选课不是“田忌赛马”，学校也需勇于承担责任 | 日课
今日叙事
2003年10月15日，中国自行研制的神舟五号载人飞船发射成功，中国首位航天员被顺利送上太空。这是中国进行的首次载人航天飞行，38岁的中国人民解放军航天员大队航天员杨利伟成为中国第一位“太空使者”。
这是中国科技水平的一次集中呈现。作为教育工作者，我们都知道科技的强大是教育的产出之一，而这其中基础教育阶段的物理教育更是功不可没。
选课不是“田忌赛马”，学校也需勇于承担责任
文 | 钱静峰（上海学生生涯发展研究所研究员，美国生涯发展协会生涯规划师讲师）
前段时间惊爆浙江高考学考物理人数骤降，以至恐慌情绪在部分考生及家长中蔓延，引得教育厅紧急辟谣。该辟谣主要回应了物理选考数据传言的不真实性，但未对当前物理选考数量可能下降的趋势进行回应。
此事在教育界掀起轩然大波，更多的是对我国教育发展的担心，进而担心对未来国家实力发展的担心。冥冥当中，大家觉得缺失了物理学科教育，教育就变“水”了；至于为什么“水”，似乎有太多说不清道不明的认知。对此，我想试着从学生生涯发展的角度做些分析，帮助大家正确的面对物理科目学习及选择的问题。
生涯发展涉及到三方面的因素，以对自我的了解，对外部世界的认知和综合前两者的实际情况进行决策行动。在我国，人们习惯从审视外部世界开始，所以我们先从这部分谈起。
当下正是中国从制造大国向制造强国迈进的关键时期。高校专业设置体系非常偏重工科是我们成为制造大国的关键支撑，而工科的基础便是物理学科。
有个小故事，奥巴马上台之后为振兴美国的制造业，向当时还在世的苹果公司总裁乔布斯提出将苹果的海外工厂迁回美国境内。乔布斯欣然答应，只提了一个基本的人力资源要求——美国可以提供3万名合格的制造工程师。然而，就这一个要求，就让奥巴马无能为力，且最终促成了美国对STEM专业移民的选择倾向和STEM进入教育立法。
不过，当前我们还不能沾沾自喜。制造工程师这一看似普通的岗位，还只是一个量的问题，如果今天的中国要真正走向制造强国，必然还有一个质的水平问题。因此，物理学科在基础教育阶段任务非常艰巨，毕竟教育除了知识传承还有人才选拔的现实功能。
从学生未来发展的空间看，全世界共性的紧缺人才就是科技人才，而物理学科是科技人才的学科基础，这里说的不仅仅是知识的基础，包括思维方式的建立都需要在高中阶段物理学科教育的支撑。
曾经有人问我说，钱老师你说说看物理学科对于哪些大学专业？我一时无语，因为太多了。我们知道，大学录取讲专业，但是专业之上有学科门类之说。13个学科门类之中，从知识基础上讲工科、理科门类都与高中物理学科密不可分。仅从门类数量上看似乎并不多，但事实对应的录取人数比例非常之高，仅以为物理基础的工科一个门类，就占全国招生总量超过三分之一。
与此同时，从就业需求看工科专业也是第一大户，一般大型主流企业集团（如航天科技、中航工业、几大汽车集团、百度、阿里、腾讯、华为等等）提出工科专业的需求基本都是以百人计甚至千人计算的。更需要大家关注的是，在高薪酬专业范围内，除了数学经济管理管理之外，基本都是工科专业（以信息产品最具代表性）。
从物理学科对应的专业及其未来职业（表格见文末）不难看出，我国大学招生三分之一招生数，且未来职业发展金字塔尖的主要专业领域都需要高中物理作为基础。因此，我们说从人的职业发展现实机会，无论是需求数量还是发展空间，物理都是在选考科目中的黄金科目。
除了外部的需要，我们还应该清楚物理学科对于一个人内在发展素质的影响。
作为现代科学思想的基础学科，物理表面看是对“声光热力电”的学习，事实上是人与自然关系的探寻意识建立，重要的不是知识点，而是通过知识点学习之后的形成的思维能力。因此，学习物理本身是有难度的。这也符合人成长的一个非线形但正相关的规律，即但凡高品质的能力提升和成长一定是一个艰难付出的积累过程。
从生涯发展决策行动视角下看，和高中的其他科目不一样的是，物理学科学习成效类似于高原，而其它学科的学习成效可能只是海平面平地上高峰。高原看不出高，甚至可能都没有陡峭，但是它很稳定且伟岸。可海平面上平地起的高峰只是孤零零的存在，可能并不高，但你要穿过它，却可能需要经过起起伏伏，不断的盘绕，仅仅是“不知庐山真面目，只缘身在此山中”。
这一现象现实会表现为在学习上基础教育阶段物理学好很容易触类旁通，而其他学科很可能只是孤立的学习，很难有整体性的提高。特别是在初高中阶段学生要从记忆性为主的学习，走向探究式为主的学习，物理对学生思维的提升功不可没，这也会对人一辈子学习能力的提升产生影响。
综上，从教育的历史责任和人的长远发展看，基础教育对物理学科的重视，不能简单从短期现实分数来判断，应该长远考量，深度推进。在这里，也想提三点建议：
一是家校要勇于承担责任。家庭要站在孩子终身成长的角度看待物理学科的学习，即便不选择物理作为选考科目，也要重视物理学科的学习。
同时，学校应该关注到学生的长远发展，其实之前大学就有类似的情况，我的母校上海交通大学在我读书的时候，即便学文化管理专业的学生也要学大学物理，只是难度稍浅一些。直到今天，我的这位文管同学还很感激当年这门功课的学习，虽然当时还是不知道抱怨了多少次。
二是各省级单位的学考考试主管部门应适度增加物理学科学考的范围和保持一定的难度。因为只有最大限度提升基础要求，学生对物理学科的学习才能真正意义上有保障，这样学校和家庭必然被引导，不能因为现实中一些不清楚物理重要性的抱怨言论而妥协。
三是高校应当负起“选拔引导”的责任。对于高校而言，应该立足对学生长远发展，对于物理学科应当尽量设置为唯一选考科目，避免学生“田忌赛马”的心态。这一点清华北大上交大的确做出了表率，还有包括类似上海财经大学也设置了一些专业唯一限考物理，这一点值得社会赞赏和更多支持。
现在很多学生放弃物理，不得不说和一部分高校，其中不乏名校如坊间说的“放水”那般有一定关系。一味顾虑招生困难，图一时拉高名义上的招生分数线，只能是自欺欺人，误人子弟，是对国家和社会不负责任。
我在翼生涯提出的“学职群”概念中，关联了高中学科和大学专业以及未来职业之间的联系，提出“数理及科学技术学职群”。以物理对应的高中物理和数学学科涉及到的专业及其未来职业大致可以如下罗列：
对应一级学科 | 07理学 | 0701数学类 0702物理学类 0704天文学类 0705地理科学类 0706大气科学类 0707海洋科学类 0708地球物理学类 0709地质学类 0710生物科学类 |
08工学 | 0801力学类 0802机械类 0803仪器类 0804材料类 0806电气类 0807电子信息类 0808自动化类0810土木类 0811水利类 0812测绘类 0813化工与制药类0814地质类 0815矿业类 0816纺织类 0817轻工类 0818交通运输类 0819海洋工程类 0820航空航天类 0821兵器类0822核工程类 0823农业工程类 0824林业工程类 0825环境科学与工程类 0826生物医学工程类 0828建筑类 0829安全科学与工程类 0830生物工程类 0831公安技术类 | |
学习内容 | 数理学类：主要是指与物理学相关专业，注重数学基础，研究自然的科学，关注物质、能量、空间、时间，尤其是它们各自的性质与彼此之间的相互关系。所学内容涵盖：高等数学、普通物理学、数学物理方法、理论力学、热力学与统计物理、电动力学、量子力学、光学、电磁学、固体物理学、结构和物性、计算物理学入门等。 科学学类：理科科学类专业，立足于国内外各个科学领域的发展要求，主要研究天文、地理、海洋等专业科学知识，所学内容涵盖：大学数学、大学物理、普通天文学、实体天体物理、自然地理学、经济地理学、人文地理学、地理信息系统设计与应用、空间数据结构、数据库、程序语言相关学科等。 技术学类：主要为工学类专业，属于应用科学类学科，以应用技术为主，包括所有与“工程”相关的学系，将基础科学知识与工程技术结合，依生产实物区分各专门领域，培育高层技术人才。所学内容涵盖：数学分析、高等代数、数学物理方法、普通物理学、机械学、机械设计基础、工程力学、流体力学、机械制图等。 | |
适宜职业形态 | 理论研究型：物理学研究人员、地球科学研究人员、生物科学研究人员 应用研究型：理化技术咨询服务、地震研究员、天文学研究员、地质学及地球科学研究员、生物科技专业人员、海洋测绘研究员、水文监测研究员 应用实操型：采矿工程师、测量师、环境工程师、物料管理工程师、生产管理冶金工程师、材料工程师、材料分析工程师、材料研发员、电机工程师、自动控制工程师、通讯工程师、汽车工程师、造船工程师、土木工程师、工程监工、大地工程师、结构工程师、建筑师、营建管理专业人员、工程技术与管理研究员、环境工程师、水力工程师 | |
职业情景描述 | 数理学类：数理学类专业能够培养学生掌握物理学的基本理论与方法，具有良好的数理基础和实验技能，能将物理相关理论知识如力学、热学、电磁学、光学、原子物理、理论力学、电动力学、量子力学、热力学等知识应用在研究、教学、科技开发及相关管理工作中。就业领域主要包括通信工程、电子信息、光电子技术、半导体材料和元器件、材料物理等相关行业领域。 科学学类：本类专业的学生需要具有坚实的数学、物理学及某一科学研究领域如天文、地理、海洋等的基本理论和基础知识，掌握相关科学领域的基本调查方法和实验技能，具有从事某一科学领域研究的基本能力。学生毕业后能在相关科研机构、国家政府机关、高等学校及企事业单位等从事科学研究、技术开发、生产管理教学工作及管理工作。 工学学类：工学是我国大学最大的学科群，工学专业人才直接推动着国家的经济建设和工程技术领域的发展。工学专业的学生需要系统掌握本专业领域宽广的技术理论基础知识和动手操作、实践技能，对于某一领域的技术、设备、工艺具有研究、开发和操作能力。学生毕业后能够进入到具体的领域，成为制造、科发、应用研究等方面的高级工程师。 |
（内容选自我2016年在上海交通大学出版社出版的《是时候聊聊生涯了》）
延伸
阅读
吸引学生的物理课堂原来是这样！
蔡文学
物理教学实验创新能手、上海市延安中学物理高级教师，现任《上海市KPK物理教材实验分册》主编，曾荣获全国自制教具能手、上海十大教育新闻人物等荣誉称号。
当年读书时在实验室做实验的场景，你是否还记忆犹新？那时的我们总是很期待进入实验室，通过自己动手做实验而获得的知识会记得特别牢。当试验成功并得到结论，体会到科学的神奇的同时，还有小小的兴奋和成就感。如今，实验室已经搬到走廊里面了！
喜欢和实验打交道的我
我对实验的爱好，很纯粹。
我对实验有瘾。别人鼓励我，我做；别人不支持，我还做。物理不是数学的拓展，时下不少老师把物理课变成了枯燥乏味的纸上谈兵，不少日常现象简单问题复杂化，把学生吓跑了。
在我二十多年的教学生涯中，我始终坚信“物理是一门实验的科学”，要用丰富的实验把学生领进物理这个神秘世界；在“虚拟实验”盛行的今天，始终坚持“原创实验勿离手”。
几张小纸片，几根细铁丝，几枚回形针，这些不起眼的东西都能变成展示物理现象、揭示物理规律的实验器具，产生出奇制胜的实验效果；连续攻克实验设计难关绝非易事，然而却充满乐趣，我喜欢和实验打交道。
在物理教具制作领域，我一直有个观点，“创造发明的目的是转化成产品，而不是为了得奖。”事实上，我们的许多实验仪器已经是教学仪器生产厂家根据我的设计生产出来的成品，其中有一些已经进入上海市教育技术装备部的教学仪器装备目录单，今后将配备到每所中学。
“四小实验”和“四小实验大赛”
去过我办公室的人都知道我有许多宝贝，你看那三张桌子倚墙而立，上面摆满了各种“匪夷所思”的东西：牙签、纸条、乒乓球拍、药片盒、玻璃片，甚至水桶。有人说这是 “杂物”呀！错了。
用牙签在药片盒上钻一个孔，完美的“泊松亮斑”（一种光学现象）跃然墙上……
十指翻飞，一分钟不到，一张纸条做出了“力的合成”的示意模型……
“物理不是数学拓展课，其本质是实验科学。”我有一条人生格言：只想不干，一事无成；只干不想，事倍功半；既想又干，事半功倍。在很多学生眼里，我挺有个人魅力的，想法独特，对创新情有独钟，常常有新点子，鼓励学生大胆尝试，而且允许失败。
于是我自主研发了“四小实验”。它是10个科技小制作、30个物理小实验、10个OM小实验项目、10个实践小探究项目的简称，与之配套的《DIY四小实验拓展课程》别具匠心，备受学生青睐。这门课程由我指导并执教，以手脑并用、探索实践为主要特色。
因为我认为，即使是同样一个实验结果，每个人可以选择不同的实现路径，可以帮助学生有效地学习与消化课堂知识，加深对概念的理解。
而我倡导的校园年度“四小实验竞技大赛”，更是高手如云，堪称物理版“武林大会”，在学生中掀起了一轮又一轮的物理学习热潮。奇怪的是，每项比赛的结果，作为实验包设计者的我都无可争议地“雄踞”最后一名。
学生是按照我提供的图纸来设计的，但他们相互之间会较劲。为了赢过老师，一个寝室的同学会一连几天讨论相关话题，改进实验。
从“不懂就问”变成“不懂就做”
影子是什么颜色？当你脑海中出现这个问题时，第一反应是问老师（查资料）还是亲自动手寻找答案？相信大多数人会选择前者。通常情况下，“不懂就问”被当作是“好学生”的一种表现。这时，老师会告诉你，影子是黑色的。
但我有不同看法。影子是什么颜色取决于被什么光照射，教学中老师往往把结论告诉学生，却忽略了前提条件。如果能让学生从“不懂就问”变成“不懂就做”，能加深同学对知识的理解。给学生一个动手做的平台，最好不占场地和专门时间。于是，我产生了制作“科普智慧墙”的念头。
在“智慧墙”全面进校园前，我曾小范围地做过实验，结果发现学生们“玩乐”兴趣颇高，一天下来等到整理时发现，展板少了2块。可能是同学拿走了吧？学校装有摄像头，将“拿展板”的孩子找出来易如反掌，但是我们并没有那么做。孩子对你这个东西有兴趣，他才会拿，实验小道具丢了就丢了，说不定他们中真能出一个科学家。
后来我告诉同学们，这些展板将会常年放在学校里，不会被拿走，所以想玩的孩子不需要将它“据为己有”，一番教育后学校再也没有发生展板缺失之事。
每套“科普智慧墙”由21块展板组成，每块展板固定一个小型实验仪器，实验涉及物理、数学、地理、天文、心理等学科以及新材料、新元件方面的知识，既来源于课本知识，又有扩展和延伸。
“彩色影子”就是展示内容之一。如用蓝光或红光照射，影子都是黑色的，如果两种光源一起照射，就能同时看到蓝色和红色的影子。可见黑影子的前提条件是，只有一种光源。“如果是白色光源，是不是就没影子了?”一位学生动手后发出疑问。“是的，手术台上的无影灯就是利用这个原理。”
尽管小实验涉及声、光、电，但家长们不用担心安全问题，这些实验用的都是5号电池，最高电压9伏，不会对孩子健康造成伤害。
“走廊实验室”的诞生
对于在市区的学校而言，空间总是很宝贵的。而相对于学生在教室内学习文化课，进入实验室做实验的时间和机会少之又少，只有在物理课与化学课上才能体会到做实验的乐趣。而且实验室内的实验种类也很有局限性，而走廊内的小实验会涵盖多学科知识，很大程度上可以拓宽了学生的思路，不再局限于书本上学习的知识。
正是意识到了动手操作对激发学生科学兴趣、理解科学内容具有不可替代的作用，我才产生了构思制造这些“墙上科技装置”的念头，让我萌生了想要把实验室搬进走廊的想法。
自2005年开始，我就已经着手研究、制作这些实验装置了。从内容上来讲，整个实验墙包括数学、物理、地理、心理等几大分支，而在各个学科内，我希望涉及的面比较广，既有教材内的知识，又有教材外的知识，这就要求我对各个学科内的各分支涉猎广泛。而且没人会告诉学生结果如何，一切都要依靠他们自己来尝试和发现。
教室外长长的走廊上，每隔5米距离，就会设置一块粘贴在墙上的活动实验装置。这些装置只有普通“A3”打印纸大小，其内容却涵盖了“哥尼斯堡七桥”“雪花曲线”“混沌理论”“内旋轮线”“破解八卦”等五十多个数学实验以及二百余个物理实验。这就是“走廊实验室”。
不同于其他科普知识的推广，既然是小实验，这就需要同学们自己动手来探索其中的奥秘。
其中一个小实验名叫“小鸟进笼”，在一个纸板上正反两面分别画着鸟笼和小鸟，推动转板，小鸟就会随着速度的变化进出笼子了，并且连平面的笼子和小鸟都变成了立体图像，栩栩如生。
许多小实验都和平时印象当中的规律是相互违背的，这样的矛盾性极大地激起了学生的好奇心，其实往往是因为学生们忽略了某些规律的前提条件。
下课时间一到，学生们三三两两在它们面前驻足停留，大家竞相操作、思考，拨弄着墙上的实验器材，充分享受科学实验的乐趣。用纸片拼个图，尝试放几枚棋子，或是在写字板中填写一个三阶反幻方数字方阵，就能立刻得出深奥且奇妙的科学结论。学生们所花费的，却只有短短的课间10分钟。
如今，看谁能娴熟操作“模拟彩虹实验”、“水果电池实验”、“光的干涉与衍射实验”、“能量穿梭机”等一系列自主开发、新奇有趣的挂壁式实验装置，或饶有情趣地为艺术佳作进行科学诠释，已成为当下“延安”学子追求的时尚生活。
“走廊实验室”的优势
“走廊实验室”涉及物理学、数学、地理学、天文学、心理学、化学等多学科的知识，共计100余个精彩科技实验。它与教学内容既有联系又不局限于课本，是课本知识的拓展与延伸。由于这些实验现象具有“新”“奇”“特”的效果、常常与学生的生活经验发生认知冲突，这些冲突强烈吸引学生，使他们常常要“追根问底”，十分有利于达到素质教育的目的。
优势一节省室内空间
“走廊实验室”可以悬挂到走廊的墙壁之上，当然也可悬挂在实验室的墙壁上（也可同其他教具一样放置在桌面上），由于实验设计的厚度很小，不影响师生正常通行，解决了大城市学校房舍紧张的难点。
优势二不增加教师负担
“走廊实验室”所有实验设计都考虑了安全因素，尽量采用低压电源或封闭设计，确保学生安全。并且所有实验面板上都有实验步骤的说明，不需要教师进行指导，不会增加教师的负担。
优势三更适合于中小城市或偏远农村
目前，由于经济发展的原因，广大中小城市和农村没有建造科技馆，而走廊实验室在某种程度相当于一个小型科技馆，因此，它解决了中小城市和农村学生到科技馆参观之困难，体现了教育的公平化、大众化的要求。
科学走进大众
科学不仅仅是学生们的专利，普通群众也需要科学的普及。在上海市科学技术协会的资助和推动下，“走廊实验室”成功地走进了社区，走进了群众中。目前，“走廊实验室”已经入驻部分社区。
不同于学校的实验，社区里的实验更加贴近生活，让已经工作很久的人们再次燃起对科学的兴趣，学习生活中的科学。
“走廊实验室”的另一部分内容是“名画与科技”，其目的是将名画中的科技展现给大家，让更多的人了解为什么这些画被称为名画，将科技与艺术完美地结合在一起。
大家都知道相对论是爱因斯坦提出的，但是又有多少人知道爱因斯坦是受毕加索的名画《画廊》和《阿维尼翁的姑娘们》的启发才提出了著名的相对论呢？又如圣彼得堡遗产博物馆里的镇馆之宝——历史名画《春天里的耶稣》被称为“神秘杀手”，馆内的七名管理员都为此丧生，其原因是因为画上的颜料里含有大量的辐射物质。
有研究证明，古代西方的原稿名画中或多或少都存在辐射物质，只是含量不同而已。
目前，我只担任“物理小制作”拓展课的教学，其他时间全部用来进行小制作、小实验的创造发明。每当有新的创造发明需要申请专利时，学校会承担所有费用。上海比我聪明的人多得多，但是我相信，能有我这么好的条件来进行创造发明的应该不会多。我倒希望能多一点。
▼
作者 |钱静峰
责编 | 陶小玮
“新校长传媒”广告合作请联系 023-67450968
推荐阅读
点击关键词，阅读更多“日课”内容
/ 项目式学习 /
点击下图，发现更多精彩 ▼
/零距离接触大师最佳读物 /
点击图片，查看更多精彩 ▼
点击“阅读原文”一键订购