在高端貫通項目物理教學中引入現代物理

劉曉敏

摘 要 知識經濟時代，科技迅猛發展，現代物理尖端技術更新迅速，要使學生適應當今世界的發展要求，學有所用，就必須將物理教學與現代物理相結合，將現代物理滲透于高端貫通項目物理教學。本文闡述了在高端貫通項目物理教學中滲透和引入現代物理學的必要性和原則，并提出將高端貫通項目物理教學與現代物理教學相結合的途徑。

關鍵詞 高端貫通物理教學 現代物理 滲透

物理學分為經典物理學與現代物理學，現代物理學是自20世紀以來在經典物理學基礎上發展起來的以相對論、量子力學為基礎的物理學。物理學是現代科學技術的基礎，物理教學只有跟上時代的要求，與現代物理知識前沿及發展動態相結合，才能優化學生知識結構，使學生適應迅速發展的現代科技。物理教學現代化已成為職業教育改革的大勢所趨，是時代發展的必然要求。物理教學要體現“時代性、基礎性、選擇性”的基本理念，就本質而言便是現代物理與中學物理教學要有機結合。因此，高端貫通項目物理教師應跟蹤現代物理學的進展，在教學中全方位地體現現代物理精神，促成學生了解現代科技前沿、激發學生學習興趣、培養學生的生活意識和能力。

1 在高端貫通項目物理教學中滲透和引入現代物理的必要性

1.1 響應職業教育課程改革需要，促進教學內容現代化

職業教育改革要求教學緊跟時代的步伐，凸顯知識的現代化，并且要求教學要緊密聯系生活與社會，讓學生學以致用。職業教育的教學理念更加注重對學生應用性和實踐性能力的培養。基礎文化課學習的最終目的是提高學生的科學素養和學習能力，為學生專業課的學習打下基礎。知識經濟時代，科學技術更新迅速，僅僅要求學生掌握經典物理知識的教學是“閉門造車”的教學，學生無法了解科研動態和新興科技，容易造成學生與現代社會的脫節，這就完全背離了職業教育基礎文化課教育的初衷。

《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”。高端貫通項目以“適應首都經濟社會發展和產業結構升級以及城市管理現代化需要”為目標，在這一目標導向下，在高端貫通物理教學中多介紹一些現代科學技術新成果，并將新成果的應用與物理原理相結合，使現代物理融會貫通于經典物理教學過程中，是物理學發展的必然趨勢和職業教育基礎文化課改革的應然要求。

1.2 激發學生的學習興趣，提高學生學習物理的積極性

愛因斯坦提出“興趣和愛好是最好的老師”。只有對物理產生興趣，才能樂于學習。樂學可以提高學生學習的積極性?！秴问洗呵颵屛芡健分刑岬劍叭酥椴荒芾制淥話?；能得诱~淥煥幀N忠櫻紗駝擼克洳恍ふ哂倘羧爸晃嘁櫻紗恍ふ擼克湎駝哂灘荒芫謾7粗釗飼椋虻盟勻把б??！盵1]意即當學習成為一件樂事時，所有的人都樂于從事，否則即便從事了，也不能持久。現代教育學和心理學研究表明：人的活動受一定的內在動機支配，而人的內在動機表現為人的興趣和意向。對學生的學習起關鍵作用的因素是學生的興趣，因此物理教學應激發學生學習興趣，寓教于樂，提高學生學習物理的積極性。只傳授經典物理知識的教學很難激發學生的求知欲和創造欲，相反枯燥繁瑣的物理知識會給學生帶來讀不懂的煩惱。這樣的物理是死的物理，培養出的學生僅僅為應付考試而學習。而考什么學什么的物理教學已無法適應當今社會對人才培養的需求，我們更需要能力型、應用型、創新型的人才。

在高端貫通物理教學中引入現代物理知識，可以讓學生將經典物理知識與現代物理應用聯系起來，以實現培養具有較高文化素質和綜合職業素養的國際化、復合型、創新型高端技術技能人才。學生通過了解抽象物理知識的現實應用，了解物理的內在美，感受物理的神奇魅力，改變現代物理遙不可及的觀念，深刻體會物理知識的現實意義和實用價值。

1.3 拓寬學生的知識面，培養學生更廣闊的視野

科學在朝著多個方向發展，現代科技的迅速更新使我們無法對所有知識都做到樣樣精通。楊振寧教授指出，“培養博覽群書的習慣是很有益的。20世紀的科學在各方面都取得了令人驚嘆的進步，而且科學正以驚人的速度不斷開拓新的領域，所以沒有什么人能什么都懂。那么在這種狀態下，你有幾種不同的選擇。你可以說，我要傾全力于某個狹窄的領域，因為想要什么都懂是不可能的，想要什么都懂必然是浪費時間。但你也可能持另一種不同的看法，說我要擴大知識面，有廣泛的興趣。我認為后者一般來說更容易成功。”[2]知識經濟時代，信息量大且更迭迅速，培養學生搜集新近信息并為我所用的能力就至關重要。在高端貫通項目物理教學中滲透現代物理知識與技術，讓學生主動查閱、搜集、探索相關知識，可以開闊學生視野，鍛煉學生搜集資料的能力。寬廣的知識面可以為學生學習物理學新知識提供一定的基礎。

1.4 培養學生的創新意識，訓練學生的發散思維

創造力是衡量一個國家、一個民族教育水平的重要指標之一?！敖處熃淌裁?，學生學什么”的教學模式已不能適應時代發展的步調。缺乏創造力的教育是失敗的教育?！督逃贺敻惶N藏其中》中指出，“教育的任務是毫無例外地使所有人的創造才能和創造潛力都能結出豐碩的果實?！盵3]在知識變更迅速的今天，在以滿足首都產業升級對高端技術技能人才需要為目標的高端貫通項目實施過程中，物理教育迫切需要培養具有主動性和創造性并且能掌握變化的人。

在高端貫通項目物理教學過程中引入現代物理知識，將現代科技成果和重大創造發明充實到教學內容中，可以為學生提供進行創造發明的模板，啟發學生在教師有所教的基礎上發散思維，勇于創新。

2 在高端貫通物理教學中滲透和引入現代物理的原則

2.1 科學性原則

在高端貫通項目物理教學中滲透和引入現代物理知識，首先應遵循科學性原則。包括教學思想、引入內容、教學方法的正確性與先進性。教師只有正確闡述、解釋與高端貫通項目物理相關的現代知識，才能使學生形成正確的思維模式。此外，教師對物理教學嚴謹、科學的態度也會為學生起到一定的典范作用，促使學生在學習物理知識的過程中保持科學、正確的價值觀和態度。

2.2 系統性原則

物理知識之間有內在的聯系，在高端貫通物理知識中引入現代物理知識一定要遵循系統性原則。中國古代《學記》中指出“雜施而不孫，則壞亂而不修”，即教學如果雜亂無章，就會陷入混亂，得不到成效。使物理教學與現代物理知識的融合循序進行，才能保證學生獲得系統的知識，科學的認識，使學生正確理解、掌握經典物理學知識在現代生活中的具體應用。

2.3 可接受性原則

滲透現代物理知識要以學生的認知特點和身心發展為基礎。在高端貫通物理教學中滲透現代物理知識的目的是促成學生全面、綜合地學習物理，通過了解當前物理前沿動態，開拓學生視野，激發學生學習興趣，因此必須考慮學生學情。不可脫離學生實際，作出過高要求，更不可增加學生學習負擔。否則學生將會因學業負擔過重失去對現代物理的興趣，起到適得其反的效果。

2.4 時代性原則

《義務教育物理課程標準》指出，“要選擇那些能反映科學技術發展的新成果，使教材具有鮮明的時代氣息?！盵4]當前科技發展迅速，在高端貫通物理教學中滲透的現代物理知識應具有時代氣息。要通過介紹物理學的最新成果給社會發展、科技進步帶來的影響和價值，使學生具有將經典物理知識與現代科學技術聯系的能力和“學以致用”的思想觀念，培養學生科學的態度和高度的社會責任感。

2.5 思維性原則

物理是科學的重要組成部分，科學教育的關鍵在于思維方法的訓練。物理教育與現代物理知識的融合不能使科學思維方法的教育成為虛擬之路。愛因斯坦說過“提出一個問題比解決一個問題更重要”，擁有思維能力是擁有智慧的重要表現之一?！爸腔郾戎R更重要，過程比結果更重要，知識是啟發智慧的手段，過程是結果的動態延伸。教學中能夠把結果結果變成過程，才能把知識變成智慧。”[5]在滲透現代物理知識的過程中，教師要關注教學過程，注重對學生思維能力的培養，以啟迪學生智慧。

3 在高端貫通項目物理教學中滲透和引入現代物理的途徑

3.1 在教材中及時增加物理前沿知識

中國物理學會理事長趙凱華教授指出：“許多前沿課題與基礎物理內容相聯系，在適當的地方開一個窗口，引導學生向窗外望一望，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?！备叨素炌椖课锢斫虒W的關鍵在于培養學生學以致用的意識，提高學生運用物理知識解決問題的能力，使學生能夠將物理學習過程中的科學方法遷移到自己的日常生活中，因此物理教材要遵循STS教育理念，增加物理前沿知識，為拓寬學生知識面服務。例如，人教版高中物理教材必修二第六章第五節：宇宙航行中添加了“STS”欄目，介紹了航天事業在人類生活中的發展應用，使學生將萬有引力定律以及航天事業的發展與人類現代生活緊密聯系起來，既讓學生學以致用，又讓學生了解了航天事業的發展動態和科學前沿，可以為學生后續專業課的學習以及將來的職業生涯規劃打好堅實的基礎。

3.2 改進物理教學方法

在高端貫通物理教學中滲透現代物理知識需要教師在擁有豐富的專業知識基礎上，時刻關注科技前沿，不斷豐富和充實自己的知識。并且教師在物理教學過程中，要改變傳統的教師“一言堂”模式。滲透現代物理知識并不是教師對學生陳述現代科技前沿，而是讓學生通過主動搜集科技前沿資訊，學會自主學習。

物理知識在現代生活中有著廣泛的應用，與之相關的教育資源十分豐富。教師在滲透現代物理知識的過程中，要注意為學生留有自主學習的空間?？梢砸龑W生多觀察周圍的新事物，向學生推薦合適的科技類網站、報紙、新聞、期刊等，讓學生自己閱讀。例如，在人教版選修3-1第二章第六節導體的電阻中，為了讓學生將電阻的應用與當下半導體材料及超導現象相聯系，教師可以在課堂上適當引入半導體和超導現象的相關知識，但要為學生留有自主查閱、學習的空間，讓學生課下依據個人能力和興趣點自主調查、研究更多關于半導體和超導現象的資料。教師在物理教學中只起到拋磚引玉的作用。在教學過程中，教師要全方位推動教學組織、教學方法的開發利用與創新，切實有效實踐啟發式、參與式、探究式等教學方法，充分調動學生學習積極性，增強學生自主學習能力，達到“教是為了不教”的教學效果。

3.3 改變考查方式和考查內容，在習題與考題中滲透現代物理知識

物理教學方式、教學內容應與物理教學評價相一致。防止教學、評價“兩層皮”問題的出現，是在高端貫通項目物理教學中滲透現代物理知識的有效保障。高端貫通項目擺脫了高考“指揮棒”的束縛，為物理教師彈性設計教學內容與多維度考查評價學生提供了空間，這既是機遇也是挑戰。要在高端貫通項目教學中滲透現代物理知識，就必須改變以往物理知識的考查方式，使習題、考題與現代科技和社會生活相聯系，充分展示物理教學與現代物理知識相結合的教育理念。例如，在考查內容上，可以側重對學生學習動機、思考力等隱性能力方面的考查；在評價方式上，可以采用作業單、學術報告、思維導圖、表演等形式將評價可視化。

4 總結

物理素養是科學素養的一部分。物理素養在最基本的層次上決定著一個國家公民的科學文化素質及科技發展程度。在高端貫通項目物理教學中滲透現代物理前沿知識，是對全面開展素質教育的響應，也是對物理課程培養目標“提高全體學生的科學素養”的貫徹實施，更是高端貫通項目滿足產業升級對人才需求變化的必由之路。因此，教師在物理教學中要不斷攝入前沿知識，滲透現代物理技術，以使學生逐步適應科技競爭和時代發展的需要。

參考文獻

[1] 陳雯軒.心理Y屒楦衻Y尳逃執逃睦硌濾嘉琜M].黑龍江：黑龍江教育出版社，2012：84.

[2] 楊振寧.楊振寧文集：傳記、演講、隨筆[M].上海：華東師范大學出版社，1998：430.

[3] 聯合國教科文組織總部中文科譯.教育：財富蘊藏其中[M].北京：教育科學出版社，1996：6.

[4] 肖川.義務教育物理課程標準（2011年版）解讀[M].武漢：湖北教育出版社，2012：195.

[5] 袁國振.教育新理念[M].北京：教育科學出版社，2007：14.