新課標下高中物理內容要體現現代化

林海蘭

[摘要] 隨著時代的發展,物理技術也在不斷的發展,高中物理教學也應該與現代技術相結合,體現物理教學的現代化,以更適應新時代的要求,提高課堂教學效果。本文介紹了筆者對物理內容現代化的幾點思考以及現代物理知識的作用。

[關鍵詞] 高中 物理 現代化

高中物理課程在內容上要加強與學生生活、現代社會及科技發展的聯系,反映當代科學技術發展的重要成果和新的科學思想,更要關注物理學的進步給社會生活的深遠影響。現在,我們所用的普通高中課程標準教材都很好地體現了這些思想。在實際的物理教學過程中,對教學內容現代化有許多嘗試,但在實踐的過程中仍然出現了有的老師對教學內容現代化理解的偏差,甚至有的教師對知識的基礎性與時代性的關系沒有處理好,從而未能完全達到“知、情、決完美結合”的課程目標。造成這一現象的主要原因是在教學中對現代物理觀念、科學思想、科學方法認識的不足。

一、對物理內容現代化的幾點思考

1.讓學生及時了解最新物理發展成果

現代物理指的是從1896年貝克勒爾發現鈾的天然放射性以來物理學研究所取得的成果。1905年,愛因斯坦創立了狹義相對論,先后在普朗克、愛因斯坦、玻爾、德布羅意、海森伯、薛定諤、玻恩等多人的努力下,創立了量子論和量子力學。經過近半個世紀原子物理、核物理的研究,20世紀40年代,人類掌握了核能的奧秘,人類社會進入了“原子時代”。1916年,愛因斯坦發表了用一種新觀點來推導普朗克黑體輻射公式的論文,首次提出了受激輻射的概念。今天,激光技術已廣泛應用于尖端科學研究、工業、醫學、通訊、軍事、藝術、教育、計算和日常生活。

2.讓學生知道基礎物理的應用對其他學科的促進作用

物理學的發展對現代科技有很大的促進作用。20世紀,物理學發展了原子能、電子、激光、計算機等實業部門。物理學在高技術領域的應用有:基因工程技術的發明,使人類開始全面進入認識和改造以人類自己為代表的生命世界;電子計算機的誕生使人類的勞動方式發生了革命性的變化,開創了人類智力解放的新紀元;商用核電站的建成,開辟了人類開發和利用原子能的新時代;人造地球衛星的上天,標志著人類的活動開始越出地球的限制,跨入向太空進軍的新時期。物理學的發展還促進了自然科學中其他學科的發展,如天體物理、地球物理、化學物理、生物物理等眾多交叉學科。

3.讓學生體會現代物理物理概念與規律的關系

隨著物理學的發展,經典物理學被不斷賦予新的內涵,在此情況下,應教育學生學會以現代物理學的觀點來審視經典內容,用發展的觀點來看待經典物理知識。雖然從牛頓創立經典力學至今,已過去三百多年了,但是經典物理學的許多內容仍然是物理教育不可缺少的基礎,然而,隨著物理學的發展,人們對它們的理解比以前深刻得多了,豐富得多了。這樣的內容也必須在現代的觀念上賦予新的認識。例如,質量是經典物理學的一個重要概念,它是物質的一個基本屬性。在經典力學中,質量首先被看作是物體所含物質多少的量度。一個質點組的總質量被理所當然地看成是各個質點質量之和。但是,在相對論中,質量是與運動狀態有關的一個物理量。兩個具有相同能量E且沿相反方向運動的自由光子,其總質量是2E/c2(c是光速);而當它們沿相同方向運動時,總質量卻是零。因此,從現代物理學的觀念上看,質量仍然是一個重要的物理量,但比經典質量具有了更豐富的內涵。

二、現代物理知識的作用

1.有助于激發學生學習動機

學習興趣是學生學習的強大內在動力,現代物理知識能夠展現物理的內在美,因為物理規律本身的簡單、和諧和統一就是對于自然美的充分展現。例如,萬有引力定律的發現實現了天和地的統一,電磁場理論的建立使電、磁、光得以統一,而能量轉化與守恒定律的發現則說明自然界整個運動的統一。通過對現代物理知識發展及應用的介紹,可使學生意識到物理學是一門處于不斷發展中的學科,增強學生學習物理的興趣。

2.有助于激活學生熱情

愛因斯坦說過,“提出一個問題比解決一個問題更難”。在教學中適當講一些現代物理學的新事物,讓學生多聽一些,多見一些尚未形成定論、尚未研究清楚的東西,有利于啟發學生的思維,激發學生的問題意識和探索熱情。在講“電荷及其守恒定律”及“磁現象和磁場”這兩節內容時,老師可以告訴學生,在電學中正負電荷都可以單獨存在,但是將磁鐵分割多少次都是磁南極和磁北極同時存在。那么教學中老師就可以啟發同學們大膽猜測,自然界中有沒有磁單極子存在呢?然后老師可以告訴同學們,在1931年,著名物理學家狄拉克就大膽預言,在微觀世界里存在著只有一個磁極的粒子——磁單極子,按照這種理論,電和磁的相似性將會更加完美,目前科學家們正在努力尋找磁單極子。

3.有助于學生建立超前的物理思想

科學上每一次重大的變革,總是以科學觀念、科學思想的突破為先導,正如愛因斯坦所指出:“在創造一個物理學理論時,基本觀念起了主要作用”。中學生由于知識所限,許多現代物理知識無法接受,但可以采取適當的方法讓學生理解、接受現代科學思想、觀念。但是中學物理教材中經典物理理論過多、現代知識過少,只是體現直觀的、經驗的科學思想和實驗的、邏輯的科學思想。如果學生長期接受這樣的熏陶,頭腦中就會牢固樹立經典物理觀,以后很難建立起現代物理的思想和觀念。

總之,學生在日常生活中接觸到的物理世界是豐富多彩的,有自然界的物理現象,有生產技術中的物理問題,日之所見,耳之所聞,都可以成為我們中學物理教材編寫和教師感性知識的來源。在實際教學中,豐富多彩的物理學習資源可以使學生對物理產生親近感,從而喜歡上物理;選擇開放的、形式多樣的學習內容,可以為學生個性化發展和今后的選擇奠定基礎;而通過切實可行的探究和體驗,則有利于三維課程目標的實現。我相信,隨著新課程改革的逐步深入,中學物理教學一定可以跟上時代的發展、物理學的進展,滿足當今人才培養的需要。

參考文獻:

[1]劉澤培.試論計算機輔助中學物理教學的發展途徑[J].物理教師, 1998,(06).