淺談中學物理教學與現(xiàn)代物理知識

趙貴秋

[摘要]物理學分為經(jīng)典物理學和現(xiàn)代物理學,《新課程標準》提出“要處理好經(jīng)典物理與近代物理的關系,適當增加近代物理的內(nèi)容,并在經(jīng)典物理知識的教學中注意滲透近代物理的觀點,開闊學生的思路和眼界”,近年來高考試題中對現(xiàn)代物理知識的考查有逐年增加的趨勢,因此就需要廣大中學物理教師不斷拓展和擴充自身的知識面,把握住物理前沿發(fā)展的動態(tài),使現(xiàn)代物理前沿知識能更快、更好地滲透到中學物理教學過程中,以適應時代的發(fā)展對中學物理教學提出的要求。

[關鍵詞]物理學現(xiàn)代物理知識物理教學

中圖分類號:G63文獻標識碼:A文章編號:1671-7597(2009)1220159-01

物理學是自然科學中最基本的科學,它是研究物質(zhì)的基本結(jié)構(gòu)、相互作用和運動形態(tài)的基本規(guī)律的科學。物理學又分為經(jīng)典物理學和現(xiàn)代物理學,經(jīng)典物理學是指從伽利略、牛頓時代到19世紀末期,主要研究宏觀、低速、弱引力場條件下的各種現(xiàn)象;現(xiàn)代物理是在經(jīng)典物理基礎上發(fā)展起來的,是指20世紀以來以相對論量子力學為基礎的物理學。

一、傳統(tǒng)的物理教學內(nèi)容制約了學生的創(chuàng)新能力

過去的物理教學,只重視物理知識的傳播,中學物理教材編寫中密切聯(lián)系我們生活以及科技發(fā)展的現(xiàn)代物理知識較少,大多數(shù)是與物理學的基本概念和常數(shù)相關的內(nèi)容。盡管它們是構(gòu)建經(jīng)典物理學大廈的“基石”,但是已經(jīng)不再滿足我們教學內(nèi)容現(xiàn)代化的要求。在應試的重負之下,教師進行課堂設計時,通常都是從知識的理解記憶、技能的規(guī)范和解題的強化來立意的,課堂教學目的幾乎被唯一的定位在向?qū)W生傳授所必需的基礎知識和基本技能上,而很少過問物理學的發(fā)展現(xiàn)狀,很少考慮學生的主動性、創(chuàng)造力的培養(yǎng),忽略了社會和科技發(fā)展對學生素質(zhì)的更高要求。當今社會知識和科技飛速發(fā)展,不僅對學生知識的占有程度有更高要求,而且對學生的能力和非智力因素也提出了更高的標準。特別是社會發(fā)展對創(chuàng)新人才的需要,給中學物理教育提出了一個重要課題:創(chuàng)新教育。因此,在中學物理教學中,除了講授原有教材基本內(nèi)容外,還應充分運用一切素材,適時地滲透現(xiàn)代物理知識教育,以拓寬學生的視野,激發(fā)學生的求知欲和創(chuàng)新欲。

二、《新課程標準》中現(xiàn)代物理知識的滲透

中學物理課程改革的基本思路突出了“以學生發(fā)展為本”的教育理念,課程標準力求貼近學生生活,通過學生熟知的現(xiàn)象揭示物理規(guī)律,并將其應用于社會生活實踐中。《新課程標準》提出“要處理好經(jīng)典物理與近代物理的關系,適當增加近代物理的內(nèi)容,并在經(jīng)典物理知識的教學中注意滲透近代物理的觀點,開闊學生的思路和眼界”。正如趙凱華教授所說:“許多前沿課題與基礎物理內(nèi)容相聯(lián)系,在適當?shù)牡胤介_一些窗口,引導學生向窗外的世界望一望,哪怕一瞥,都會對開闊他們的眼界、啟迪他們的思維、加深他們對課程的理解有好處?！碑斎?前沿物理知識只是選擇一部分寫入中學課本,更多的要由教師穿插在講課中。如果能讓學生在牢固掌握大綱(新課程標準)規(guī)定的基本內(nèi)容的基礎上,通過各種渠道來適當了解現(xiàn)代物理的發(fā)展狀況,對他們開闊視野、活躍思想,在潛移默化中培養(yǎng)和提高科學素養(yǎng)是非常有益的。

三、現(xiàn)代物理知識在近年高考中所占比例逐年增加

近年高考物理試卷對現(xiàn)代物理知識的考查有逐年增加的趨勢,尤其是包含現(xiàn)代物理知識情景的題目更是越來越多。這種高考命題改革無疑對搞好中學物理教學內(nèi)容現(xiàn)代化有很好的指導作用。引人注目的新情境問題正成為高考物理試題中的一個亮點。這類題多以當今社會熱點和最新科技動態(tài)為立意背景,在題干中給出解題所需的新知識、新情境、新方法等新信息。它要求學生在考場上獨立完成現(xiàn)場學習、接受新信息,將信息進行有效提煉、加工、聯(lián)想、類比等處理,并與原有物理知識銜接,進而遷移、創(chuàng)造,解決新問題。通過對高考試卷中現(xiàn)代物理知識考查情況的分析,對我們進行高中物理教學內(nèi)容現(xiàn)代化的實踐提供了許多有益的啟示。它不但給我們在課堂教學中如何更好地體現(xiàn)現(xiàn)代物理的科學思想、增強學生現(xiàn)代物理意識以啟發(fā),也為我們教師如何搞好中學物理教學內(nèi)容現(xiàn)代化的改革指明了方向。

四、轉(zhuǎn)換思想,加強現(xiàn)代物理知識在課堂教學中的滲透

現(xiàn)代物理中涉及許多新情境問題,這些問題把中學物理知識和生活實際緊密結(jié)合在一起,彌補了理論聯(lián)系實際的不足。新情境問題的重要功能就是增強了物理問題的應用性和實踐性。讓物理現(xiàn)象進入課堂,首先需要將生產(chǎn)、生活中的實際現(xiàn)象轉(zhuǎn)化為物理問題。教師要做這方面的有心人,多觀察生活,處處留心,注意收集和整理與現(xiàn)代物理知識相關的素材。隨著科技的迅速發(fā)展,高科技成果方面的題材提供了許多新情境問題,教師應多關注報刊、雜志、因特網(wǎng)等媒體,及時捕捉反映科學前沿與動態(tài)的最新信息。譬如,我國發(fā)射“神舟”號載人試驗飛船,是我國在航天技術上的重大突破,可以將其結(jié)合到圓周運動和萬有引力知識的教學中。再如超導磁懸浮列車這一高科技成果,與電學知識密切相關,可以結(jié)合到磁場和電磁感應等電學知識的教學中進行討論。

現(xiàn)代物理學知識有的與中學物理教材有一定聯(lián)系,教師可以根據(jù)教材內(nèi)容,適時地把有關現(xiàn)代物理學知識介紹給學生。例如,在講磁場時,學生會與電場相比較問到為什么沒有磁荷?這里可以介紹關于磁單極的概念、磁單極的尋找、磁單極與電荷的關系、磁單極的存在與否對物理學發(fā)展的意義等。再如,教授電磁波及其傳播中插入微波技術、光纖通信,講物質(zhì)的導電性時引入超導現(xiàn)象及應用前景等。通過引入新知識、新技術并與教學內(nèi)容發(fā)生聯(lián)系、緊密銜接,可以激發(fā)學生的學習情趣,活躍課堂氣氛,充實教學內(nèi)容。當然,這一做法會受到課程內(nèi)容的系統(tǒng)性和內(nèi)在邏輯性的限制,要充分考慮學生的實際水平和接受能力,避免沖淡基本教學內(nèi)容,喧賓奪主,造成課堂教學主次不分,收不到應有的效果。

實現(xiàn)中學物理教學與現(xiàn)代物理知識的結(jié)合并非一件易事,需要廣大教師反復實踐、相互交流與切磋。作為一名合格的中學物理教師,必須有廣博的文化基礎知識和精湛的專業(yè)知識,因為學生的“杯子”越來越多、越來越大。盡管教師不是解決所有問題的百科全書,但教師要盡量做到儲備一缸水,一河水,甚至一江水,并且這水的質(zhì)量要高,要新鮮,要營養(yǎng)豐富。因此就需要廣大中學物理教師不斷拓展和擴充自身的知識面,把握住物理前沿發(fā)展的動態(tài),使現(xiàn)代物理前沿知識能更快、更好地滲透到中學物理教學過程中,以適應時代的發(fā)展對于中學物理教學提出的新要求。