1、高中物理教學與物理前沿    高中物理教學與物理前沿高中物理教學與物理前沿1 理論內容的分析當代物理前沿理論主要包括：粒子物理和量子場論，超弦理論和場論，引力理論與宇宙學，凝聚態理論，生物物理，原子核理論和原子分子理論，量子物理和量子信息理論等等。這些新的理論在物理教材中都有著不同程度的體現。比如，在萬有引力的章節中，就對四種相互作用力和引力場進行了系統的介紹，讓學生對場理論有了一個比較初步的了解，而不僅僅局限于引力場；在學習簡諧運動的內容時，對單擺的非線性運動及混沌理論進行了介紹，使學生對物體運動的復雜性有了直觀的認識這些新的理論不僅能豐富學生對物理理

2、論的認識，更能激發他們對這些尚不完善理論的好奇心，從而增加他們學習物理的興趣。2 中學物理教師應補充新知識，提高自身的文化素養由于歷史的原因，目前絕大多數的中學物理教師是在狹窄的專業模式中培養出來的，教師在大學時代學習的知識很多已經陳舊、過時，如果試圖靠吃老本，那是絕對行不通的。現代社會青少年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，但也給他們帶來了各種新問題，他們希望從教師那里找到正確答案。“要想給學生一杯水，教師就得有一桶水”。如今學生這個“杯子”越來越大了，如果教師還靠自己桶里原來那么點水，怎么能夠舀給學生呢？更重要的是，我們應有一桶流動的水，常言說，流水不腐，即我們

3、的知識應該吐故納新，使我們擁有一桶永遠是新鮮、富有營養、受學生歡迎的高質量的水。 <楊振寧教授曾經指出：“中國的研究生興趣太窄，對物理學方面的興趣太窄，對一般的事物的興趣也顯得太窄我覺得這是一個不好的普遍現象。”這種興趣狹窄的普遍現象的造成，不是一朝一夕形成的，這當中也有因我們中學物理教師的知識陳舊、知識面狹窄而應負的不可推卸的責任。隨著“3+”高考模式在全國的普遍推廣，各學科之間相互聯系、相互滲透的趨勢日益明顯，這就更要求我們中學物理教師要注意利用一切機會充實自己，擴大自己的知識面，提高自身的文化素養，在掌握精深的專業知識基礎上，廣泛涉獵相關學科的知識，如生命科學、文史知識、教育理論知

4、識等。無論社會如何發展，豐富的知識底蘊、廣博的信息含量始終是教師取得成功的基礎之一。20世紀的物理學已取得的成就是極其輝煌的。時至今日，物理學仍是一門充滿生機和活力的學科，它的創造性進展仍日新月異，整個物理學，在21世紀將有一個更加輝煌的發展。由于物理學研究對象的擴展，從宏觀到微觀，從傳統的物理過程到化學過程，從無生命到有生命，以至很難用傳統的眼光來界定什么是物理學了。正如國外物理學家風趣地說：“什么是物理學？物理學家所做的工作就叫物理學。”例如，1995年在我國廈門召開的第十九屆國際統計物理學大會，有相當一部分論文的題目看起來不大像物理學，如“心率、蟑螂、曲折的河流、文字的存儲”等。今天的物

5、理學已代表著一套獲得知識、組織知識和運用知識的有效步驟和方法，把這套方法運用到什么問題上，這問題就成了物理學。2001年3月2日，江澤民等黨和國家領導人到北京展覽館參觀了“863”計劃15周年成就展，在展區內陳列著“世界上第一輛載入高溫超導磁懸浮實驗車”，“長了人耳的老鼠”，“種在海水里的蔬菜”，“高溫氣冷實驗堆”等。這些成就均可劃歸到物理學的范圍內，從這種發展趨勢來看，中學物理教師必須跟蹤物理學的前沿進展，按照物理學發展的趨勢，改變我們單一的知識結構，以適應新形勢的要求。 3 了解科學發現的本來面目，引導學生立志創新、獻身科學我們在教學中一味強調科學家是“發現”而非“發明”了科學真理，就好像

6、真理是先驗的、與人無涉的存在，就算不被此科學家發現，也必然會被彼科學家發現一樣。“先驗論”歪曲了科學發現的真實過程，嚴重貶低了科學家的創新，更為嚴重的是，似乎還容易使學生滋生惰性，產生對文本及教師的盲信盲從和過度依賴，喪失其在科學中實現自我的使命感。科學發現真的與人無關嗎？果真如此的話，科學豈不等同于考古學，終有發現窮盡的時候？1997年美     高中物理教學與物理前沿(2)國出版了資深科學記者約翰霍根（J.horgan）撰寫的科學的終結一書，作者在訪問了許多知名學者之后就斷言：科學（尤其是純科學）已經終結，偉大而又激動人心的科學發現時代已一去不復返了

7、，一切自然科學都到了散     由此看來，所有“科學終結說”的宣言或預言均只是人為的虛妄，因此就不能讓學生耽于神話，由此滋生惰性、不思進取。前沿物理體現了對前人的質疑與超越，在本質上是一種前喻文化。有意識地將其滲透于教學中，既可以讓學生了解科學發展的本來面目，也有利于打破后喻文化的禁錮，幫助學生認識到，物理學遠未達臻完美，尚有許多未知在等著他們去發現、去創新。物理學仍然大有可為，物理學是值得他們獻身的事業。4 中學物理教學滲透現代物理前沿知識的方法中學物理教學中，滲透現代物理前沿知識，不僅要求內容上使學生容易接受，在教學方法上更應符合學生的認知特點，選擇

8、適宜的方式方法和教學手段。過去那種灌入式教學方法顯然不行，課堂教學的一般方法也不盡合適，那么，如何滲透現代物理知識呢？4.1 充分利用電腦多媒體教學手段。電腦多媒體輔助教學（CAI）是現代教學技術中最先進的一種方法，它具有直觀形象、生動活潑、聲像并茂的特點，利用它可以實現人機交互、化難為易、化繁為簡、化靜為動、化抽象為直觀，提高學生的興趣和注意力，從而提高現代物理知識的滲透效果。比如，現代分形理論是認識自然界真實面目的一個有力工具，對它的滲透，如果只講抽象的概念，就學生的認知水平，難以理解和接受。如果利用電腦演示給學生，那奇妙的圖像、美麗的色彩，那無盡的分形、無窮的變幻，必將給學生帶來極大的驚

9、喜，激起學生的好奇心和求知欲，調動起學生探求真理，崇尚科學的熱情和興趣。 < 4.2 錄相手段的應用。錄相教學是電化教學的一種常用手段，它同樣具有聲像并茂的特點，且直觀形象，生動有趣。在中學物理教學中，利用錄相手段進行現代物理前沿知識的滲透，是一種難得的好方法。問題是錄相資料從何而來，靠自己制作顯然有很大局限性和困難，不妨從電視節目中或從專題性科普知識節目中進行裁錄，在教學中，適時地通過錄相課的形式，放給學生觀看，會收到良好的效果。比如，中央電視臺制作的“黑洞之迷”、“宇宙大爆炸理論”等節目，都是很好的錄相教材，如果能利用網絡資料，當然更好。4.3 通過活動課程，滲透現代物理知識。在中學物理教學中，適當開展豐富多彩的活動，來滲透現代物理知識，不失為一種好方法。比如，組織學生參觀科技展覽；開展常規性的科技活動；聘請科學家做科普講座、報告等，另外，也可通過讀書競賽、辦黑板報等形式，對學生進行現代物理知識的滲透，使他在活動中受到潛移默化的。長期對前沿物理教學的相對忽略，導致了科學教育的“片斷化”。物理教育成了物理“斷代史”的教育，使學生只知物理學的昨天，不知物理學的今天，不見物理學的明天。可見，在中學物理教學中滲透現代物理前沿知識既有它的必要性