第三章 民国时期的物理教育(上)
——辛亥革命后至南京成立国民政府时期(1912——1927 年)
1911 年爆发的辛亥革命是我国历史上一次伟大的革命运动,它推翻
了统治中国人民 2000 多年的封建王朝,建立了中华民国。从此以后,旧的教育思想、教育目的、教育宗旨、教学内容和方法等方面,开始发生了根本性的变化。这在我国近代教育发展史上是一次历史性的进步。可是革命的道路不是笔直的,中华民国时期的 38 年是革命人民在辛亥革命之后继续在政治上与封建势力和帝国主义势力的斗争中进行的。物理教育也就随着整个教育的发展而发生相应的变化。民国建立后开始的 16 年中(1912——1927)物理教育的发展明显有两次高潮。一次是民国初年的改革,在蔡元培的主持下,制定了壬子癸丑学制及一系列的方针和制度。这个学制是在废除了封建制度的束缚、引进了资本主义国家的教育思想后制定的。但由于袁世凯等的破坏而没有能够得到发展。在物理教育方面,较多的受到日本教育的影响。另一次是经过了 1919 年“五四” 新文化运动,1922 年制定了壬戌学制。这次改革,受到了较多的美国教育思想的影响,奠定了我国后来长期采用的新学制,中学由四年改为六年;制定了中学物理课程纲要,成为编写教材、进行教学的标准。至于高等学校的物理教育也开始起步,但还没有得到很大的发展。
第一节资产阶级民主主义教育的主流与逆流
一、民国初年民主主义教育的兴衰
辛亥革命以后,1912 年元旦在南京成立了临时政府,孙中山任临时大总统,蔡元培任教育总长,他们都十分重视教育改革。在短短的几个月里,颁布了不少反映资产阶级民主派进步要求的文化教育法令。参照西方资本主义国家的教育制度,对教育宗旨、学制和课程等,开始进行了系统的改革。民国初年,在蔡元培主持下召开的临时教育会议上,讨论和制定了教育的基本政策和制度,对清末的教育制度提出了比较全面的改革方案。在 1912 年 9 月,中华民国教育部公布了新的教育宗旨:“注重道德教育,以实利教育、军国民教育辅之,更以美感教育完成其道德。” 这个教育宗旨与清末相比,有一定进步性。在教育改革形势的推动下, 官立和私立的学校增多,物理知识开始得到广泛的传播。但为时不久, 由于袁世凯的复辟活动,教育宗旨也就随着政治局面向反动方向逆转。蔡元培愤而辞去教育总长职。袁世凯以大总统名义重新颁定的“教育要旨”指出:“教育必须以忠孝节义植其基,以知识技能求其■,”把教育宗旨概括为“爱国、尚武、尚实、法孔孟、重自治、戒贪争、戒躁进” 七项。并于《教育纲要》中指出:“各校均应崇奉古圣贤以为师法,宜遵孔以端其基,尚孟以致其用”。这样就完全推翻了民国初年确定的教育宗旨,而复现了 1906 年清王朝公布的“忠君、尊孔、尚公、尚武、尚实”的教育宗旨。这项“教育要旨”的颁定,是为他复辟帝制作准备的, 是辛亥革命后教育上的一次大倒退。物理教育的改革当然没有它的地位了。
1915 年政府相继颁布了《民国教育令》、《高等教育令》、《预备教育令》,规定小学教育实行双轨制:一轨是实行义务教育的“国民学校”,学习四年;另一轨是为升学目的而开办的“预备学校”,学习七年。七年制小学毕业后,在中学学习四年,仿德国中学制度,实行文、实分科。实际上,中国与德国的政治制度、教育目的和社会条件不同, 在中国,主要是提高国民的文化基础,而且由于中国的师资条件及设备的限制,文实分科是难以普遍实行的。至于在《高等教育令》内提出高等学校内添设经学院,又是变相的恢复读经,是袁世凯在教育上复古主义的表现,是教育发展中的一股逆流。
袁世凯死后,出现了各系军阀的混战局面。教育经费移作军费,学校停闭;中央教育,名存实亡;地方教育、时断时续;各级教育都受到严重的破坏。原来在辛亥革命后已经开始的属于资产阶级思想体系的民主主义教育也随着共和国理想的逆转而破灭,物理教育也陷入了停顿状态。面对这一股逆流,具有爱国思想的知识分子,无不痛心疾首。他们为了挽救国家危亡,寻求西方国家富强之路、不少人抱着读书救国、科学救国的理想,远渡重洋,出国深造,以期学成后报效祖国、振兴中华。出国学习物理者,早期有何育杰、夏元■、李耀邦、魏嗣銮、张贻惠、梅贻琦、赵元伍等,继有胡刚复、颜伍光、温毓庆、李书华、文元模, 继之有叶企孙、丁■林、饶毓泰、吴有训、严济慈、萨本栋、王有竞、赵忠尧、周培源、伍之恭、张绍忠、束星北、魏学仁、桂质廷、谢玉铭、卡彭、孙国封、丁绪宝、朱物华、涂羽卿、杨肇■、祁开智、查谦、龙
际云、阮志明等①。他们学成后先后回国,领导和组织我国物理教育和科学研究,开创了我国的近代物理教育,作出了各自的贡献。
二、实用主义教育思想的流传
在第二次世界大战期间,中国的民族工商业得到了一定程度的发展;中国民族资产阶级和无产阶级的力量都加强了。实业教育得到了重视。蔡元培等人对清末资产阶级知识分子所提出的实利主义加以提倡, 很快在社会上形成一种重要的教育思潮。他们认为,我国国家贫困,实业不发达,实利主义教育为当务之急。在普通教育中,他们将物理、化学、博物、算学、历史、地理、金工、木工都列入教育范围。和这种思想类似的,有 1913 年黄炎培提倡的实用主义教育。他认为我国教育不切实用,今后教育的一切应归于实用。德育宜归之于实践,体育宜求之干运用,智育宜授之以生活上必须之普通知识和技能。①为了适应当时资本主义发展的需要,经过这些资产阶级教育家的提倡,“实利主义”或“实用主义”教育便风行一时。袁世凯在 1914 年制定的“教育纲要”中也规定:“教育宗旨,注重道德、实利、尚武,并运之以实用”。并作出解释为:“以道德教育为经,以实利教育、尚武教育为纬;以道德、实利、尚武教育为体,以实用主义教育为用。”这样,实用主义教育思想就有了官方文件的根据了。
实用主义教育思想起源于美国教育家杜威,他在实用主义哲学思想的影响下,倡导了实用主义教育学派。20 世纪初,实用主义教育思想推行到欧美许多国家。在蔡元培、胡适的介绍下,杜威于 1915 年来中国讲学,宣传他的这一教育理论和方法。在中国两年多的时间里,到处演讲, 当时国内的许多重要报刊,都作了详细报导。他的实用主义教育思想, 在相当长的时间里,在我国广泛流传,深刻地影响了我国的教育界。
杜威的教育思想和教育理论,是在批判旧教育脱离生活实际的极端走向“教育即生活”的另一极端。他主张“教育即社会”,学校教育应与社会紧密结合,而不是为社会培养人才。另一方面,在教学方法上, 他又是在批判旧教育单纯由教师讲课,学生消极地接受知识的一端走向“儿童中心”主义的另一极端,他反对教育中的形式主义,主张废除传统的学校教室里,课桌椅一行一行的按几何图形的排列,这样只能让学生坐着静听,没有学生活动的余地,教师只能把准备好的现成教材讲给学生听,这就形成了“灌”与“被灌”的局面。他从“儿童中心”的观点,强调教育应该从儿童的兴趣出发,由儿童决定他要学习什么便学习什么,便参加什么活动。在中学教育中,他强调的是要了解学生的兴趣, 教师便向学生有兴趣的方向去引导发展。根据这样的教育理论,教育目的就在于培养适应环境的人才,使他们有“应付环境的技能”。他说: “教育当以自然发展为起点”,所以教育的目的应注意学生的兴趣,反对“生徒完全受教师的支配以实行教师的目的”的这种外部训练。他的这种适应环境的言论,使我国的教育受到一定的影响。因为对我国来说, 所谓“适应环境”就是适应半封建半殖民地的社会环境,甘心于接受封建主义和帝国主义的剥削和压迫,而不要去反抗和改革。1919 年 10 月全
① 钱临照《中国物理学会五十年》,物理教学 1982 年第六期。
① 原载《教育杂志》第五卷,第 5 号,转载自陈景磐《中国近代教育史》第 291 页。
国教育联合会在太原举行的第五届年会上,受了这种思想的影响,提出“废止教育宗旨”的建议,宣称“教育不应定出宗旨束缚被教育者”。于是,教育所应该考虑的,不是研究如何教人,而是“人应该如何教” 的纯技术问题了。至于“人应该如何教”,从实用主义者看来,只要用狭隘的利益或效果作为唯一的标准。因此,主张实用主义的教育家,就把实际活动提到首要地位而提出“从做中学”的原则,即在做的过程中获取经验,增长才干。这种主张,放弃了学校教育的根本目的是培养人才,培养学生认识客观事物发展规律的任务,直接破坏了教学中的科学系统性,损害了学生获得完整的基础知识,否定了教师在教育中的指导作用,也削弱了学生按循序渐进原则的提高。结果在 20 年代初期的一段时间里,学生活动过多,教育秩序混乱,教学质量大大降低。
“五四”期间,还有一种“工读主义”的教育思潮。北京大学学生于 1919 年成立“工学会”,他们认为工与学是不可分割的,作工和求学都是人类的权利和义务,脑力劳动和体力劳动是结合在一起的。“工” 离不开“学”,“学”离不开“工”。不会工作的学问是死学问,做工的人没有学问就不可能有创造性而只会墨守成规。他们要求做到社会上“人人读书,人人做工”。在这种思想的指导下,北京大学组成了“工读互助团”,办起了食堂、洗衣店、石印厂等。他们的这种“工学结合” 的精神,虽然具有一定的进步意义,但是却没有看出体脑对立的根本原因,也没有看到学生应该“以学为主”,学习期间做工是为了促进学习而不是影响学习,他们想避开变革政权而企图通过普遍设立工读主义的团体来改良社会是不能达到目的的。这种工学结合的思想,来源于美国的职业介绍所,介绍学生去工厂做工,以工资所得作为学费。他们甚至提出要使学校“工场化”。这样,工场有了徒工,便为资本家提供廉价劳动力,所以这种工读主义的教育,实质上是为资本家服务的。
这种形形色色的实用主义思想,不仅在二三十年代给予我国各级教育造成损失,而且后来仍时有流露。有时会掀起高潮,由于物理教育强调理论联系实际的教学原则,所以物理教育容易受到实用主义教育的影响。在教育改革的变动时期,往往首当其冲。因此,总结这一段时间中的历史经验教训是很有意义的。
第二节 民国时代的两次学制
民国时代,正式颁布过两次学制,即 1912、1913 年的壬子癸丑学制和 1922 年的壬戌学制。
一、壬子癸丑学制
民国元年(壬子年),蔡元培任教育总长时,改革了清末 1902 年制定的壬寅学制,次年又作了部分修改,合称壬子癸丑学制。这个学制批判了清政府的“忠君尊孔”的教育思想,提出了“注重道德教育,以实利教育,军国民教育辅之,更以美感教育完成其道德”的教育方针。它既有资产阶级教育对道德的要求,又反映了儒家之美、恕、仁的道德意识。在壬子癸丑学制中提出的许多改革,一定程度上反映了资产阶级革命民主派的进步要求。主要有:(1)废止小学读经,禁止使用清学部颁行的教科书,废止给毕业生奖励出身的制度;(2)缩短了普通教育的学习年限,把原来壬寅学制中初等小学 5 年、高等小学 4 年、中学 5 年改成初
等小学 4 年、高等小学 3 年、中学 4 年,即缩短了 3 年;(3) 开始承认女子受教育的权利,提出小学可以男女同校,可以设立女子中学和女子职业学校。除直系教育外,还有师范教育和实业教育两个系统。师范教育有中、高两级,均是本科 3 年、预科 1 年;实业教育分甲、乙两种,
均 3 年毕业,分农业、工业、商业等类,所居地位为初等和中等两段。实业教育与师范教育比较起来,实业教育的要求较低,仅相当于三年制的高小和四年制的中学。另外还有补习班与专修科和小学教员讲习所等,是上述各校附设或特设的。
壬子癸丑学制图①如 P79 所示。
在推行壬子癸丑学制的同时,教育部又于1912 年九十月间颁布了《大学校令》、《中学校令》、《专门学校令》,对各级各类学校的目的、任务、课程设置、入学条件等都作出了具体的规定。《中学校令》提出中学教育的宗旨为:中学校以完足的普通教育,造成健全的国民。规定学习的科目有生物、物理、化学等自然科学。这样,课程的门类比过去合为一门就增多了,而中小学学习的年限却缩短,就使学生同时学习的课时增加。另一方面,中学生毕业后不可能全部升学,这时学生年龄尚小,缺乏参加工作的能力。这样的学制,对中学毕业后的出路带来了问题,就需要设法解决。
在《大学校令》和《专门学校令》中提出,高等学校的宗旨为:教授高深学术、养成硕学闳才,以应国家需要。这是对高等教育的重视。又规定大学设评议会和各科教授会,审议全校各科教学和其它重要的教育问题。这清楚地体现了教学民主和高等学校里以教学为主的精神,是十分重要的。对清末学制中在大学以上的通儒院改称为大学院,相当于后来的研究(生)院。大学分为壬子癸丑学制图文、理、法、商、医、农、工等科,并以文、理两科为主。凡只设法、商而不设文科者,不得称大学;只设医、农、工科而不设理科者,也不得称大学。各省已办的高等学校程度不齐,教学上有困难者可改为预科,附设于大学。这些改革和规定,确实有利于保证教学质量,也有利于物理教育的发展。另外,
① 引自《中国教育通史》第四卷第 358 页。
在《大学校令》中又提出,除高等师范学校外,其它各级各类学校,均可允许私人或团体开办。这项措施,一方面为此后的教育发展,起了一定的促进作用,但另一方面,也为外国教会在我国开办学校提供了依据, 而且日益扩张,造成了丧失教育自主权的后果。
二、壬戌学制
民国初年的壬子癸丑学制,主要精神是废止读经尊孔,这是一次很重要的改革。但是这个学制所采用的学校系统是以日本学制为蓝本的。由于政治局势的影响,在执行中又出现了几次复辟倒退。有些已经废除的内容又卷土重来。从民国元年至 1919 年“五四”运动前的八年中,发生了袁世凯、张勋,段祺瑞的三次复古活动,总是含有恢复读经尊孔的内容,而削弱自然科学的教育。他们的反动措施,不断地受到革命人民的批判和抵制。此时,留美学者回国的日渐增多,美国教育家杜威和孟禄相继来华,美国的教育思想和教育制度逐渐引入我国。国内各教育团体在新文化运动民主与科学口号的推动下,提出了许多改革的要求。对壬子癸丑学制中存在问题的讨论,开始于 1916 年 10 月在北京召开的全国教育联合会第二届年会上,讨论后指出两个问题,一是壬子癸丑学制所规定的中学学习年限为 4 年,而《中学校令》中规定的教育宗旨是要求给予“完足的普通教育”,这是难以达到的。而且中学毕业后继续升学者仅占十分之二三,又无法补足其缺失。二是由于学习年限太短,学生在校时缺少谋求职业的训练,毕业后就缺少就业的本领,因此,中学毕业后在升学、就业两方面都感到困难。为此建议教育部改变普通教育的宗旨,由“完足的普通教育,造成健全的国民”,改为“以完足的普通教育为主,而以职业教育、预备教育为输。”教育部接受了这个建议, 于 1917 年 3 月通令全国普通中学增设第二部,招收志愿于中学毕业后就业的学生。课程设置可以酌减而增加工业、农业或商业的课目。这一增设第二部的办法,是对壬子癸丑学制关于课程过分划一所作的变通。然而,执行这种变通办法的学校很少。原因是,进入普通中学的学生,不愿选择这种职业性质的学科,而且学校又需要增添教师和设备,就是增设第二部的学校,也仅开商科,因为开设商科,不需要增加多少设备; 有些已经进入第二部者,又请求转入普通科。因此,这种变通办法,并不能解决普通中学存在的问题。本来,国外的中等学校并不是采取统一的模式的,一般都分为初中、高中两级,各学习 3 年,美国的初中是普通中学,高中则采取分科制和选课制;德国的中等学校,分文科学校和实科学校。壬子癸丑学制规定中学学习年限只有 4 年,所以全国教育联
合会认为中学学习年限必须改为 6 年,则上述问题才可以得到解决。因此于 1922 年(壬戌案)9 月提出了《学校系统改革案》称《壬戌学制》, 这个改革案于同年 11 月经大总统批准后公布。《壬戌学制》的学校系统如 P82 所示①。
《壬戌学制》有七条教育宗旨: 1.适应社会变化的需要;
-
发挥平民教育精神;
-
谋求个性的发展;
① 引自《中国教育通史》第五卷第 83 页。
-
注意国民经济力;
-
注意生活教育;
-
使教育易于普及;
-
多留各地方伸缩余地。
这最后的一条就表示了各地方、各学校可以不必统得过死。更明显的改变是壬戌学制中职业科的地位,比壬子癸丑学制中实业教育的地位提高了,它是在初中学习 3 年的基础上再学 3 年,可以学习到一定的专业知识和技能。因此基本上解决了壬子癸丑学制中存在的问题。从整体来说,这个学制将普通教育分为三个阶段,即初等阶段(分为初级小学和高级小学)6 年,中学阶段(分为初中 3 年,高中 3 年)6 年,和高等阶段 4—6 年,使学生年龄与接受能力之间能相互适应。普通中学的三、三分段,使物理课程就有了两次循环,沿用了若干年,效果比较好,所以被长期采用下来了。
第三节 分科制和选课制
早在 1915 年 4 月全国教育联合会在天津召开的第一届年会上,湖南省教育会建议,仿德国学制,将普通中学改为“文科学校、实科学校、副文科学校和副实科学校”。文科学校和实科学校九年毕业,与大学衔接;副文科学校与副实科学校六年毕业,与专科学校衔接。这个建议, 虽然经过讨论,认为变化太大,没有得到通过,但是它反映了德国学制中的文实分科对中国普通中学的改革具有一定的影响,也说明了当时我国已经有了文实分科的意向。到壬戌学制时中学改成六年制,而且高中阶段已经有了职中和师范可与普中并存,因而又提出了中学分科制的研究。全国教育联合会参考了美国初级中学是普通中学,高级中学是综合中学,即分科中学,认为我国也可以采用这种制度。同时,还可以采用学分制,规定每学期每周上课 1 课时为 1 学分。课程分必修课和选修课
两类。在《课程标准纲要》中规定初中以必修课为主,必修课共 164 学
分,另加选修课,修满 180 分始得毕业。必修课的课程和
科 目 |
社 会 科 |
书 文 科 |
其 它 |
合 计 |
||||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
公民 |
历史 |
地理 |
合计 |
本国语 |
外国语 |
合计 |
算术科 |
自然科 |
艺术科 |
体育 |
||
学分 |
6 |
8 |
8 |
22 |
32 |
36 |
68 |
30 |
16 |
12 |
16 |
164 |
学分分配如下:
(上表中艺术科包括图画、手工、音乐;体育科包括生理、卫生) 高中采用综合性制度(即分科制),分普通科和职业科,职业科有
工、农、商、师范及家事等科。普通科又分文、理两组,各以修满 150 学分毕业。第一组文科组,以学习文学和社会科学为主,文科组的必修课中有一门自然科学或数学 6 学分;第二组理科组,以学习数学和自然科学为主,在数学的 22 学分中有三角(3 学分)、几何(6 学分)、代数(6 学分)、解析几何(3 学分)、用器画(4 学分);自然科学在物理、化学、生物三门中选二门,各 6 学分。除必修课 34 学分(至少)外,
还有选修课。选修课有两类,一类是分科主修选修的,计 30 学分(或更
多);另一类是纯粹选修的(即自选课),计 30 学分(或更少)。公共
必修课为 64 学分,其中有一门科学概论 6 学分。当时认为这种制度,中学分为初、高两级,有利于初中教育的普及;高中分成文、理两组,有利于提高中学的教学水平。同时认为已经设立了三年制综合高中,可以取消大学预科,满足各类中等程度人才的需要和减轻大学的负担,又能保证大学的水平。便于集中精力进行专业教育和科学研究。所有这些改革,在一定程度上反映了“五四”以来教育改革的基本要求,可以说是前一阶段改革的综合成果。但是,有些改革带着主观盲目性,学习外国而不考虑到本国的客观条件,超出了当时社会的实际需要与可能。例如我国在当时最迫切需要的是普及教育,在普及的基础上才能有提高。分科选课制和学分制必然会出现大量的淘汰,而我国的升留级是以年级为标准的。因学分不足而淘汰的学生将引起不易处理的社会问题。高中分成文理两组,每组必须配备足够的教师和设备。否则就难以保证应有的教育质量。对于中学毕业后升学和就业的问题,更需要从社会和教育的
各方面进行通盘考虑,是一个很复杂的问题,不是一时仅在学校教育范围内所能解决的。因此,至 1929 年 8 月,教育部发布的文件中,对此作了说明:“外邦实行,成效卓著,我国采用者亦复不少,只以师资和课本,尚乏相应之准备,实施自多隔阂。特分定两种标准,听各校自由选用。”后来经过进一步调查后,认为高中分科,尚不适合中国的需要与可能,教育部才宣布停止执行。
应该看出,中学采用分科选课,并不是毫无可取之处的。“外邦实行,成效卓著”,而我国在当时之所以行不通,是由于还缺乏实行的应有条件。所以要进行教育改革,还必须从需要与可能两方面作充分的考虑,否则是难免要失败的。
第四节 中学物理课程标准纲要的制定
1929 年教育部重新颁布了 1924 年的《中小学课程暂行标准纲要》,
并稍加修改后,于 1932 年正式颁布,称为《正式标准》。《正式标准》中关于物理学方面的内容,与各校原来采用的无多大差别。初中在第三学年开设,上、下学期每周分别为 3 课时和 4 课时,高中也在第三年开
设,每周均为 6 课时。
《课程标准》中关于自然科学的几门课的课时数分别见下表:
初 中
学 期 |
科 目 |
每 周 总时数 |
|||||
---|---|---|---|---|---|---|---|
物理 |
化学 |
动物 |
植物 |
数学 |
|||
一年级 |
上 |
— |
— |
2 |
2 |
4 |
35 |
下 |
— |
— |
2 |
2 |
4 |
35 |
|
二年级 |
上 |
— |
4 |
— |
— |
5 |
35 |
下 |
— |
3 |
— |
— |
5 |
34 |
|
三年级 |
上 |
4 |
— |
— |
— |
5 |
35 |
下 |
3 |
— |
— |
— |
5 |
34 |
|
合计 |
7 |
7 |
4 |
4 |
28 |
208 |
高 中
学 期 |
科 目 |
每 周 总时数 |
||||
---|---|---|---|---|---|---|
物理 |
化学 |
生物 |
数学 |
|||
一年级 |
上 |
— |
— |
5 |
4 |
34 |
下 |
— |
— |
5 |
4 |
34 | |
二年级 |
上 |
— |
7 |
— |
3 |
34 |
下 |
— |
6 |
— |
3 |
33 | |
三年级 |
上 |
6 |
— |
— |
4 |
31 |
下 |
6 |
— |
— |
2 |
31 | |
合计 |
12 |
13 |
10 |
20 |
197 |
《中学物理课程标准》分初中和高中两部分,分别规定了初中和高中物理的教学目标和要求以及具体的教学内容和实验要求等项目。这是一份比较完整的中学物理教学大纲。从形式和内容来看,都是比较正规的,比过去有了明显的进步。现在把它们的内容分别摘录如下:
一、初中物理课程标准
- 教学目标
-
使学生了解常见之简单物理现象;
-
养成学生观察自然界事物之习惯并引起其对于自然现象加以思索之兴趣;
-
使学生练习运动官能及手技,以增进其日常生活上利用自然之技能。
- 时间支配
第五学期每周 4 小时,第六学期每周 3 小时。
- 教材大纲(教材的最低限度,排列次序可酌量变更) (1)固体、液体和气体
-
长度、面积与其单位
-
重量与力——力之单位、比重(4)中国秤
-
浮力
-
液体内之压力
-
大气压力、虹吸、气体之压力(8)打气筒、抽水机与抽气机
-
时间及单位——钟及表
-
运动——距离、速度、加速度(11)简单机械
-
摩擦
-
材料之强弱及弹性
-
振动与波浪、水波、声波(15)声音之强弱、高低及品质
(16)音阶与乐器(例如琴笛、喇叭、钟鼓等) (17)太阳与热、热之来源——摩擦、燃料及电(18)温度与温度计、温度计之分度法
(19)物性之胀缩(20)热量
(21)物态之变化、冰、水、水蒸气、沸腾与凝固(22)导热质和绝热质、对流与通风
(23)光之直进、影与日、月之蚀、光之速度(24)光之反射及折射、虹
-
平面镜
-
眼镜、灵视、(为英语“透镜”lens
的音译,引者注)焦点及焦距、正像及倒像
-
放大镜、照相机、幻灯机、望远镜、显微镜(28)太阳及颜色
(29)磁铁、指北极与指南极、罗盘、地磁(30)摩擦起电、正电与负电
(31)电池、正极与负极、干电池与湿电池(32)电流、磁效应、热效应及化学效应(33)导电体与绝缘体、电线与保险丝 (34)电压——雷电、触电
(35)手电筒、电灯、电话、电铃、电报(36)电机、发电机与电动机、电扇、电车4.实施方法概要——教法要点
-
教材宜以常识为中心,不应受物理学本身之组织所约束
-
讲解之时,应以启发学生之理解为首要,不应令其作机械式之记
忆
- 务将教材具体化,以使其与学生日常生活相接近,纯为物理学实
验中所能见及之事实,不必讨论
- 讲解之时,须作简单之表演实验,以使学生对于所见留有深刻印
象
- 应多备简单之问题,使学生于课外自动寻求其答案5.物理实验及注意点
-
圆规及尺之用法
-
三角板及量角规之用法(3)物体容积及面积之测量
(4)直角三角形各边之关系、π之值(5)中国秤之构造及用法
(6)有规则固体之比重(由其容积及重量求之) (7)无规则固体之比重(由其容积及重量求之) (8)浮力(由物体在液体中所失去之重量定之) (9)气体之压力、实验者之肺压力
-
液体之压力
-
打气机及抽气机(作图以示其构造)
-
滑车之用法(固定滑车与可动滑车之不同,滑车组之配合)
(13)摩擦(比较滚动摩擦与滑动摩擦之大小)
(14)质料之强弱(15)声音之高低
(16)温度计之分度法及构造(华氏与摄氏温度计之区别) (17)温度计之用法;体温、冰水温度、沸水温度
(18)热量(热水与冷水混合后之温度) (19)膨胀(玻璃杯炸破之原因)
-
沸腾
-
影——微隙照相机(22)平面镜
(23)灵视(即透镜,为英语 lens 的译音,引者注) (24)物体之色
(25)磁铁及罗盘(26)摩擦起电(27)电池
(28)安装电灯、电键、构造(29)保险丝
(30)电磁铁(31)电镀
实验应注意之点:
- 每次实验所需之器具应多备数套,以备所试验之问题不能与演讲
相衔接
-
宜训练学生如何自制简单之器具
-
宜训练学生对于常见之现象能作有条理之观察及记录(4)应使学生了解简单器械之构造及用法
(5)宜训练学生不籍画图器具绘图以表示各种简单器械之结构并能利用圆规、三角板及尺条等以绘较完善之图
二、高中物理课程标准
1.教学目标
-
使学生明了物理学中之简单原理,并能用以解决日常问题及说明常见现象
-
训练学生运用官能及手技,以培养其观察与实验之才能(3)使学生略知物理学与其它自然科学及应用科学之关系
2.时间支配
-
讲解及表演第三年每周 3 小时
-
问题解答及讨论第三年每周 1 小时
-
实验第三学年每周一次,每次 2 小时3.教材大纲
(1)度量衡及基本单位(2)密度及比重
(3)力及其单位(4)物质之三态
-
固体之弹性——虎克定律
-
液体中之压力——巴斯卡原理、水压机(7)自来水之供给
(8)浮力——阿基米德原理及其应用、物体比重之测法(9)气体之压力、大气压力、托里拆利管、气压计 (10)压力及气体容积之关系——波意耳定律
(11)各式唧筒及其它利用气体压容关系之设备(12)杠杆与力
(13)斜面与合力、力之平行四边形定律(14)简单的省力器械、器械之利益与效率
(15)力与运动、速度、加速度、等速运动、等加速运动、自由坠体(16)圆周运动现象与离心力(只限于简单之叙述)
(17)惯性、牛顿运动定律、质量与重量之区别、重心(18)单摆
-
摩擦
-
功及功率、能及其变换(21)气体分子及其运动、扩散
(22)液体之扩散、渗透、表面张力及毛细现象、外黏力及内黏力(23)熔化及结晶
(24)温度与温度计(25)膨胀及其应用(26) 热 量 与 功 (27)比热及量热器(28)融解及凝固
(29)蒸发、沸腾、沸点与汽压之关系(30)湿度及气象问题
(31)制冷设备及热机(32)热之传播
-
波动——纵波与横波
-
波之反射、折射及干涉(35)声波及其速度
(36)声音之强弱、高低及品质;回音、拍(37)音叉与共鸣
(38)弦之振动与气柱之振动(39)留声机
-
音乐
-
光之直进、影、日月之蚀(42)光度
(43)光之波动说与光之速度 (44)光之反射、平面镜与球面镜
-
光之折射、折光指数、全反射
-
灵视(即透镜、为英语 lens 的译音,引者注) (47)棱镜
-
简单之光学仪器(例如映画器、放大镜、望远镜、显微镜、潜望镜、照相机、眼镜等)
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光谱及物体之颜色
-
光之干涉及绕射、薄膜之颜色(51)磁铁、磁极、磁之感应
(52)磁场及磁力线(53)地磁及罗盘(54)磁之分子说
(55)正电与负电、导体与绝缘体、库仑定律 (56)静电感应现象(例如金箔验电器、感应盘)
(57)其他静电现象(例如尖端放电、电帷、闪电、避电针等) (58)蓄电器、电容及介电系数
-
电池及电流
-
干电池与湿电池、极化作用与局部作用(61)蓄电池
(62)电阻——欧姆定律(63)电池之联接法 (64)电阻之联接法 (65)惠斯通电桥
-
电能与热量
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电解、电镀——法拉第电解定律——电量计(68)电流之磁效应——电流计、安培计、伏特计(69)电磁铁、导磁率、电铃及电极
(70)电磁感应及楞次定律(71)感应圈
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电话
-
发电机原理:直流、交流、整流器、变压器(74)发电机原理:电车与电扇、电表(即瓦特计)
(75)电磁波及无线电报
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晶体检波器与真空管检波器、无线电话
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真空管中放电
-
阴极射线及电子、X 射线(79)放射性
(80)物质构造大意
- 实施方法概要——教法要点
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各部分之教材,应以初中物理学之内容为起点,逐步授以物理学上所用之初步方法,使学生对于物理现象得有进一步之了解。教材不应成为大学物理之缩本
-
讲解之时,务必多作简单实验表演,以佐学生了解各原理之意义(3)务必使学生能透彻了解各原理及定义之意义,不宜令其徒事背诵
字句
-
宜特别注重物理学应用,不必高谈理论及学说
-
宜由教员领导学生前往参观与应用物理有关之场所
-
须由教员多拟或选简单实用问题与习题,使学生知道如何运用诸原理以解答之。计算之习题,应督促学生每周按指定时间交入,并于详细改正之后发还
-
应鼓励学生质疑,凡遇学生发问时,应由教师另设较易解决之问题,以逐步引导到自行解决其疑难之途径。
-
凡遇学生超过 20 人时,问题讨论应分为若干组,每组人数至多
以 20 人为限,分组之时须由才能相埒之学生分为同组
- 应多举行笔试,试题以属于计算及解释者为宜,背诵定义及定律一类题目,皆应避免
- 物理实验及注意点
-
长度之测定(游标尺之用法)
-
天秤之用法(有规则固体之密度和比重) (3)簧秤与虎克定律
(4)固体及液体之比重与阿基米德原理(5)液体之压力与深度之关系
(6)液体之比重(Hare 氏法) (7)波意耳定律
(8)唧筒之构造(由学生配合) (9)中国秤
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力之平行四边形定律
-
斜面上物体之静止及其运动(12)滑车之配合及其效率
-
单摆
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压力与沸点
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金属之比热与量热器(16)黄铜针之长度膨胀(17)气体之膨胀
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湿度
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冰之融解热(20)水之汽化热(21)热之功当量
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绝热质
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气柱之共鸣、拍音(24)光的反射
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光度计
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水及玻璃之折光指数(27)镜所造成之像
(28)灵视(即透镜、为英语 lens 的译音,引者注) (29)三棱镜之分光作用
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磁场
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电池
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储电于蓄电池之方法(33)电镀法
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电阻及其联接法(惠斯通电桥之用法)
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电流之磁效应——简单电流计之制法;安培计、伏特计之用法(36)电阻率与热能
(37)电铃之接法、电报用法(38)感应电流
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电动机原理
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无线电晶体接收机(由学生配接各用器)
(41)真空管检波器(由学生配接各用器)
实验应注意之点:
- 上列各实验不必全作,惟每人每年最少须作实验 30 个,所选之实验以适应学生之环境为标准,其性质应平均分配下列四项:
①寻求各现象之因果
②证明律例之数量关系
③实用的问题
④由学生自制简单之仪器
-
所用仪器不须十分精密,惟所观察之结果应力求其准确
-
实验之结果务必用相当之表格记录之,以训练学生能作有系统之记载
-
凡遇寻求数量关系之实验时,务必使学生自行估计,并算其所求之结果之误差
-
对于有意义的数码之去留及简捷计算法,须特别注意
-
应使学生明了实验各步骤之用意,切不可令其只知盲从实验教本
三、对《物理课程标准》的评价
二三十年代制定的《物理课程标准》是我国第一次制定的中学物理教学大纲。它规定的目的要求、内容等各方面,都比较合理,对保证二三十年代的中学物理教学起到了良好的作用,并为此后一段时间内的发展奠定了基础。这个标准具有以下几个特点:
- 初、高中的不同任务分为两部分开列。初中要有利于普及物理知识,高中是为了提高中等教学的水平,又能保证大学理科的要求和质量。解放后颁布的大纲,在很大程度上受到苏联十年一贯制中学的影响,对初、高中的不同要求不够突出,出现了螺旋上升的形式,而且倾向于升学,忽视了初中也有就业的任务。当前,贯彻九年制义务教育制度,已
经明确了初、高中教学任务的区别,这可以说,是这一特点的继承和发展。
-
物理教材的编写和日常教学的要求,提得都很明确。例如,在初中的“教学目标”中提出:使学生了解常见的简单现象,在“实施概要” 中又提出:“教材宜以常识为中心,不应受物理学本身之组织所拘束。” 又提出:“务将教材具体化,使其与学生日常生活相接近。纯为实验室中所能见及之事不必讨论。”在高中的“实施概要”中指出:“各部分之教材应以初中物理之内容为起点,教材不应该是初中教材的同心圆的放大,也不应该是大学物理的缩本”。无论初中或高中,都不强调系统的物理基础知识,这与解放后物理教学的要求有所不同。
-
教学内容比较全面,教材体例比较合理。《标准》中规定的内容, 不仅在整体上已经全面介绍了经典物理的基本知识,而且其体例在此后的数十年中,没有多大的改动。
-
教学集中,课时较少。按《标准》,物理教学的时间是初中学习一年(4、3),高中学习一年(6、6)。这样在同一学期中,同时学习的课程门类较少,有利于学生集中学习,不致于头绪多而精力分散。但是课时少、内容多的矛盾不能解决。当时学校里对《标准》中规定的内容不能全部讲授。特别对实验的要求,由于仪器设备的不足,在一般学校里, 是难以达到的。
-
体现了理论联系实际的原则。例如,在实施方法概要中指出:“要参观与应用物理有关的场所。”“注意物理之应用,⋯⋯勿高谈理论及学说”等等,这些对今天的物理教学仍是值得借鉴和学习的。
-
重视直观教学原则。《标准》多次指出:“讲解之时,务必作简单之实验表演,以佐学生了解”,“使学生对所见留有深刻之印象”等, 都是非常正确的。
-
重视能力的培养。《标准》的目标中,没有提到涉及面较广而实际上又是比较空泛的各门学科的共同要求,如道德教育、爱国主义教育等。而对于与物理教育有关的能力,如观察能力、思维能力等的培养则相当重视。例如在初中提出,要培养学生对自然现象有思索之兴趣;在高中提到:“略知物理学与其它自然科学及应用科学的关系”,即今天所说的各科知识间的横向联系。这些意见在平时教学和编写教材中是很值得重视的。
-
注意了物理学科的特点和自学能力的培养。在高中三年级,每周有 6 课时的物理,分配为讲课 3 课时,讨论 1 课时,实验 2 课时,其中实验偏多无法完成,但注意到物理学科的特点,提出一个目标,是一个进步。同时,除了安排 1 课时的讨论外,还在关于对讲课的要求中提到
教师应鼓励学生质疑,又提到分组讨论时每组学生人数以 20 人为限,这都是为了鼓励学生发言,也是为了培养学生的自学能力。这个要求,在解放后的教学大纲中是没有提到的。
-
重视理解原理和实际应用,不重视计算和数学推导。例如,对高中的运动学、动力学的要求都很简略。这就反映了当时编写的教材对计算题的要求不高,更没有象后来强调过的综合计算题而造成学生的困难。
-
教学要求脱离学生实际。《标准》对初、高中的教学要求都相当
高,课时又少,而且在“教材大纲”的附注说明中,又指出这是最低限度。显然,这同《标准》对实验的要求一样,是难以达到的。所以这就难免使物理课,成为中学里一门难教难学的课程了。
第五节 中学物理教材的编写与使用
一、壬子学制前后的情况
民国初建,我国学校中开始有了物理课程,但那时在教育方面,主要是废除封建的旧制度,建立适合民主共和国的新制度,对学校课程, 还来不及作全面考虑。南京临时政府教育部颁发的《普通教育暂行办法》规定,“凡各种教科书务必合乎共和国宗旨,禁用清学部颁行的教科书。”所以这时物理教科书的使用相当混乱,有的学校由教师自编讲义使用的,有的由私人编写而由书商发行的,有的从日本教科书翻译的,内容极不统一,程度参差不齐。商务印书馆虽然已于 1897 年成立,1902 年增设编译所,但首先编写的是文科科目的教科书,理科主要是小学程度的“西算”,民国初年的壬子学制(1912 年)中,中学只有四年,没有划分初中和高中,所以理化教科书,只有程度较浅的简易读本,主要是翻译日本的教材,有些译本,中西杂糅,或措辞不当,或过于日本化,甚至“书名费解,文图不符,内容异想天开”,不能作为课本。后来自英美留学回国者渐多,有些学校采用英美教科书的译本,教会学校用外文课本。为了改变这种混乱状况,教育部于总务厅之下,特设编纂、审查两处,负责管理教科书的工作,公布《审定教科用图书规程》。允许私人可以自行编写教科书,但必须经过教育部审定,才能发行。商务印书馆最早出版的物理教科书有民国元年王季烈编的《物理学》和民国二年严葆诚编的《物理学》各一册,而以民国二年王兼善编的《民国新教科书·物理学》使用的学校居多(《民国新教科书·物理学》封面见插页图 14)。同年十月,即再版,至民国十年,此书共再版 17 次之多。当时还没有课程标准,所以教科书的内容、程度都没有规定,一般是编者在“编辑大意”中把这本书的使用对象、程度、适用范围、主要内容及特点等加以说明。王兼善在“编辑大意”中提出了以下几点(其中句逗号, 均照原文):
-
是书系依照教育新法令编辑。专为中等学校女子中学校及师范学校女子师范学校之用。其要旨在授以重要现象及定律。器械构造之要理。并兼课实验。使学者习得自然现象之知识。领悟其中法则及对于人生之关系。
-
本书约供一学年之用。约计一学年为 40 周。每周合 4 小时。如各
校时间有伸缩。则教授事项亦不能不随之增减。故本书排印。用 4 号字
及 5 号字。其普通知识所不可少者则用 4 号字。若时间充裕则可全行讲
授。若时间稍促。则 4 号字各段照常讲授外。其 5 号字各段可酌量择用。不必全授。
-
是书次序务求明晰。文字务求简单。讲述务求详明。自首至尾一线贯通。由浅入深循序渐进,以启读者之心思而引起其进取之兴味。均以合乎新教授法之原理也。又书中每节上角均附有本节之要略。以便提纲挈领使教者学者易于领会。
-
书中试验与理论常相辅而行。理论常由试验引出或以试验讲之。俾学者知识试验之要用而养成其崇尚试验之心。又此等试验均为人所屡经试验而知其确实可恃者。然独恐学生易之差误。故所有试验。仍一一为之详细解释。
-
书中所用术语均取其最通用者。每一术语之旁。必附注西文以便参考。
-
按教育部新法令。以 8 月 1 日为学年之始。7 月 31 日为学年之终。故当教到本书末章 磁电学时。约为夏季六七月之间。或不便试验。然磁电学若不试验殊难理解。故教员可到时将此章 提前讲授以便试验。
王兼善编的《物理学》,与今天的物理教科书相比,体系不同。(详见附录四)它在第一章 绪论之后分为六章 ,其次序为声、光、力(二章 )、热、电、磁。即依次为声学、光学、固体力学、流体力学、热学及磁电学。此书对物理现象的讨论,从声、光开始,大概认为学习物理现象,应该首先从“听得到,看得见”开始,然后再及其它。这与今天认为物理学是以力学为基础不同。所以这本书的讨论中并没有把“力的概念”放在中心位置,而各章 内容基本上是独立的。在第一章 绪论之后的六章 概要为:
第二章 声学,首先阐述了振动和波的基本知识,接着较详细地讨论各种乐器的原理。
第三章 光学,重点是几何光学。值得指出的是,其中有一节“成光之理”,似乎与声学中“成声之理”相对应,以致错误认为“以太” 是光浪(光波)传播的媒介。
第四章 固体力学,包括了现在教材中的运动学、动力学和静力学的基本内容。因此这一章 几乎占了全书的 1/4 篇幅,但要求比现在低。
第五章 流体力学,内容也不少,提到了分子力、表面张力、凝聚力、毛细现象等。又提到帕斯卡定律、阿基米德定律和波意耳定律等内容。
第六章 热学,对热与物体涨缩的关系,讨论得比较详细,也提到热与工作(功)的关系和热功当量的概念。但是对“热机”的问题则没有作进一步的讨论。
第七章 磁电学,讲述了磁之要性、电之要性,数种起电之方法。但是对电在工业上的应用只提到电铃、电报、电灯、电话。至于“电机”, 也正象“热机”一样,没有作较详细的讨论。
总之,该书联系到生活实际的较多,联系到生产实际的较少,定性的多,定量的少。原因是该书出版于民国初年,当时工业生产水平和生活的需要与今天有较大的差别,因此反映到教材内容的轻重详略就有所不同了。
该书的叙述法,正如“编辑大意”中所说的,“理论常由试验引出或以试验讲之”,所以对实验相当重视。粗略统计,全书有实验 117 个
(包括教师和学生实验),有些实验是简单易行的,目的是使学生知道, 物理学上的规律是由实验得出的,而不要把物理定律一条一条死记。下面摘录“关于流体浮力之研究”的实验,以为示例。
实验题目:关于流体浮力之研究
凡流体不但有向下之压力(此向下之压力,已于前研究之),且有向上之压力,谓之浮力。可证之如下:(又学者当注意以下所得之要理, 亦适用于气体,盖气体及液体二者,均系流动之物也。)
试验:取一有底之玻璃管,以手执之,使压入一筒之水中,如图所示(图略)。放手后,其管立即上升,显明液体有向上之浮力。
又如取一簧秤,其下悬一重物,而记明秤上指针所在之度数。今若使此重物入于水中,则见秤上指针所在之度,较前为少。一若此重物变为较轻也者。是亦因液体有向上之浮力故也。
由上可知流体之有浮力明矣。然则此浮力之大小,须视何者而定乎。可以下述试验法考求之。
试验:如图所示(图略),取一金属所制之圆筒。长 3.5 厘米,直
径为 1.9 厘米,故其体积共合 10 立方厘米。以一细线系之,而悬于天平之左边之皿底。天平之右边皿中,则加以重物使天平之两边平衡。乃以一杯之清水,置之圆筒之下,使圆筒全体尽行浸入水中,则见天平失其平衡,而左边向上。显见圆筒入水后,失其重量。然若以 10 克之砝码,
置于左边之皿中,则复其平衡。则可知左边所失之重为 10 克也。然圆筒
之体积为 10 立方厘米,则浸入水后,被其挤去之水之体积亦为 10 立方
厘米。按法国度量衡,则 10 立方厘米之清水,共重 10 克,可知圆筒入水后所失之重,适等于被其挤去之水之重也。
由上试验,可知一物体浸入流体中,则所受流体之浮力,其大小适等于被挤去之流体之重,是之谓亚几默德氏之定律。盖此律系由此人所发明也。
王兼善《物理学》中,有很多类似上述的简单实验,所以当时许多学校都乐于采用。民国元年,中华书局成立,民国三年,出版黄际遇编的《中华中学物理教科书》一册,又有孙志道,李义均编的《中学适用物理学》一册。此后,商务、中华两家竞争颇为剧烈,但中华书局出版的理科教材,总不及商务。民国五年,教育部批准,凡是商务出版的教科书,一律称为新体制教科书,可供各校使用。因此,在壬子学制颁布后,我国编写出版的教科书逐渐增多,都仿照商务体例。但由于民国初年,政局不稳定,影响到学校的发展,商务出版的教科书,曾一度出现低潮。至 1918 年,才开始有所好转。其它书局,也陆续有物理教科书出版了。
二、《壬戌学制》后的发展
民国十一年(1922 年)颁布了《壬戍学制》。依照《壬戍学制》, 初中采用混合制,自然科学为一门课。这时,自然科学的教学有两种形式。一种是三门理科教材——物理、化学、生物仍分别编写,另一种是三门科目,混合成一门理科,合编为一本教材。
前者有:
贾丰臻,贾观仁:《初中实用物理学》,1923 商务。周昌寿:物理学现代初中教科书 1923 商务
陈文:《物理》1924 商务
周昌寿:《新撰初级中学物理教科书》1926 商务钟衡臧:《物理学》1925 中华
后者有:
杜亚泉等:《自然科学教科书》1923 商务郑贞文:《实用自然科学》1923 商务
高■:《实用自然科学教科书》1924 商务
徐镜江:《初级中学混合理化教科书》1924 北平文化学社钟衡臧:《新中学初级混合理科教科书》1924 中华
1
自然科学混合教科书中,主要是物理、化学、生物约各占 3 ,也还
有矿物、气象、地质等内容。混合编写的优点是知识面可以拓宽,便于学生可以对各门知识融会起来理解,但每一学科的内容分散,系统性较差。好在作为初中教科书,不需要对某一学科作系统的了解。因而用来作为一门自然科学的初中教学是比较合适的。例如高■编的《实用自然科学教科书》(郑贞文、周昌寿校),全书分四册,计 24 章 ,涉及物理或主要是物理内容的有九章 (有关的这几章 的目录见附录五)。篇幅上约为全书的 23%,在卷首的“编辑大意”中,说明了本书的使用对象、程度和特点等。“编辑大意”有七条,主要是开头的四条。原文如下。
-
本书按照新学制初级中学自然课程纲要规定,采取混合教授法编辑,包括动物、植物、矿物、物理、化学、天文、气象、地质等项,分为四册,供四学期教授之用。
-
取材之标准如下: (1)自然界常见的事物
(2)日常生活中的必须知识(3)自然的利用方法
(4)自然科学的重要原理 3.编列方法,一改以前偏重系统的弊病,以实用为主,以理论为辅。
先从自然界普遍事物入手,渐及于应用方法和基本原理,既可增进学生的生活常识,又可引起其研究自然科学的兴趣。
4.本书所列实验皆简而易举,如能另定时间,由教员指导学生自行练习尤佳。
(余略)
这本书的特点是各科知识融合得较好,体现在编写上并不是“混而不合”。从每章 的分节上可以看出,大体上有两种写法,一种是对各科的有关内容合成一章 ,另一种是单纯的或主要属于某一科目的内容列为一章 ,多数是属于第一种。以第二章 “水”为例。这一章 共四节,第一节是以日常生活为主的“自然水”;第二节是以生物、化学为主的“水之净制”;第三节是以物理知识为主的“水之压力”;第四节是以化学为主的“水之成分”。这书中有五章 单纯属于物理的或基本上是物理知识的,如第三章 “温度、压力和物质三态”,其中的四节是:
(1)温度和温度计(2)物态的变化
(3)物态变化与温度的关系(4)物态变化与压力的关系。
又如第七章 “力和物性”,其中有三节:
-
重力,其中讲述了重力、重心、稳度、密度、比重,又讲述了落下现象、抛上现象、运动、惰性,以及速度的合成、力的合成等
-
物质的组织,其中讲述了分子运动、分子力、弹性、表面张力、毛细现象等
-
简单机械,其中讲述了“功”的概念、效率和摩擦等等
这一章 内容相当多,有些象王兼善《物理学》第四章 “固体力学”一样,包括着静力学、运动学和动力学的主要内容。可见,当时对这些内容的要求不高,或者说,内容定性的多,定量的少,所以只要知其大意就够了。又如第八章 “自然的利用”、第九章 “电磁和能”、第十九章 “音和光”。这几章 讲的基本上都是物理知识。总的讲, 本书在实用方面,比十年前王兼善《物理学》中讲得多了。例如在第九章 “电磁和能”中,对电的应用,讲到电镀和电铸、室内用电装置等。但是对于电机和热机,讲得仍极简略,这显然是由于当时工业生产水平低的缘故。另外,对于音和光连在一起,大概认为这两种现象有很多相似之处,而不象后来那样的把声和机械振动连在一起,把光和电磁振动连在一起的情况了。
这本书突出的一点是最后一章 “自然科学的研究方法”,其中主要是通过全书许多知识的学习,总结出科学研究的方法。这个内容是把自然科学分为各分支以后所不能涉及的。因为把各门学科分散了以后缺少了横向联系,就不容易综合起来了。这一章 共有五节:
(1)科学的分类(2)观察与实验(3)分类和概括(4)科学的推理(5)定律和假设
这样总结性的内容是分散为各门单科教学中无法完成的。
从以上的初步分析看,混合制教材与实际生活的联系比较密切,因为实际生活本来是涉及到各门学科的知识的。但各科知识,比较分散, 系统性不强,在教材的编写上,显然联系面宽、内容多,对教师的教学要求也就高。这也可能是后来不再使用这种混合教材的一个主要原因。
三、二三十年代的物理教材概况
- 年代中期前后,又有一批新的中学物理教材问世,高中用得比较普遍的是王季烈编的《共和国物理教科书》(1924 年,商务版),王兼善编的《民国新教科书·物理学》(1925 年,商务版),还有周昌寿、高■翻译的美国密立根著的《物理学》。到这时,教材的编写工作比较成熟,开始向深度、难度方面发展,基础有所提高,应用数学的内容也比较多了。例如周昌寿、张开圻、仲光然、■尚达等所编写的书都有上、下两册。1931 年夏佩白编的《高中普通物理学》(大东书局出版),全书有 676 页,因为此书是在《物理课程标准》颁布之后开始编写的,所以内容有了依据。它的特点是:
-
内容充实,加强了力学、电磁学知识。例如补充了王兼善书中所没有讲的楞次定律、电磁感应等重要的电学内容
-
深度有所提高,反映在数学的运用上、习题的数量和难度方面(3)教材形成了一定的体系。在绪论之后,依照物性、力,声、热、
电、光的次序排列。此后编写的教材,大都采用这个体系
(4)教材的叙述方法,已经不完全采用从定理、定律出发、而后加以证明和应用的方法,而开始用观察现象或举例分析,总结得出结论的归纳方法了。
1929 年商务编印了一本《中等物理学讲义》,是周昌寿从日文翻译
的(作者为日人田丸卓郎),该书内容极为丰富。但由于出版发行后不久,上海发生了淞沪杭战,即 1932 年一·二八事变,日军炸毁了商务印
书馆的编译所,货栈以及附设的涵芬楼东方图书馆等处,使辛苦经营 35 载的商务印书馆隳于一旦。所以此书直至三年后才改版发行,书名改为
《物理学精义》,(目录详见附录六)。该书分 10 篇,52 章 ,有 830 页。全书虽然基本上按照力、热、声、光、电的体系,但各篇详略不同。第一篇“物性”,分三章 ;第二、三、四篇为“力学(上)、(中)、
(下)”,分别为“刚体之平衡”、“流体之平衡”和“运动”,共 17 章 ;第五编为“热学”,分 6 章 ;第六篇为“音学”,分 5 章 ; 第七篇为“光学”,分 8 章 ;第八、九、十为“电磁学”,分别为“磁”、“静电”和“电流”。因为此书不是按照《课程标准》编写的,内容又太多,书末还附有该国的入学试题,所以不适宜作为中国的教科书。
商务印书馆被炸毁后,受到很大的损失,一时不易恢复,所以 1932 年以后,我国的教科书出版工作,不得不延缓下来。
教会学校大都用英文教材,许多都是在各地影印出版的。当时用得最多的是 20 世纪初美国勃拉克、台维斯编著的《最新实用物理学》(Black
& Davis:NewPracticalPhysics)(勃·台物理学封面、封里见插页图15、16)。不久有陈宝珊的中译本,后来又有他人按原著的新版翻译。此书的特点是在照顾到物理学的系统知识的前提下,重视实际知识。书名的副标题是“日常生活中的基本原理及应用”,也就说明此书的特点。作者在序言中指出,本书在解释自然现象时,不讨论一些理论方面的抽象知识,而把学生常见的机器中所涉及的物理原理加以组织,使学生对所学的物理知识觉得很熟悉,有亲切感,愿意去弄懂它。如封面里那张福特牌三发动机运输飞机的照片,照片说明了机翼的长宽尺寸、空载满载的重量、汽油容量、航行速度、座位多少以及价格等等。由于这种飞机是当时比较新型的,这样会引起学生学习的兴趣。现在我国出版的物理教科书,也注意到有这种需要。此书在“引言”中,首先提到了学习物理有三个“h”,即“what(是什么)”、“why(为什么)”和“how much(有多少)”。从主次上讲,此书定性的多,定量的少,这是解放前一般中学教材的普遍情况。从总体上,此书仍旧按照力、热、电磁、声、光的系统,每一部分,把实际知识由简到繁地穿插进去,或从有关的实际例子引出所需讲解的物理知识,即贯彻此书引言中所提出 what 和why 的原则。例如,在力学部分,首先在“重量及量度”之后,接着就讲“简单机械”,再接着讲“功和功率”这些实际问题,不象有些教材, 要把“力的概念”讲到一定的深透程度,再转入这些内容。因此,这种写法,多少避免了“力学难学”的问题。对于习题,也着重解释简单的现象,仅有少量的计算,例如在力矩原理的应用中,有一题是关于蒸汽锅上安全阀的应用,只要从附图上一看,问题就可以解决。但是在我国, 有许多工业上的应用知识还不普及。例如差动滑轮,当时学生还缺乏这方面的感性知识,学习起来,就有些困难,也就不能充分发挥这本书的特色了。
这时,教育部为了保证教科书能达到《中学课程标准》的要求起见, 提出了教科书送审制度。凡未经审定或失去审定时效者,不得发行或采用。后来,为了保证教科书的质量起见,进一步提出中小学教科书应由
教育部组织专家编辑。同时又为了保证课文内容的正确性,提出在一课或一节中与某机关团体有关时,必须分别抄送有关单位审阅,以期无误。这样,自从《课程标准》颁布以后,曾一度促进的编辑出版工作,又受到了一些压缩。然而部编教材,又由于种种原因,未能实行。所以到了30 年代后期,新编的教科书也就不多了。
第六节 物理教学方法和物理实验
一、物理教学方法
教材、教法和实验是物理教学中的三个主要因素。通过壬戌学制的制定,统一了课程标准,教材内容有了一定的依据。在 1912 年和 1922 年两次学制的推动下,编出了一定质量和数量的教材,在二三十年代, 国外教材的变化、进展也不大,特别是普通物理学和中学物理都属于经典物理的范围,而且我国的物理教材,本来又都是以外国教材为蓝本的, 所以在内容的深度和广度上,与国外相比,差距并不大。但是由于我国受了传统的教育思想的束缚,在分析问题和灵活应用知识、动手能力等方面是相当落后的。这与我国的教学方法和教学实验具有直接的关系。长期以来,这两方面是我国教育中的薄弱环节。自清末我国开始办新式学校后,不久就有了物理课。但是那时既没有教学经验,又缺乏教育经费,也没有合格的师资,更缺少需要的仪器设备。在清末民初时,曾由日本传入德国赫尔巴特的“五段教学法”。20 世纪 20 年代,在新文化运动中受到杜威学说的影响,从美国传入了“设计教学法”,30 年代时, 有的学校试行过道尔顿制,①如上海吴淞中国公学初中部,南京东南大学附中、北方艺文中学均做过试验,但效果均不理想而没有推广。实际上, 我国的教学传统是轻视实践,对能工巧匠的精心制作,尚且视为雕虫小技,君子不器。所以物理教育,一般只停留在讲述书本知识而不做实验, 只采用传统的”注入式”的方法,习惯于“先生讲,学生听”,甚至死记硬背,囫囵吞枣。因此即使有了较好的教材,有了“教授法”,一般都还是当做语文课本来教学,教师也只管教不管学。直至 1919 年,才由陶行知先生在提倡“教、学、做合一”的方法时,才把“教授法”改称“教学法”。南京国民政府教育部成立后,注意到要改进教学方法,提倡集体备课,后来每年举办中学各科暑期讲习讨论会,但并不普遍,有些又流于形式,没有能根本解决问题,效果并不显著。
二、物理实验
上海科学教学仪器馆,创始于光绪 27 年(1901 年),当时主要生产一些简单的仪器模型、挂图,并不供应成套的物理实验器材,民国 22 年
(1933 年)才扩充设备。因此,在民国初年,中学物理实验的仪器设备, 来源是很困难的,仅仅依靠留学生回国或出国考察人员带回或购置,或个别外商设店供应是无济于事的。只能应付少数学校的几个演示实验。这个问题,早为重视实验的教育家所注意,且带头做出了成绩。值得我们提出的一位是天津南开学校(南开大学的前身)的创办人张伯苓(1870
—1950)。他青年时代考入北洋水师学堂,毕业后认识到教育比军事更重要,弃军事而从事教育工作。1904 年他去日本考察教育,目睹日本中学校里有完整的教育仪器,学生学得灵活。他回国时即购置了一批,以后又逐年增购。他重视实验教学,物理、化学每周各有两课时的实验课, 每两人为一组,鼓励学生人人动手,从实验观察和分析中得出结论。因此,当时南开学校的理化实验,在全国享有盛誉。民国初年,美国哈佛大学校长到该校参观,见到他们的物理化学实验教学,大为赞赏,认为
① 设计教学法和道尔顿制都主张废除班极授课制度,摒弃教科书,由学生在教
不低于美国的水平。另一位重视物理实验的是颜任光先生(1888—1968 年),他是我国第一位宣传自制教具的人。他与另一位物理学家丁佐臣先生一起创办我国第一家仪器工厂——上海大华科学仪器公司。长期以来,该厂是我国一家有名的生产精密仪器和仪表的工厂。后来颜任光先生主持北京大学物理系时,又对北大的物理实验,作出了贡献。稍后, 严济慈先生(1900—)于 1927 年自法国留学回来,非常强调实验教学。他经常向人们介绍说,法国人不问你在“学什么”、“读什么”,而问你“做什么”,后来在抗日战争时期,他担任北平(中央)物理研究所所长的重要职务,但是在学校内迁至昆明而缺少仪器的情况下,他亲自动手做仪器。当时战争急需显微镜、望远镜的镜片,他亲自动手磨制, 在教学、科研和军事上发挥了很大的作用。那时不少从国外回来的留学生,都清楚地认识到实验是物理学的基础,都非常重视物理实验教学。胡刚复和颜任光于1918 年分别在南京高等师范和北京大学筹建物理实验室,使物理教学逐步走上正轨。
王本祥先生十分重视物理实验。他编写了一本《物理器械实验法及其原理》。他鉴于许多教师由于对物理仪器的性能不熟悉而不做实验, 或做实验不得法,往往导致失败。以致有许多学校,虽然购置了仪器都不使用,使仪器成为陈列品,十分可惜。所以,他自 1927 年起,化了 5 年时间,根据当时教育部颁发的《物理课程标准》中对于物理实验的要求,编写了这本书,由科学仪器馆出版。他在“编辑旨趣”中说:“欲从事物理实验,其先决问题,固在于购置精良之器械,然在实验之前, 必须有充分之准备及临时有熟练之技术,始能胜任愉快。否则冒昧尝试, 易遭失败,结果怀疑器械不适用,因而失去信心。”他又说:“当前我国出版界关于物理学教科书及讲义等参考书,虽已如雨后春笋,屡见不鲜,惟对于实验上适用之出版物,则尚属凤毛麟角。”因此,他在这本书中,分别列出仪器之用途、构造、实验法及原理说明等项,使教师在使用仪器前,先能有所准备,到时也能一目了然,不致手足无措。这些仪器,有小规模工厂的学校也能按图仿制。这些话,都是宝贵的物理教学经验,对改进和提高物理实验教学极有实用的价值,是颇有特色的。
小结(物理教育的特征)
辛亥革命,推翻了清代的封建统治,建立了中华民国,改革了清末的教育制度,转变了长期处于封闭的、重文轻理的教育思想,物理教育的思想、内容和方法都有了一定的进步。这一时期的主要特征,表现在以下几方面:
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物理学正式规定为中学的一门必修课在民国初年《壬子癸丑学制》之后发布的《中学校令》中,明确了中学教育的宗旨为“完足普通教育,造成健全国民”。规定物理学为中学的一门必修课。
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初、高中都有一年物理课《壬子癸丑学制》仿照日本体例,物理教材最初用的是日本的译本。后来接着由商务、中华等书局出版的、中国人自己编写的教材也大都以日本教材为蓝本,民国十年左右,受到美国教育思想的影响。1922 年颁布的《壬戌学制》基本上仿照美国,中学由 4 年改成 6 年,初、高中各 3 年,都有 1 年物理课。
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制定了中学物理课程标准 1919 年以后,全国教育团体和组织, 对中学教育的研究相当活跃,进行了多次中学物理课程的讨论,最后于
1922 年制定了《暂行中学物理课程标准》,并据此制定了《中学物理课程标准纲要》,编写了初中综合自然科学教材。这是中国教育史上第一个中学物理教学大纲。
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根据《壬戌学制》设置的课程,初中理科合为一门自然科学,高中采用文、理分科制。为了适应这个需要,初中分别编写两类理科教材。这种两类不同的教材,在我国物理教育史上是第一次。一类是三门理科仍分别编写,另一类是以理、化、生为主的混合自然科学。后者有利于理科知识的横向联系,但教材的编写和师资比较困难。高中采用文理分科制,不合我国国情,以及存在着许多问题,不久即取消。
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形成了物理教材的传统体系中学物理教学的内容逐渐充实,要求也不断提高,逐步趋向正规化,形成了长期应用的传统体系,即概论、力、热、声、光、电磁学的系统,并开始重视实验,也有单独的物理实验教材。少数热心物理实验教育的,特别是由国外留学回来的学者,提倡并开设仪器生产工厂。
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大学设立了物理系《壬子癸丑学制》中,已经规定高等学校分文、理、法、商、医、农、工七科,每科再分若干门,这是学科分系的开始, 1919 年北京大学首先成立物理系。