國外科普及物理教育改善

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1科技普及活動

日本政府一l一分重視科學技術，提出了“科學技術立國”的口號，制定了“科學技術基本法”(1995年11月)，設立了專門的政府管理機構“科學技術廳”。政府提倡積極開展科學技術普及、推廣、教育活動。面向全民的科普形式主要有兩種:一是在全國各地設立科普部門和科學館;二是在全國各大城市開展各種青少年科技活動。

1.1各地科普部門和科技館

日本科學技術廳所管轄的社會公益法人單位有118個，其中有關科技普及和人才培養的部門有46個。為了提高青少年的科技素質，全國設立了科學館共219所，其中科技館最多的城市是日木的首都東京，有25所。科學館可分為三大類:①綜合形式館(博物館、科技館、科學館等);②專業形式館(工業、農業、交通、水族、礦業、航空、航天、宇宙、天文、通訊、廣播、電力等);③青少年科學館。幾乎各大城市都設有青少年科學館，全國共計有38所。7月25日上午，參觀了設在東京的“國立科學博物館”。它是日本最大的科學館、除本館外，還有3個分館。展出內容主要有:生物進化、動物分類、人類進化、地學、南極考察、科技發展、航空、航天、天文等。由于時間有限，只參觀了部分展品。在科技發展室中展示了各時代的鐘表，其中有中國古代傳人日本的‘舊唇”(日規)和清朝的鐘表;在地震展品中還展出了中國古代張衡發明的候風地動儀模型;在航空展室中，我們駕駛了由電腦控制的“飛機操縱模擬體驗機”，如同飛行員身臨其境。日木科學館除展示展品外，還經常舉辦各種科普講習班、講演會等活動向國民進行專題科普宣傳和教育。

1.2青少年科技體驗活動

日本的理科教育也有和中國類似的狀況，這就是在“應試教育”的影響下，學生存在偏重書本知識、應付各種考試、不愿學習理科和實踐能力差等問題。為此，日本于1992年在東京、大阪、名古屋三大城市開始舉辦“為了青少年的科學節”(簡稱“青少年科學節”或“科學節”)活動。該項活動由日木“科學節”全國實行委員會、科學技術廳、科學技術振興財團聯合主辦，由日本物理教育學會等社會團體協辦，在文部省等政府部門的大力支持下，每年利用學生的假期，在各主要城市的科學館、體育館等場所舉辦。到1996年舉辦此項活動的城市增加到14個。7月26一28日，參加了在東京舉辦的“1997日本青少年科學節全國大會”。我帶去了精心制作的參展作品，以及和日木朋友合作的作品，組成‘舊中友好走廊實驗”展臺丁參展作品具有中國特色和中日合作的特點:有來源一于《天工開物》的中國古代科技發明典型器械--一“春米機”，以水為能源可當場演示;有可以自動在水中上來下去的“浮沉魚”;有利用廢舊物品制作的“簡單反沖水車”;有坂田正司先生與本人合作研究的“不可思議的通電車輪”等中國作品和中日合作的展品在大會上展示還屬首次。日本朋友的展品具有新穎奇特、趣味橫生、簡易巧妙等特點，如沒有車輪的“超聲波驅動車”，用可樂瓶制作的“靜電轉桶”，用再生紙現場制作的可飛的“飛機模型”，各種“立體圖像”和“液品變色”的物理畫面，可觀察“牛奶滴濺的瞬間景象”的實驗裝置，用魔術紙繪出的不可思議的圖畫等。新聞界對本屆科學節東京大會{•分關注，{一l木有名的NHK電視臺作了專題報道。為了鼓勵面向青少年科技體驗活動作品的開發和研究，口木科學技術廳委托t一!本科學振興財團從1995年起每年舉辦一次“科學技術體驗活動作品設計評獎會”，對該項活動中的優秀設計作品給予表彰和獎勵。本人與大家洋一先生合作的“熱水球”榮獲1997年優秀作品獎。

2物理教育改革

日木物理教育學會在物理教育改革方面注重物理教學內容和手段的更新，以及物理演示實驗的研究與開發。他們支持和號召開展各種有關改革經驗和學術研究的交流會會議的形式主要有卜述兩種。

2.1地方和臨時的交流活動

各地方以縣為單位組成物理教師研i寸小組，各小組的命名也頗有風趣，如j奇玉縣的“火鍋”小組，愛知縣的‘野良貓”小組等。大約每月召開一次會議，開展各學校物理教學改革方而的學術交流活動、每次活動都印發簡報。各位組員每次只交活動費約200日元(相當于一瓶飲料錢)地方活動小組中，愛知縣和岐阜縣的物理小組在口本有較高的知名度。兩組聯合在1988年出版r<生動、活潑的物理》一書，書中收集了愛知縣和岐阜縣物理教師多年來研究開發的各種既有趣又巧妙的簡易物理演示實驗，深受讀者的喜愛，到1994年已14次再版發行愛知縣小組還經常參加國際會議，進行物理演示實驗集體表演，受到與會各國學者的歡迎和贊滲7月28日，訪問了愛知縣立明和高校(高中)。主人悉心安排了愛知縣物理小組交流活動在教室的黑板上畫出了中國和日本的地圖，標出長春和名一占屋的地理位置，并用漢字書寫出“有‘朋自遠方來，不亦樂乎”的句子。會上首先由明和高校學生展示了在教師指導下自制的實驗裝置，當場演示了固體發聲的“金屬棒打擊樂器”，并演奏了一首精彩的樂曲。同學們還表演了令人尋味的“最速降落”等8個極有一趣味的演示實驗。日本物理教師在開展演示實驗研究活動中吸收學生參加的這種作法，值得學習和借鑒。liJ本教師也分別演示J’各自的作品;有用現代新技術充實更新的演示實驗，如“水中超聲光柵的激光干涉條紋”;有用新材料制作的“記憶光板”;有用新方法演示失重現象的“液泡玻璃管”等「多個實驗，使我大開眼界。最后由本人演示了卜兒個物理實驗，如“酒精火箭”、“水銀杯導電式平行電流”、“自動游動魚”、“翻根斗小人”和“投影式抽水機模型”等。日本的大學物理教師也十分關心物理演示實驗研究。名城大學的內川英雄教授已73歲高齡，這位老人對物理演示實驗抱有濃厚的興趣。在職期間，他研究的“人工彩虹”曾榮獲日本東京理科教育獎。退休后，把自家的一個房間作實驗室，在家里搞各種實驗研究工作。我們在教授家中的實驗室里進行了一次“家庭交流會”。教授夫人當助手，我們相互間介紹和演示了各自的新作，真是其樂無窮。我在教授家庭實驗室意外地發現這位老學者還收集和珍藏了大量的“科學玩具”。我向他請教時，他毫不保留的拿出這些玩‘具為我講解和演示，其中印象最深的是利用磁極間相互排斥和吸引而制作的“空中懸浮轉球”，用手撥動球體使它轉動后，球體就可以懸在空中不停的轉動，具有魔術般的效果。老人說:“利用這些科學玩具的奇特現象，可以吸引孩子們從小就養成愛動手、愛觀察、愛思考的好習慣。這也是從事科學工作的基本素質。”內川教授的一番話對我們的理科教育改革大有啟發，讓孩子們在科學娛樂和游戲中獲得能力和知識，是實施素質教育的好方法，也會收到潛移默化的效果。口木各地區還成立了物理教育學會地區支部，并創辦地區支部的物理學術刊物，組織地區的學術會議。

2.2全國的定期的交流研討活動

日本物理教育學會每年在暑假間舉辦一次全國性的物理教育研討會。應會長的邀請，我非常榮幸地參加了于8月1一2日在大阪大學召開的‘舊木第14回物理教育研討會”。會上，大阪大學大學院理學研究科的節田孝司教授作了題為“光子的不可思議(假說)”的特邀講演，物理教育大家獎獲獎者矢野淳滋先生和佐佐木修一先生分別作了題為“半導體激光加速計”和“渦流磁石懸浮實驗”的報告和演示。其他代表在大會上發表的論文共計23篇，其中有“高中物理教育內容現代化的嘗試”一文，有關于物理和其他學科交叉方面的論文，還有關于物理演示實驗方面的論文，如“弦駐波的波長與張力的關系”、“測量衛星高度”、“用水作為工作物質的熱機模型”、“人體電流”、“紅外線拋物面”等。8月1日下午，本人作為大會的特邀代表，用50分鐘的時間，作了題為“中國物理教育現狀和具有特色的物理演示實驗”的報告，并結合報告內容當場表演“水流振蕩”、“簡易鈉光燈”、“氫氣發動機模型”等14個物理演示實驗。“日木物理教育研討會”邀請中國代表講學也屬首次。日本同仁對這些有中國特色的演示實驗普遍有一種新鮮感，抱有強烈的興趣。會中宣布:1998年8月10一12日在中國長春市東北師范大學舉辦第2屆東北亞物理演示實驗教學研討會。