傳統物理課程在教材內容的選擇和編排上突出的是經典物理部分,而對物理學較新的成果、思想、方法介紹不多。長期對物理學前沿知識研究的相對忽略導致了學科教育的片段化,物理教育不能成為創新教育,不能與現代化教育相適應。新課標下普通高中的課程在不打破原來知識體系,不增加學生學業負擔的前提下,滲透了許多現代物理學前沿知識。
一、滲透物理學前沿知識,可提高學生學習物理的積極性
物理教材一般從嚴密的物理教育體系出發,將物理學各領域的重要概念、法則、定理、定律按一定順序傳授給學生。千篇一律的教學,使學生感受不到物理知識的使用價值和重要性,激發不出學習物理的興趣。而現代物理學前沿在這方面恰好提供了大量激發學生學習熱情的素材,教師在教學過程中,可適當引用物理學前沿知識,拓寬教學內容,提高教學效率。
如在講授必修1“力學單位制”時,大部分學生覺得課文內容枯燥無味,如果教學中適當引入“納米”知識,課堂會變得生機盎然。納米技術和信息科學技術、生命科學技術是當前的科學發展主流,它們的發展將使人類社會生存環境和科學技術本身變得更加美好。讓學生透過物理前沿知識的窗口,充分體會物理世界的精彩魅力,激發學生求知的興趣和探索的欲望。
二、滲透物理學前沿知識,可使教學內容現代化,培養具有創造性的建設人才
在教學中滲透現代物理學前沿知識,可使教學與時代接軌。針對不同程度的學生可采用靈活多變的教學方法,有的放矢。對于程度較好的學生可以“上不封頂”,不必受教學要求的限制,而且應該鼓勵他們在力所能及的條件下在課外自己鉆研,搞一些小創造、小發明。例如在學習電磁學時,學生知道自然界有單獨存在的正電荷和負電荷,但一根條形磁鐵被折斷后,仍具有南北兩個磁極。善于思考,富于想象的學生自然會問:“世界上有沒有單個的磁荷N極和S極存在?”磁單極子這種物質的存在性在科學界時有紛爭,因此,磁單極子可以說是21世紀物理學界重要的研究主題之一。教材在課后編排了“尋找磁單極子”的資料活頁,給善于思考的學生埋下科學的種子,引導學生去發明去創造。
三、滲透物理學前沿知識,可提高學生科學素養,提高民族素質
要培育學生的物理素養,讓學生喜歡上深奧的物理學,根本途徑是要從課堂上入手,使學生的認知 “從物理到生活,從生活到物理”,注重物理教學的有效性。如在講授“萬有引力定律”時,課文中展示了部分人類歷史探索宇宙奧秘的偉大成就,課后習題出現“黑洞”概念,教師應該向學生適當介紹有關“黑洞”知識。引導有興趣的學生去查閱“黑洞”的相關知識,探索宇宙的奧秘,拓寬學生視野,豐富課文知識,提高學生科學素養。
四、滲透物理學前沿知識,可促進學生個性培養和個性發展
據統計,諾貝爾物理獎的得獎成果,有60%是22歲至35歲的青年科學家作出的。物理學大師牛頓、愛因斯坦,他們的主要成果也是在青年時期完成的。這些青年科學家之所以能作出重大貢獻,其中一個重要的原因就是他們很早就接觸了物理學的前沿課題,不少甚至在學生時期就參與了前沿的工作,使他們的個性得到及時發展。因此較早接觸前沿課題是造就一代優秀青年科學人才的必要條件。
五、教師要更新觀念,用現代物理學的思想去重新衡量、組織教學,在教學中更要把握好量與度
新課程要求教師要有多元的知識結構,教師在掌握扎實的專業知識的基礎上,還要學習自然科學、社會科學,研究前沿的最新成果、最新知識。對科學前沿的關注、跟蹤,一方面可以幫助教師形成寬廣而深厚的知識視野,保持對所教學科的洞察力;另一方面,當代教育及課程理論也借鑒了物理學的發展成果,教師對前沿知識的敏感性,往往可以幫助其將新的教育理論內化到教學中去。有些教師不愿意接觸前沿知識,認為與教學無關,這種看法是不對的,教師要更新觀念,要把對物理學前沿知識的關注上升到提高基本素養、履行基本義務的高度來看。現代科學技術的迅速發展,學生的知識信息來源非常廣泛,各種渠道的信息擴大了學生的知識面,同時帶來了各種新問題,新知識迅速反映到教學內容中來,教師必須具備比較淵博的知識,才能勝任教師的職責。
另外,在物理教學中滲透現代物理前沿知識,還應注意在量的把握上應遵循少而精的原則,以能體現物理學新思想、新方法的內容為主,在度的把握上應以介紹和滲透為主,注重思想、方法的熏陶而非繁雜的公式推導。同時,教學中應避免大量新現象、新知識的簡單羅列,否則,物理教學就會變成有“物”而無“理”了。
責任編輯李淳