現(xiàn)代物理學(xué)滲透于高中物理教學(xué)的研究

劉鵬

【內(nèi)容摘要】高中物理教師要在物理教學(xué)中滲透現(xiàn)代物理學(xué)的知識，教師如果以此為方向引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)，將能提高物理教學(xué)的效率。本文對此進行了分析研究。

【關(guān)鍵詞】現(xiàn)代物理學(xué) ?高中物理 ?研究

隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，物理知識及其應(yīng)用方法也正在發(fā)展，高中物理教師開展教學(xué)時要滲透現(xiàn)代物理教育。

一、在情境創(chuàng)設(shè)的環(huán)節(jié)滲透現(xiàn)代物理學(xué)

部分物理教師在創(chuàng)設(shè)情境的時候時，不結(jié)合現(xiàn)代的物理學(xué)知識引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)，他們創(chuàng)設(shè)的情境過于陳舊，使學(xué)生產(chǎn)生“這都什么年代了，學(xué)這些老舊的知識有什么用？”的想法，。物理教師只有在情境創(chuàng)設(shè)的環(huán)節(jié)滲透現(xiàn)代物理學(xué)知識，學(xué)生才能感受到物理知識就在自己的生活實踐中，他們就會愿意自主的學(xué)習(xí)物理知識。

以物理教師引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)《質(zhì)點、參考系和坐標(biāo)系》這一節(jié)課的知識為例，目前很多學(xué)生都使用智能手機，智能手機有GPS導(dǎo)航的功能，很多學(xué)生只會使用導(dǎo)航的功能卻沒有思考過GPS導(dǎo)航的應(yīng)用原理，教師可應(yīng)用GPS導(dǎo)航的原理引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)這節(jié)課的知識。教師在教學(xué)的時候可引導(dǎo)學(xué)生思考，GPS三個字母代表什么意思呢？學(xué)生回答不出來，教師可引導(dǎo)學(xué)生觀看多媒體紀(jì)錄片。紀(jì)錄片中說GPS是Global Positioning System的縮寫，它是全球定位系統(tǒng)的意思，人們?nèi)绻肎PS測量儀器了解現(xiàn)在所處的位置，GPS測量儀器至少會測量四顆人工衛(wèi)星與它之間的距離，然后定位GPS測量儀器所處的位置。這種算法雖然簡便，可是它會因為氣流、磁電的影響出現(xiàn)計算錯誤。為了校正GPS的精準(zhǔn)度，人們會在附近建立一個GPS基準(zhǔn)站，這個GPS基準(zhǔn)站的坐標(biāo)是精確的，它能準(zhǔn)確的接收衛(wèi)星信息，此時人們應(yīng)用GPS測量儀器會將測量的結(jié)果GPS基準(zhǔn)站計算的結(jié)果相比較，然后得到一個差分值，GPS測量儀器會根據(jù)這個差分值修正計算的結(jié)果。經(jīng)過修正的GPS定位誤差可在五米范圍之內(nèi)。學(xué)生聽完多媒體紀(jì)錄的講解以后，方才明白為什么手持一臺智能手機就能迅速定位自己所在的位置。此時教師可通過引導(dǎo)學(xué)生從GPS測量的原理思考質(zhì)點、參考系和坐標(biāo)系的概念。

物理教師在教學(xué)的時候滲透現(xiàn)代物理學(xué)的知識，將能讓學(xué)生感覺到物理知識的實用性，學(xué)生會因此積極的學(xué)習(xí)物理知識。

二、在物理實驗的環(huán)節(jié)滲透現(xiàn)代物理學(xué)

部分物理教師在引導(dǎo)學(xué)生實驗的時候，會用較為落后的實驗設(shè)備引導(dǎo)學(xué)生做實驗，這使學(xué)生感覺不到科學(xué)的氣息，如果教師若在物理實驗教學(xué)中滲透現(xiàn)代物理學(xué)，教師將能在教學(xué)中會學(xué)生建立科學(xué)的意識。

以物理教師引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)《運動快慢的描述速度》這一節(jié)的知識為例，教師可引導(dǎo)學(xué)生用傳感器測物體的速度。以一名物理教師應(yīng)用DIS引導(dǎo)學(xué)生測小車的瞬時速度為例，DIS的儀器的傳感器能迅速采集正在運動中小車的瞬時速度，計算機給出的瞬時實驗速度結(jié)果。這名教師在這一節(jié)課中用光門傳感器引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)物體運動速度的知識，學(xué)生在學(xué)習(xí)的時候回答教師布置的問題以外，還在實驗的過程中產(chǎn)生了新的思考：傳感器究竟是一種怎樣的物體，它為什么能把物體一瞬間的運動速度準(zhǔn)確的計算出來？

此時教師可引導(dǎo)學(xué)生了解傳感器的物理結(jié)構(gòu)和傳感器數(shù)據(jù)生成的原理，學(xué)生從了解傳感器這項設(shè)備中能進一步了解到平均速度與瞬時速度的關(guān)系，學(xué)生通過學(xué)習(xí)傳感器的應(yīng)用原理，將能更深入的理解這節(jié)課的知識。

物理教師在物理實驗的環(huán)節(jié)為學(xué)生滲透現(xiàn)代物理學(xué)的知識，學(xué)生將能從現(xiàn)代物理儀器應(yīng)用原理的過程中感受到物理知識的科學(xué)本質(zhì)，學(xué)生只有了解了物理知識的科學(xué)本質(zhì)，才能優(yōu)化學(xué)習(xí)的思路。

三、在拓展知識的環(huán)節(jié)滲透現(xiàn)代物理學(xué)

教師在引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)物理知識時，有時會給學(xué)生布置項目任務(wù)，讓學(xué)生在研究項目的過程中自主的學(xué)習(xí)物理知識，如果物理教師能夠在項目任務(wù)中滲透現(xiàn)代物理學(xué)知識，學(xué)生將能具備現(xiàn)代的物理科學(xué)思維。

以教師引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)《電磁波的發(fā)射和接收研究》一課時，引導(dǎo)學(xué)生研究《多波束相控陣?yán)走_(dá)的發(fā)展》為例，學(xué)生在研究雷達(dá)的多波束應(yīng)用的過程中能了解到雷達(dá)發(fā)射的波束和波束之間會產(chǎn)生信號干擾的問題，為了能夠降低信號的干擾，人們會使用雙多基地雷達(dá)系統(tǒng)應(yīng)用的技術(shù)。

學(xué)生在研究的過程中發(fā)現(xiàn)到計算公式既包含物理計算的公式，也包含數(shù)學(xué)三角函數(shù)的算法。他們就會思考為什么物理計算中會出現(xiàn)數(shù)學(xué)知識呢？學(xué)生完成了這一學(xué)習(xí)項目以后，將能理解到物理知識、數(shù)學(xué)知識原本為同一個體系，當(dāng)學(xué)生了解到這一點時，他們會拓展自己的物理知識體系。

高中物理教師在引導(dǎo)學(xué)生拓展知識的環(huán)節(jié)為學(xué)生滲透現(xiàn)代物理學(xué)的知識，學(xué)生會以現(xiàn)代物理學(xué)知識為視角重新審視自己的知識結(jié)構(gòu)。

總結(jié)

高中物理教師要在物理教學(xué)中滲透現(xiàn)代物理學(xué)的知識，教師如果以此為方向引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)，將能提高物理教學(xué)的效率。

【參考文獻(xiàn)】

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（作者單位：江蘇省濱海中學(xué)）