定： “凡教授物理⋯⋯所用器具、标本、模型、图画等物，均宜全备⋯⋯。”

②据此，再联系到“设高等学堂，令普通中学堂毕业愿求深造者入焉”。

③则显然可见其物理教育思想是：

1. 物理教育既要考虑到为学生“他日入高等学堂之源”，也要在学生适于日用生计及实业之用中发挥作用。

2. 物理教学中的物理实验，是使学生得到科学的知识的必要前提， 因此在物理教育中要重视物理实验的作用。

这样，物理学科作为中等教育中的基础学科的作用地位，就基本确定了。

① 陈景磐编《中国近代教育史》第 112 页，人民教育出版社。

① 舒新城编《中国近代教育史资料》中册第 511 页。

② ③舒新城编《中国近代教育史资料》中册第 516 页。

第四节 学校中的物理课程设置

在中国，自 1866 年在同文馆中奏设算学馆，开始将物理教育列入学校教育的内容以来，至清王朝覆灭，逐渐为学校中的物理课程设置，打下了良好的基础。

一、同文馆的物理课程设置④

“算学馆”成立以后，同文馆于是由一个翻译学校，变为一个实用科学的学校了，其各项课程，如果由洋文而涉猎各种学科，共须八年(说明：从 1896 年 1 月 23 日御史陈其璋《请整顿同文馆疏》建议模仿西方学制，总理衙门在《遵旨议奏》折中说：“学问之道，日进有功，亦难示以年限。”可见其八年课程，既不是硬性规定，也没有严格的学年制度，三年一大考，是沿用科举制度的办法，岁考更不是今天的升级考试。其次第是：

首年：认字，写字，浅解辞句，讲解浅书。二年：讲解浅书，练习句法，翻译条子。

三年：讲各国地图，读各国史略，翻译选编。四年：数理启蒙，代数学，翻译公文。

五年：讲求格物，几何原本，平三角，弧三角，练习译书。六年：讲求机器，微积分，航海测算，练习译书。

七年：讲求化学，天文，测算，万国公法，练习译书。八年：天文，测算，地理，金石，富国策，练习译书。

由此可知，同文馆中虽输入了新的课程，然仍以外语为主，头几年特别注意文字，物理只在第五年讲求格物中加以教学。其程度，可从以下同治十一年(1872 年)和光绪十二年(1886 年)的岁考题和大考题中可见，大致相当于现在的中学水平。

甲、(1872 年)同文馆岁考题① 格物题（汉文）

以水力积气开凿山道，其机格式如何？ 以水为则而权物之轻重者，其说法若何？

有船底如三角，前后宽窄如一，长十丈，于水面量之，阔丈五，吃水八尺，试推其船货共重几何？

蒸汽有力可用，由何而生？

瓦德（特）之汽机胜于前者，于何见之？ 汽机之高度与低度者，其理安在？

测算汽机之力，其式若何？其理若何？

设汽机之压每方寸有一百三十二磅，活塞面积二百方寸，其路八尺， 每分时往返五十次，试求其机之马力若干？

设其余数同上，而欲得马力三百二十者，其活塞圆径须若干？ 格物题（英文）

冬夏之冷暖有别，以图考之，其理若何？ 掘地深过数丈，渐觉加热，其故何也？

④ 舒新城编《中国近代教育史资料》上册，第 124——125 页。

① 朱有■主编《中国近代学制史料》第一辑（上）第 85 页，华东师大出版社》。

光有二说，其理孰长？

光与热随远近增减，其比较若何？ 日光之速由何而考之？

光透物而折改方向，其理若何？

虹霓并现，其故何也？早晚有霞，其故何也？ 测天远镜二式，其理若何？

（当时考第一名的学生的答卷见附录一） 乙、1886 年同文馆大考题①

格物测算题

物自极高下坠地，力时变而无恒，其求速公式，何法推之？

物自无穷远落地，其末速几乎七洋里，设自无穷远而落于太阳，试推其末速如何？

有钟自赤道移至北极，试推其杪（秒）摆次数加增若干？并明其用以探测地形之法。

有百斤炮子以一千六百尺之速击铁甲船，试以尺磅推算其力。炮子轰击土城，若倍其速，必深入四倍，试明其理。

船有铁桅，必为空身，试言其故，并算其空身与实体者强弱比例。

二、京师大学堂师范馆物理课程设置

京师大学堂师范馆第一年讲物理学中的力学、声学、热学。第二年讲热学、光学，第三年讲电气、磁气，第四年讲授数理科之次序方法。每周都是 3 钟点，其一周的课程表如下：①

课程一星期时刻表

可见物理连续开设三年，每年都是每周三钟点，最后一年讲物理教授之次序方法（物理教学法前身）。

① 《中国近代学制史料》第一辑（上），第 92 页。

① 《中国近代教育史资料》中册，第 558—559 页。

三、高等学堂的物理课程设置

根据《奏定高等学堂章 程》，高等学堂学科分为三类，其中第二类学科为预备入格致科大学、工科大学、农科大学者治之。这类学科， 第二年、第三年开设物理科目，其内容分别为力学、物性学、声学、热学和光学、电气学、磁气学。其一周课程授业时刻表如下②：

第二类学科，物理从第二年开始开设。第一年（略）

第二年第二类学科

② 《中国近代教育史资料》中册，第 600 页—601 页。

第三年第二类学科

上表第三年之课程，其有志入格致科大学之物理学门者，缺化学之实验；又有志入物理学门，可加课测量。（其授业时刻表略。）

四、大学堂物理学门的课程设置

根据《奏定大学堂章 程》，大学堂内设分科大学堂。分科大学堂分为八科，其中格致科大学又分六门：算学门、星学门、物理学门、化学门、动植物学门、地质学门。其中物理学门，即后来物理系的前身， 每周课程设置如下①：

① 《中国近代教育史资料》中册第 602 页。

物理学门科目

第三年末毕业时，呈出毕业课艺及自著论说。

以上各科目，讲堂钟点最少，惟实验及演习不能限定时刻，以实有所得而止。以外应以地震学及测地学为随意科目。

五、中学堂的物理课程设置

根据《奏定中学堂章 程》设普通中学堂，令高等小学毕业生入焉。在中学堂十二个学科科目中，第九为物理及化学。中学堂各学科程度及每周教授时数如下①。

① 《中国近代教育史资料》中册第 514—516 页。

各学科程度及每星期教授时刻表（第一年）

（第二年）

（第三年）

（第四年）

（第五年）

上所列各科科目，系于一星期内轮次讲习，并非一月遍习诸门，其第五年如有缺法制理财不授者，其每星期之钟点可加入于外国语、历史、地理科中。

从上可见，物理学科只在第四年开设一年，每周 4 钟点。

六、优级师范学堂分类科中第三类的物理课程设置

优级师范学堂之学科分为三节，一节公共科，二节分类科，三节加习科。公共科者，因入分类科后，四类学业各有专重之处，钟点不能兼及，而其中有紧要数事各类皆所必需，故于第一年末分类以前共同习之。加习科者，因分类科毕业后，自觉于管理法教授法其学力尚不足用，故自愿留学一年，择有关教育之要端加习数门，更考求其精深之理法。⋯⋯ 加习科可听学生自便。分类科中第三类系以算学、物理、化学为主。从中我们可以看出，这些课程不仅讲授教学内容，授以教学方法，而且还有教育见习，突出了师范教育的特点，其学科课程及每周授业时刻表如下。①。

① 《中国近代教育史资料》中册，第 688—689 页。

第三类学科（第一年）

（第二年）

（第三年）

（第三年）

第五节 物理教学内容

中国自同文馆诞生以来，虽建立了一些新型学校，但在《奏定学堂章 程》颁布以前，那些学校都是不相关联的。个别的、不相统属的专门学校，没有统一的学制，也没有从小学、中学到大学的完整系统。加之当时的大学、中学又没有严格的划分，所以各级学校的程度和要求是很不一致的。因此对开设的物理学科的教学内容都没有严格的规定。《学制》颁布以后，对各级学校的教育宗旨都作了规定。因此对课程除了原则上指出“其所定学堂课程、大率中人之资力所优为者”外①，还规定教科书“查明规定各学堂年限钟点，此书共应若干日讲毕，卷叶应须若干， 所讲之事，孰详孰略，孰先孰后，编成目录⋯⋯由学务大臣审定，颁发各省”，⋯⋯京外编译局把书编成后，再“咨送学务大臣审定，颁行各省⋯⋯”②使“各学堂皆无歧书，亦无参差”，以齐一各处同等学堂之程度。由此，中国教科书的编写才渐趋统一。

一、教科书的编译出版

1. 《学制》颁布以前的情况

在中国近代新式学堂中开始设置的格致学科，仅是一般的自然科学知识。当时所用格致学科的教材，主要有两种来源：一是翻译英美传教士带来的或他们编写的③；二是根据日本教习口述编译的。其中最早的是美国传教士合信编写的《博物新论》，此书先在广州出版，1855 年上海墨海书馆再版④。书中介绍西方 18 世纪电学、磁学的成果和 19 世纪的部分发现。继后，同治五年(1866 年)，京师同文馆出版了美国传教士丁韪良的《格物入门》七卷（《格物入门》扉页及书页均见插页图 10、11）。该书综合了著者所学西方的“水学、气学、火学、电学、力学、化学、算学知识，著之华文，构成问答”。⑤

光绪九年(1883 年)又出版了丁韪良编的《格物测算》（《格物测算》书页见插页图 12）。同年，江南制造局出版了由英国人傅兰雅编写的， 由徐寿、徐建寅翻译的《格物须知》。因时间与人名不完全相符，此时又有英国天文师骆克优纂，林乐知、邓昌■合译的《格物启蒙》共四卷， 其中第三卷即为物理学。

光绪十一年，江南制造局又出版了美国人赫斯赉著、英国人罗亨利和瞿昂来同译的《格物小引》，其中第一章 为论物和格物，第二章 有体质之物均为物理学内容。①

光绪十五年，出版了由日本人饭盛挺造编著的、藤田翻译、王季烈重编的《物理学》（《物理学》书页见插页图 13）。饭盛挺造原为东京大学教授，此书是根据他在东京大学讲授物理学的讲义改编而成的②。

① 陈学恂主编《中国近代教育史教学参考资料》上册，第 543 页。

② 陈学恂主编《中国近代教育史教学参考资料》上册 545 页。

③ 参见《第一次中国教育年鉴》第 139 页。

④ 参阅“经典性电磁学在清末中国”《物理教学》1987、7 第 17 页。

⑤ 《中国第一次教育年鉴》第 1—11 页。

① 《中国第一次教育年鉴》第 1—11 页。

② 《中国近代教育史资料》第 124 页。

光绪二十三年，傅兰雅辑释《格物释器》。

光绪二十七年，学务大臣张百熙要求译书局不仅要翻译一般格致书籍，更要翻译一切课本。这时介绍进来的主要是日本中等学校的教科书。如 1901 年日本和田猪三郎著，虞祖辉译的《中学校初年级理化教科书》。次年由留日学生陆世芬等组织教科书译书社，以专译中等学校教科书为主，在 7 月《译书汇编》上刊登广告，计译中等学校教科书 23 种，物理方面的有水岛久太郎《中等物理教科书》，本多光太郎《物理教科书》及（英）费勾利、（美）西门司著，刘光照译《初等理化教科书》二册。

③如此等等书籍，当时均作为物理教科书使用。至光绪二十八年，我国已

翻译了大量的物理学书籍，这些书籍很多是作为物理学专著形式出版的，不适于作教科书，所以在选用时，带有很大的主观性。

1. 《学制》颁布以后的情况

《学制》颁布以后，1904 年学部成立了图书局，专管教科书的审订。在此期间及此以后出版的有：

1904 年（美）何德赉著、谢洪赉译的《物理学·最近中学教科书》上海商务。

1905 年陈文哲编《物理教科书》上海昌明公司。

1906 年，王本祥译述《普通教育实验理化教科书》。同年还有伍光建编译《声学·最近中学教科书》上海商务。陈文编《问答体物理学初等教科书》上海科学会编辑部。《普通应用物理教科书》湖北教育部。

（日）中村德二著，林国光译《中等教育物理学》上海广智书局。 1907 年（日）后藤牧太郎著《物理学课本》天津东亚公司。同年还

有（日）滨辛次郎、伍野龄藏著，张修■译述《普通教育物理教科书》上海普及书局。陈文编《中等教育新式物理学》上海商务。伍光建编《物理教科书·10 卷》上海商务。

1908 年，陈文哲编《普通应用物理教科书》上海昌明公司。

1911 年，王季烈译《新式物理学教科书》上海商务等。

其间，1906 年经学部批准，凡商务印书馆和文明书局等出版社的教科书，是已经审订过的。由于以上两出版局是从属于学部的，所以图书局在审订教科书时，采用一般标准是“体例同商务印书馆或文明书局”①。这两个出版局出版的教科书，使用的学校也较多。第一批通过审定的物理教科书有②：余严译《近世物理教科书》一册，普及书局；虞辉祖译（日） 和田猪三郎著《中学校初级理化教科书》上海科学仪器馆；陈文哲编《普通应用物理教科书》二册，上海昌明公司。此后，由学部审订的教科书目中有不少物理教材，体例大多仿照它们，教材的内容和程度，才渐趋统一，教科书的编纂使用也才渐臻完善。

我国在这一时期的物理教科书，大多数是直接翻译日、欧、美的， “或名目间有难解，则酌改为易的”。③自己著的书也有一部分，有的学校则直接使用英文原版课本。如 1904—1911 年共有 13 种（本）物理教

③ 《中国近代教育史教学参考资料》上册第 664 页。

① 《中国教育年鉴》第 13 页。

② 《商务印书馆走略》第 38 页，商务印书馆，民国 19 年 9 月。

③ 《中国近代教育史教育参考资料》上册第 546 页。

科书出版。其中直接翻译的有 4 本，占总数 30%，编译的有 3 本，占 23%， 自己编纂的 6 本，占 47%，说明我国自己编纂的课本少于翻译和编译的课本，但已不是象我国刚开设物理课时，用的全是外国著作了。

二、教材的体系、内容和深广度

中国自近代新型学校列入有关物理教育的内容以来，及至清朝灭亡的 40 年间，从物理教材的体系、内容及深广度来说，大致可以以《癸卯学制》的颁布为界，分为两个阶段。

1. 《学制》颁布以前

颁布以前，从上面关于物理科目的开设和物理教材的编译情况中可以看出，当时对物理课的开设并没有一定的计划及程度的要求，也没有专门的物理教科书，有时物理学科也有从自然科学中分离出来作为教材的，下举二书为例。

1. 丁韪良编《格物入门》。此书共七卷，前五卷为物理，后两卷为化学及算学，实际上是一本数理化的混合读本。因为全书用问答式的体裁，系统性不强，是不适宜作为教科书的。其系统和内容是：第一卷“水学”，分上下两章 ，上章 论“静水”(29 条)，下章 论“动水”(55 条)；第二卷“气学”，分上、中、下三章 ，上章 论“天气”(47 条)， 中章 论“蒸气”(51 条)，下章 论“音声”(23 条)；第三卷“火学”， 分上、下两章 ，上章 论“热气”(47 条)，下章 论“光”(59 条)； 第四卷为“电学”，分上、中、下三章 ，上章 为“干电”(41 条)， 中章 为“湿电”(19 条)，下章 为“电报”(41 条)，此章 附有“论磁石”；第五卷为“力学”，有上、下两章 ，上章 论“力之推原” (75 条)，下章 为“助力器具”(24 条)。此书虽用中文编写，但当时还没有正式的物理学名词，而且外国人用中文写的许多术语，不免词不达意，令人费解，解释也欠妥善，力学排在最后，则“水学”、“气学” 中的解答，就无法说得清楚。总之，从物理教科书的角度来看，此书是不够要求的。例如书中所称为“天气”，实际上是“空气”，又如问“热在何处”，答曰：“热气散布于万物，无此则风不动，水不流，人物不生，草木不长，天地皆成死物矣。”再如问“热的来源”，答曰：“隐于万物之中，⋯⋯其来源有四，有日而生，有电而生，有二物摩击而生， 有二物相合而生。”此书虽然在解释上不够完善，但附图却非常精美（石印本），能帮助学者理解。

2. 傅兰雅编写，徐寿、徐建寅翻译的《格物须知》，此书是教科书的体裁，其系统和内容，开始是“总引”，继之是“重学的分类”，并明确指出，“重学分动、静两种”，再在“重学总论”中，定义“动静之义”为“静者安定无为之谓，凡体皆有此性，似乎永镇一处，不肯移至别位也，此其永静性也。质体既具此性，则不能起首自动，必以力加之，始能生动，⋯⋯已动之体，则又不能为停之性，亦永动性也。”这段话的意思没有解释清楚，可能后来会发展成为“静者恒静，动者恒动” 的观点，就不正确了。

在“助力之器”中，称：“其器分两科，一曰简器，如杆或轮，一曰繁器，为数种简器相连合者。简器分六类，为杆、轮轴、滑车、斜面、劈、螺旋。凡机器之制均为此种简器合而成者。六种简器，可化为更约之数，即杆、滑车及斜面也。盖轮轴为杆之变形，劈与螺旋乃斜面之变

形⋯⋯书中随后即分类举例，并以人的身体为例，附图解释，使学者容易理解。这段话与今天教材中的“简单机械”相同。

从中可以看出，《格物入门》出版十余年之后，物理教材已经有了一定的进步了。

同文馆在光绪五年（1879 年）由欧礼裴任教格致课程时，其讲课内容，即是上述丁韪良编写的《格物入门》，但在内容上删去了化学和算学，且教材的次序也作了新的安排。如虽仍有七章 ，不过把“力学” 提前，声学、光学独立成章 ，则就比较合理得多了，其具体内容如下：

①

凡格致之学有七：

一曰力学，审吸压之理以利于用。（有重学斯有力学，天气压于上， 地气压于下，见重所见力矣。有动静二理，静者运使动，动者阻使静， 皆须力。明其理，则杀物力以省人力，助人力以胜物力，妙用自无穷焉。省力助力之器有七：一曰杠杆，二曰轮轴，三曰滑车，四曰斜面，五曰尖劈，六曰螺旋，七曰齿轮。）

一曰水学，审动静之性以利于用。（水含氢氧二气居多，当其静， 即有浮力涨力压力，及其动，力可百倍，性又最平，激流使上行，必如其源之高而止。体其性而资其力，济以机器，功用无穷。）

一曰声学，审响应之微以利于用。（凡物相触，籍天气颤动，传之于耳而成声。其行也如海中之浪，有所阻则回应。声之高下疾徐，视气之寒热厚薄顺逆。束之则不散，虽远可达，储之则不销，虽久可留，放之则大，扬之则长，藉电通之，尤奇尤速。）

一曰气学，审蒸化之方以利于用。（■■化醇醇，绕地球者为天气， 静则为气，动则为风，天气中诸气悉备，其最要而常存者有三，曰氧气， 曰碳强，曰硝气，群生资氧气，植物资碳强。掺和二气资硝气，压而储之，则有张力，提而去之，是谓真空，至于蒸水气以激轮机，化诸气以验物质，则不能无待加热之功。

一曰火学，审腾热之力以利于用。（火有四类，一曰日火，二曰电火，三曰磨击之火，四曰化合之火，而其功皆在热，惟热气能吸万物， 亦惟热气能解万物，吸之使坚实，解之使流走。）

一曰光学，审回返之理以利于用。（光分四类，日光、电光、火光、冷光也。光物亦分四类，自明者为发光物，借明者为返光物，过光者为透光物，不过光者为阻光物。取光以镜，镜有平凹凸三种，于三种中变而通之，则有返光、折光、夜视、水视、分影、分光。显微诸镜，故视远惟明，秋毫毕察。）

一曰电学，审触引之捷以利于用。（电即雷也，发声为雷，光热为电，空中万物，到处存焉。欲为触引，必先考察情状，用法以防其患， 有阴阳之别，干湿两种。用二物摩擦而生者为干电，用强酸配制而生者为湿电。所用器具，有电筒、电管、电堆、电圈、电匣、电池、电瓶、生电试电瓷铁诸机，电性测电诸表，阻电之物，则有玻璃松香瓷料橡皮胶等物。）至于考动植之学以教树畜长地力，蕃物类，节人工，则皆格致之属焉。

① 《中国近代学制史料》第一辑上册第 77—79 页。

从中可见，它不仅在物理学习内容的深广度上十分肤浅狭窄，而且各部分的分法也仅是由表观现象来划分的。

1. 《学制》颁布以后

在《学制》中对物理课程，主要是中学物理课程的开设目的，教学时数等方面，已有把物理作为基础课的趋向。但由于刚开始对物理教学的内容的规定比较粗略，仅说明“其物理当先讲物理总纲，次及力学， 音（声）学，热学，光学，电磁气（学）”。所以当时物理教科书的编写和使用还有较大的自由。后来从日、美等国出版的教科书中得到了借鉴，加之学部的审订亦渐趋成熟。这可以从 1900 年起，日本饭盛挺造编著，王季烈重编的《物理学》的体系和内容看出当时成熟的一般情况。

《物理学》一书共分三篇，其中上篇（1900 年出版）共有十三章 ， 内容为总论、固体力学、流体力学和气体力学四卷；中篇（1900 年出版） 有十四章 ，内容为波动通论、声学、光学和热学四卷；下卷（1903 年出版）有九章 ，内容为磁学、电学和大气物理三卷（详见附录二）。

值得注意的是：(1)王季烈在重编时，也非仅作文字润色，而且在融会贯通之后，加入了自己的学术见解。例如在说明薄片的干涉彩色之后， 为了解释厚片不能呈现干涉色，他补充了一个图解，并附以文字说明， 指出白光的各单色成分本身的相干性也是有限的，这种解释较之笼统地说各色光的干涉图样在迭加之后就看不到条纹更为精确、合理。

(2)教材中介绍了最新成就。如《物理学》下篇，王季烈用十多页的篇幅介绍当时物理学最新成就——X 射线。众所周知，德国物理学家伦琴在 1895 年才发现 X 射线。而仅隔四年就在王季烈重编的这本教材中作了反映，说明当时编写教材也注意了物理学最新成就的及时反映。

第六节 教育理论与教学方法

中国清末新型学校的教育理论与教学方法，虽与中国古代的传统教育是一脉相承的，然而就物理教育来说，一方面由于学科自身的性质所决定，另一方面也由于欧、美，特别是日本教育的影响（据统计，自 1901

年到 1911 年译自日本的教育学教本和专著有 22 本之多）①，因此在传统教育的基础上有了一定的发展，出现了一些新的理论和方法。这对后来中国的物理教育产生了较积极的影响，打下了较良好的基础。

一、教育理论②

关于教育理论，在中国近代教育史上，自龚自珍、张之洞、康有为、梁启超到辛亥革命时期的蔡元培等等，都曾作过重要的论述。但与物理教育比较密切的是王国维的教育理论，这里仅对此作一简要的介绍。

王国维（1877—1927）浙江海宁人。他 1901 年秋去日本东京物理学校读书，回国后曾编辑中国最早的教育刊物《教育世界》，并发表了大批关于教育学、心理学的译著，为中国最早一批研究中西心理学者之一。第一部汉译心理学书，丹麦海甫定著的《心理学概论》即出自他手。他在介绍西方资产阶级教育学和心理学方面，做了大量有益的工作，阐述了自己进步的教育思想，对中国教育科学的建立和教育思想的发展，作出了开创性的贡献。

1. 培养“完全之人物”的教育宗旨

王国维于 1906 年发表的《论教育之宗旨》一文中，提出了培养“完全之人物”的观点。所谓“完全之人物”，就是一种能力全面、和谐发展的人才。他认为人的能力，分为精神之能力和身体之能力。所以“完全之人物”就是精神和身体“无不发达且调和”的人。他还认为，人的精神能力又是由智力、情感和意志三个部分组成的，故“完全之人物” 必须是在这几方面都得到发展的。因此，培养“完全之人物”的完全之教育，就必须有对智力培养的“智育”、意志培养的“德育”、情感培养的“美育”和身体训练的“体育”所组成，四者缺一不可。于是，王国维就在中国教育史上首先明确地提出了培养完全人格的德、智、体、美四育的主张。

在王国维看来，智育就是对人知识的培养，要求一个人应当具有广博的知识。尤其是生活在“今世”的人，由于“文化愈进，其知识弥广”， 因此要受“今世之知识教育”，“掌握今世之知识”。他又分知识为理论和实际的两种，理论的知识满足人们的求知欲，而实际的知识解决社会和人生之需要。所以完全的人必须同时具备这两种知识，方能有益于社会，有利于人生。

德育，王国维认为屈原、陶潜、杜甫等人之所以伟大，是因为有“高崇伟大之人格”，都能“助之以德性”而“济之以学问”。古今中外之哲人，教育人无不视德行重于知识；古今中外之教育，也就“无不以道德为中心点”。这是因为，如果有知识而无道德，不仅于个人不能获得真正的幸福，而且于社会也不能确保其安宁。因此就“未得为完全之人

① 《中国近代教育史教学参考资料》上册第 546 页。

② 参阅《中国教育通史》第四卷 365—316 页。

物”。所以，办教育者，对道德教育不可不重视。

美育，王国维认为美育的作用有三：其一，能调和人的感情，“使人之感情发达，以达完美之域”。由此养成学生鉴赏美和创造美的能力； 其二，美育又能成为德育的手段，能陶冶人的心灵，使人变得“高崇纯洁”；其三，美育可以发展学生的“聪明官及发生器”。所以他认为美育之重要毫不在德育与智育之下，“教育者不可不留意于美育”。

在分别论述了智、德、美三育之后，王国维又进而正确地指出，三者不是各自“独立”的，而是“相互交错”的，彼此相辅相成。这是因为人的任何行动，总是伴随着认识、情感、意志等心理过程。所以，在教育过程中，不能把智、德、美三育相互孤立起来，只有“三者并行” 协调，再“加以身体之训练”的体育，才能培养“完全之人物”。

王国维培养“完全之人物”的教育理论，是对清末半封建半殖民地教育宗旨的批判与否定，开了中国近、现代资产阶级教育思想的先河。

1. 论知识与知识教育

王国维在论知识与知识教育中，强调“完全之知识”。所谓“完全之知识”，他认为应包括这样一些相对的方面：就其产生的顺序来说， 可以分为理论的知识与实际知识，就其对客观事物的说明层次来说，可以分为“当然之知识与所以然之知识”；就其表现形式来说，又可分为“直观的知识”与“概念的知识”，等等。他又认为，它们是相互区别而又紧密联系着的。正因如此，这些知识才成为“完全之知识”。

1. “理论知识”与“实际知识”。王国维认为，就知识的发生、发展的先后顺序来看，实际知识在先，而理论知识在后，所以实际知识是理论知识的基础。而理论知识发达之后，又成为实际知识的“根本”， 也就是对实际知识产生反作用，成为人们获得新知识的指导。用他自己的话来说：“溯其（知识）发达之次序，则实际知识常先于理论之知识， 然理论之知识发达后，又为实际知识之根本也。”具体地说：“一科学如数学、物理学、化学、博物学等皆谓理论之知识，至应用物理、化学于农工学，⋯⋯谓之实际之知识。”实际知识不但是维持个人的生活所必须，而且可供社会发展生产所需要。所以，他认为理论知识和实际知识都很重要，两者不能偏废。

2. “当然之知识”与“所以然之知识”。王国维认为知识有当然与所以然之分，人若只知其当然而不识其所以然，那就是“蔽”。只有知其当然进而知其所以然，方能不“蔽”，才算得“完全之知识”。一个学者要达到“完全之知识”，有一个艰苦学习的过程。他借用前人的诗词形象地说：“古今成大事业大学问者，不可不历三种之阶级：‘昨夜西风凋碧树，独上高楼，望断天涯路’。此第一阶级也；‘衣带渐宽终不悔，为伊消得人憔悴。”此第二阶级也；‘众里寻他千百度，回头蓦见（辛弃疾原文然回首），那人正（原却）在灯火阑珊处！’此第三阶级也。未有不阅第一、第二阶级而能遽跻第三阶级者。”他认为任何科学知识的获得，都有一个迂回曲折、由表及里的探索过程，学者必须要有“坚忍之志，永久之注意”的勤奋学习精神。

3. “直观的知识”与“概念的知识”。王国维认为，“知识乃经验之所教我者，”又说，“凡一切可经验之物”，皆是我们知识的来源。人们经常是通过感知，获取经验，得到关于客观事物的认识，这叫“感

性”知识。如果感知无误，即是最可靠的知识，必不可不由直观之知识即经验之知识中得之。”王国维十分重视直观经验之知识，但他并没有停留在感性认识阶段，进而认为人们的学习，必须由感性认识上升为理性认识，即由直观经验抽象为概念，不过“概念必实于直观”。见得真， 才知得深。人们概念的形成，应“本于直观之所得”，而概念愈有普遍性，其离直观愈远，我们若欲获得关于事物规律性的认识，又须反归于直观。从教学论的角度来观察，这无疑是一种正确的意见。王国维既肯定了感性认识，又肯定了理性认识；既高度肯定了直接经验的知识，又高度肯定了间接经验的知识，包括学习书本知识的必要，强调两者必须紧密地结合。王国维还认为，“理性之作用，为吾人智力作用中之最高者。”理性，通过人的思考的作用，将感性认识上升为理性认识，反映事物的本质及其内在规律性，并能“为吾人构造概念及定概念间之关系。”

从上可见，王国维对知识及教育的认识，在一定程度上揭示了知识的特点及人们认识的规律性。尤其是他强调了实际知识和感性知识在形成理性知识中的作用，这不仅在当时以书本知识并且以陈腐的经史知识为主的中国教育界和知识界，不啻是注入了一股清新的空气，而且对当前的物理教育也是值得借鉴的。

此外，在王国维看来，所谓“智力”，就是“思索之能力及语言之能力。”智力发展之“最高者”，即是“理性之作用”，理性是一种“特别之智力”，它有着“自直观之观念中造抽象之概念，及分合概念之作用”。所以，理性就是一种思维的能力。当时在西方教育上，关于知识与能力的问题，存在着教学上的形式主义与实质主义之争。就是说，在教学过程中，是发展学生的能力还是传授给学生知识？王国维没有陷入两者的争论之中，他很重视对学生知识的培养，要求给学生以“完全之知识”，但并没有因此而否定对学生“智力”的培养。他认为发展智力不仅“有心理上之意义”，而且“物之可以析”，知识是可供人们进行思维活动的。他说：“偿我以知识”，而“慰我以怀疑”。疑，就是思考活动，知识可以释疑，学习知识是释疑的过程，就是发展智力的过程。因此，王国维认为，学生知识的形成与智力的发展是不矛盾的。必须在传授知识的基础上发展其智力，即“思索之能力”。这不仅在当时是卓有识见的，就是对目前物理教育来说也仍有启发作用。

二、教学方法

中国近代学校创建以后，不仅在教学的组织形式上，已从古代的分斋教学、个别讲解转变为分科、分班相间授课的形式，即已建立了班级授课制，而且在教学方法上，“先进的教师提倡用启发式教法代替注入式。”不过当时的“所谓启发式，是指参用问答法，不单纯用讲演法言。”

①后来又逐渐变化，“先生讲，学生听的注入式，代之以：有问答、有练

习，练习亦有多种方式；而采用预习者亦增。”②在《奏定学堂章 程》关于小学堂的教授方法，还作了“各教科详细节目，讲授之时，不可紊其次序，误其指挥，尤贵使互相贯通印证，以为补益”和“凡教授儿童，

① 《中国近代教育史教学参考资料》上册，第 683 页。

② 同①，第 679 页。

须尽其循循善诱之法，不宜操切以伤其身体⋯⋯夏楚只可示威，不可轻施，尤以不用为最善”的规定①。可见已注意到教学方法的改革。

关于物理学科，除了上面的一般的教学方法予以运用外，还有教授物理之次序方法，包括教授物理内容的次序及教授方法的次序。以教授内容的次序来说，在《中学堂章 程》和《师范学堂章 程》中有“其物理当先讲物理总纲，次及力学、音学、热学、光学、电磁气”和“教理化者，在本诸实验，得真确之知识”的规定。②后者可说明已重视物理实验在物理教学中的作用。所以在《章 程》中又相应地作了“凡教授物理⋯⋯所用器具标本、模型、图画等物，均宜全备，且须合教授中学堂程度者”的规定③。

中国近代对物理实验的认识，在 1870 年上海广方言馆“再拟开办学馆事宜章 程”购测器以便考订条中，就已有“查西人言理必显诸迹象， 即有各类操作者，⋯⋯中国素未讲求，故言理终涉空疏⋯⋯夫欲善其事， 必先利其器，彼格致之学，假象以明其理，藉器以显其象”的认识④。在1896 年李端■在“请推广学校折”中则说得更明确：“格致制造诸学⋯⋯非试验测绘不能精⋯⋯今之诸馆，未备图器，⋯⋯则日求之于故纸堆中， 终成空谈，无自致用⋯⋯”，并指出“格致实学，咸藉试验”而建议创仪器院⑤，开了学校中设立实验室的先河。

就物理教授方法而言，在教学中已注意了给学生以感性知识的实验教学，即直观教学法，并也从日本传入了“赫尔巴特的五段教授法。” 日本流行的也只有五段法，日本教习以及从日本留学回国执教的教员大都采用这种教授法。这正如森冈常藏的《各科教授法精义》中所说：“⋯⋯五段教授法，可谓之理科教授法。”其时也有人将五段教授法改为三段法，认为“赫尔巴特之五段法，诚适切于理科教授法，然使教者不知活用之才，而徒拘拘于形式，则反有混思想之虞。故不如改为三段，斯勿背于五段法之精神可矣。”①

赫尔巴特反对让学生记一些零碎之知识，最初将教学过程分为明了、联合、系统、方法四个阶段，后经其弟子改为预备、提示，比较或联合、总括，应用五段，故谓之五段教授法。

若将赫尔巴特五段教授法应用于理化教授，其具体步骤如下：② 1．预备陈述儿童常见的理化自然现象。

1. 提示说明此现象出现的条件及变化要点。

2. 比较从实验或实际观察类似的现象加以比较，以说明某一假说是否正确。

3. 总结概括所得的结果。

4. 应用列举类似的现象并说明相互间的异同点及条件与变化。运用五段法教授物理的典型教例，详见附录三。

① 《中国近代教育史资料》中册，第 683 页。

② ③《中国近代教育史资料》中册，第 686 页、第 692 页。

④ 《中国近代学制史料》第一辑上，第 231 页。

⑤ 《中国近代教育史资料》第 511 页。

① 罗振玉《教育世界》，1904 年 85 号第 34 页。

② 教育部参事室《教育法令》润华印书馆，1946 年第 181—182 页。

三、考评

清末学校教育中对学生的考评，主要是由两部分组成：平时考查和定期考试。考试的形式主要是笔试，有问答题和计算题两类。

平时考查“均有教习按日记录，核记分数。”“评定分数，以百分为满格，满六十分为及格。”

考试开始于同文馆时期，有四种：月考、季考、岁考和大考。大考每届三年，由总理衙门执行。凡优者授为七八九品等官，实际只是科举考试略加修改而已。

《学制》公布以后，在“功课教法”中正式规定，除教习按日记录， 核计分数之外，有常例考试三项：1．升班考试，2．年终考试，3．卒业考试。凡升班、年终、卒业考试所得分数，与平日功课分数平均核计； 如平日功课 80 分，而考试得 60 分者，以 70 分计算等等。

此外，有临时考试二项：1．教习欲试堂内学生而临时出考题试者， 2．须招添学生而随时示期考试者。

到 1904 年张百熙等《重订学堂章 程折》中，对学生毕业考试、升级、入学考试，又详订章 程。“中学堂以下及收入高等学堂者，由督抚学政会同考核；高等学堂应升级者，奏请简放主考，会同督抚、学政考验。⋯⋯京城大学堂奏请简放总裁，会同管学大臣考验，以昭慎重， 而免冒滥。”可见，到清末，中国近代学校的考试形式，监考制度和百分计分制都已基本形成了，这为以后考试的进一步改革，奠定了良好的基础。

第七节 教会学校与中国近代物理教育

教会学校是中国近代国势日蹙，西方列强对中国进行文化侵略的一个重要组成部分，其目的是为了把中国变成殖民地或半殖民地。

教会学校在办学过程中，逐渐认识到“注意科学可以使教会学校出名；教会学校开设科学可以使其毕业生更有能力，可以控制中国社会向有利于帝国主义的方向发展”。因此，教会努力开设自然科学，包括物理科学。但这在客观上，也应该承认，在中国近代物理教育诞生和创建时期，由于既缺乏师资和仪器设备，更缺乏以实验为基础的物理教学经验，所以也起了一定的积极作用。

一、编印课本 统一译名

初时，所谓教会学校，不过是读经班而已，因而教科书问题还不太严重，但已引起注意，“如负责马公学校的布朗夫人，即感到教科书的迫切需要。”稍后，随着教会学校的日益增多与扩大，必须教以数理知识等，则教科书即成为教育界的共同的严重问题。“学生必须等待教科书，方能由读与写进修初浅的知识。”因此，若干传教士就开始自己编译教科书，如狄考文于 1864 年在山东登州建立文会馆，即自编教科书， 供该学校使用。①其中，有关物理教材未经出版而仅由生徒传抄学习的有

《理化实验》、《电学全书》，继狄考文任校长的赫士编的有《声学揭要》、《热学揭要》、《光学揭要》等。这些书虽然都有西方原本为蓝本，但颇能结合中国实际，使人易于接受。在缺乏新课本时期，各地书院多乐于采用做教材，各校教员也用来做为教学的参考②。

当教会学校开始向高等教育发展时，教科书更成为重要的问题。1877 年 5 月，在上海举行的在华基督教传教士全体大会上，成立了学校教科书委员会，决议编写两套初级与高级中文教材，其中都把物理学教材列入了编写科目。但值得指出的是，“为适应需要，这两套教材的术语应该统一，并尽可能与现有出版物的术语相一致。”还决议从各有关各科的现有主要（不管本地的还是外国的）出版物中，整理出各种术语和专有名词的汇编，物理学术语和专有名词是由傅兰雅负责的，所以为建立统一的物理学译名，也做了有益的工作。这对我国后来物理课本的编写， 是无法埋没其启蒙作用的。随着教会学校的发展，特别是 20 世纪初成立了不少著名的教会大学后，其物理课本都是采用国外相应大学的课本， 这对我国了解国外新教材的体系、内容，从而编写自己的教材，也起了有益的作用。

1. 培训师资，推广物理知识

教会学校当初的想法是为培养牧师和教会学校的师资。后来，1901 年清政府颁布《学堂章 程》，各省书院在其省会者均设大学堂，各府厅及直隶州均设中学堂，并增设物理科目。教师问题特别突出，都争聘教会学校的毕业生为物理教员。由此可见，这对当时解决物理师资的困难，推广物理知识和传授物理教学经验方面，是起了良好的作用。

1. 重视物理实验，仿造实验仪器

① 参阅陈学恂主编《中国近代教育史教学参考资料》下册第 100—101 页。

② 《中国近代教育史教学参考资料》下册。第 165 页。

1. 世纪中叶，欧美国家已经建立了以蒸汽机为主要标志的工业文明，各种制造机器已经广泛使用。在资本主义往外发展时期，对外以输出商品为主要手段。教会学校仿照西方学校，重视物理实验，所以利用这种机会，购置物理仪器，建设物理实验室。例如狄考文不仅为文会馆建立了物理实验室，使学生得到实验的机会，还附设机械厂、发电厂等， 依式仿造一些实验仪器，“且精巧坚致不亚泰西之品，除供本堂（指文会馆）应用外，各省学堂亦争相购订”。①此外，在仿制装配过程中也培训了几个掌握机器的技术人员，其中有位丁玉璜学到不少机器知识，后到济南开设理化器械制造所。如此等等，对于当时我国新式学校了解和认识物理实验教学的作用，解决一些购置物理仪器的困难和引起教员对物理实验的重视，是有一定助益的。

此外，教会学校的高等教育在发展过程中，包括物理专业的课程设置和教材都是参照外国大学的。进入 20 世纪后，绝大多数教会大学，先后向外国政府立案，如圣约翰大学，有授予与美国大学同等的学位权。说明教会大学的毕业生的质量，已与国外的学生相伯仲。所以就物理教育来说，对我国学校中物理课程设置的变革和国外新教材的引进，从而使我国的物理教学水平接近国外的教学水平产生了有益的促进作用。

总之，教会开办教会学校的目的是一回事，教会学校培养的学生能否符合其目的又是一回事，从物理教育来说，教会学校的物理教学，在我国近代物理教育的产生和发展过程中，是起了一定的积极作用的。

小结（物理教育的特征）

自1866 年在中国近代第一所新型学校——京师同文馆中添设算学馆后，把物理学列入学校教育的内容以来，随着近代学校的不断发展和学校系统的建立，物理教育也开始进入课堂而逐渐得到了较快的发展。它与古代的物理教育相比较，具有以下几个基本特征：

1. 物理内容基本上包括了经典物理中的力学、热学、电磁学和光学中的基本概念和简单规律，已形成了比较完整的体系。

2. 从知识的层次来看，已由定性到定量，由观念到概念和规律。

3. 物理学科已成为学校教育的内容之一，已有了教育宗旨和目的要求，并初步奠定了基础课的地位。

4. 物理教科书虽基本上是翻译国外或由外国人编译的，但对教科书的编写已有了一定的要求和规格，并已注意到学生的接受能力和不同专业的不同要求。

5. 在教学过程中已开始重视物理实验的作用地位，并有一定的要求。

6. 在教学的组织形式上，已采用班级授课制。在教学方法上，规定有“物理教授的次序方法”，也已开始注意启发式教学和直观教学法。同时由日本传入了赫尔巴特的五段教学法，并在中等学校的物理教学中，有了广泛的流传和运用。

7. 对物理教学效果的考评，已开始运用平时考查与定期考试相结合的方法，考题的形式有问答题，也有计算题。并已采用百分为满格，六十分为及格的百分计分法。同时对各级各类的考试制定了比较完备的章

① 陈学恂主编《中国近代教育史教学参考资料》下册第 167 页。

程。

从上可见，我国清末的物理教育，已为后来的物理教育奠定了良好的基础。