曹風(fēng)山
[摘要]:“學(xué)好數(shù)理化,走遍全天下”。雖然隨著教學(xué)科目,新興技術(shù)的不斷涌現(xiàn),這句話(huà)已經(jīng)不能滿(mǎn)足21世紀(jì)人才培養(yǎng)的目的,但是,仍可從側(cè)面證明數(shù)理化對(duì)學(xué)生日后升學(xué)與發(fā)展的重要影響。如何學(xué)好科目前沿知識(shí),掌握最新的前沿資訊,對(duì)提高中學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣有著至關(guān)重要的影響。重點(diǎn)介紹中學(xué)物理教學(xué)中前沿知識(shí)的分類(lèi)和教學(xué)事項(xiàng),僅供讀者參考之用。
[關(guān)鍵詞]:中學(xué)物理 前沿知識(shí) 教學(xué)方法
近年來(lái),由于課改影響,物理知識(shí)的分類(lèi)分歧較多,很多專(zhuān)家或?qū)W者在研究知識(shí)分類(lèi)中往往只關(guān)注類(lèi)別本身,卻極少分析知識(shí)特點(diǎn),這種現(xiàn)象無(wú)疑會(huì)影響物理教學(xué)課程的有序安排,不利于提高物理教學(xué)質(zhì)量與效率。鑒于此,筆者對(duì)比新課改前后中學(xué)物理教學(xué)標(biāo)準(zhǔn),分析中學(xué)物理前沿教學(xué)知識(shí),找出其特點(diǎn)并加以分類(lèi)。
一、中學(xué)物理前沿知識(shí)特點(diǎn)分析
中學(xué)物理知識(shí)具有復(fù)雜性和時(shí)代性特征,與宇宙天體運(yùn)轉(zhuǎn)和最新科學(xué)技術(shù)密不可分。前沿知識(shí)的復(fù)雜性特點(diǎn),一方面,指的是物理現(xiàn)象自身的復(fù)雜性,例如單擺的大角度擺動(dòng)就屬于此類(lèi)復(fù)雜性較高的現(xiàn)象,在解釋該現(xiàn)象時(shí)需要混沌理論和非線(xiàn)性理論共同解析;另一方面,指的是解釋現(xiàn)象的過(guò)程較為復(fù)雜,在解釋某一單一現(xiàn)象時(shí)需要用具有前沿性的物理知識(shí)來(lái)解釋?zhuān)鐚?duì)光電效應(yīng)的解析,該問(wèn)題本身并不屬于前沿知識(shí),但結(jié)合中學(xué)生的理解能力和知識(shí)掌握情況來(lái)看,想要完全解釋該現(xiàn)象卻極為困難。對(duì)光電效應(yīng)進(jìn)行解釋的過(guò)程中,需先向?qū)W生介紹粒子運(yùn)動(dòng)學(xué)和光量子等知識(shí),因此,光電效應(yīng)也應(yīng)歸納到中學(xué)物理教學(xué)前沿知識(shí)中。前沿知識(shí)的時(shí)代性主要體現(xiàn)在兩個(gè)方面,其一為所講述知識(shí)本身就具有較強(qiáng)的前沿性,如黑體與光電效應(yīng)等,這些知識(shí)點(diǎn)始終是物理學(xué)家研究的重點(diǎn)課題,理應(yīng)將其歸納到前沿知識(shí)中;其二,自課改后,某些知識(shí)雖并不屬于前沿知識(shí),但因新課改后加入了此類(lèi)知識(shí),所以這類(lèi)知識(shí)也應(yīng)該歸納到前沿知識(shí)行列。例如,課改后提出的量子化概念和相對(duì)論概念等。
二、前沿知識(shí)分類(lèi)方法的具體描述
物理知識(shí)所涉及范圍較廣,中學(xué)是學(xué)生初涉物理知識(shí)的時(shí)間段,教學(xué)內(nèi)容中前沿知識(shí)滲透方式多出現(xiàn)于教學(xué)過(guò)程中,導(dǎo)致知識(shí)點(diǎn)的傳授很難滿(mǎn)足系統(tǒng)化需求,這就給中學(xué)生學(xué)習(xí)物理知識(shí)帶來(lái)的諸多不便之處。結(jié)合上文提到的物理教學(xué)前沿知識(shí)特征,筆者僅將個(gè)人梳理的知識(shí)分類(lèi)方法做如下介紹:
中學(xué)物理教材主要包括量子化、量子場(chǎng)論、相對(duì)論、引力論、場(chǎng)論等,諸多非經(jīng)典的物理知識(shí)穿插于正本教材中,教學(xué)過(guò)程中講解這些非經(jīng)典的知識(shí)點(diǎn)有利于激發(fā)學(xué)生的求知欲和學(xué)習(xí)興趣,能豐富學(xué)生的知識(shí)貯備,使學(xué)生更加清晰的捋順物理學(xué)發(fā)展脈絡(luò)。中學(xué)階段的前沿知識(shí)主要有人造地球衛(wèi)星的機(jī)械能轉(zhuǎn)化、火箭、夸克構(gòu)成質(zhì)子、中子等強(qiáng)子、重力的相互作用、萬(wàn)有引力、黑洞、時(shí)間與空間等。生活中經(jīng)常接觸到的需用物質(zhì)知識(shí)解釋的現(xiàn)象,如水流導(dǎo)光、全息照相和激光應(yīng)用、黑體規(guī)律和光電效應(yīng)。與科學(xué)技術(shù)相關(guān)聯(lián)的前沿知識(shí)有聲與信息、塔式太陽(yáng)能電站、GPS、輸電新技術(shù)、立體電影和偏振光、激光的應(yīng)用與全系照相、尋找地外文明等。中學(xué)物理教學(xué)中積極傳授前沿知識(shí)是新課改的愿景,是提高我國(guó)物理教學(xué)質(zhì)量的重要基石,歸納并整理中學(xué)物理教學(xué)前沿知識(shí),有利于提高中學(xué)物理課堂教學(xué)質(zhì)量,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。
三、中學(xué)物理前沿問(wèn)題教學(xué)的優(yōu)勢(shì)
1.堅(jiān)持貫徹人本主義原則,提高教師綜合素質(zhì)
新課改教材呈現(xiàn)出知識(shí)多元化的特點(diǎn),教材更多關(guān)注于對(duì)科學(xué)前沿問(wèn)題的剖析,一方面,新課改能夠促使教師積累更多的知識(shí),擴(kuò)展視野,從而應(yīng)對(duì)學(xué)生無(wú)法滿(mǎn)足的求知欲;另一方面,當(dāng)代教育學(xué)理論也借鑒了物理學(xué)發(fā)展成果,不管是學(xué)生還是教師都對(duì)具有前沿性的知識(shí)較為敏感,能在接受前沿知識(shí)的過(guò)程中發(fā)現(xiàn)另辟蹊徑的教育理論,從而有助于提高教師的教學(xué)水平與學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,因此,教師應(yīng)更多地去了解最新的物理前沿資訊,多參與各種帶有學(xué)術(shù)性質(zhì)的物理知識(shí)交流會(huì),以便于全方位的提升自身專(zhuān)業(yè)素質(zhì)。
2.有利于促使教師提高教學(xué)質(zhì)量,把握教學(xué)尺度
經(jīng)筆者了解,新課改后很多教師抱怨中學(xué)物理教學(xué)的前沿知識(shí)過(guò)于復(fù)雜,不利于課堂講學(xué)與學(xué)生理解。但筆者認(rèn)為,這種論調(diào)根本不成立,布魯納針對(duì)微積分能否交給六歲兒童的質(zhì)疑,曾指出兒童接受的是兒童微積分,而成人接受的是成人微積分,也就是說(shuō)雖然知識(shí)具有共性特點(diǎn),但不同階段的人卻具有差異性特點(diǎn),因人身份不同,所以對(duì)知識(shí)的理解也會(huì)有所偏差,但這并不是阻止知識(shí)傳播的理由。在傳授前沿知識(shí)過(guò)程中,教師必須把握好度,應(yīng)以滲透為主,將教學(xué)重點(diǎn)放在方法與思想的熏陶上,不要可以去強(qiáng)調(diào)公式推導(dǎo)的重要性,只有這樣,才能避免物理教學(xué)變成呆板化。
3.采取簡(jiǎn)單明了的方式傳授物理前沿知識(shí)
物理知識(shí)具有較高的復(fù)雜性,其中抽象問(wèn)題較多,再加之各種物理公式和假設(shè)論調(diào),在一定程度上提高了學(xué)習(xí)與理解物理知識(shí)的難度,如不將復(fù)雜問(wèn)題簡(jiǎn)單化,則會(huì)影響學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性,無(wú)法更好地認(rèn)知物理學(xué)。但如果能將復(fù)雜的物理理論簡(jiǎn)單明了地講解出來(lái),則可以解決上述問(wèn)題。例如,教師在講解混沌理論時(shí)可以先講解大角度單擺,然后在逐漸深入,由簡(jiǎn)入繁,使學(xué)生逐步掌握知識(shí)要點(diǎn),從而激發(fā)學(xué)生的求知欲望和自我成就感。
四、結(jié)語(yǔ)
綜上所述,教師要想提高中學(xué)物理教學(xué)質(zhì)量,首先應(yīng)充分了解中學(xué)物理教學(xué)前沿知識(shí)的特性,然后根據(jù)其特性歸納、總結(jié)前沿知識(shí),找出教學(xué)過(guò)程中前沿知識(shí)的教學(xué)方法。除上述方法外,教師還應(yīng)鼓勵(lì)學(xué)生增加課外閱讀量,培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的能力,可以定期組織學(xué)生開(kāi)展日常活動(dòng),使學(xué)生在生活中體悟物理知識(shí)帶給人們的幫助,從而激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的動(dòng)力,更好地促進(jìn)學(xué)生對(duì)物理知識(shí)的了解與掌握。
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