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浅谈中学物理教学与现代物理知识
作者：赵贵秋
来源：《硅谷》2009年第24期
[摘要]物理学分为经典物理学和现代物理学,《新课程标准》提出“要处理好经典物理与近代物理的关系,适当增加近代物理的内容,并在经典物理知识的教学中注意渗透近代物理的观点,开阔学生的思路和眼界”,近年来高考试题中对现代物理知识的考查有逐年增加的趋势,因此就需要广大中学物理教师不断拓展和扩充自身的知识面,把握住物理前沿发展的动态,使现代物理前沿知识能更快、更好地渗透到中学物理教学过程中,以适应时代的发展对中学物理教学提出的要求。
[关键词]物理学现代物理知识物理教学
中图分类号:G63文献标识码:A文章编号:1671-7597(2009)1220159-01
物理学是自然科学中最基本的科学,它是研究物质的基本结构、相互作用和运动形态的基本规律的科学。物理学又分为经典物理学和现代物理学,经典物理学是指从伽利略、牛顿时代到19世纪末期,主要研究宏观、低速、弱引力场条件下的各种现象;现代物理是在经典物理基础上发展起来的,是指20世纪以来以相对论量子力学为基础的物理学。
一、传统的物理教学内容制约了学生的创新能力
过去的物理教学,只重视物理知识的传播,中学物理教材编写中密切联系我们生活以及科技发展的现代物理知识较少,大多数是与物理学的基本概念和常数相关的内容。尽管它们是构建经典物理学大厦的“基石”,但是已经不再满足我们教学内容现代化的要求。在应试的重负之下,教师进行课堂设计时,通常都是从知识的理解记忆、技能的规范和解题的强化来立意的,课堂教学目的几乎被唯一的定位在向学生传授所必需的基础知识和基本技能上,而很少过问物理学的发展现状,很少考虑学生的主动性、创造力的培养,忽略了社会和科技发展对学生素质的更高要求。当今社会知识和科技飞速发展,不仅对学生知识的占有程度有更高要求,而且对学生的能力和非智力因素也提出了更高的标准。特别是社会发展对创新人才的需要,给中学物理教育提出了一个重要课题:创新教育。因此,在中学物理教学中,除了讲授原有教材基本内容外,还应充分运用一切素材,适时地渗透现代物理知识教育,以拓宽学生的视野,激发学生的求知欲和创新欲。
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二、《新课程标准》中现代物理知识的渗透
中学物理课程改革的基本思路突出了“以学生发展为本”的教育理念,课程标准力求贴近学生生活,通过学生熟知的现象揭示物理规律,并将其应用于社会生活实践中。《新课程标准》提出“要处理好经典物理与近代物理的关系,适当增加近代物理的内容,并在经典物理知识的教学中注意渗透近代物理的观点,开阔学生的思路和眼界”。正如赵凯华教授所说:“许多前沿课题与基础物理内容相联系,在适当的地方开一些窗口,引导学生向窗外的世界望一望,哪怕一瞥,都会对开阔他们的眼界、启迪他们的思维、加深他们对课程的理解有好处。”当然,前沿物理知识只是选择一部分写入中学课本,更多的要由教师穿插在讲课中。如果能让学生在牢固掌握大纲(新课程标准)规定的基本内容的基础上,通过各种渠道来适当了解现代物理的发展状况,对他们开阔视野、活跃思想,在潜移默化中培养和提高科学素养是非常有益的。
三、现代物理知识在近年高考中所占比例逐年增加
近年高考物理试卷对现代物理知识的考查有逐年增加的趋势,尤其是包含现代物理知识情景的题目更是越来越多。这种高考命题改革无疑对搞好中学物理教学内容现代化有很好的指导作用。引人注目的新情境问题正成为高考物理试题中的一个亮点。这类题多以当今社会热点和最新科技动态为立意背景,在题干中给出解题所需的新知识、新情境、新方法等新信息。它要求学生在考场上独立完成现场学习、接受新信息,将信息进行有效提炼、加工、联想、类比等处理,并与原有物理知识衔接,进而迁移、创造,解决新问题。通过对高考试卷中现代物理知识考查情况的分析,对我们进行高中物理教学内容现代化的实践提供了许多有益的启示。它不但给我们在课堂教学中如何更好地体现现代物理的科学思想、增强学生现代物理意识以启发,也为我们教师如何搞好中学物理教学内容现代化的改革指明了方向。
四、转换思想,加强现代物理知识在课堂教学中的渗透
现代物理中涉及许多新情境问题,这些问题把中学物理知识和生活实际紧密结合在一起,弥补了理论联系实际的不足。新情境问题的重要功能就是增强了物理问题的应用性和实践性。让物理现象进入课堂,首先需要将生产、生活中的实际现象转化为物理问题。教师要做这方面的有心人,多观察生活,处处留心,注意收集和整理与现代物理知识相关的素材。随着科技的迅速发展,高科技成果方面的题材提供了许多新情境问题,教师应多关注报刊、杂志、因特网等媒体,及
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时捕捉反映科学前沿与动态的最新信息。譬如,我国发射“神舟”号载人试验飞船,是我国在航天技术上的重大突破,可以将其结合到圆周运动和万有引力知识的教学中。再如超导磁悬浮列车这一高科技成果,与电学知识密切相关,可以结合到磁场和电磁感应等电学知识的教学中进行讨论。
现代物理学知识有的与中学物理教材有一定联系,教师可以根据教材内容,适时地把有关现代物理学知识介绍给学生。例如,在讲磁场时,学生会与电场相比较问到为什么没有磁荷?这里可以介绍关于磁单极的概念、磁单极的寻找、磁单极与电荷的关系、磁单极的存在与否对物理学发展的意义等。再如,教授电磁波及其传播中插入微波技术、光纤通信,讲物质的导电性时引入超导现象及应用前景等。通过引入新知识、新技术并与教学内容发生联系、紧密衔接,可以激发学生的学习情趣,活跃课堂气氛,充实教学内容。当然,这一做法会受到课程内容的系统性和内在逻辑性的限制,要充分考虑学生的实际水平和接受能力,避免冲淡基本教学内容,喧宾夺主,造成课堂教学主次不分,收不到应有的效果。
实现中学物理教学与现代物理知识的结合并非一件易事,需要广大教师反复实践、相互交流与切磋。作为一名合格的中学物理教师,必须有广博的文化基础知识和精湛的专业知识,因为学生的“杯子”越来越多、越来越大。尽管教师不是解决所有问题的百科全书,但教师要尽量做到储备一缸水,一河水,甚至一江水,并且这水的质量要高,要新鲜,要营养丰富。因此就需要广大中学物理教师不断拓展和扩充自身的知识面,把握住物理前沿发展的动态,使现代物理前沿知识能更快、更好地渗透到中学物理教学过程中,以适应时代的发展对于中学物理教学提出的新要求。