結(jié)合物理學(xué)前沿打造高中物理興趣課堂

谷宏偉

摘要：基礎(chǔ)物理教學(xué)中滲透前沿物理，引起了世界各國(guó)物理教育工作者的高度關(guān)注和重視，是各國(guó)中學(xué)物理課程改革的一個(gè)熱點(diǎn)。我國(guó)物理新課標(biāo)中提出“課程基本理念在內(nèi)容上體現(xiàn)時(shí)代性、基礎(chǔ)性、選擇性，反映當(dāng)代科學(xué)技術(shù)發(fā)展的重要成果和新的科學(xué)思想……”。我國(guó)新一輪課改適當(dāng)加大了前沿物理知識(shí)的比重，在確?；A(chǔ)性的前提下，對(duì)教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行了一定的揚(yáng)棄。新增內(nèi)容的教學(xué)要求雖不高，卻有助于彌補(bǔ)物理教學(xué)長(zhǎng)期存在的不足。

關(guān)鍵詞：物理學(xué)前沿；高中課堂

中圖分類號(hào)：G632 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B 文章編號(hào)：1002-7661（2014）10-094-01

一、理論內(nèi)容的分析

當(dāng)代物理前沿理論主要包括：粒子物理和量子場(chǎng)論，超弦理論和場(chǎng)論，引力理論與宇宙學(xué)，凝聚態(tài)理論，生物物理，原子核理論和原子分子理論，量子物理和量子信息理論等等。這些新的理論在物理教材中都有著不同程度的體現(xiàn)。比如，在萬(wàn)有引力的章節(jié)中，就對(duì)四種相互作用力和引力場(chǎng)進(jìn)行了系統(tǒng)的介紹，讓學(xué)生對(duì)場(chǎng)理論有了一個(gè)比較初步的了解，而不僅僅局限于引力場(chǎng)；在學(xué)習(xí)簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的內(nèi)容時(shí)，對(duì)單擺的非線性運(yùn)動(dòng)及混沌理論進(jìn)行了介紹，使學(xué)生對(duì)物體運(yùn)動(dòng)的復(fù)雜性有了直觀的認(rèn)識(shí)……這些新的理論不僅能豐富學(xué)生對(duì)物理理論的認(rèn)識(shí)，更能激發(fā)他們對(duì)這些尚不完善理論的好奇心，從而增加他們學(xué)習(xí)物理的興趣。

二、中學(xué)物理教師應(yīng)補(bǔ)充新知識(shí)，提高自身的文化素養(yǎng)

由于歷史的原因，目前絕大多數(shù)的中學(xué)物理教師是在狹窄的專業(yè)模式中培養(yǎng)出來(lái)的，教師在大學(xué)時(shí)代學(xué)習(xí)的知識(shí)很多已經(jīng)陳舊、過(guò)時(shí)，如果試圖靠吃老本，那是絕對(duì)行不通的。現(xiàn)代社會(huì)青少年學(xué)生的知識(shí)信息來(lái)源非常廣泛，各種渠道的信息擴(kuò)大了學(xué)生的知識(shí)面，但也給他們帶來(lái)了各種新問題，他們希望從教師那里找到正確答案。“要想給學(xué)生一杯水，教師就得有一桶水”。如今學(xué)生這個(gè)“杯子”越來(lái)越大了，如果教師還靠自己桶里原來(lái)那么點(diǎn)水，怎么能夠舀給學(xué)生呢？更重要的是，我們應(yīng)有一桶流動(dòng)的水，常言說(shuō)，流水不腐，即我們的知識(shí)應(yīng)該吐故納新，使我們擁有一桶永遠(yuǎn)是新鮮、富有營(yíng)養(yǎng)、受學(xué)生歡迎的高質(zhì)量的水。

三、了解科學(xué)發(fā)現(xiàn)的本來(lái)面目，引導(dǎo)學(xué)生立志創(chuàng)新、獻(xiàn)身科學(xué)

我們?cè)诮虒W(xué)中一味強(qiáng)調(diào)科學(xué)家是“發(fā)現(xiàn)”而非“發(fā)明”了科學(xué)真理，就好像真理是先驗(yàn)的、與人無(wú)涉的存在，就算不被此科學(xué)家發(fā)現(xiàn)，也必然會(huì)被彼科學(xué)家發(fā)現(xiàn)一樣。“先驗(yàn)論”歪曲了科學(xué)發(fā)現(xiàn)的真實(shí)過(guò)程，嚴(yán)重貶低了科學(xué)家的創(chuàng)新，更為嚴(yán)重的是，似乎還容易使學(xué)生滋生惰性，產(chǎn)生對(duì)文本及教師的盲信盲從和過(guò)度依賴，喪失其在科學(xué)中實(shí)現(xiàn)自我的使命感。

四、中學(xué)物理教學(xué)滲透現(xiàn)代物理前沿知識(shí)的方法

中學(xué)物理教學(xué)中，滲透現(xiàn)代物理前沿知識(shí)，不僅要求內(nèi)容上使學(xué)生容易接受，在教學(xué)方法上更應(yīng)符合學(xué)生的認(rèn)知特點(diǎn)，選擇適宜的方式方法和教學(xué)手段。過(guò)去那種灌入式教學(xué)方法顯然不行，課堂教學(xué)的一般方法也不盡合適，那么，如何滲透現(xiàn)代物理知識(shí)呢？

1、充分利用電腦多媒體教學(xué)手段。電腦多媒體輔助教學(xué)（CAI）是現(xiàn)代教學(xué)技術(shù)中最先進(jìn)的一種方法，它具有直觀形象、生動(dòng)活潑、聲像并茂的特點(diǎn)，利用它可以實(shí)現(xiàn)人機(jī)交互、化難為易、化繁為簡(jiǎn)、化靜為動(dòng)、化抽象為直觀，提高學(xué)生的興趣和注意力，從而提高現(xiàn)代物理知識(shí)的滲透效果。

比如，現(xiàn)代分形理論是認(rèn)識(shí)自然界真實(shí)面目的一個(gè)有力工具，對(duì)它的滲透，如果只講抽象的概念，就學(xué)生的認(rèn)知水平，難以理解和接受。如果利用電腦演示給學(xué)生，那奇妙的圖像、美麗的色彩，那無(wú)盡的分形、無(wú)窮的變幻，必將給學(xué)生帶來(lái)極大的驚喜，激起學(xué)生的好奇心和求知欲，調(diào)動(dòng)起學(xué)生探求真理，崇尚科學(xué)的熱情和興趣。

2、錄相手段的應(yīng)用。錄相教學(xué)是電化教學(xué)的一種常用手段，它同樣具有聲像并茂的特點(diǎn)，且直觀形象，生動(dòng)有趣。在中學(xué)物理教學(xué)中，利用錄相手段進(jìn)行現(xiàn)代物理前沿知識(shí)的滲透，是一種難得的好方法。問題是錄相資料從何而來(lái)，靠自己制作顯然有很大局限性和困難，不妨從電視節(jié)目中或從專題性科普知識(shí)節(jié)目中進(jìn)行裁錄，在教學(xué)中，適時(shí)地通過(guò)錄相課的形式，放給學(xué)生觀看，會(huì)收到良好的效果。比如，中央電視臺(tái)制作的“黑洞之迷”、“宇宙大爆炸理論”等節(jié)目，都是很好的錄相教材，如果能利用網(wǎng)絡(luò)資料，當(dāng)然更好。

3、通過(guò)活動(dòng)課程，滲透現(xiàn)代物理知識(shí)。在中學(xué)物理教學(xué)中，適當(dāng)開展豐富多彩的活動(dòng)，來(lái)滲透現(xiàn)代物理知識(shí)，不失為一種好方法。比如，組織學(xué)生參觀科技展覽；開展常規(guī)性的科技活動(dòng)；聘請(qǐng)科學(xué)家做科普講座、報(bào)告等，另外，也可通過(guò)讀書競(jìng)賽、辦黑板報(bào)等形式，對(duì)學(xué)生進(jìn)行現(xiàn)代物理知識(shí)的滲透，使他在活動(dòng)中受到潛移默化的。

長(zhǎng)期對(duì)前沿物理教學(xué)的相對(duì)忽略，導(dǎo)致了科學(xué)教育的“片斷化”。物理教育成了物理“斷代史”的教育，使學(xué)生只知物理學(xué)的昨天，不知物理學(xué)的今天，不見物理學(xué)的明天?？梢姡谥袑W(xué)物理教學(xué)中滲透現(xiàn)代物理前沿知識(shí)既有它的必要性，又有它的可行性，也可以說(shuō)是勢(shì)在必行，但問題是：一沒現(xiàn)成教材，二沒現(xiàn)成模式，三沒有相匹配的課程切入點(diǎn)。這就要求教師勇于探索，勇于實(shí)踐，邊教學(xué)邊研究，自己動(dòng)手找材料，編教材，制課件，使現(xiàn)代物理前沿知識(shí)能更快、更好地滲透到中學(xué)物理教學(xué)過(guò)程中，以提高中學(xué)物理教學(xué)質(zhì)量，推進(jìn)物理素質(zhì)的提高，培養(yǎng)二十一世紀(jì)的創(chuàng)新人才。