張磊

摘要：人教版高中課程標準系列教科書中，編者在教學內(nèi)容上為高中學生精心開設(shè)了若干面對現(xiàn)代物理的窗口。在處理這些教學內(nèi)容時，如何進行恰當?shù)慕虒W設(shè)計，做到在課程目標的三個維度上達到最優(yōu)化，進而解決學生學習的困難，這是值得每一位物理教師思考的問題。

關(guān)鍵詞：引入階段；規(guī)律探究；入門之課

一、引入階段：以身邊現(xiàn)象引起興趣。以興趣激起理性思維

粗看很平淡、細品卻奇異的現(xiàn)象最容易引起學生的興趣。這樣的現(xiàn)象是否一定需要復(fù)雜、昂貴的實驗儀器和高超的技術(shù)才能展示？新課標指出：教師應(yīng)選擇與學生生活聯(lián)系密切的素材用于教學，教師可以使用可樂瓶、易拉罐、飲料吸管、膠帶紙等生活中常見的物品來做物理實驗。這不僅體現(xiàn)了節(jié)約，更重要的是讓學生意識到他就生活在觸手可及的物理世界中——一個長期以來被描繪成少數(shù)科學家獵奇的場所。

例如，關(guān)于“黑體“這個理想模型，以往教師要么是讓學生閱讀文本后通過對文本語言的理解自己建立，要么是直接用語言解釋。這樣做，學生往往不會理解這個理想模型語言定義背后表達的物理實質(zhì)，更談不上興趣。如果教學設(shè)計中讓學生自己用身邊的簡單材料完成實驗，學生的探索興趣會被一下子激發(fā)出來。設(shè)計如下簡易實驗讓學生觀察：取一段課前放在煤球爐上已加熱的高度炭化的木棍，放在酒精燈上灼燒，然后移開燈焰，自然冷卻，觀察其顏色變化。當學生認真觀察時，會發(fā)現(xiàn)在從未留意的現(xiàn)象中，竟然有著如此豐富的變化！這樣就會激起學生探索其背后規(guī)律的欲望。

二、規(guī)律探究：充分呈現(xiàn)提示矛盾所需的材料。以利于學生自己提示矛盾

高中物理課程中具體目標的三個維度不是各自獨立的，它們都融于同一個教學過程之中。學生作為教學的主體，應(yīng)該盡可能地參與科學過程的素材收集、整理、比較、分析、歸納，直至建立自己的有效認知模式及知識體系框架，其效果要遠好于教師從外部強制灌輸?shù)哪Ｊ脚c框架。自己努力建立的認知模式及知識體系框架，在日后的進一步學習乃至終身進行的科學活動或其他活動中將起到?jīng)Q定性作用。

三、規(guī)律與概念教學：必須遵守認知科學規(guī)律

在此“科學規(guī)律”是廣義所指。除了物理學的規(guī)律之外，應(yīng)該包含其他學科的規(guī)律，特別是教育心理學的規(guī)律。

以人教版《選修3-5》第十七章第一節(jié)“能量量子化”的教學設(shè)計為例，列舉幾點：

在介紹完“黑體”后，可以讓學生討論身邊有哪些物體可以近似視為“黑體”？有哪些現(xiàn)象與之相關(guān)？當學生舉例或解釋存在困難時，教師應(yīng)該引導學生再回顧“黑體”這個理想概念背后的物理實質(zhì)，而不是立即為其提供具體事例。

對于教材中深奧的理論介紹，教師應(yīng)理清其發(fā)展的歷史脈絡(luò)，讓學生循序漸進地理解、掌握?！肮铝⒌纳椒迨谴嗳醪豢暗摹保魏我粋€看似奇峰突起的科學理論的前方總會有一系列的其他理論的丘陵。在介紹普朗克理論的時候，可以回顧前幾次物理學中已經(jīng)為學生所知的突變：伽利略對于亞里士多德運動和力觀點的突破，哥白尼對于“地心說”的突破等。

四、入門之課：重視科學史無前的人文教育價值。伺機進行科學哲學觀的熏陶

這是學習物理的學生正式接受的第一節(jié)涉及量子力學的課。這節(jié)課的內(nèi)容在物理學史上具有突破性革命的意義，而它相對于學生現(xiàn)有的知識、能力水平也是具有突破性的。但以往的教學，往往局限于此，很容易流于“史的敘述”而沒有做到“史的挖掘”。事實上，教師在進行教學設(shè)計時，應(yīng)該充分利用教材文本提供的素材，重視科學史的人文教育價值，伺機進行科學哲學觀的熏陶。

比如，可以安排這樣的討論話題：

1.普朗克理論的提出突破了經(jīng)典物理的哪些傳統(tǒng)？理論的提出者對于自己的理論一開始就充滿信心嗎？由此說明，科學理論地位的確立除了經(jīng)受實踐的考驗，還跟哪些因素有關(guān)？

2.曾經(jīng)人們將哥白尼“日心說”的提出也稱為一場革命，普朗克的“量子論”的提出也是革命，這兩次革命一次是在經(jīng)典力學框架內(nèi)，一次是在由經(jīng)典物理到近代物理的轉(zhuǎn)折點上，很顯然，后一次革命的內(nèi)容讓人們在革命的當時更難接受，為什么會這樣呢？

3.世界是普遍聯(lián)系的，本節(jié)課我們學習了能量的量子化。但是，“量子化”的現(xiàn)象其實早在初中就接觸了，你能列舉一二嗎？

4.“革命”，會有徹底終結(jié)之時嗎？

普朗克理論是在微觀領(lǐng)域?qū)εｎD力學的突破；《選修3-4》中介紹的相對論是在宏觀高速領(lǐng)域?qū)εｎD力學的突破。但普朗克理論、相對論會不會被更新的理論突破呢？宇宙中涉及黑洞、類星體等的許多現(xiàn)象都是現(xiàn)有理論不能徹底解釋或不能解釋的，這對你又有何啟發(fā)？

從這些問題的哲學層面思考，在高二跨高三階段，在學生科學的思想觀、人生觀處于形成階段的熏陶教育價值絲毫不遜于其知識價值。

物理學是從哲學中分化出來的，而長期以來，對于物理學科中的科學哲學觀教育，我們要么是庸俗政治化，要么是忽視。毋庸諱言，與世界其他發(fā)達國家相比，現(xiàn)今中國的科學大師太少了。除去社會、經(jīng)濟等因素，這跟我們物理教育思想的偏差有極大的關(guān)系。在新課程標準頒布實施的今天，我們應(yīng)該補上過去忽視的這個環(huán)節(jié)，為未來具有創(chuàng)造精神的高素質(zhì)的勞動者和大師留下濃濃的人生底色。