中學(xué)物理教學(xué)內(nèi)容中的前沿知識分類與教學(xué)問題分析

曹風(fēng)山

[摘要]：“學(xué)好數(shù)理化，走遍全天下”。雖然隨著教學(xué)科目，新興技術(shù)的不斷涌現(xiàn)，這句話已經(jīng)不能滿足21世紀(jì)人才培養(yǎng)的目的，但是，仍可從側(cè)面證明數(shù)理化對學(xué)生日后升學(xué)與發(fā)展的重要影響。如何學(xué)好科目前沿知識，掌握最新的前沿資訊，對提高中學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣有著至關(guān)重要的影響。重點介紹中學(xué)物理教學(xué)中前沿知識的分類和教學(xué)事項，僅供讀者參考之用。

[關(guān)鍵詞]：中學(xué)物理 前沿知識 教學(xué)方法

近年來，由于課改影響，物理知識的分類分歧較多，很多專家或?qū)W者在研究知識分類中往往只關(guān)注類別本身，卻極少分析知識特點，這種現(xiàn)象無疑會影響物理教學(xué)課程的有序安排，不利于提高物理教學(xué)質(zhì)量與效率。鑒于此，筆者對比新課改前后中學(xué)物理教學(xué)標(biāo)準(zhǔn)，分析中學(xué)物理前沿教學(xué)知識，找出其特點并加以分類。

一、中學(xué)物理前沿知識特點分析

中學(xué)物理知識具有復(fù)雜性和時代性特征，與宇宙天體運轉(zhuǎn)和最新科學(xué)技術(shù)密不可分。前沿知識的復(fù)雜性特點，一方面，指的是物理現(xiàn)象自身的復(fù)雜性，例如單擺的大角度擺動就屬于此類復(fù)雜性較高的現(xiàn)象，在解釋該現(xiàn)象時需要混沌理論和非線性理論共同解析；另一方面，指的是解釋現(xiàn)象的過程較為復(fù)雜，在解釋某一單一現(xiàn)象時需要用具有前沿性的物理知識來解釋，如對光電效應(yīng)的解析，該問題本身并不屬于前沿知識，但結(jié)合中學(xué)生的理解能力和知識掌握情況來看，想要完全解釋該現(xiàn)象卻極為困難。對光電效應(yīng)進行解釋的過程中，需先向?qū)W生介紹粒子運動學(xué)和光量子等知識，因此，光電效應(yīng)也應(yīng)歸納到中學(xué)物理教學(xué)前沿知識中。前沿知識的時代性主要體現(xiàn)在兩個方面，其一為所講述知識本身就具有較強的前沿性，如黑體與光電效應(yīng)等，這些知識點始終是物理學(xué)家研究的重點課題，理應(yīng)將其歸納到前沿知識中；其二，自課改后，某些知識雖并不屬于前沿知識，但因新課改后加入了此類知識，所以這類知識也應(yīng)該歸納到前沿知識行列。例如，課改后提出的量子化概念和相對論概念等。

二、前沿知識分類方法的具體描述

物理知識所涉及范圍較廣，中學(xué)是學(xué)生初涉物理知識的時間段，教學(xué)內(nèi)容中前沿知識滲透方式多出現(xiàn)于教學(xué)過程中，導(dǎo)致知識點的傳授很難滿足系統(tǒng)化需求，這就給中學(xué)生學(xué)習(xí)物理知識帶來的諸多不便之處。結(jié)合上文提到的物理教學(xué)前沿知識特征，筆者僅將個人梳理的知識分類方法做如下介紹：

中學(xué)物理教材主要包括量子化、量子場論、相對論、引力論、場論等，諸多非經(jīng)典的物理知識穿插于正本教材中，教學(xué)過程中講解這些非經(jīng)典的知識點有利于激發(fā)學(xué)生的求知欲和學(xué)習(xí)興趣，能豐富學(xué)生的知識貯備，使學(xué)生更加清晰的捋順物理學(xué)發(fā)展脈絡(luò)。中學(xué)階段的前沿知識主要有人造地球衛(wèi)星的機械能轉(zhuǎn)化、火箭、夸克構(gòu)成質(zhì)子、中子等強子、重力的相互作用、萬有引力、黑洞、時間與空間等。生活中經(jīng)常接觸到的需用物質(zhì)知識解釋的現(xiàn)象，如水流導(dǎo)光、全息照相和激光應(yīng)用、黑體規(guī)律和光電效應(yīng)。與科學(xué)技術(shù)相關(guān)聯(lián)的前沿知識有聲與信息、塔式太陽能電站、GPS、輸電新技術(shù)、立體電影和偏振光、激光的應(yīng)用與全系照相、尋找地外文明等。中學(xué)物理教學(xué)中積極傳授前沿知識是新課改的愿景，是提高我國物理教學(xué)質(zhì)量的重要基石，歸納并整理中學(xué)物理教學(xué)前沿知識，有利于提高中學(xué)物理課堂教學(xué)質(zhì)量，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

三、中學(xué)物理前沿問題教學(xué)的優(yōu)勢

1.堅持貫徹人本主義原則，提高教師綜合素質(zhì)

新課改教材呈現(xiàn)出知識多元化的特點，教材更多關(guān)注于對科學(xué)前沿問題的剖析，一方面，新課改能夠促使教師積累更多的知識，擴展視野，從而應(yīng)對學(xué)生無法滿足的求知欲；另一方面，當(dāng)代教育學(xué)理論也借鑒了物理學(xué)發(fā)展成果，不管是學(xué)生還是教師都對具有前沿性的知識較為敏感，能在接受前沿知識的過程中發(fā)現(xiàn)另辟蹊徑的教育理論，從而有助于提高教師的教學(xué)水平與學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，因此，教師應(yīng)更多地去了解最新的物理前沿資訊，多參與各種帶有學(xué)術(shù)性質(zhì)的物理知識交流會，以便于全方位的提升自身專業(yè)素質(zhì)。

2.有利于促使教師提高教學(xué)質(zhì)量，把握教學(xué)尺度

經(jīng)筆者了解，新課改后很多教師抱怨中學(xué)物理教學(xué)的前沿知識過于復(fù)雜，不利于課堂講學(xué)與學(xué)生理解。但筆者認(rèn)為，這種論調(diào)根本不成立，布魯納針對微積分能否交給六歲兒童的質(zhì)疑，曾指出兒童接受的是兒童微積分，而成人接受的是成人微積分，也就是說雖然知識具有共性特點，但不同階段的人卻具有差異性特點，因人身份不同，所以對知識的理解也會有所偏差，但這并不是阻止知識傳播的理由。在傳授前沿知識過程中，教師必須把握好度，應(yīng)以滲透為主，將教學(xué)重點放在方法與思想的熏陶上，不要可以去強調(diào)公式推導(dǎo)的重要性，只有這樣，才能避免物理教學(xué)變成呆板化。

3.采取簡單明了的方式傳授物理前沿知識

物理知識具有較高的復(fù)雜性，其中抽象問題較多，再加之各種物理公式和假設(shè)論調(diào)，在一定程度上提高了學(xué)習(xí)與理解物理知識的難度，如不將復(fù)雜問題簡單化，則會影響學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，無法更好地認(rèn)知物理學(xué)。但如果能將復(fù)雜的物理理論簡單明了地講解出來，則可以解決上述問題。例如，教師在講解混沌理論時可以先講解大角度單擺，然后在逐漸深入，由簡入繁，使學(xué)生逐步掌握知識要點，從而激發(fā)學(xué)生的求知欲望和自我成就感。

四、結(jié)語

綜上所述，教師要想提高中學(xué)物理教學(xué)質(zhì)量，首先應(yīng)充分了解中學(xué)物理教學(xué)前沿知識的特性，然后根據(jù)其特性歸納、總結(jié)前沿知識，找出教學(xué)過程中前沿知識的教學(xué)方法。除上述方法外，教師還應(yīng)鼓勵學(xué)生增加課外閱讀量，培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的能力，可以定期組織學(xué)生開展日?；顒樱箤W(xué)生在生活中體悟物理知識帶給人們的幫助，從而激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的動力，更好地促進學(xué)生對物理知識的了解與掌握。

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