湯兆昇WhatsApp有一個有二百多個中學物理老師的羣組，最近因為教育局宣布改革高中物理課程而連日出現哀嚎。老師抱怨新課程涵蓋內容太多太深，擔心嚇怕學生、有違培育創科人才的改革初心。當局就解畫是希望學生及早對量子力學、相對論等當代科技理論有基本概念，激發學生好奇心。
到底孰是孰非？湯兆昇作為香港知名物理學者，以過來人身份談談自己十八歲那年身為尖子何解讀物理，答案只有二字好型，「讀中學時覺得自己懂一些其他人不懂的事，覺得讀物理好型。」比起大包圍式涉獵多個物理理論，他認為收窄範圍重點解說，更能喚起學生對科學的熱情和探究心。
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十八歲愛上物理 因為「型」
湯兆昇轉眼在中文大學已四十一年，一九八四年中五會考科學科考獲全A，翌年拔尖直入中大物理系，花十年時間修畢學士、碩士到博士。然後一直在系內任教，二◯一三年無綫節目《學是學非》邀請他長駐教授物理知識，觀眾意外發現他既有學識又風趣幽默，「湯博士」形象自此深入民心。最初上節目他是高級講師，現在已成為首席講師。在中大科學館北座（物理系教學地點）地下有大大張湯博士的照片，頭銜是二◯二四年「校長模範教學獎」。
不像節目般活潑愛笑，湯博士私底下更為沉靜理性、說話輕聲。但談起十八歲愛上物理的自己，他眼神有光、露出燦爛笑容直言不諱：「因為覺得讀物理好型」，洩露出深藏骨子的孩子氣。
當年仍然是七年中學舊制，設有會考和高考（A-level）。中一至中三是初中，中四至中五是高中，大部分學生會在中四分成文或理科，並在中五考會考，成績達到門檻才能升讀預科（中六中七），並在中七再考高考，獲取升讀大學資格。
湯兆昇記得自己是在中四揀讀理科後才開始愛上物理的，「可能因為當時多一些時間讀物理，令我欣賞到整個尋根究柢的過程。當整個課程的邏輯結構清晰時，反而會令到一些叻的學生，覺得有興趣，令他想繼續追落去。」湯兆昇自小喜歡仰望星星，到在會考那年他認識到相對論，打開了探索宇宙奧秘的大門。
「黑洞是一些萬有引力下，收縮得極小的天體。它的引力大得連光線也無法逃跑出來，還使它不能發光，因此被稱為『黑洞』。
「一九一五年，愛因斯坦利用高深的数學，提出廣義相對論。
「恆星和黑洞離我們極遠，以人類現時的科技根本沒有可能到達。但我們可以用相對論計算一下，了解太空船接近黑洞時會發生甚麼事。
「隨着太空船接近黑洞的視界⋯⋯太空船內的活動也變得越來越緩慢，好像是時間的流逝延緩了，這現象稱為『時間延滯』。
「時間延滯接近無限，太空船凝固在視界邊沿，遠處觀察者永遠看不到太空船掠進黑洞的一剎那。
「這就是為甚麼相對論會稱為『相對』——人們從不同角度看見事情發生的時間和位置都不一樣！我的確跌進了黑洞，只不過從你們的角度看，時間受引力影響停止了，永遠看不到我掉進去而已。」
——節錄至《湯博士與喵喵的科學Talk Show》湯兆昇著
物理講求邏輯 一步步推論刺激探究心
「覺得好型是因為你會想到一些世界上其他人看不到的內在真相，譬如知道一粒星星的故事。好多讀物理的人一開始都是想看星或覺得宇宙好有奧秘或裏面有好多規律，尤其一些有天賦的學生，會想透過物理真正了解整個宇宙或世界是如何運作。當他了解到時，會覺得知性上好滿足，而且他覺得威過人。」
在知道相對論那刻，湯兆昇這個小伙子腦袋亦迸發出一個浩瀚宇宙，他自己愈挖愈多，愈讀愈深。因為當年會考物理包含的課題不算多，理論和理論之間邏輯清晰，給予他時間和空間去「問點解」。
「因為離你生活愈遠的事情，其實你就愈需要多一些時間去慢慢去理解中間個邏輯。」所以他認為在物理教學上，應該由淺入深，例如先做實驗嘗試解釋一些日常生活現象，當無法用實驗解釋，才運用較高深理論作詮釋。
他舉例在教學「原子」時，會說到世上所有物質都由原子組成，而原子的尺寸是細小到比一隻螞蟻小一千萬倍，然後開始說故事：「以前有人發現原子是由幾個粒子組成，然後有人就估吓粒子的結構會是怎樣，之後又有人搵粒子去撞吓，就知道原來原子裏面有個好細的原子核，物理是這樣一步步行出來，而不會一來就給你一條高深的數學理論公式。」
由一粒星星談到原子核，再到核能；從水波的震動，談到量子力學中的波動。在中小學生的科普教學中，湯兆昇盡量避免艱澀和抽象的數學符號和算式，因為他自己亦是這樣慢慢觀察、發問、思考箇中原理，然後一步一步打開知識的大門。
「宇宙中大大小小的事物，從遙不可及的星星，以至我們腳下踩着的大地，都是由一種細小到不可思議的粒子組成，稱為原子，而原子的中央有一個更細小的核心，稱為原子核。
在極高的溫度下，當原子核與原子核之間相互碰撞，就有可能聚合起來，變成更重的原子核。這種現象稱為『核聚變』。核聚變在恆星的核心中不斷發生，宇由中許多不同元素的原子，包括構成地球和我們身體的原子，都是這樣製造出來的。」
一一節錄至《湯博士與喵喵的科學Talk Show》湯兆昇著
DSE 物理變淺 沒令物理生變多
湯兆昇記得舊制A-Level物理是以題目艱澀和對數理要求高而著稱，需要運用微積分，因此大部分高考生會同時修讀Pure Maths（純粹數學）或／和Applied Maths（應用數學）。「 會考物理是大部分同學都應付得到，但一到高考是突然難了好多，有些人半講笑說，去到高考成績是跌兩級，即會考拿B，高考只有D，都是事實。」
不過他「自首」說，自己因為拔尖直入中大，所以避開了高考物理科洗禮。但到後來，他成為高考物理考評的一員，對考試內容有深入理解，他直言「高考物理真的很難，不單止對數學有要求、內容都多，而且除了 MC、答長題目，還要寫短文章解釋整個實驗的步驟，其實是等於我們現在大學物理一年班的宏觀物理程度的題目。」
二◯◯九年，中學學制變六年，考試只設DSE。DSE物理科的考試難度遠低於舊制A-Level，取消了大部分需要複雜數學計算的題目，改為看重基本概念理解、邏輯與日常應用；而且引進SBA（校本評核／實驗評分），並加入四大選修（Elective）部分。
現時DSE物理課程架構設有五個必修部分，都是經典物理學原理：熱和氣體、力和運動、波動、電和磁、放射現象和核能；另設四個選修部分：天文學和航天科學、原子世界、能量和能源的使用、醫學物理學，涉獵現代物理學，學生要四選二。
這種改變方向，無疑是湯兆昇前面所說的「重邏輯」。
不過， DSE變淺，有增加中學生讀物理的意願嗎？湯兆昇亦承認沒有。在DSE科學考試中，學生可在物理、化學和生物中三揀二，修讀物理的學生始終最少。「看回DSE數字，你見到一開始都是讀化學和生物的人數多一些，這十幾年讀物理的學生人數是一路跌，前年跌至不足一萬人，是剛剛去年好一些，因為課程改得淺一點點，所以回升。但我就擔心，現在高中物理改革又出這麼深的課程時，不知道會不會嚇驚一些人，令報讀人數又再下降。」
到底為何難度淺，學生亦沒甚興趣？湯兆昇嘗試代入學生思維，「當年會考難度比較深時，我反而要花多些時間沉在裏面。」
若果如此，現在DSE物理又顯得太淺了？
新物理課程又太深？
於是，迎來了改革。距二〇〇九年轉學制至DSE，今趟改革於二〇二九學年開始，即兩次相隔二十年。
教育局上月宣布改革高中物理、化學和生物科，尤其以物理科改動最大。課程諮詢期將在本月底結束。預計於二〇二九／三〇年中四推行，並於二〇三二年DSE首度應考。
重點改變1 ：必修內容比舊課程多。不設三個選修，九個部分全列必修。但必修內容分為核心和延展部分，核心為基礎概念，延展供能力較高學生修讀。
全部必修九部分包括：熱物理學、力學、波動學、天體物理學及相對論、量子物理學、物理和社會、物理和工程和物理學的科學探究。
重點改變 2：重現舊制高考的較艱澀內容，例如流體和震動。新增多條數學算式，如簡諧運動公式（Simple Harmonic Motion）列為必修，流體力學公式伯努利方程（Bernoulli’s equation）列為延展部分。
重點改變 3：新增現代物理學，如量子物理及相對論等被視為「大學級別」內容。
教育局諮詢稿推出後，電話通訊群組中學老師們一片哀號，形容新課程架構是太深和太多。教育局局長蔡若蓮早前上節目解畫指，高中教量子力學和狹義相對論是希望中學生「唔好俾個名嚇親」，希望他們對這些理論有概念，知道這些理論和當代科技應用例如GPS全球定位系統等有關，從而激發學生好奇心。
湯兆昇客觀分析：「是兩難的，你又好難說當局是錯，因為它的確放了很多高深名字出來包羅萬有，局方亦表明我不是要你讀得好深入，我只是想你聽過這些高新科技、有個印象。但如果你真是真的懂得物理或者科學的人去看課程內容，是會覺得好空泛或者好割裂。例如新課程說完波函數，突然間跳到量子疊加狀態，兩件事在syllabus上好像完全沒有邏輯可言。」
「如果你每樣東西都只有一個印象，其實是刺激不到一些真的叻的學生去鑽研一件事、去學得好。我想這亦是我們學科學和其他範疇可能有些不同的地方，因為科學是要給學生一段時間去深入研究一些課題，他們才可能會學得好。」
深淺之間 如何拿揑
既然難度低，不見得令更多人有興趣；難度高又怕嚇驚學生，要如何拿揑中庸之道？湯兆昇分享，如果是他設計高中物理課程，他會傾向「較少題目，但深入講解」。
「譬如一些現代世界很多人說的高深理論，例如蔡若蓮說用相對論去校準個GPS，但是不是每一個高深議題都要包含？量子力學和相對論是否可以二揀一，但說得仔細些？」
他又舉例能源，物理學多數談核能，而其實在香港本土能夠大力發展的可再生能源是轉廢為能，即透過焚化或生物降解產生能量，而此並非物理範疇，「在香港更加不用說風能，我們是否可以不用貪心全部能源都說？只是這些已經減少了很多內容。」他覺得較理想的改革方向是集中火力說少量題目，但每個題目可多一點時間說得更完整，讓學生多一點時間理解背後的邏輯關係好些。
回顧自己三十年教學物理生涯，談到哪些國家的教育制度最有效孕育物理人才，湯兆昇認為各國各有長短，難一概而論。他逐國引伸，例如中國大陸因高考壓力大，很多物理大學生或研究生在讀高中時未曾做實驗，因為要專心操卷，但亦因此擁有深厚物理基本功底，但缺點是對現代科技缺乏視野，讀大學時亦未必清楚自己想做甚麼研究或發展方向。至於香港學生則太習慣補習式學習，欠缺主動學習和研究的動力。而歐洲國家，例如不少香港人趨之若鶩的芬蘭等國學生的探究動力和能力確是相對上均衡一些。「但譬如美國，採取完全放任教育態度，但基礎科學方面教育很差，但又因為自由環境底下鼓勵到人追夢，可能突然間飆出一些好勁的天才。所以我想可能每個文化或者制度下，都有一些好和不好的地方。」
至於他自己的學生，他發現優秀物理學生或研究生成功原因有二，首先是天分，「我不會包裝物理成為一件大家都學得到的事，中學程度大部分人都讀到，但到大學或研究院程度，是需要有天分，尤其是數理天分。」
第二是好奇心和毅力，因為學習科技或科學是一件好不容易的事，在讀書和做研究時，是要面對好多好多的錯誤和困難。譬如做完一年實驗，發現用錯實驗方法或技術是很普遍的事。「所以在科研裏這種 perseverance（毅力）、這種好強烈的好奇心，以及好強烈要克服、要找到知識的欲望，其實是好重要。」
科研人才重在解惑 寄語師生：不要被課程限制自己
「好可惜的。」如果因為高中物理課程過於艱澀而放棄探索宇宙和真理的心。湯兆昇坐在他自行拍攝的星空相片電腦屏幕前說。
既然高中物理改革看似勢在必行，他希望中學老師能「教然後知困」。「如果我都不太明白個理論地講解給學生聽時，其實自己都不是好舒服。老師會不會都可以花一些時間去深入就着一些題目去參加課程，或去理解清楚多一些呢？」
最後他想寄語學生「不要太理啲大人」，「不要給考評或syllabus去限制自己的學習，因為在現代世界，考試已經不是決定你將來的唯一標準。」
