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在教学内容上,人文素质教育与专业基础并重。主干课程有三类:
1、传统国学课程:以原典为中心,培养学生研读能力,文史常识教育贯穿其中。
从第二年开始,实行导师制,培养研究和写作能力。
2、英语及西方文化课:全外教授课,全英语教学。
3、常识与实践课程:泛读、美术、音乐、体育、科学、地理等。

国学课程由国内一流大学相关专业博士学位获得者,或副教授以上专家授课。英语及西方文化课由外教授课。  
初阳书院国学国际班QQ咨询:2284475192
邮箱:cycollege@163.com
欢迎来校参观或观看教学展示。

 
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初阳学校物理、化学、生物、地理诸学科教学说明

2022/3/23 关注人数:100

到了中学,不可避免要面对的是学科的分科。谈及中学的科学学科,又不得不提这些学科延申到高中,是可细分为物理、化学、生物。另外还有一门中学分在文科,而大学却分在理科的地理(事实上,地理的确就是理科)这些学科以实验为基础,可以统称实验性学科。

 

中学阶段的实验性学科的教学真可谓一言难尽:说是实验性学科吧,但教学中几乎不做实验,却要背一大堆实验操作规范和步骤;说是理科有系统理论吧,却又不深不透,也要背一大堆零碎的“知识点”,还要求会“用”,就是会做题。学生多问几个为什么,就会被告知:这个中学不教,到大学会学的。钱学森之问,根子还是在基础教育。

 

当然,这个大问题到我们这样一所微小的民办学校便化作这样一个小问题:如何使学生充满兴趣、高效地学习实验性学科,顺便也在中高考中取得好成绩?

 

事有本末,物有终始。按照规律办事,是唯一的办法。关于实验性学科认知规律和教学规律,这里要长篇节引北大物理学院穆良柱教授的文章[1]

 

我们认为,穆教授总结的物理教学规律同样适用于其它实验性学科:

 

物理应该如何教与学?而为了回答这些问题,又得问,物理的认知规律是什么?本文先简要介绍物理认知规律——ETA物理认知模型,再基于此模型介绍ETA物理教学法,然后举例说明如何教与学。明白了这些,就能回答以上常见的问题,自然也能找到解决的方法了。

如何对一个研究对象形成物理认知呢?可以根据物理学家在实践中的尝试总结归纳出一个认知模型,如图所示。

现实世界的物理现象是复杂的,为了研究清楚,先要挑出最简单的研究对象,明确想研究的问题,然后用实验的方法观察其物理性质,并量化描述,之后再寻找这些物理性质之间的关系,即经验性的实验规律,这被称为实验物理认知,像盲人摸象一样去得到一些片面的、零散的认知。

但物理学家希望得到的是整头大象图像,即希望类比三角几何中公理化体系一样的认知,来构建对一个研究对象的系统化理解。因为这种认知方式不仅能找到不同经验规律之间的关联,还能构造最简化的理解,即只要承认几个公理,剩下的都可以靠逻辑导出。这时需要构建理想模型,再构建公理化认知体系。这种构建有效公理化体系认知的过程称为理论物理认知。

一旦这个认知是有效的,就可以用它来解释这个对象以前发生过的所有现象,预言将来可能发生的各种现象,并在当下和研究对象进行有效的互动,甚至有效地利用这个对象的性质来做各种发明创造。这个过程被称为应用物理认知,对应的是技术应用。

为了方便记忆,用实验物理(Experimental Physics)、理论物理(Theoretical Physics)、应用物理(Applying Physics)的英文首字母将模型命名为ETA物理认知模型。

ETA物理认知模型实际上已经说明了物理应该怎么教,因为这个模型本质上就是人的认知规律,并且是被人类实践检验过的有效规律。按照认知规律教学,可以从物理现象开始,逐步从实验到理论,再到应用,最终建立系统化的物理认知,过程中同时也学会了物理方法与物理精神,我们可以把这种教学方法称为ETA物理教学法或者更简洁地称为ETA教学法。

在实验物理认知阶段,主要目的是引导学生对研究对象的实验性质进行探索,构建直观认识。这个阶段需要让学生直接接触到大量实验,特别是系统的探索性实验,并用自身的感官或者测量仪器去感受研究对象的各种性质。实验物理认知阶段,不需要强调理论,尽可能想方设法地探索研究对象的性质即可。

在理论物理认知阶段,主要目的是引导学生如何构建最简化有效的系统化认知。在学生还缺乏经验的情况下,这个阶段需要教师按照认知模型,在实验认知的基础上,引导学生构建研究对象的理想模型,寻找实验规律之间的逻辑联系,类比数学公理化体系,探索最简化的逻辑体系。

在应用物理认知阶段,主要目的是引导学生如何根据实际需要灵活类比使用有效物理认知。这个阶段需要学生通过实践来解决问题,可以设定特定的问题,让学生自己尝试解决,还可以鼓励通过多种方式来解决。实际上这种认知模式在现有教育体系中被大量采用,学生经过高中大量习题的训练,基本能力都是具备的,只是由于急功近利,其知识系统容易碎片化,物理图像容易混乱,很难形成完整体系,而这需要实验物理认知和理论物理认知来弥补。

根据ETA模型可以知道,如果前面实验物理认知、理论物理认知都没有建立起来,一味刷题做应用物理认知训练,显然效果不会好。实践中,有些顶尖的学生在刷题过程中不断总结、积累,逐渐弥补了实验物理认知、理论物理认知,这样是有可能脱颖而出的,但效率低,而且一般学生很难做到这一点,这是为什么同样努力,效果却大相径庭的主要原因。

掌握了全面认知能力的人,相对于只掌握应试能力的学生,在考试、竞赛、升学、研究等竞争中,相当于降维打击,在面向未来的竞争中会全面领先。[2]

  

 

 这个ETA模型如同物理学一样清晰可证伪,基于这个模型,基础教育阶段的实验性学科教学重点当在发展学生的实验认知和理论认知。化作课程,就是先安排基于实验的理、化、生、地,我们认为,这从小学五年级就可以开始,因为小学高年级学生认知能力已经完全能够胜任,好奇心也未受破坏,早开始,过程也可以从容一些;从初二左右,可以导入理论认识的教学,这需要打通初高中内容,甚至部分大学内容,但大大有助于学生对学科的整体理解和掌握。

 

我们的教学思路大致如此,因为涉及科目较多,具体安排还需要根据实际情况调整。有兴趣的家长和老师可向我校了解。



[1] 穆良柱现为北京大学物理学院副教授,长期从事基础物理教学、演示实验教学等工作,还担任过中学生物理奥赛集训队班主任、教练,以及国家队领队,对物理认知有较深刻的研究,其基于物理认知规律而建立的教学体系和方法深受北大学生欢迎,被学生评为北大十佳教师。

 

[2] 穆良柱《什么是ETA物理教学法》,载 《物理与工程》2020年第30期。


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