淺談中學物理教學與現代物理知識

趙貴秋

[摘要]物理學分為經典物理學和現代物理學,《新課程標準》提出“要處理好經典物理與近代物理的關系,適當增加近代物理的內容,并在經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,把握住物理前沿發展的動態,使現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,以適應時代的發展對中學物理教學提出的要求。

[關鍵詞]物理學現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,它是研究物質的基本結構、相互作用和運動形態的基本規律的科學。物理學又分為經典物理學和現代物理學,經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象;現代物理是在經典物理基礎上發展起來的,是指20世紀以來以相對論量子力學為基礎的物理學。

一、傳統的物理教學內容制約了學生的創新能力

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系我們生活以及科技發展的現代物理知識較少,大多數是與物理學的基本概念和常數相關的內容。盡管它們是構建經典物理學大廈的“基石”,但是已經不再滿足我們教學內容現代化的要求。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學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展現狀,很少考慮學生的主動性、創造力的培養,忽略了社會和科技發展對學生素質的更高要求。當今社會知識和科技飛速發展,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。特別是社會發展對創新人才的需要,給中學物理教育提出了一個重要課題:創新教育。因此,在中學物理教學中,除了講授原有教材基本內容外,還應充分運用一切素材,適時地滲透現代物理知識教育,以拓寬學生的視野,激發學生的求知欲和創新欲。

二、《新課程標準》中現代物理知識的滲透

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,通過學生熟知的現象揭示物理規律,并將其應用于社會生活實踐中。《新課程標準》提出“要處理好經典物理與近代物理的關系,適當增加近代物理的內容,并在經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容相聯系,在適當的地方開一些窗口,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。”當然,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)規定的基本內容的基礎上,通過各種渠道來適當了解現代物理的發展狀況,對他們開闊視野、活躍思想,在潛移默化中培養和提高科學素養是非常有益的。

三、現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代物理知識的考查有逐年增加的趨勢,尤其是包含現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容現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場學習、接受新信息,將信息進行有效提煉、加工、聯想、類比等處理,并與原有物理知識銜接,進而遷移、創造,解決新問題。通過對高考試卷中現代物理知識考查情況的分析,對我們進行高中物理教學內容現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現代物理的科學思想、增強學生現代物理意識以啟發,也為我們教師如何搞好中學物理教學內容現代化的改革指明了方向。

四、轉換思想,加強現代物理知識在課堂教學中的滲透

現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合在一起,彌補了理論聯系實際的不足。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。讓物理現象進入課堂,首先需要將生產、生活中的實際現象轉化為物理問題。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代物理知識相關的素材。隨著科技的迅速發展,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、因特網等媒體,及時捕捉反映科學前沿與動態的最新信息。譬如,我國發射“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,可以結合到磁場和電磁感應等電學知識的教學中進行討論。

現代物理學知識有的與中學物理教材有一定聯系,教師可以根據教材內容,適時地把有關現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,講物質的導電性時引入超導現象及應用前景等。通過引入新知識、新技術并與教學內容發生聯系、緊密銜接,可以激發學生的學習情趣,活躍課堂氣氛,充實教學內容。當然,這一做法會受到課程內容的系統性和內在邏輯性的限制,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。

實現中學物理教學與現代物理知識的結合并非一件易事,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,并且這水的質量要高,要新鮮,要營養豐富。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,把握住物理前沿發展的動態,使現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,以適應時代的發展對于中學物理教學提出的新要求。