چین و آموزش فیزیک در آن - 1

چكیده: چین احتمالاً بیشترین دانشجوی رشته فیزیك را بین تمام كشورهای جهان داراست. این مقاله بر آن است كه یك تصویر كلی از چگونگی تدریس فیزیك و چگونگی تربیت كادر آموزشی فیزیك و مباحث وابسته به آن به دست بدهد.

1.نظام آموزشی و آموزش فیزیك در چین

نظام آموزشی كنونی چین با یك دوره شش ساله ابتدایی آغاز می‌شود. سپس با دو دوره سه ساله متوسطه و یك دوره چهار یا پنج ساله عالی ادامه می‌یابد. تحصیل در چین اجباری نیست، اما در تمام سطوح رایگان است. در سنین شروع به تحصیل تمامی اطفال به مدرسه می‌روند. بیشتر دانش‌آموزان، حتی در مناطق روستایی، دوره اول متوسطه را تمام می‌كنند. اما تمام روستا‌ها دوره دوم متوسطه ندارند. بنابراین، دانش آموزان پس از دوره اول، ناچارند برای ادامه تحصیل به مدارس بخش یا ایالت بروند. از طرف دیگر تقریباً تمامی دانش آموزان مقیم شهر‌ها از فرصت تكمیل دوره دوم متوسطه برخوردار‌ند. پس از اتمام دوره دوم، اغلب دانش آموزان به شغلی گمارده می‌شوند و فقط معدودی (در حدود5%) از ممتازین آن‌ها به آموزش عالی راه پیدا می‌كنند.
دوره شش ساله متوسطه در چین، با همین دوره در ایالات متحده مشابه است. غالباً دوره‌های اول و دوم در مدرسه واحدی تدریس می‌شوند. بعضی دبیرستان‌ها، طی سال‌ها كار، از شهرت خوبی برخوردار شده‌اند، در حالی كه بقیه چنین نیستند. دانش آموزان برای ورود به دوره‌های اول و دوم متوسطه باید امتحان بدهند. انتخاب دبیرستان بر اساس نتایج آزمون‌های ورودی صورت می‌گیرد. برای قبول شدن در آزمون ورودی دانشگاه‌ها، تقریباً ضروری است كه دانش آموزان دوره متوسطه را در بهترین دبیرستان‌ها گذارنده باشند. بنابراین آن‌ها كه قصد رفتن به دانشگاه را دارند باید از مدت‌ها پیش برای آن برنامه ریزی كنند.
در برنامه تحصیلی سال‌های پنجم و ششم ابتدایی، یك دوره عمومی علوم گنجانده شده است. در این دوره مفاهیم اولیه علوم طبیعی از جمله فیزیك، شیمی، زیست شناسی و اختر شناسی معرفی می‌شوند. كلیه دانش آموزان در سال‌های هشتم و نهم دبیرستان 1 تا 2 ساعت در هفته و در 3 سال بعدی 2 ساعت در هفته درس فیزیك دارند. این كلاس‌ها اختیاری نیستند، بلكه جزئی از برنامه معمولی تحصیل در دوره متوسطه‌اند، كه همه دانش آموزان در آن‌ها شركت می‌كنند. سال تحصیلی به دو نیم سال تقسیم می‌شود (از اول سپتامبر تا ژانویه و از فوریه تا جولای) و هر نیمسال شامل 20 هفته است. بنابراین دانش آموزان تا پایان دوره متوسطه بیشتر از 500 ساعت فیزیك می‌خوانند. این رقم در حدود 6% كل زمان تحصیل آن‌هاست.
در سطح دانشگاه، كلیه دانشجویان رشته‌های علوم و مهندسی بین یك تا یكسال و نیم فیزیك عمومی می‌خوانند، در صورتی كه دانش جویان رشته فیزیك، همین درس را در دو سال با 2 تا 3 كلاس در هفته (هر كلاس دو ساعت) می‌گذرانند.
فارغ التحصیلان رشته فیزیك در مؤسست تحقیقاتی، صنایع و دبیرستان‌ها استخدام می‌شوند. بعضی از بهترین فارغ التحصیلان این رشته را دانشگاه‌های محل تحصیل آن‌ها به عنوان مربی نگه می‌دارند؛ اینان مآلا به استخدام دانشگاه در می‌آیند. فارغ التحصیلان بهتر را معمولاً در مؤسسه‌های تحقیقاتی، یا در سایر دانشگاه‌ها استخدام می‌كنند. در حدود نیمی از آن‌ها نیز در دبیرستان‌ها به تدریس مشغول می‌شوند. تعداد كمی هم در صنایع كار می‌گیرند.

2. محتوای درسی دوره‌های فیزیك

در دوره اول دبیرستان، جنبه‌های كیفی مطالب فیزیك آموخته می‌شوند. دانش آموزان در این دوره مباحثی از مكانیك، آكوستیك، الكتریسیته و مغناطیس، اپتیك، گرما، و فیزیك اتمی را فرا می‌گیرند. سطح معینی از آموزش ریاضی نیز برای این دوره لازم است. مسایل نوعی برای تكلیف دانش آموزان چنین‌اند: (1) شخصی شهر الف را به قصد شهر ب ترك می‌كند. ابتدا 5ر1 ساعت با دوچرخه سفر می‌كند؛ سرعت دوچرخه 15 كیلومتر در ساعت است. سپس به مدت 15 دقیقه در قایقی می‌نشیند؛ سرعت قایق 3 كیلومتر است. بعد از آن پیاده با سرعت 5 كیلومتر در ساعت، 20 دقیقه راه می‌رود. فاصله بین دو شهر چقدر است؟ (2) اتم از چه ساخته شده است؟ (3) آیا اتم بار دارد؟
در دوره دوم همان مطالب دوره اول، منتهی با تكیه بیشتر بر جنبه‌های كمی، تكرار می‌شوند. در این دوره به كار بردن محاسبات جبری در ریاضیات ضروری است. برای مثال دانش آموزان دوره دوم دبیرستان در مبحث سینماتیك مطالب مربوط به سقوط آزاد، حركت پرتابی، حركت دایره‌ای، شتاب مركز گرا و غیره را فرا می‌گیرند. در این دوره مسایل نوعی تكلیف دانش آموزان چنین‌اند: (1) یك پسر بچه در كنار چاهی به عمق 35 متر ایستاده است و سنگی را با سرعت 4 متر بر ثانیه به طرف بالا پرتاب می‌كند. سنگ پس از بازگشت، به داخل چاه می‌افتد. سنگ، چه مدت پس از پرتاب به ته چاه می‌رسد؟ (2) شكافت هسته‌ای چیست؟ همجوشی هسته‌ای چیست؟ انرژی خورشید از كجا تأمین می‌شود؟
در سطح دانشگاه، دانشجویان رشته‌های مختلف علوم و مهندسی، فیزیك عمومی می‌خوانند. اما، در هر رشته روی مباحث به خصوصی از این درس تأكید می‌شود. به عنوان مثال، دانشجویان مهندسی برق بیشتر به نظریه الكترومغناطیس می‌پردازند، در حالی كه دانشجویان رشته شیمی، بیشتر فیزیك اتمی می‌خوانند. كلیه دوره‌های فیزیك عمومی متوسط مدرسان بخش فیزیك تدریس می‌شوند. دانشجویان رشته‌های علوم اجتماعی و انسانی فیزیك عمومی نمی‌خوانند، ولی ممكن است بعضی رشته‌های به خصوص این علوم، مثل فلسفه، به مدت یك سال فیزیك عمومی داشته باشند؛ البته سطح این درس طوری تنظیم می‌شود كه برای رشته مورد نظر مناسب باشد.
مطالب فیزیك عمومی در چین در سطح همین مطالب در دانشگاه‌های آمریكاست؛ با این تفاوت كه در چین مفاهیم فیزیكی بیشتر همراه با كاربرد روش‌های تحلیلی و محاسبات كمی تدریس می‌شوند. دانشجویان رشته فیزیك عمیق‌تر از دانشجویان رشته فنی و علوم با مفاهیم فیزیك در فیزیك عمومی آشنا می‌شوند. به عنوان مثال دانشجویان رشته‌های غیر فیزیك، در مبحث الكترواستاتیك، مفاهیم اساسی میدان الكتریكی، پتانسیل، ولتاژ و انرژی الكترو استاتیكی، و محاسبات عددی آن‌ها را فرا می‌گیرند. در حالی كه دانشجویان رشته فیزیك در همین مبحث، علاوه بر مفاهیم فوق، قانون گاؤس و رابطه بین میدان الكتریكی و پتانسیل را نیز می‌آموزند. این دانشجویان مسایل فیزیكی پیچیده‌تری را حل می‌كنند.
دانشجویان رشته فیزیك، بعد از اتمام فیزیك عمومی، دوره‌های لازم را در درس‌های مكانیك كلاسیك، الكترودینامیك، مكانیك كوانتومی و فیزیك آماری می‌گذرانند.
مطالب دروس فیزیك نظری شبیه به مطالب كتاب‌های فاین‌من است. به عنوان مثال در الكترودینامیك و نسبیت خاص، مباحث صورت‌های دیفرانسیلی معادلات ماكسول، تابش الكترومغناطیسی، ماهیت الكترومغناطیسی نور، آزمایش مایكلسون – مورلی، اندازه‌گیری میكروموج، پراش الكترون و پرتو x فرا گرفته می‌شوند.
دانشجویان سال پنجم می‌توانند یكی دو درس از دوره عالی، مثل فیزیك حالت جامد، مقدمه نظریه میدان كوانتومی، مكانیك كوانتومی پیشرفته، و فیزیك ذره‌ای را انتخاب كنند.
پایان نامه تحصیلی دانشجویان رشته فیزیك معمولاً بر اساس یك مبحث ویژه و كوتاه تنظیم می‌شود. این پایان‌نامه می‌تواند یك گزارش مطالعاتی و یا اصلاحاتی در یك آزمایش به خصوص باشد.