在高端貫通項(xiàng)目物理教學(xué)中引入現(xiàn)代物理

劉曉敏

摘 要 知識(shí)經(jīng)濟(jì)時(shí)代，科技迅猛發(fā)展，現(xiàn)代物理尖端技術(shù)更新迅速，要使學(xué)生適應(yīng)當(dāng)今世界的發(fā)展要求，學(xué)有所用，就必須將物理教學(xué)與現(xiàn)代物理相結(jié)合，將現(xiàn)代物理滲透于高端貫通項(xiàng)目物理教學(xué)。本文闡述了在高端貫通項(xiàng)目物理教學(xué)中滲透和引入現(xiàn)代物理學(xué)的必要性和原則，并提出將高端貫通項(xiàng)目物理教學(xué)與現(xiàn)代物理教學(xué)相結(jié)合的途徑。

關(guān)鍵詞 高端貫通物理教學(xué) 現(xiàn)代物理 滲透

物理學(xué)分為經(jīng)典物理學(xué)與現(xiàn)代物理學(xué)，現(xiàn)代物理學(xué)是自20世紀(jì)以來在經(jīng)典物理學(xué)基礎(chǔ)上發(fā)展起來的以相對(duì)論、量子力學(xué)為基礎(chǔ)的物理學(xué)。物理學(xué)是現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的基礎(chǔ)，物理教學(xué)只有跟上時(shí)代的要求，與現(xiàn)代物理知識(shí)前沿及發(fā)展動(dòng)態(tài)相結(jié)合，才能優(yōu)化學(xué)生知識(shí)結(jié)構(gòu)，使學(xué)生適應(yīng)迅速發(fā)展的現(xiàn)代科技。物理教學(xué)現(xiàn)代化已成為職業(yè)教育改革的大勢(shì)所趨，是時(shí)代發(fā)展的必然要求。物理教學(xué)要體現(xiàn)“時(shí)代性、基礎(chǔ)性、選擇性”的基本理念，就本質(zhì)而言便是現(xiàn)代物理與中學(xué)物理教學(xué)要有機(jī)結(jié)合。因此，高端貫通項(xiàng)目物理教師應(yīng)跟蹤現(xiàn)代物理學(xué)的進(jìn)展，在教學(xué)中全方位地體現(xiàn)現(xiàn)代物理精神，促成學(xué)生了解現(xiàn)代科技前沿、激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣、培養(yǎng)學(xué)生的生活意識(shí)和能力。

1 在高端貫通項(xiàng)目物理教學(xué)中滲透和引入現(xiàn)代物理的必要性

1.1 響應(yīng)職業(yè)教育課程改革需要，促進(jìn)教學(xué)內(nèi)容現(xiàn)代化

職業(yè)教育改革要求教學(xué)緊跟時(shí)代的步伐，凸顯知識(shí)的現(xiàn)代化，并且要求教學(xué)要緊密聯(lián)系生活與社會(huì)，讓學(xué)生學(xué)以致用。職業(yè)教育的教學(xué)理念更加注重對(duì)學(xué)生應(yīng)用性和實(shí)踐性能力的培養(yǎng)?；A(chǔ)文化課學(xué)習(xí)的最終目的是提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)和學(xué)習(xí)能力，為學(xué)生專業(yè)課的學(xué)習(xí)打下基礎(chǔ)。知識(shí)經(jīng)濟(jì)時(shí)代，科學(xué)技術(shù)更新迅速，僅僅要求學(xué)生掌握經(jīng)典物理知識(shí)的教學(xué)是“閉門造車”的教學(xué)，學(xué)生無法了解科研動(dòng)態(tài)和新興科技，容易造成學(xué)生與現(xiàn)代社會(huì)的脫節(jié)，這就完全背離了職業(yè)教育基礎(chǔ)文化課教育的初衷。

《新課程標(biāo)準(zhǔn)》提出“要處理好經(jīng)典物理與近代物理的關(guān)系，適當(dāng)增加近代物理的內(nèi)容，并在經(jīng)典物理知識(shí)的教學(xué)中注意滲透近代物理的觀點(diǎn)，開闊學(xué)生的思路和眼界”。高端貫通項(xiàng)目以“適應(yīng)首都經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級(jí)以及城市管理現(xiàn)代化需要”為目標(biāo)，在這一目標(biāo)導(dǎo)向下，在高端貫通物理教學(xué)中多介紹一些現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)新成果，并將新成果的應(yīng)用與物理原理相結(jié)合，使現(xiàn)代物理融會(huì)貫通于經(jīng)典物理教學(xué)過程中，是物理學(xué)發(fā)展的必然趨勢(shì)和職業(yè)教育基礎(chǔ)文化課改革的應(yīng)然要求。

1.2 激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提高學(xué)生學(xué)習(xí)物理的積極性

愛因斯坦提出“興趣和愛好是最好的老師”。只有對(duì)物理產(chǎn)生興趣，才能樂于學(xué)習(xí)。樂學(xué)可以提高學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性?！秴问洗呵颵屛芡健分刑岬劍叭酥椴荒芾制淥話?；能得诱~淥煥幀N忠櫻紗駝擼克洳恍ふ哂倘羧爸晃嘁櫻紗恍ふ擼克湎駝哂灘荒芫謾7粗釗飼椋虻盟勻把б??！盵1]意即當(dāng)學(xué)習(xí)成為一件樂事時(shí)，所有的人都樂于從事，否則即便從事了，也不能持久?，F(xiàn)代教育學(xué)和心理學(xué)研究表明：人的活動(dòng)受一定的內(nèi)在動(dòng)機(jī)支配，而人的內(nèi)在動(dòng)機(jī)表現(xiàn)為人的興趣和意向。對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)起關(guān)鍵作用的因素是學(xué)生的興趣，因此物理教學(xué)應(yīng)激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，寓教于樂，提高學(xué)生學(xué)習(xí)物理的積極性。只傳授經(jīng)典物理知識(shí)的教學(xué)很難激發(fā)學(xué)生的求知欲和創(chuàng)造欲，相反枯燥繁瑣的物理知識(shí)會(huì)給學(xué)生帶來讀不懂的煩惱。這樣的物理是死的物理，培養(yǎng)出的學(xué)生僅僅為應(yīng)付考試而學(xué)習(xí)。而考什么學(xué)什么的物理教學(xué)已無法適應(yīng)當(dāng)今社會(huì)對(duì)人才培養(yǎng)的需求，我們更需要能力型、應(yīng)用型、創(chuàng)新型的人才。

在高端貫通物理教學(xué)中引入現(xiàn)代物理知識(shí)，可以讓學(xué)生將經(jīng)典物理知識(shí)與現(xiàn)代物理應(yīng)用聯(lián)系起來，以實(shí)現(xiàn)培養(yǎng)具有較高文化素質(zhì)和綜合職業(yè)素養(yǎng)的國(guó)際化、復(fù)合型、創(chuàng)新型高端技術(shù)技能人才。學(xué)生通過了解抽象物理知識(shí)的現(xiàn)實(shí)應(yīng)用，了解物理的內(nèi)在美，感受物理的神奇魅力，改變現(xiàn)代物理遙不可及的觀念，深刻體會(huì)物理知識(shí)的現(xiàn)實(shí)意義和實(shí)用價(jià)值。

1.3 拓寬學(xué)生的知識(shí)面，培養(yǎng)學(xué)生更廣闊的視野

科學(xué)在朝著多個(gè)方向發(fā)展，現(xiàn)代科技的迅速更新使我們無法對(duì)所有知識(shí)都做到樣樣精通。楊振寧教授指出，“培養(yǎng)博覽群書的習(xí)慣是很有益的。20世紀(jì)的科學(xué)在各方面都取得了令人驚嘆的進(jìn)步，而且科學(xué)正以驚人的速度不斷開拓新的領(lǐng)域，所以沒有什么人能什么都懂。那么在這種狀態(tài)下，你有幾種不同的選擇。你可以說，我要傾全力于某個(gè)狹窄的領(lǐng)域，因?yàn)橄胍裁炊级遣豢赡艿模胍裁炊级厝皇抢速M(fèi)時(shí)間。但你也可能持另一種不同的看法，說我要擴(kuò)大知識(shí)面，有廣泛的興趣。我認(rèn)為后者一般來說更容易成功?！盵2]知識(shí)經(jīng)濟(jì)時(shí)代，信息量大且更迭迅速，培養(yǎng)學(xué)生搜集新近信息并為我所用的能力就至關(guān)重要。在高端貫通項(xiàng)目物理教學(xué)中滲透現(xiàn)代物理知識(shí)與技術(shù)，讓學(xué)生主動(dòng)查閱、搜集、探索相關(guān)知識(shí)，可以開闊學(xué)生視野，鍛煉學(xué)生搜集資料的能力。寬廣的知識(shí)面可以為學(xué)生學(xué)習(xí)物理學(xué)新知識(shí)提供一定的基礎(chǔ)。

1.4 培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)，訓(xùn)練學(xué)生的發(fā)散思維

創(chuàng)造力是衡量一個(gè)國(guó)家、一個(gè)民族教育水平的重要指標(biāo)之一?！敖處熃淌裁矗瑢W(xué)生學(xué)什么”的教學(xué)模式已不能適應(yīng)時(shí)代發(fā)展的步調(diào)。缺乏創(chuàng)造力的教育是失敗的教育?！督逃贺?cái)富蘊(yùn)藏其中》中指出，“教育的任務(wù)是毫無例外地使所有人的創(chuàng)造才能和創(chuàng)造潛力都能結(jié)出豐碩的果實(shí)。”[3]在知識(shí)變更迅速的今天，在以滿足首都產(chǎn)業(yè)升級(jí)對(duì)高端技術(shù)技能人才需要為目標(biāo)的高端貫通項(xiàng)目實(shí)施過程中，物理教育迫切需要培養(yǎng)具有主動(dòng)性和創(chuàng)造性并且能掌握變化的人。

在高端貫通項(xiàng)目物理教學(xué)過程中引入現(xiàn)代物理知識(shí)，將現(xiàn)代科技成果和重大創(chuàng)造發(fā)明充實(shí)到教學(xué)內(nèi)容中，可以為學(xué)生提供進(jìn)行創(chuàng)造發(fā)明的模板，啟發(fā)學(xué)生在教師有所教的基礎(chǔ)上發(fā)散思維，勇于創(chuàng)新。

2 在高端貫通物理教學(xué)中滲透和引入現(xiàn)代物理的原則

2.1 科學(xué)性原則

在高端貫通項(xiàng)目物理教學(xué)中滲透和引入現(xiàn)代物理知識(shí)，首先應(yīng)遵循科學(xué)性原則。包括教學(xué)思想、引入內(nèi)容、教學(xué)方法的正確性與先進(jìn)性。教師只有正確闡述、解釋與高端貫通項(xiàng)目物理相關(guān)的現(xiàn)代知識(shí)，才能使學(xué)生形成正確的思維模式。此外，教師對(duì)物理教學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)、科學(xué)的態(tài)度也會(huì)為學(xué)生起到一定的典范作用，促使學(xué)生在學(xué)習(xí)物理知識(shí)的過程中保持科學(xué)、正確的價(jià)值觀和態(tài)度。

2.2 系統(tǒng)性原則

物理知識(shí)之間有內(nèi)在的聯(lián)系，在高端貫通物理知識(shí)中引入現(xiàn)代物理知識(shí)一定要遵循系統(tǒng)性原則。中國(guó)古代《學(xué)記》中指出“雜施而不孫，則壞亂而不修”，即教學(xué)如果雜亂無章，就會(huì)陷入混亂，得不到成效。使物理教學(xué)與現(xiàn)代物理知識(shí)的融合循序進(jìn)行，才能保證學(xué)生獲得系統(tǒng)的知識(shí)，科學(xué)的認(rèn)識(shí)，使學(xué)生正確理解、掌握經(jīng)典物理學(xué)知識(shí)在現(xiàn)代生活中的具體應(yīng)用。

2.3 可接受性原則

滲透現(xiàn)代物理知識(shí)要以學(xué)生的認(rèn)知特點(diǎn)和身心發(fā)展為基礎(chǔ)。在高端貫通物理教學(xué)中滲透現(xiàn)代物理知識(shí)的目的是促成學(xué)生全面、綜合地學(xué)習(xí)物理，通過了解當(dāng)前物理前沿動(dòng)態(tài)，開拓學(xué)生視野，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，因此必須考慮學(xué)生學(xué)情。不可脫離學(xué)生實(shí)際，作出過高要求，更不可增加學(xué)生學(xué)習(xí)負(fù)擔(dān)。否則學(xué)生將會(huì)因?qū)W業(yè)負(fù)擔(dān)過重失去對(duì)現(xiàn)代物理的興趣，起到適得其反的效果。

2.4 時(shí)代性原則

《義務(wù)教育物理課程標(biāo)準(zhǔn)》指出，“要選擇那些能反映科學(xué)技術(shù)發(fā)展的新成果，使教材具有鮮明的時(shí)代氣息?！盵4]當(dāng)前科技發(fā)展迅速，在高端貫通物理教學(xué)中滲透的現(xiàn)代物理知識(shí)應(yīng)具有時(shí)代氣息。要通過介紹物理學(xué)的最新成果給社會(huì)發(fā)展、科技進(jìn)步帶來的影響和價(jià)值，使學(xué)生具有將經(jīng)典物理知識(shí)與現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)聯(lián)系的能力和“學(xué)以致用”的思想觀念，培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)的態(tài)度和高度的社會(huì)責(zé)任感。

2.5 思維性原則

物理是科學(xué)的重要組成部分，科學(xué)教育的關(guān)鍵在于思維方法的訓(xùn)練。物理教育與現(xiàn)代物理知識(shí)的融合不能使科學(xué)思維方法的教育成為虛擬之路。愛因斯坦說過“提出一個(gè)問題比解決一個(gè)問題更重要”，擁有思維能力是擁有智慧的重要表現(xiàn)之一?！爸腔郾戎R(shí)更重要，過程比結(jié)果更重要，知識(shí)是啟發(fā)智慧的手段，過程是結(jié)果的動(dòng)態(tài)延伸。教學(xué)中能夠把結(jié)果結(jié)果變成過程，才能把知識(shí)變成智慧?！盵5]在滲透現(xiàn)代物理知識(shí)的過程中，教師要關(guān)注教學(xué)過程，注重對(duì)學(xué)生思維能力的培養(yǎng)，以啟迪學(xué)生智慧。

3 在高端貫通項(xiàng)目物理教學(xué)中滲透和引入現(xiàn)代物理的途徑

3.1 在教材中及時(shí)增加物理前沿知識(shí)

中國(guó)物理學(xué)會(huì)理事長(zhǎng)趙凱華教授指出：“許多前沿課題與基礎(chǔ)物理內(nèi)容相聯(lián)系，在適當(dāng)?shù)牡胤介_一個(gè)窗口，引導(dǎo)學(xué)生向窗外望一望，哪怕一瞥，都會(huì)對(duì)開闊他們的眼界、啟迪他們的思維、加深他們對(duì)課程的理解有好處?！备叨素炌?xiàng)目物理教學(xué)的關(guān)鍵在于培養(yǎng)學(xué)生學(xué)以致用的意識(shí)，提高學(xué)生運(yùn)用物理知識(shí)解決問題的能力，使學(xué)生能夠?qū)⑽锢韺W(xué)習(xí)過程中的科學(xué)方法遷移到自己的日常生活中，因此物理教材要遵循STS教育理念，增加物理前沿知識(shí)，為拓寬學(xué)生知識(shí)面服務(wù)。例如，人教版高中物理教材必修二第六章第五節(jié)：宇宙航行中添加了“STS”欄目，介紹了航天事業(yè)在人類生活中的發(fā)展應(yīng)用，使學(xué)生將萬有引力定律以及航天事業(yè)的發(fā)展與人類現(xiàn)代生活緊密聯(lián)系起來，既讓學(xué)生學(xué)以致用，又讓學(xué)生了解了航天事業(yè)的發(fā)展動(dòng)態(tài)和科學(xué)前沿，可以為學(xué)生后續(xù)專業(yè)課的學(xué)習(xí)以及將來的職業(yè)生涯規(guī)劃打好堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

3.2 改進(jìn)物理教學(xué)方法

在高端貫通物理教學(xué)中滲透現(xiàn)代物理知識(shí)需要教師在擁有豐富的專業(yè)知識(shí)基礎(chǔ)上，時(shí)刻關(guān)注科技前沿，不斷豐富和充實(shí)自己的知識(shí)。并且教師在物理教學(xué)過程中，要改變傳統(tǒng)的教師“一言堂”模式。滲透現(xiàn)代物理知識(shí)并不是教師對(duì)學(xué)生陳述現(xiàn)代科技前沿，而是讓學(xué)生通過主動(dòng)搜集科技前沿資訊，學(xué)會(huì)自主學(xué)習(xí)。

物理知識(shí)在現(xiàn)代生活中有著廣泛的應(yīng)用，與之相關(guān)的教育資源十分豐富。教師在滲透現(xiàn)代物理知識(shí)的過程中，要注意為學(xué)生留有自主學(xué)習(xí)的空間?？梢砸龑?dǎo)學(xué)生多觀察周圍的新事物，向?qū)W生推薦合適的科技類網(wǎng)站、報(bào)紙、新聞、期刊等，讓學(xué)生自己閱讀。例如，在人教版選修3-1第二章第六節(jié)導(dǎo)體的電阻中，為了讓學(xué)生將電阻的應(yīng)用與當(dāng)下半導(dǎo)體材料及超導(dǎo)現(xiàn)象相聯(lián)系，教師可以在課堂上適當(dāng)引入半導(dǎo)體和超導(dǎo)現(xiàn)象的相關(guān)知識(shí)，但要為學(xué)生留有自主查閱、學(xué)習(xí)的空間，讓學(xué)生課下依據(jù)個(gè)人能力和興趣點(diǎn)自主調(diào)查、研究更多關(guān)于半導(dǎo)體和超導(dǎo)現(xiàn)象的資料。教師在物理教學(xué)中只起到拋磚引玉的作用。在教學(xué)過程中，教師要全方位推動(dòng)教學(xué)組織、教學(xué)方法的開發(fā)利用與創(chuàng)新，切實(shí)有效實(shí)踐啟發(fā)式、參與式、探究式等教學(xué)方法，充分調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)積極性，增強(qiáng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力，達(dá)到“教是為了不教”的教學(xué)效果。

3.3 改變考查方式和考查內(nèi)容，在習(xí)題與考題中滲透現(xiàn)代物理知識(shí)

物理教學(xué)方式、教學(xué)內(nèi)容應(yīng)與物理教學(xué)評(píng)價(jià)相一致。防止教學(xué)、評(píng)價(jià)“兩層皮”問題的出現(xiàn)，是在高端貫通項(xiàng)目物理教學(xué)中滲透現(xiàn)代物理知識(shí)的有效保障。高端貫通項(xiàng)目擺脫了高考“指揮棒”的束縛，為物理教師彈性設(shè)計(jì)教學(xué)內(nèi)容與多維度考查評(píng)價(jià)學(xué)生提供了空間，這既是機(jī)遇也是挑戰(zhàn)。要在高端貫通項(xiàng)目教學(xué)中滲透現(xiàn)代物理知識(shí)，就必須改變以往物理知識(shí)的考查方式，使習(xí)題、考題與現(xiàn)代科技和社會(huì)生活相聯(lián)系，充分展示物理教學(xué)與現(xiàn)代物理知識(shí)相結(jié)合的教育理念。例如，在考查內(nèi)容上，可以側(cè)重對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)、思考力等隱性能力方面的考查；在評(píng)價(jià)方式上，可以采用作業(yè)單、學(xué)術(shù)報(bào)告、思維導(dǎo)圖、表演等形式將評(píng)價(jià)可視化。

4 總結(jié)

物理素養(yǎng)是科學(xué)素養(yǎng)的一部分。物理素養(yǎng)在最基本的層次上決定著一個(gè)國(guó)家公民的科學(xué)文化素質(zhì)及科技發(fā)展程度。在高端貫通項(xiàng)目物理教學(xué)中滲透現(xiàn)代物理前沿知識(shí)，是對(duì)全面開展素質(zhì)教育的響應(yīng)，也是對(duì)物理課程培養(yǎng)目標(biāo)“提高全體學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)”的貫徹實(shí)施，更是高端貫通項(xiàng)目滿足產(chǎn)業(yè)升級(jí)對(duì)人才需求變化的必由之路。因此，教師在物理教學(xué)中要不斷攝入前沿知識(shí)，滲透現(xiàn)代物理技術(shù)，以使學(xué)生逐步適應(yīng)科技競(jìng)爭(zhēng)和時(shí)代發(fā)展的需要。

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