本文來源於物理與工程，作者朱邦芬：物理學家，中國科學院院士，清華大學高等研究中心、清華大學高等研究院、清華大學物理系教授。
當前，我國教育面臨兩個凸顯問題：一是學校培養不出世界一流的傑出人才，即朝野均關心的所謂「錢學森之問」；另一是我國中小學生（甚至一部分幼兒園娃娃）負擔太重。
對此，我們的教育部門採取了很多針對性措施。對於培養一流人才，教育部門推出了各種英才培養計劃、自主招生措施；而對於減輕學生負擔，其基本思路則是精簡學生所要學習課程的內容、降低課程要求、改革考試內容和方式，等等。
本文將不涉及一流人才培養問題，而集中討論教育部門所採取的減負措施，以及它對我國科學教育的影響。
自從1988年原國家教委（教育部前身）《關於減輕小學生課業負擔過重問題的若干規定》的文件頒布以來，將近30年間，教育領導部門推出了許多減負的舉措，如中學的文理分科、嚴禁各種節假日補課、實施中學各門課程的新課程標準（簡稱「新課標」），直到最近正在進行的高考改革。
教育部門的負責同志以為，降低了課程課業要求之後，學生會有較多的時間去全面發展，既減輕了學生負擔，又提高了綜合素質。
但是，從實施效果來看，我們必須要正視一個事實：隨著學校授課內容中很多基礎知識和能力的培養要求一降再降、招生考試越來越簡單、平均分數越來越高，我國中小學生的負擔至今非但沒有減輕，反而變得更重。
中小學生負擔更重主要反映在以下3個方面
1、提前「加負」。
學生在「不輸在起跑線上」的競爭愈演愈烈、愈來愈早。從進入重點高中的競爭演變到進入名牌初中的競爭，再提早到進入好小學的出招，甚至到優質幼兒園的報考，「學區房」的天價記錄一再刷新，便是一個佐證。
2、學生每天實際花在學習上的總時間沒有減少，儘管課內學時有所降低。
隨著很多學校明令禁止補課，不留或少留作業，眾多培訓機構和中介公司紛紛介入教育行業。這不但導致學生家庭經濟負擔的增加和學生學習負擔的增加，而且使得社會階層更加提早固化。
3、隨著課程難度和挑戰度的下降，隨著高考的區分度縮小而對創造性較強的學生不利，學生高分獲得的路徑更加依賴於學生的細心、記憶力和勤奮程度，為此學生大量時間耗費在「刷題」上，即反覆做各種類型的模擬性試題直至熟練，更多的「死記硬背」。
特別是高三整整一年的複習和模擬考試，使得不少真心喜歡科學、有天分的學生，學習興趣和熱情都消磨殆盡，由此產生的厭學情緒延續很長一段時間，影響到大學生、研究生，甚至研究人員，這對我國學生創造力和想像力的發展產生長遠的負面影響。
現在，到了我們必須對「減負」教育政策作一番回顧、分析和認真思考的時候了！
首先，我們要清醒地認識中國中小學教育的現狀，包括它的長處和短處。
楊振寧先生、清華大學經濟管理學院錢穎一教授和我曾多次探討過中國教育問題。
楊先生多次指出，中國教育對於70-80分的學生比較合適，對於90分以上的學生不合適。對於60分以下的學生是否合適？楊先生沒有說，依我看來，也不太合適，學得太累了自信心又很受打擊，也許比美國放羊式教育稍好一點。
錢教授在演講中用兩個均值、兩個標準差的統計學術語來評價中國教育。他指出，中國教育在大規模的基礎知識和技能的傳授上「均值」比較高而「標準差」小；而在人的基本素養、道德價值觀等方面則呈現「均值低」和「標準差大」的特點。
確實如此。譬如，「國際學生評估項目」（PISA）是經濟合作與發展組織（OECD）組織和進行的15歲學生閱讀、數學、科學能力評價研究項目，每三年一屆，將近70個國家和地區參加。自2009年正式參加以來，上海中學生（每屆5000-6000隨機取樣的中學生參加，程度參差不齊，來自上海150多個學校，包括農民工子弟學校）已接連兩屆獲得數學、科學和閱讀世界第一。
這清楚表明，中國學生在這方面的平均水平比較高。但與「高均值」同時出現還有「標準差小」，也就是說，我國學生傑出人才比較稀缺，學得很差的人相對也較少。這種傳授知識「均值高、標準差小」的現象與我們教育中的「大一統」和「一刀切」模式密切相關。
教育「一刀切」是把雙刃劍：統一的標準使得學生都有機會接受比較紮實的基礎教育，從而培養出一大批具有較高素質的技術人才；而趨同式教育既造成許多學生負擔較重，又十分不利傑出人才的脫穎而出。
另一方面，正如錢教授所指出，我國學生在人的基本素養、道德價值觀等方面還呈現「均值低」和「標準差大」的特點。
「均值低」是指人的素質的平均水平比較低，而「標準差大」表明，中國教育的問題，絕不僅僅是培養不出傑出人才的問題，更嚴重的是造就了不少沒有人格底線的人，其惡果已日益彰顯。這方面教育的責任很大，但全歸咎於教育也是荒謬的。
其次，在明白我國教育長處和短處的基礎上，我們要對教育上削弱什麼和增強什麼進行研究。
在我看來，解決基本素質「低均值、高均方差」問題是我們亟待解決的首要問題，這裡基本素質包括人文素質、科學素質和道德修養；而解決傳授知識和能力上的「低標準差」是我們要解決的另一問題。
為此，在中小學我們一方面應全面增強做人的基本素質教育，另一方面應給學生適當的自主學習和思考的空間，減少與應試掛鈎的大量「刷題」訓練和過分的「死記硬背」。
我以為，我們教育部門目前「一刀切」的減負政策，在傳授知識方面是降低均值，減小「均方差」；而在人的基本素質培養上基本無所作為，在科學素質培養和人的誠信教育上還有所倒退。某種程度上是在背道而馳。
第三，要認識負擔輕重與否是因人而異的。
學生不是流水線上的一模一樣的產品。世上沒有兩個人的背景、智力、能力是完全一樣的，同樣的學業，不同學生感受到的負擔會不同。
對一些人而言，現在中學的課程太容易，完全沒有挑戰性；而對有些人來講，即使把目前課程進一步削減，他們還是覺得太難。
此外，對於不同層次的大學和不同的專業，要求學生的科學基礎也很不相同。
因而，我們需要因材施教。「一刀切」式的減負雖然容易實行，卻非常不合理。
第四，對學生面對的壓力和負擔要「一分為二」。
人生總要經受「幾回搏」以後才能成長起來，只要心理壓力延續的時間不太長，壓力不一定對孩子的成長有害。
我們的媒體報導有很多片面性，總是說美國中學生比我們輕鬆。實際上，美國最優秀的一批中學生十分拼搏，十二分努力。與中國最優秀的中學生群體比較，美國最優秀學生的壓力和負擔可能還要重一些。不同的是，他們的壓力和負擔很大程度是自找的，而我們的學生很多是家長或老師安排的。
第五，一刀切式的「減負」之所以無效的根源，在於我國文化、歷史和社會傳統，延續到當代演變為人們對於「知識改變命運」的強烈追求。
此外，30多年來的獨生子女這一基本國策的成功執行，以及人民生活水準的提高，使得獨生子女接受儘可能好的教育成為「4-2-1」 結構家庭關注焦點，這與過去多子女家庭的心態大為不同。
在此背景下，廣大人民群眾對優質教育資源的強烈需求和優質教育資源短缺之間的矛盾將長期存在；而且，在較長一個時期內，高考是促進我國社會階層流動、沒有可能被取代的主渠道。
在此制約下，如果不能破解改變「高考獨木橋」，不能實現「三百六十行，行行出狀元」，即使中小學課程學習內容再精簡，考題再簡單，授課課時再減少，學生的負擔也很難得到實質性的大幅度的減輕（最多消除由於教學不得法造成的負擔，減輕大量刷題帶來的額外負擔）。
在「一刀切」教育模式和高考主導的大背景下，盲目地統一降低課業要求，只是使學生的平均知識水平下降，但並不能減輕學生負擔，也無法提高學生的全面素質，因為進入名校（十多年前是進入高校）的激烈競爭基本上是由高考相對選優來決定的。
我們教育部門對於減負的認識誤區，不僅沒有帶來學生負擔的減輕，而且導致很多不良後果。作為一個物理教師，我很擔心由此導致的我國中學生科學教育的弱化，特別是物理教育的削弱。
在這些教育管理者的心目中，物理學的概念、思想、方法是最難學的，應該是減負的首選目標，他們由此採取的一系列措施正在給我國的科學教育帶來嚴重的問題，對我國長遠發展更將造成危害。
下面我通過兩個例子加以說明。
一個例子是教育部頒布的高中物理的新課程標準。
目前正在實施的高中物理新課標由共同必修和選修系列共12個模塊構成，其中10個選修模塊又分為3個系列，學生可以根據「個人興趣、發展潛力及今後的職業需求」進行選修，實際上是為文科生、技校就業生和理科生分別設計的。學生只要學完2個必修模塊（主要是力學知識）和一個選修模塊共6學分就算高中物理課程合格。
新課標是有一些可取之處。表面看來，新課標減少了學生所要掌握的物理知識總量，同時似乎也賦予學生更多的選擇自由。但事實上，學生對選修模塊的選擇仍然要服從高考指揮棒，服從於各個省市教育部門決定的高考方案。
根據新課標，中學生所學的物理知識相當不系統和不完整（只有牛頓力學是必修的，其他部分，包括電磁學、光學、熱學、近代物理等均為選修，特別是電磁學主要部分沒有包含在必修內容中），導致了高中物理學科體系的「碎片化」和中學生物理學科知識的結構性欠缺。
此外，教學內容安排也脫離了人的認識過程，例如，必修模塊中，在學生只有牛頓定律的基礎上，緊接著就講相對論時空觀和微觀世界中量子化概念，不僅學生難以理解，教師講授也很困難，實際效果也不好。
根據我們的調查，大學教師、科技工作者普遍反映新課標實施後，學生對學習物理的積極性和物理的基礎明顯下降。由於各地對新課標選修模塊的不同要求，還導致了高考命題的難度增加，使其公平性變差。
另一個例子是最近浙江省和上海市正在試行的高考改革方案。
考生總成績由語文、數學、外語3門成績和高中學業水平考試科目成績組成。計入總成績的高中學業水平考試科目，由考生根據報考高校要求和自身特長，在思想政治、歷史、地理、物理、化學、生物（浙江還有一門技術）等科目中自主選擇3個（浙江是4個）。
高考改革有許多措施是正面的，但是從現有的浙江和上海兩地試點方案來看，物理等科學教學有進一步被削弱的趨勢。
一個學生報考大學，假定所報考大學的專業沒有物理學科要求，許多人將不會選考物理，因為物理思維的獨特性使得許多中學生感覺難拿高分，而且成績還是相對等級分（上海物理高考最高70分，最低40分，3分一個等級，共分11等級；浙江最高100分，最低40分，3分一個等級，共分21等級），分數高低還依賴於一起考的人的水準，往往要與許多選考物理且學得好的同學排序；
假定所報考的理工科大學的專業要求必考物理，對於物理學得好而語文、外語成績一般的同學，也很難被錄取，因為物理成績對高考總成績的貢獻已完全邊緣化了（物理成績對高考總成績的貢獻率，浙江方案中只有60/750=8%，而外語的權重為150/750=20%。上海方案中相比於語、數、外每門150/660=22.5%的貢獻，物理貢獻僅為30/660=4.5%，即一門外語考試成績對於升學的貢獻，等於5門物理，遠遠超過物理、化學、生命等3門科學課程之和）。
對此，我有以下幾點評論。
首先，我們必須要清楚，中學的物理教育的主要目的。
不是為了培養物理學家，對於物理專業學生，中學這點物理知識完全可以在大學補，許多一流物理學家如楊振寧、周光召，在中學時並沒有學過物理。
中學的物理教育和科學教育最重要的作用，是提高國民的科學素質。物理是高科技的基礎，學習物理是養育科學精神的最重要途徑之一。
近三十多年來中國經濟的騰飛，與過去幾十年中我國學校教育培養了一大批科學素質相對比較高的中學生和大學生密切有關，所謂的「人口紅利」，本質是「教育紅利」。我國當前存在的許多問題，特別是創新不足的問題，也與國民缺乏科學素養的培養有關。
事實上，我國一大批人（包括未上高等學校的中學畢業生，大學文科生，大學部分工科專業的學生），其科學基礎主要與他們高中時期學習的物理有關。而目前的物理新課標中，電磁學、光學、近代物理知識都不是必修的，更缺乏在傳授物理知識的過程中對於科學精神、物理思維這些基本素質的培養。
在高考指揮棒下，滬浙兩地的高考改革方案中物理學科比重的大幅度下降，將進一步削弱學生學習科學的熱情。這將使得未來中國許多合格的高中畢業生是「科盲」，將非常不利於我國國民科學精神和科學素質的提高，長期而言，將削弱我國的核心競爭力。
如果中國將來的領導人、各級公務員、社會學家、經濟學家、媒體從業者、技術工人，以及廣大老百姓大多是「科盲」，缺乏科學精神，中國將不可能成為一個偉大的國家。
其次，物理學教學需要不需要減負？怎樣減負？
我以為，中學物理教學需要改革，需要有減有增。對於大多數高中學生，高中物理課教學最重要的不是做一些物理難題，而是對物理學的主要領域的知識和概念有定性和半定量的正確理解，對於物理方法（抓住主要因素的近似方法、實驗檢驗理論的實證方法、運用數學計算和邏輯推理的思考方法等）的認知，對於物理學史、對於物理學與高科技創新之間的互動過程有所了解。
這裡，我想推薦Richard A Muller寫的兩本書，「Physics for FuturePresidents」，」Energy for Future Presidents」。依我看，我們的高中畢業生應該具備這兩本書介紹的物理知識，以及物理學家的思維、邏輯與哲學。
第三，既然每個學生的基礎、智力和能力不同，我們該如何因材施教？如何使我們下一代中對數學和科學有興趣、也有天賦的優秀學生，適當地多學一些？如何使對科學興趣不大的學生，負擔也不會太重？
我以為，目前實施的中學物理新課標，是在向美國中學教學看齊。然而，美國一般中學的物理教學的要求雖然不高，但它不像我們那樣「一刀切」，它並不為最優秀學生設上限，評價也是多渠道和多元化，創造了很好的空間。
我想，我們是否能對我們一些優秀學生引入類似於美國的大學預修課程（AP課程），這對整個國家人才的培養是有利的。目前正在推行的大學MOOC課程應該說為此創造了條件。
另一方面，適當地降低習題的難度，降低定量計算的要求、輔之以增加物理實驗和增加對物理概念的理解，也許會使一部分學習物理感到困難的同學增強信心，減輕負擔。
成功的教改應該明顯提升人的全面素質，在傳授知識方面，既要提高平均質量（均值），又要適當加大標準差。
如果我們在義務教育（小學和初中）階段能夠減少學生間的競爭，在高中階段能減小各個中學教學資源的懸殊差別，加強通識教育而不是刻意削減科學學科的教學，注重理解而非做題，使課程具有不同層次和深度以適應不同程度的學生，並把高中畢業合格標準選取在（平均值-標準差）的附近，那麼，絕大多數中學生在學習過程中的有效負擔也許不會太重。
另一方面，高考科學試卷應有較大區分度，既要能有效測試理工科學生的優秀程度，也能實質區分文科考生。
此外，高考考試門數也不是越少越好，適當多考兩門反而能減少學生偶然失誤的機率，也許更能全面衡量一個學生。
總之，我國中小學教改任重而道遠，我國大學物理教師，物理學家應該加大對中學物理課程的關注，把提升我國國民的科學素質當作自己的職責。
朱邦芬院士的文章刊登在《物理與工程》期刊2016年第4期，引文格式（根據GB-7714參考文獻著錄標準）：朱邦芬.「減負」及我國科學教育面臨的挑戰[J]. 物理與工程，2016,26（4）：3-7.
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