“知识经济”与物理教学改革，本文主要内容关键词为：教学改革论文,知识经济论文,物理论文，此文献不代表本站观点，内容供学术参考，文章仅供参考阅读下载。
知识经济是继人类第一次农业经济、第二次工业经济后发展起来的第三次经济时代，它集最新知识与科技的精华，以不断创新的知识为发展动力，为人类21世纪的主导经济。江泽民同志在北大百年校庆讲话中指出“当今世界，科学技术突飞猛进，知识经济已见端倪，国力竞争日趋激烈。”就物理教学而言，加大改革力度，主动适应迅猛到来的“知识经济”浪潮，毋庸讳言。如何改革，笔者认为以下几个方面值得重视。
1 转变物理教学的观念，迎接“知识经济”的挑战
“知识经济”的挑战，为物理教学观的转变不仅提供了一个良好的契机，也提出了方向明确的改革切入口。
1.1 全新的物理观
随着知识经济的发展，国力的竞争越来越体现于经济的竞争，而经济的竞争实质上就是知识的竞争，物理学科作为科学技术发展的重要基础学科，地位必将更加重要。过去那种狭义的物理观必然不能适应时代的发展，只有突破旧有的框架局限才有所出路。因此，树立广义的“大物理”观势在必行，而广义的大物理观必将有如下特征：
广：由于相关学科的不断渗透，能源、交通、微电子、环境生态、资源、信息网络等研究领域的涌现，基础的物理学科研究对象和研究范畴也将不断宽阔。“大物理”观应更加重视与现代技术、人文、社会经济的联系，更加强调学生科学素质的全面发展。
高：由于知识经济时代是高科技竞争的时代，如果把物理仍置身于原来的工业经济层次上加以研究，或教学者仍从旧的物理角度去研究新的科技问题、传授科学知识，学生必然是思维狭窄，不能适应知识经济的时代步伐。因此，只有把物理学科置身于一个广阔的时代背景上加以呈现，用现代的知识武装学生，才能有效地扩展学生知识视野和发散性思维空间。
新：未来的社会是一个崭新的社会，以电子计算机为代表的信息和产品更新周期不断缩短。我们一方面必须让学生学到反映时代的新知识，学会利用多媒体等技术辨别、接收来自各方面的信息，跟踪世界科技发展的趋势；另一方面培养学生把学会的知识应用于实践，不断创新，推动“知识经济”的进一步发展。
1.2 知识的评价观
由于“知识经济”对知识的评价标准是知识向经济的转化度，知识经济占主导的社会是能力社会，而不是学历社会。爱迪生之所以对人类贡献巨大，并不是因为他有较高的学历，也不是他掌握的物理原理比别人更多，而是他善于把这些原理应用于实践，去发明创造。因此，学生物理知识的测量，应不仅仅是“应试”中狭义“知识”，而应有知识之中的能力，那种只记得抽象的公式，只会演绎，不会归纳，只能解决理想化模型问题的知识是不全面的。美国教育测试中心组织的第二次国际教育成就评价中，我国的初三学生的科学测试成绩正确率为67%，在19个被测国家中居第15位。其中主试题第2题：一般火箭大约需要多少时间才能抵达月球？正确率只有32%，这在一定程度上说明了我们以往的教学和评价存在的缺陷。因此，知识的评价应主要看学生能否把学到的知识应用于实际，走上工作岗位后能否促使知识隐性生产力转化为社会的直接生产力。而要达到这一点，非得强化物理知识的评价改革，那种只强调知识内容和解题能力，不注意知识的形成过程，不注意知识在各种大背景下的应用，不注意学生动手实验、实践及勇于创造和善于创造能力的培养，是把知识与能力割裂的教学，必将落后于时代。
1.3 知识的获取
“信息高速公路”的建立，为我们知识的获取提出一个新的长远课题，如何保证知识的不断更新、不断完善？联合国教科文组织在21世纪教育报告“学习：财富蕴藏其中”中指出：21世纪教育将变成学习，学习者是教育的主体、出发点和归宿。物理教学中要体现这一精神，不仅要使学生获得必要的物理知识，还要培养学生浓厚的物理兴趣、主动的物理探究意识，学会如何去获得知识，如何用物理的观点和研究方法解决实际问题，并具有收集、活用信息和交流信息的能力，以形成知识的可持续发展。
2 “知识经济”的发展对物理教学内容改革的要求
世界经济合作与发展组织(OECD)《以知识为基础的经济》的报告，对知识经济中所谓知识分为四种类型：知道什么是知识(Know-What)、知道为什么的知识(Know-Why)、知道怎样做的知识(Know-How)和知道谁的知识(Know-Who)。而翻开我国物理教科书，不难看出书中的知识主要是前二类，后二类涉及很少。我们的中学生在世界“奥林匹克”物理竞赛中连获大奖，但走上工作岗位后的发明创造却并不领先发达国家，重要的原因就是后二类知识的缺乏。因此，不进行教学内容改革，而仅强调教学方法和手段的改革是不能根本解决问题的。而教学内容的改革至少包含下面两点。
2.1 增加“知道怎样做”和“知道是谁的”知识
由于知识类型的前二类可通过教科书中“知识点”和习题练习中“为什么”、“是多少”而直接发现，故可称为“显知识”或“硬知识”；而后二类由于“应试”中难以书面考核，必须通过实验和社会实践才能“意会”，故可称为“隐知识”或“软知识”，这二类知识不被老师和学生重视。如何摆正二者关系，美国华盛顿大学物理系密立根物理教学奖获得者Lillian McDermott教授在上“电阻串并联”一课时，设计了著名的“灯泡亮度”实验。学生按照设计的程序，把两个灯泡逐个接上去，从亮度的变化中去“感受”电阻的变化，同时逐一回答教材中的问题，不断悟出串并联的不同效果，逐渐体会出“串联分电压，并联分电流”的电路特征。虽然两节课的生疑、释疑、解疑，能够自己归纳出串、并联电阻公式的学生寥寥无几。事实上这确也不易，但他们可通过进一步的请教和查阅有关研究资料而掌握；相比之下，我们的教科书把电阻公式和盘教给学生显得多么容易。显然，这里存在强调“显知识”，还是“隐知识”的问题，用Lillian McDermott教授的话来说：获得知识和科学论证能力相比，哪个更重要？
2.2 改革教学内容中“知识”呈现的方式
我国中学物理教学，运用的材料一般是一本教科书、一本学习指导书，教学的程序则是教师教给学生教科书中的知识，学生通过指导书的习题练习加以巩固，削弱了学生主动学习和利用其它媒体获取相关知识、信息的机会和能力。而许多发达国家课堂教学走的则完全不同的路，比如，英国的物理教学，许多教师则先让学生根据教师因人提供的学习作业卡，边实验边观察研究作业卡提出的问题，若研究中涉及到未知知识，再主动去查阅教科书或其它资料。这里教科书只相当于一本供学生查阅的参考资料，而且使用的先后次序也与我们完全不同。这种呈现知识的方式对我们很有启发，显然，它反映了“教会”还是“学会”的实质。
3 知识经济时代对学生创新能力的要求
知识经济时代，国家竞争能力和综合国力的强弱，主要并不取决于自然资源的多少，而是科学技术和知识发展水平，尤其是知识创新和技术创新的能力。因此，知识经济在某种意义上也可以说是创新型经济。这将使物体教学中学生创新性能力的培养处于更加突出的位置，针对学生现状，学生的创新性能力应着重抓好以下三点。
3.1 创新的观念和创新的精神
西方发达国家非常重视学生创新观念和精神的培养，英国在小学科技课中，就让儿童到超市去观察，要求每人对商场的商品提出缺陷和改进意见。暂且不论其意见是否合理，就其观念和精神的培养就值得我们借鉴。相比，我国物理教学由于长期以来集中性思维训练很多，学生随着年级升高越来越“听话”，习惯于知识和产品的拿来和使用，带着批判的观点去学习和使用、并敢于说“不”的显得太少，创新的观念和精神明显不足。因此，物理教学中有目的地开展一系列创新活动，提供更多让学生自己实验、亲自摸索的机会，培养学生创新的观念和精神非常重要。比如，中学物理教科书中，能否学习小学《自然》课本，少一些直接的结论，让学生多一些猜想和探索；教师能否像前面例中LillianMcDermott教授那样，少一些害怕学生不能掌握知识点的“好心”，多一些创造性情景的设计；实验过程中能否少一些追求同一实验现象和步骤框架的束缚，多一些不同现象的质疑研究和勇对失败、承受“磨难”创新精神的培养；学习的知识面，能否少一些教科书和指导书习题“两点一线”的约束，让学生多一点接触社会和计算机网络中丰富信息的机会，等等。只有这样，我们的学生视野才能开阔起来，创造的观念和精神才能培养出来，潜能才能发挥出来。
3.2 创新的方法和能力
由于我国中学物理教学中对学生的思维训练基本局限于集中思维这一条线上，教师热衷于分析步骤繁复的例题，学生习惯于通过公式的代数演绎去寻求答案，过多地强调了抽象和逻辑思维，而轻视了反映发散性的形象思维和直觉思维。使本来有血有肉的物理教学，变得干巴巴的骨架教学。而事实上，形象和直觉思维中的想象、类比，大胆假设对物理学的发展和创造发明起着至关重要的作用。法拉第通过引入电场线和磁感线形象地描绘了电场和磁场；卢瑟福将天体的行星系与原子结构相类比，麦克斯韦运用“数学猜想”的方法推测和建立了电磁场的相互关系等等。美国教育家布鲁纳指出：“直觉思维、预感的训练，是正式学术学科和日常生活中很受忽视但又重要的创造性思维特征。”具体教学中，常碰到学生由于思维单一而走向困境。例如，有这样一道题：当圆柱体容器中热水冷却时，器底的压强有何变化？很多学生由于经验习惯的思维定势，仍用公式p=ρgh加以分析，结果很难讨论出结论。其实，只要变换一下考虑问题的角度，从p=G/S去分析，问题很快得到解答。由此联想到对昆虫标本的整体观察，一般人观察的方法有两种，一是人不动，把昆虫旋转观察；二是昆虫固定，人走一圈观察。但有一位中学生却运用多向思维的方法，利用两块互成120°的平面镜，制成一个全方位观察镜，达到了人和昆虫都不动的观察。由此可见，教科书和教师有意识地安排一些发散性的思维训练，对学生的知识创新、技术创新多么重要。
3.3 创业的精神和能力
美国科学家爱迪生、贝尔不仅是电灯、电话的发明者，同时又是一名伟大的企业家。这不仅因为他们有一个把知识转化为产品的创造头脑，同时，他们又有一个善于创业的经济头脑。在物理教学中如何培养学生的创业精神和能力，“学会学习、学会合作、学会生存、学会创造”的素质教育为我们提供了坚实的落脚点。“合作”、“生存”是我们学生薄弱之处，也是我们研究的新课题。美国微软公司的创业和发展表明：在知识经济的大背景下，更需要人与人之间的合作。与人共事不能只看到自己，要讲究团队精神。事实上，在物理教学中，特别是实验教学中我们有很多培养的机会。例如，学生分组实验时实验组长的统筹组织、协调和实验设计、操作、观察、记录流水作业中同学们的相互配合，不仅可以培养学生的合作能力，还可以培养实验组长统筹全局的能力。关键是教师要有这方面的培养意识。
综上所述，“知识经济”的发展为物理教学的改革注入了新的生机，抓好物理教学观念的转变、教学内容的调整完善和学生能力的综合培养，是借“知识经济”浪潮开展素质教育的重要方面，也是物理教学保持旺盛生命力的重要因素。