在實際的教學過程中,教師對教學內容時代性有許多嘗試,但是,在實踐的過程中仍然有部分教師對教學內容時代性理解有偏向,有的教師沒有處理好知識的基礎性與時代性的關系等問題,從而未能完全達到“知識與技能;過程與方法;情感、態度與價值觀”這一課程目標。為此,筆者擬對高中物理教學內容時代性作進一步的探討。
一、對物理教學內容時代性的思考
1.物理教學內容時代性就是指要將現代物理學發展所取得的成果告訴學生
一般認為,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.物理教學內容時代性就是要讓學生知道基礎物理學在高新科技發展中的應用以及它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.物理教學內容時代性就是要讓學生體會用現代物理學的觀點重新審視經典的物理概念與規律
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物理概念與規律,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。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、現代物理知識的教學價值
1.現代物理教學內容有助于學生開闊視野,提高學習興趣,激發其內在的學習動機
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,從而增強學習物理的興趣。
2.現代物理教學內容有助于學生建立現代物理思想和觀念
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。
3.現代物理教學內容有助于學生創新意識的萌發,批判精神的培養
在當前應試教育制度下,為便于組織和對付考試,知識的考查和學習往往以絕對化、標準化的形式出現。久而久之,學生思想日益僵化,唯書,唯師,只會繼承不會創新,只會接受不會否定,迷信權威,缺乏懷疑、批判精神。通過現代物理知識尤其是物理現象、規律發現歷程的介紹,可以潛移默化地培養學生的批判精神和創新精神。
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。
(責任編輯 黃春香)