2016年11月，中国科学院院士、清华大学物理系教授朱邦芬在江苏宜兴科技馆为中学生演讲。

文章作者：朱邦芬（中国科学院院士、清华大学物理系教授）

编辑徐克

知识分子，为了美好的知识生活ID：The-Intellectual

前言

今年夏天，浙江、上海高考改革试点迎来了第一批高中毕业生。高考改革的出发点和诸多举措，如更加注重公平、文理科不分科等，势必会对我们考生素质的提高产生长期的积极影响。人与人才的培养。然而，在我国的考试文化和急功近利的环境下，高考改革涉及的因素较多，相互交织、复杂。近期，浙江省高中生报考物理人数大幅下降的情况引起广泛关注。

据浙江大学老师提供的数据，2011年，浙江省26.1万名考生中，有16万人参加了物理高考。 2017年，考生总数没有太大变化，但选修或选修物理的高中生人数不足9万人。在物理、化学、生物、历史、地理、政治六门选修科目中，选修物理的考生人数远低于其他五门；预计2018年物理考生仅有5万至6万人，我们需要认识到其负面影响，分析原因，并用进一步的改革来解决问题。近年来，我一直密切关注高中物理新课程标准以及高考改革对物理教学各方面的影响。我还到浙江、上海做过多次调查研究。对于这个问题我有以下几点看法。抛出想法以引发讨论。

一 现象认识

首先要认识到，物理学在21世纪仍然是引领高科技发展的学科。诞生于上世纪初的量子力学和相对论引领了整个20世纪的科技革命。进入21世纪，物理学在解决后摩尔时代信息技术革命、未来可持续发展所需能源、新一代功能材料、生命本质等重大科技问题上仍发挥着重要作用。以及宇宙的起源。将继续发挥关键引领作用——任何此类重大问题的解决都将导致全球和人类格局发生根本性变化。此外，要建设强大的创新型现代化国家，离不开物质基础和突破。本次浙江省高考，大部分高校专业均要求选修物理，这说明大部分高校认识到了物理学科的基础性和重要性。大学院系越好，就越需要学习物理。

其次，明确高中物理教育的定位。其主要作用是为大多数高中毕业生的终身发展奠定科学基础，从而提高全体公民的科学素质和科学精神。我国普通高中教育是在九年义务教育基础上进一步提高国民素质的面向广大人民群众的基础教育。其地位不仅应用于高校选拔人才，更应为我国高中以上学历公民的基本素质和终身发展奠定基础。根据。我国大部分理工科人才的文史基础主要集中在高中；大多数文科人才的自然科学基础主要集中在高中教育。从这个意义上来说，国家之间的竞争在一定程度上可以说“谁赢得了高中，谁就赢得了未来”。高中物理教育只是其功能的一部分，培养需要更多物理知识的物理学家和理工科人才；更重要的是提高全体人民的科学素质。我国大量合格的高中毕业生（包括大学文科学生、没有机会上大学或只能上职业学校的高中毕业生以及部分只学习一学期大学物理的理工科学生）对于一些大学专业）主要有高中物理基础。物理学了。高中物理教育应该使学习者掌握一些基本知识和原理。此外，还应该让学生在学习物理的过程中逐步建立一些科学的思维方法，比如理解实验在检验理论中的重要性，从而能够根据“现象”探究现象背后的原因和判断。物理学的“第一原理”、考虑复杂现象时把握主要矛盾并进行近似的能力、对事物进行数量级估计的习惯、实事求是的科学态度等。

第三，如果不选择参加物理考试的高中生能够系统地完成高中物理，那么就不用太担心参加考试的学生人数的下降。但事实是，绝大多数不选择参加物理考试的高中生只学习了总共4个小时的必修高中物理模块。主要内容是牛顿力学（不包括动量概念），根本不研究电磁学、光学、热科学和现代科学。物理。因此，物理生报考比例大幅下降的最严重后果是，大多数合格的高中毕业生的物理知识严重碎片化，尚未形成初步的科学思维能力和科学精神。这将大大降低我们国民的科学素质。衰落甚至可能产生大量受过高等教育的现代“科学文盲”，这将对我国的长远发展造成损害。事实上，中国这三十年的经济发展与我国拥有世界上最多的高素质劳动力是分不开的，而这与我们相对扎实的STEM（科学、技术、工程、数学）息息相关。过去的教育。有关的。目前欧美发达国家都在努力加强STEM教育，而我们却在努力“放弃武功”！

二 原因分析

高考给学生更多的选择，是一个很好的改革思路。学生可以根据自己的兴趣爱好、所选专业的需要以及自身的特长来选择科目。由于不同的学生选择的科目不同，为了公平起见，在计算高考成绩时用相对分数代替实际考试分数似乎是合理的。

然而，这种看似公平的多选修科目设计，实际上忽略了两个因素。首先，假设六门学科（物理、化学、生物、历史、地理、政治和浙江省的一门技术）的基础知识、重要性以及学生学习的时间和精力是相同的。然而，事实并非如此。事实——完全忽视了物理学在自然科学各学科中的基础地位和重要性，没有考虑到学好物理学需要比其他一些课程多得多的精力。物理学与化学、生命科学、技术科学等有着非常密切的关系。从基础层面来说，数学比物理更基础，物理比化学和生命科学更基础；就复杂性而言，顺序颠倒过来，依次为：生活、化学、物理、数学。到了高中阶段，学生应该把更多的基础科目学得更扎实。高中生应该花更多的时间学习数学，而不是学习物理、化学和生物。学习物理应该比学习化学、生物和技术花费更多的时间。如果您对化学、生命科学、技术和工程感兴趣，可以为大学或研究生阶段进一步学习这些科目打下坚实的基础。

另一个被忽视的因素是假设每个科目的学生的成绩没有差异。然而，这也不是事实。浙江首次学业考试后的统计数据显示，高中学生选修物理的比例与学校的优秀程度大致成正比。越好的中学，学生选修物理的比例就越高。 2017年高考，浙江贫困中学的学生几乎没有参加物理考试。初中和高中约有10%的学生参加了物理考试。好高中大约有30%的学生参加了物理考试。但全省名校的学生比例却远高于此。高的。

由于物理思维的独特性，很多中学生都觉得物理很难学。即使很多学生想参加物理考试，也常常遭到家长和学校的劝阻。这说明选择物理的学生一般都是学得最好的群体。这就导致物理考生折算成高考成绩的相对分数低于其实际考试成绩所代表的水平。地理等科目不如高考成绩。恰恰相反。由于分数设计没有考虑这两个因素，高考各选修科目成绩表面上的平等掩盖了物理科目选拔的实质不公平。

这样一来，由于高考录取仍以总成绩为依据，选科分年级的分配并没有削弱学生的“分数计算”。原来根据兴趣、专业需求、学习质量选科的设计已经被取代。在“田忌赛马”风格的游戏中获得高分。

这种效应具有正反馈作用，远未达到平衡。参加物理考试的学生人数大幅减少，将进一步提高参加物理考试的学生的优秀程度。物理高考想要获得相对高分会比较困难。这将进一步减少选择学习和参加物理考试的高中生数量，这可能会危及许多高中。 （尤其是中低年级）物理师资队伍的稳定性导致了物理学科的边缘化。

三 改进措施

从根本上讲，要改变我国中小学教育（北京、上海等城市甚至从幼儿园开始）以高考为实际最终目标的局面，真正建立“德育体系”，全面培养我们国家的下一代。健康成长的教育价值观和理念。当然，这种状况的改变不会一蹴而就。依靠的是纠正只看重学历的文化，建立“行之有效的人”的社会评价体系，根本改变社会急功近利的心态。

就中期目标而言，我认为教育部门的“减负”政策需要反思（具体可参见我第四期的文章《减负误区与我国科学教育面临的挑战》） 《物理与工程》2016年刊），并不意味着学的越少，考试就越容易，学生的负担就越轻。此外，全国每年超过1000万同龄学生的条件差异很大，不同的学生应该有不同的要求。一本教材、一套标准，不利于各类人才的涌现。

短期内，为了扭转高中物理教育的影响，可以考虑采取以下技术措施：

1）建议加强高中物理教育，增加高中物理课程必修学时，完善必修物理课程教学内容。目前提议理论、化学、生物、历史、地理、政治的必修课时全部相同。这种“平均主义”是不恰当的。提高高中物理课程通过的基本要求，特别是对新课程标准进行实质性修改。必修内容应适当降低解题和定量计算的要求，但加强定性和半定量物理概念的教学，确保合格的高中生毕业生接受相对完整、系统的物理教育。

2）建议申请理工科的学生必须选修物理。如果仅限于当前框架，请尝试进行以下调整。现行政策规定，高校最多可以设置三个科目供学生参加考试。考生只需在院校自选科目范围内选修一科即可申请本专业（类别）。因此，虽然很多院系都要求物理作为选修科目，但考生可以不修物理而只修另一门科目进入该院系。建议以物理为最重要基础的院校只将物理设置为必修选修科目。

3）建议增加高考招生中物理的权重，适当提高物理成绩。我们强烈反对上海方案中一门外语对高考成绩的贡献相当于五科物理，浙江方案中一门外语对高考成绩的贡献相当于五门物理。物理的两个半科目。如果暂时维持目前的计划，报考一流理工科的考生可以考虑增设理科综合考试科目；考生可以选择参加数学、物理、化学试题，成绩计入申请一流理工科系学生的总成绩；对于学习负担较重申请非一流院系录取的考生，此分数不起作用，以免增加学生负担。

4）高考改革选科目前采用的“计分制”，可能会导致物理成绩较高的学生因其他同学成绩优异而被打低分。因此，大量学生不选择参加物理考试。我们建议，在现有高考选拔框架不变的基础上，适当优化相对计分方式。考生群体的优秀程度（例如语文、数学以外的三科平均分）可以作为权重因子，调整相对分数，从根本上缓解考试选择带来的博弈效应。

致谢：作者感谢大量学术同仁的讨论和鼓励，特别是关于改进措施的讨论。在此，我要特别感谢盛正茂、马鸿儒、杨国桢、陈南贤、欧阳奇、郝柏林、何祚秀、向涛、陈贤惠、郭光灿、夏建白、潘建伟、杜江峰、杨玉良、李士群、吴念乐、刘仁宝、金晓峰、徐专、周毅、邢定宇、朱世宁、黄树波等同事的讨论和鼓励。笔者还要感谢浙江省和上海市的许多中学教师、中学生和教育部门管理人员的畅所欲言和见解。

2017 年10 月20 日

出版商和编辑：饮用水和食品|

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