追寻教学创新的脚步 —— 黄恕伯老师教学思想与理念
很少有一位中学的物理教师在物理教学领域有如此影响，他的足迹遍布大江南北，他所传达的教学理念和方法被很多的一线教师所理解和接受，并逐渐成为教师实施教学的行为；他的博学多才、虚怀若谷……，无论您是他的学生，他的同事，或者说第一次听他的讲座，您都不得不为他的风彩所折服和钦佩，他就是黄恕伯老师。
黄老师勤于教学实践，不断追求教学创新，他敏锐地捕捉了教学中各个方面的一对对矛盾，又创造性地提出了解决问题的策略、方法并付诸于实践，让我们从七个方面走进黄老师的视野，去领略并欣赏他创新的教学思想。
一、课堂教学：“讲什么”和“怎么讲”——“讲什么”可以尊重教材，但“怎么讲”要自己创造
课堂教学是物理教学的主战场，对课堂教学的评价标准不仅涉及到如何评判一节课，而且它关系到老师们应该怎样备好、上好一节课的大问题。
我们经常可以看到这样的评价量表，把对课堂教学评价的总分100分，分解为“教学目标、教学内容、教学方法、教学过程、教学效果”等几个主题，每个主题又细分为若干方面进行赋分。这是普遍的做法，教育界已习以为常，但黄恕伯老师对此并不认同。
黄老师认为，对教学评价的各个主题，其内容应该具有相对的独立性，它们之间的相关度应尽可能小，这是事物分类的基本原则，但教学内容和教学目标是密切相关的，教学过程和教学方法也是密切相关的，而教学效果又是跟教学目标、内容、过程、方法密切相关，一个教学行为，将在多个评价主题上得到体现，这不是科学的评价过程。
黄老师认为，评价一节课，主要是两个主题：一是“目标和内容”，二是“过程和方法”。如果把教学称之为“讲课”，那么前者说的是“讲什么”，后者是“怎么讲”，两者是独立的，它们之间没有必然的相关，这应该是评价一节课的两个主题。
黄老师依照这样的思路制订的评价标准应用在南昌市园丁杯教学大赛和全国第五届青年教师教学大赛上，其评价结果的可信度都很高。
“讲什么”和“怎么讲”，不仅是教学评价的两个主题，也是课堂教学设计的两个主题，教师备课，需要思考的就是这两个方面。
为了提高将这两个主题进行教学设计的可操作性，黄老师用方框图方式来呈现这两个主题，方框图的一列为教学过程的“知识线索”，即“讲什么”；另一列为“教学活动设计”，即“怎么讲”。两列之间用带括号的线条进行横向联系，呈现每一个知识点由哪几个活动来完成。
这种简练的方框图清晰地描述了一节课“讲什么”和“怎么讲”的全部结构，它既可以用来对他人授课框架进行分析解剖，也适用于自己的备课、构思，黄老师自己就是这样设计教案的。
黄老师认为，知识线索的设计可以尊重教材，因为知识线索之间的逻辑关系是客观存在的，没有必要去刻意改变。但对教学活动的设计，必须要有自己的创造，我们正是通过对教学活动的设计，来实现全面的课程目标。
例如关于牛顿第三定律实验的教学，如果让学生按教材的陈述去“发现”作用力和反作用力的关系，由于学生操作前已经知道牛顿第三定律，对实验结果没有悬念，因而缺乏实验热情。
黄老师在设计这节课的教学活动时，故意把不准确的测力计分发给部分学生，创设了两个对拉的测力计读数不相等的情景，引发学生对作用力和反作用力是否相等进行质疑，并启发大家思考：如何通过实验来检验这两个拉力是否相等？最后，通过集体讨论，用“等效替换”的实验方法证明了这两个读数不等的力，其大小是相等的。
这种教学设计，不仅完成了作用力和反作用力相互关系的知识目标，也具体经历了“等效替换”实验方法的设计过程，而且激发了学习热情，养成了认真仔细的实验习惯、培养严谨求实的科学态度，这些多维的课程目标，都来源于对“怎么讲”的创造。
一堂富有创造性的课，犹如一件艺术作品，让人陶醉。凡是听过黄老师讲课的人，都常常对他的教学艺术赞叹不已。还是在80年代，《人民教育》杂志就以“他是怎样摘取教学艺术的明珠”为标题，刊载了记者对他的专访。
二、阶段目标：“今天”和“明天”——着眼于“明天”，但立足于“今天”
循序渐进，是黄恕伯老师教学中重要的指导思想，他用“处理好终结性目标和阶段性目标的关系”，把这种思想变得具有可操作性。用他的话来说，物理教学要着眼于“明天”，但需立足于“今天”，“今天”不要过急地实现本属于“明天”的目标。
黄老师多年从事高中物理教学。能以高分录取理想的高等学校，这无疑是高中学生奋力所求的终结性目标。要帮助学生实现这个终结性目标，就要有步骤地提高学生解决问题的能力，养成学生良好的分析问题的习惯。
黄恕伯老师认为，把高中物理学习的终结性目标一步到位地摆在高一学生面前让学生攀越，这不仅是无法实现的，而且它将使学生形成许多不良学习习惯，严重影响学生能力的发展。
为此，黄老师把高中物理课分成四个阶段，第一阶段是新课的学习，这是高中物理课最长的一段学习过程，随后是高考总复习的三个轮次。这几个学习阶段都应该制订不同的阶段性目标，只有目标循序渐进，才能实现能力的逐步提高。
以综合能力为例，高一学生和高二、高三学生的综合能力的差别是巨大的，把高三学生经过多轮复习后用来训练的综合题让高一学生来完成，显然这是让高一学生去实现“明天”的目标，尽管这种道理大家都知道，但“一步到位”者仍大有人在，原因就是对综合题的综合能力尺度的衡量缺乏可操作性。
针对这种情况，黄恕伯设计了一个系数来描述高中物理习题的综合度。他把解答某一物理题目所需要选取的研究对象个数设为n1，题目所涉及的物理过程数目为n2，解答题目所运用的物理规律数目为n3，解题需要用到哪几种特殊数学工具为n4，把n1、n2、n3、n4相加，其和称为综合度系数，高考试卷中最复杂的物理试题，该系数达到10以上，这种题目是绝对不能布置给高一学生做的。
引人综合度系数的概念，使不同学习阶段、不同层次的学生，其综合能力所能适应的水平，有了一个定量标准，尽管不一定很确切，但强化了阶段性目标的意识，体现了立足于“今天”的思想。
高考是看得见的“明天”目标，还有更深远的“明天”目标需要着眼于物理教学之中，这就是学生的创造能力。
黄老师在日常的教学中非常关注学生创造能力的发展，还是在1979年当物理课讲到偏振光的时候，黄老师利用课余时间跟4名物理兴趣小组的学生一道，用两台照相机去公园拍摄不同观察视角的风景照片，制作成幻灯片，然后用两台幻灯机加上偏振片把它成像在一面巨大的毛玻璃光屏上，戴上自己制作的偏振光眼镜观察屏幕上的图像，整个装置就像一台50英寸的背投电视机。
通过反复试验，他们发现了一个令人惊叹的现象，屏幕上所呈现立体景象的夸张程度是从来没有看过的，这台幻灯机不仅能实现一般幻灯机的“平面放大”的作用，还具有把景物的远近进行“深度放大”的功能。
这台幻灯机参加了在北京举办的全国青少年科技展览会的展出，得到了与会者的赞叹，并获得金牌奖励。
黄老师鼓励和指导学生的创造发明作品，多次参加全省和全国比赛，先后获全国比赛奖牌10枚，其中金牌2枚，还有两位学生被收录进《中国当代发明家》词典。
三、方法教学：“讲授”与“渗透”——“讲授”只能理解，“渗透”才能掌握
经常会遇到这样的情况，教师关于某种解决问题的方法，讲授得很清楚，学生也听得很明白，甚至于还做了专门练习，但以后碰到真正要用到这种方法的时候，学生却不能自觉地去提取和应用这个方法。这表明，对于这个方法，学生已经理解、但没有掌握，这是因为关于“方法的教学方法”出了问题。
黄恕伯的早年教学也同样发生过上述的情况，如果学生没有使用某种方法的意识，即使理解这种方法，也是枉然。在讲到牛顿运动定律解题的方法时，黄老师发现学生总是没有想到需要选择一个研究对象来进行具体分析，于是，他想通过教学中的渲染来强化这种意识。
一次，他给学生讲了诸葛亮“锦囊妙计”的故事之后，风趣地说：“我这里也有一个锦囊，当你遇到有不会做的题目时，打开锦囊看到里面的妙计，你就会迎刃而解”。
学生十分惊异，纷纷讨取这个锦囊，黄老师把一个信封交给了学生，这个学生急切地想知道信封里是什么妙计有如此之能耐，黄老师让他打开信封取出纸条念给大家听。学生念道：“选取一个研究对象”，全班哄堂大笑。
黄老师尽管也跟着学生一起笑，然而又是认真地说：“选取研究对象是运用牛顿运动定律解题的第一步，之所以很多同学始终没有掌握这种解题思路，是不会自觉地迈开这关键的一步，我这条妙计，就是强化迈开这一步的意识”。黄老师这种教学设计，可谓用心良苦。
然而，黄老师发现，学生对一种方法的掌握，并不是通过一两次教学的渲染就能完成的，方法是解决问题的程序，方法的教学跟概念、规律的教学应该具有不同的教学方法。
通过摸索和实践，黄老师体会到，关于方法的教学方法，应该是“渗透”，并不是“讲授”。渗透式教学具有两个特点，一是需要在教学中进行系统化布局，不断重现、深化；二是具有多样化的教学方式结构，每次应用同一方法的情景都不相同。
试想，如果学生经历了不同情景中、不同形式下用同一种思路解决问题的过程，遇到新的场合，这种思路不也就油然而生吗。
黄老师把方法的教学总结为以下几个过程：感性积累，抽象概括，熟练强化，变通拓展。其中让学生通过各种个案获得感性积累的过程是必要的，不要刚尝了“苹果”就来讲“水果”。
四、实验创新：“物理”和“心理”——物理学原理和心理学原理相结合
黄老师对物理实验的创新有浓厚兴趣，当他遇到教学中的一个难点课题需要突破的时候，首先想到的就是创设实验。
80年代，黄老师一直想设计关于理解加速度的实验，因为加速度是运动学的核心知识，是运动学和动力学之间的桥梁，然而它又是学生第一次遇到的具有二阶导数含义的物理量，学生对加速度的理解存在着不少误区，如何通过实验来形成正确概念显得尤为重要。
马路上一辆救护车的驶过触发了黄老师的创造思维：救护车发出的变化声音和闪闪亮光，采用了视、听双重刺激的方式，加速度实验是否也可以视听同步进行演示呢？黄老师查阅了一些心理学的资料，发现人体各种感觉器官中，耳朵对声音频率的感觉特别灵敏，其韦伯系数为0.003，也就是说，只要声音的频率变化千分之三，人耳就能感觉音调的变化，它比眼睛对长度变化的感觉灵敏许多倍。
根据人感觉器官的这一特点，黄恕伯设计了一个用听觉理解加速度的演示实验：一辆沿斜面滚下的小车，拖了一根长约2米的磁带，磁带上录有一个不变的乐音（例如电子琴的中央C）。把录音机的放音磁头用导线接出来固定在斜面上，磁带穿过放音磁头，这样，小车滚下时录音机便发声。小车运动速度越大，音调就越高。
由于人耳对音调的感受不仅灵敏，而且对“变”的感受比视觉更直接，因而对什么是“变”，什么是“不变”，什么是“变得多”，什么是“变得快”，便有一个直接的感知。再把这些用听觉很容易建立的概念，通过视听结合的演示方法，迁移到视觉形象上来，这样就容易区别“速度大”和“加速度大”的不同含义，甚至连“加速度逐渐变小而速度逐渐变大”的复杂运动，也能通过具体的听觉形象获得理解。
黄老师还利用人体的肤觉来感受摩擦力，以此来体验和理解传送带上的物体在加速、减速、转弯时所受静摩擦力的方向；还利用人的运动觉来感受绳子拉力的大小，以此来体验和理解做匀速圆周运的物体，其向心力和半径的关系。
黄老师在自己的实验教学中开创了一个新的品种——“体验性实验”，体验性实验的价值不仅仅在于对物理知识的理解，而且在增强学生实践意识方面具有特殊的作用，上个世纪出版的《教坛名家》一书，作者用“教育心理学的曙光”为标题，称赞了黄老师在实验创新方面的特殊成就。
1999年国际物理教师学术讨论会上，黄老师代表中国教师做学术报告，他《以培养创造力为目标的物理教学实践与探索》为主题的大会报告，得到了热烈反响。
大会组织委员会发表的《会议综述》中评论说：“对中国代表来说，最令人鼓舞的也许就是南昌三中特级教师黄恕伯先生大会报告的成功。会议确定黄老师作为五位大会报告者中唯一的一位中国代表发言，是鉴于他在有意识地学习、应用心理学的理论和实验研究成果改进物理教学的实践方面进行了长期而富有成效的探索，在结合物理教学培养学生创造能力方面作出了出色的成绩。”
“黄老师让中外代表领略了一位优秀的中国中学物理教师先进的教育理念、出众的智慧和职业热情。”
五、多媒体技术：“事实”和“模拟”——在呈现事实的基础上进行模拟
70到80年代，黄恕伯老师着力研究幻灯教学这一演示手段，并结合物理教学设计了大量幻灯片，其中不少是活动式幻灯片，在1978年教育部举办的幻灯教学汇报会上，总共评奖的全国共60套优秀幻灯片中，黄老师设计制作的幻灯片就占了7套。
1980年，他设计的《天平》、《电磁振荡演示器》等作品又分别荣获“全国优秀幻灯片奖”和“全国优秀投影演示器件奖”。
90年代以后，计算机技术突飞猛进，过去在幻灯机上难以实现的模拟动画，计算机上就能轻而易举实现。在这种形势下，黄老师又开始在电脑上制作课件，他以“PowerPoint在物理教学中的应用”为课题，总结了PowerPoint这个通用软件在中学物理教学中具体应用的基本方法，并且创制了不少ppt课件。
然而，70年代的活动幻灯片、80年代的投影演示器件、90年代兴起的电脑课件，都是在“模拟”上做文章。“模拟”固然可以更细微地按教学所需要的节奏和视角来描述一个物理现象或物理过程，但毕竟是假的，课件所模拟的情景，完全可以按照制作者的意图来实现。
随着计算机软件的开发，“模拟物理实验”的多媒体作品也如雨后春笋，有的教师在课堂中通过电脑模拟实验的演示，来检验猜想、探究物理规律，因为这样操作也能获得很多“实验数据”，它比真实的实验省事多了。
这样，一个严肃的课题摆在黄恕伯老师的面前，多媒体演示的作用究竟是什么？多媒体演示和真实的物理实验之间有什么关系？
黄恕伯老师觉得，多媒体技术的其中一个功能，是能进行演示的时空切换，把不同时空的事物在视听上进行合理地联系；多媒体技术的另一个功能就是模拟，通过模拟来优化演示效果，它不仅能使图形放大缩小、使视角推远拉近、使过程加快变慢、还可以使物理量的变化按设计者的要求呈现出来。
然而，它不是事实的真实体现，不能作为探究性实验或验证性实验的事实根据。因此，必须处理好多媒体技术中“模拟”和“事实”的关系。
我们可以从黄恕伯老师设计的“波的干涉”课件，来认识他对多媒体技术中“模拟”和“事实”的关系，下面是“波的干涉”演示方案：
1．用“发波水槽”进行水波干涉实验，用幻灯机把水波干涉现象投影到银幕上；
2．在幻灯机成像透镜附近加一周期性档光装置，使幻灯机成为一台频闪光源，当频闪周期略大于水波振动周期时，由于视觉暂留的原因，可以看到银幕上明暗相间的干涉条纹在缓慢移动；
3．把3D动画模拟水波干涉条纹缓慢移动的情景展示在这个银幕上，该情景和刚才看到的实验现象是相同的；
4．在3D动画上添加红、蓝线条，红线表示波峰，蓝线表示波谷，红、蓝线的移动跟动画中波峰、波谷的移动完全吻合；
5．淡去3D动画，银幕上只留下清晰的红、蓝线条。用红、蓝线条来讲解两列波叠加的过程。讲解时，红、蓝线条既可以定格，也可以按讲课的需要缓慢移动。
在以上设计中，1和2都是事实，教学经历了由事实转化为模拟的过程，不仅能使学生感受模拟现象的可信，也对红、蓝线的实践含义有了感性认识。课件的最后，用清晰的红、蓝线条分析振动的叠加过程，突出了主题，减少了干扰，实现了视觉形象最大限度的优化。
六、学生练习：“难度”和“份量”——追求有价值的难度因素，设计最佳作业量
难度和份量，这是学生练习中两个最重要的主题，它密切地影响着习题训练的效率。
“难题会做容易题还不会做吗？”这是不少老师朴素的逻辑，黄恕伯老师却不这样认为。
在黄老师看来，对学生能解答难题的评价，不在于他答题的结果，而在于他解题的过程。如果学生是通过回忆的方式，记住了老师在解答某类题目的程式，生搬硬套地解出了题目的正确答案，并不代表该生具有很强的解题能力，当他遇到没有见过面的“生题”时，即使题目简单也许会无法下手。
黄老师认为，我们通常在习题训练中让学生体会方法、理解方法、掌握方法，从而提高解题能力，这是习题训练的重要目的，但这一切都是在“懂”的前提下才能完成，控制习题的难度，就有利于实现“懂”的前提，因此，题目的难度大并不一定比难度小的训练效果好。
关于习题的难度，黄老师还特别关注题目的难度因素，即题目难在什么地方。物理练习的题目应该追求有价值的难度因素。在面对大多数学生的教学中，过分地追求题目的综合度，通过繁杂的过程、大量堆砌物理规律来编造一个难题，这不是有价值的难度因素；同样，盲目追求知识的严密性，在不太关注的词句上过分地做文章造形成学生的错答，也不是有价值的难度因素。
练习题的难度应体在现提高学生分析、解决物理问题的基本素质上，而且对这些素质的要求跟学生所处的学习阶段相匹配。
例如，让学生把题目文字表述转化为物理情景；把物理情景转化为物理条件；思考物理规律使用条件对本题情景的适合性；根据已知条件运用所学知识对物理问题进行逻辑推理和论证；反思答案的合理性和适用范围；讨论答案的多种可能结果，等等，这些都是有价值的难度因素，对这些因素的关注有利于提高学生解决问题的基本素质。
“要出成果就要大运动量训练”，这又是不少老师对课外练习数量的朴素认识。这种认识来自于对现实中某些事实的推理：“杰出的运动员都是大运动量训练出来的，有成就的演奏家也是经历了长期的大运动量训练，因此，要获得学习上的成就，必须大运动量训练。”
然而黄恕伯觉得，这是一种错误的推理。因为运动员、演奏家的大运动量重复训练，是用于动作技能领域的，其目的是建立条件反射，达到动作的“下意识”效果。
但是，中学生解答物理题目是一种智力活动，解决问题主要是依靠理解、运用、分析等心理行为，这些能力并不是靠条件反射形成的，需要学生深入思考、总结归纳。
因此，物理课外练习的数量并不是越多越好，理论上说，要获得学生课外练习的高效率，存在着一个最佳份量。哪位老师若能恰当地把握这个份量，他的学生的学习效率就会上一个台阶。
黄老师一直在致力于帮助学校制订“学生课外作业量标准”的工作，首先调查、统计学生课外作业的可用总总时间，再把这个时间以一定的比例分配给各相关学科，每学科按照所分配的时间来设计练习，并采取科学、有效的具体措施，实现课外作业份量的最优化。
黄老师是江西省教育学会特级教师分会的理事长，在他的倡议下，不少特级教师已经投入了这项既减轻学生过重课业负担又提高学生学习效率的教育研究工作。
七、纸笔测验：“试题”和“试卷”——好题未必能组成好卷，试卷需要合理的结构
纸笔测验是中学物理教学的重要评价方式，长期在教学一线工作的黄恕伯老师，深深地感受到考试对教学的指挥棒作用，设计一份高水平的试卷，其重要性是不言而喻的。
怎样设计和评价一份试卷？试卷是由试题组成的，不少人把对试题的评价，当成了对试卷的评价，我们平常看到的大量评价试卷的文章，很多说的都是一个个题目的特点。
黄恕伯老师是试卷命题的痴心研究者，在他看来，试卷命题必须考虑“题”和“卷”两个方面，题目的设计仅仅是试卷命题所需考虑问题的一半，一份试卷即使每一道题目都很好，这份试卷也未必就一定是好试卷，试卷命题需要考虑的另一半是试卷需要有合理的结构，包括内容结构、难度结构和题型结构。
试卷的内容结构是指考查的各项目标或各个要点在试卷中体现的情况，对试卷内容结构进行规划的操作应在试卷命题的起始环节进行，黄老师的操作方式是制订一份试卷命题的《内容规划表》，把试卷共有多少题目，考查哪些目标或要点，它们各占多少分数等试卷的内容信息，呈现在试卷的难度结构是评价试卷的一项及其重要的指标，不少人都是用试卷的难度系数来评价试卷在难度设计上的特点，这是远远不够的。
例如，一份试卷的难度系数是0.6，就有两种极端的不同情况：一种是这份试卷中有60%的题难度系数是1，40%的题难度系数是0；另一种是试卷中每个题目的难度系数都是0.6。两种试卷，考查效果截然不同，就是因为它们的难度结构不同。
黄恕伯对试卷难度结构的设计进行了长期的探讨，提出了大规模考试中，试卷难度结构与学生考试分数分布曲线关系的理论模型。
试卷的题型结构也是试卷合理结构的组成部分，表面看，不同题型，它是答题形式的转换，实质上，它是不同考查目标的体现。不同题型对不同能力的考查，其功能上存在着差异，因此，不同题型比例的搭配，所反映的是对各种能力权重的价值判断。
对试卷的规划和设计，是命题思想的体现。黄恕伯老师认为，试卷命题不仅要把握好“题”，同时要把握好“卷”，要实现题和卷的统一。怎样实现题和卷的统一呢？黄恕伯老师提出了一套既科学又可操作的命题程序：
这套操作程序有两个地方是通常命题过程所忽视的，一是编写试题之前要进行内容、难度、题型等结构的规划，二是编写试题之后要制作《试题属性表》。
《试题属性表》也是黄恕伯老师在命题中创造的一种正式的命题文件，它以每道题目为一行，把各个题目的题型、分值、内容、预计难度等属性都反映在表格中，它不仅能使读者一眼能感受到整份试卷在题型、内容等方面的“结构”，而且建立了“题”与“卷”的联系，比传统的《双向细目表》更科学、详细、实用。
命题组结束命题提交试卷时，同时还要提交配套的《试题属性表》供审稿。审稿者首先根据《试题属性表》进行“卷”的审查，评价试卷结构的合理性，随后才是对“题”的审查，评价每道题目是否能真正实现属性表中所列的相关属性。
黄恕伯老师在主持的有关江西省大规模正式考试的命题，都采用这一命题程序，收到很好的效果。
总结：以上我们看到，从课堂教学到课外练习，从物理方法到物理实验，从教育技术到教育测量，在物理教学的方方面面、点点滴滴，黄恕伯老师都展示了他富有创造性的思想。他说：“要培养创造性的学生，需要有创造性的教师”。黄老师是这样说的，也是这样做的。