淺談前沿物理走進(jìn)中學(xué)物理教學(xué)
如今科學(xué)技術(shù)發(fā)展迅速，我國物理學(xué)也發(fā)展得有聲有色，2016年在中國科學(xué)院高能物理研究所所長的帶領(lǐng)下，大亞灣中微子實(shí)驗(yàn)團(tuán)隊獲得基礎(chǔ)物理學(xué)科學(xué)突破獎，成績喜人。作為為社會生產(chǎn)力輸送人才的教育界，尤其中學(xué)物理教學(xué)工作者，必須提高自己的知識儲備，隨時儲備物理相關(guān)的前沿信息，將物理前沿課題，使先進(jìn)的科技成果結(jié)合基礎(chǔ)物理教學(xué)滲入到課堂，學(xué)生耳濡目染，開拓了眼界，并使學(xué)生盡早地學(xué)會思考復(fù)雜現(xiàn)象背后的奧妙，不斷形成自己對物理學(xué)科特有的學(xué)習(xí)方法。本文以中學(xué)物理教師的視角，談?wù)勗鯓幼霾拍茏屒把匚锢碜哌M(jìn)中學(xué)物理教學(xué)過程。
1、物理教師要提高自身文化素質(zhì)
在新課程改革的大背景下，當(dāng)代教師一定要注重自身學(xué)習(xí)以及接受能力的提高。教師不能再只關(guān)注課本上的知識，傳統(tǒng)的教學(xué)中，一般通過課堂灌輸，教學(xué)手段、教學(xué)方式和教學(xué)內(nèi)容一成不變，致使形成了教師教學(xué)的傳統(tǒng)慣性，教師教，學(xué)生記與學(xué)，這就導(dǎo)致學(xué)生學(xué)習(xí)物理強(qiáng)烈的被動性。物理學(xué)本身滲透于生活中，與數(shù)學(xué)，生物，化學(xué)，語文等學(xué)科都有緊密的聯(lián)系。比如《行星的'運(yùn)動》一節(jié)的學(xué)習(xí)，物理學(xué)家開普勒通過代數(shù)的方法總結(jié)行星運(yùn)動的三大定律，高三物理涉及的放射性同位素追蹤原理應(yīng)用到基因診斷中檢測疾病的DNA探針技術(shù)，化學(xué)中氧化還原反應(yīng)的本質(zhì)就是電子發(fā)生轉(zhuǎn)移，語文學(xué)科中，古詩詞當(dāng)中蘊(yùn)含很多物理現(xiàn)象，比如李白的《早發(fā)白帝城》中描寫輕舟穿過重山時，就涉及了參考系，相對運(yùn)動的知識。將學(xué)科間知識聯(lián)系并運(yùn)用能提高學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣，引發(fā)學(xué)生深入思考現(xiàn)象的本質(zhì)。這就需要教師們，具備廣博的知識，熟悉學(xué)科知識，以引發(fā)并滿足學(xué)生的好奇心和求知欲。并且物理教師自身專業(yè)性知識一定要準(zhǔn)確，扎實(shí)，牢靠，才能得到學(xué)生的信任。
教師自身文化素質(zhì)提高的同時，也要不斷鍛煉自己的接受能力，科技發(fā)展迅速，知識不斷更新，教師要能及時學(xué)習(xí)不斷向?qū)W生傳遞新信息，及時關(guān)注科研動態(tài)，科研成果，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情以及學(xué)習(xí)動力。
2、教師要培養(yǎng)自身的科研精神
一名優(yōu)秀的教師不能光講授，解說課程，而是要啟發(fā)學(xué)生主動探究，深入理解知識點(diǎn)。教師要做到很好的啟發(fā)學(xué)生，自身就要鉆研知識點(diǎn)，備課過程中，對知識點(diǎn)要不斷從學(xué)生當(dāng)時所具備的知識儲備給自己的教學(xué)設(shè)計環(huán)節(jié)，教學(xué)過程多提質(zhì)疑，思維一絲不茍，力求教學(xué)過程設(shè)計邏輯性強(qiáng)，學(xué)生從感性上、理性上逐漸接受。讓學(xué)生在學(xué)習(xí)以及探究過程中，潛移默化地感受到老師的邏輯思維，并逐漸讓自己也具備這些素質(zhì)。教師要多讀文獻(xiàn)，可以學(xué)習(xí)大學(xué)物理使自己的知識認(rèn)知深度站在一個高度上，更要了解物理學(xué)史，這樣在教學(xué)過程中，就會使自己的教學(xué)豐富，有趣，對課堂的把握游刃有余。
3、恰當(dāng)?shù)匾肭把乜茖W(xué)
設(shè)計課堂時，教師要找尋難度適中的課堂切入點(diǎn)，找尋身邊的科學(xué)現(xiàn)象和科學(xué)成就引入課堂。介紹前沿科學(xué)時，要注意引入科學(xué)的思維方式，并讓學(xué)生了解更多的科技手段。比如，北京的教師在進(jìn)行高中物理選修3—1回旋加速器的教學(xué)時，可以引入中科院北京高能物理研究所從衛(wèi)星云圖中就可以看出是由長202米的直線加速器，周長240米的圓型加速器等部件構(gòu)成。并介紹北京正負(fù)電子對撞機(jī)投入運(yùn)行，為中國粒子物理和同步輻射應(yīng)用提供基本研究實(shí)驗(yàn)手段和條件，成為跨部門、跨學(xué)科共同享用的實(shí)驗(yàn)研究基地，使中國高能物理研究進(jìn)入了世界前沿等信息。讓學(xué)生們感知身邊的科學(xué)前沿，對科技產(chǎn)生興趣，對身邊所處的環(huán)境產(chǎn)生興奮感，促使學(xué)生平時逐漸養(yǎng)成主動觀察身邊的現(xiàn)象的習(xí)慣。
在對知識點(diǎn)的教學(xué)時，教師可以在介紹與本堂課知識點(diǎn)相關(guān)的前沿物理的同時，教師要創(chuàng)新性引導(dǎo)學(xué)生制作簡易的模擬實(shí)驗(yàn)，來讓學(xué)生再現(xiàn)科研過程，探究過程。這樣，學(xué)生既提高了動手能力和科研能力，又對所學(xué)知識點(diǎn)理解深刻，不僅知道物理概念是什么，而且知道為什么，怎么用，用在哪。這樣，整個教學(xué)過程，學(xué)生不僅知識點(diǎn)掌握，而且鍛煉了思維，逐漸形成物理思維，將知識學(xué)活。
引導(dǎo)學(xué)生課后查閱資料，將自己所學(xué)的知識及時地對應(yīng)到科技應(yīng)用中，使學(xué)生逐漸學(xué)會關(guān)注前沿科學(xué)，并且意識到科技發(fā)展迅速，知識不斷更新，要鍛煉接受能力，不斷開拓眼界，不斷接受新的科學(xué)前沿，比如2015年諾貝爾物理學(xué)獎頒布給中微子震蕩的發(fā)現(xiàn)，這一發(fā)現(xiàn)說明粒子物理的標(biāo)準(zhǔn)模型理論是需要繼續(xù)進(jìn)行完善的。因此，學(xué)生也能在這個過程中用辯證的思維去思考問題，并能發(fā)現(xiàn)自己的興趣，培養(yǎng)自己的能力。
通過以上幾點(diǎn)的介紹，可以發(fā)現(xiàn)教師將前沿科技引入課堂，不僅有利于教師自身的專業(yè)成長，更有利于培養(yǎng)學(xué)生搜集查閱資料的能力，提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，促使學(xué)生自主性學(xué)習(xí)，培養(yǎng)學(xué)生善于觀察，勇于發(fā)現(xiàn)，敢于創(chuàng)新，敢于探索的科學(xué)精神。因此，將前沿物理學(xué)引入課堂是十分必要的。
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