林海蘭

[摘要] 隨著時代的發(fā)展,物理技術(shù)也在不斷的發(fā)展,高中物理教學(xué)也應(yīng)該與現(xiàn)代技術(shù)相結(jié)合,體現(xiàn)物理教學(xué)的現(xiàn)代化,以更適應(yīng)新時代的要求,提高課堂教學(xué)效果。本文介紹了筆者對物理內(nèi)容現(xiàn)代化的幾點思考以及現(xiàn)代物理知識的作用。

[關(guān)鍵詞] 高中 物理 現(xiàn)代化

高中物理課程在內(nèi)容上要加強與學(xué)生生活、現(xiàn)代社會及科技發(fā)展的聯(lián)系,反映當(dāng)代科學(xué)技術(shù)發(fā)展的重要成果和新的科學(xué)思想,更要關(guān)注物理學(xué)的進(jìn)步給社會生活的深遠(yuǎn)影響?，F(xiàn)在,我們所用的普通高中課程標(biāo)準(zhǔn)教材都很好地體現(xiàn)了這些思想。在實際的物理教學(xué)過程中,對教學(xué)內(nèi)容現(xiàn)代化有許多嘗試,但在實踐的過程中仍然出現(xiàn)了有的老師對教學(xué)內(nèi)容現(xiàn)代化理解的偏差,甚至有的教師對知識的基礎(chǔ)性與時代性的關(guān)系沒有處理好,從而未能完全達(dá)到“知、情、決完美結(jié)合”的課程目標(biāo)。造成這一現(xiàn)象的主要原因是在教學(xué)中對現(xiàn)代物理觀念、科學(xué)思想、科學(xué)方法認(rèn)識的不足。

一、對物理內(nèi)容現(xiàn)代化的幾點思考

1.讓學(xué)生及時了解最新物理發(fā)展成果

現(xiàn)代物理指的是從1896年貝克勒爾發(fā)現(xiàn)鈾的天然放射性以來物理學(xué)研究所取得的成果。1905年,愛因斯坦創(chuàng)立了狹義相對論,先后在普朗克、愛因斯坦、玻爾、德布羅意、海森伯、薛定諤、玻恩等多人的努力下,創(chuàng)立了量子論和量子力學(xué)。經(jīng)過近半個世紀(jì)原子物理、核物理的研究,20世紀(jì)40年代,人類掌握了核能的奧秘,人類社會進(jìn)入了“原子時代”。1916年,愛因斯坦發(fā)表了用一種新觀點來推導(dǎo)普朗克黑體輻射公式的論文,首次提出了受激輻射的概念。今天,激光技術(shù)已廣泛應(yīng)用于尖端科學(xué)研究、工業(yè)、醫(yī)學(xué)、通訊、軍事、藝術(shù)、教育、計算和日常生活。

2.讓學(xué)生知道基礎(chǔ)物理的應(yīng)用對其他學(xué)科的促進(jìn)作用

物理學(xué)的發(fā)展對現(xiàn)代科技有很大的促進(jìn)作用。20世紀(jì),物理學(xué)發(fā)展了原子能、電子、激光、計算機等實業(yè)部門。物理學(xué)在高技術(shù)領(lǐng)域的應(yīng)用有:基因工程技術(shù)的發(fā)明,使人類開始全面進(jìn)入認(rèn)識和改造以人類自己為代表的生命世界;電子計算機的誕生使人類的勞動方式發(fā)生了革命性的變化,開創(chuàng)了人類智力解放的新紀(jì)元;商用核電站的建成,開辟了人類開發(fā)和利用原子能的新時代;人造地球衛(wèi)星的上天,標(biāo)志著人類的活動開始越出地球的限制,跨入向太空進(jìn)軍的新時期。物理學(xué)的發(fā)展還促進(jìn)了自然科學(xué)中其他學(xué)科的發(fā)展,如天體物理、地球物理、化學(xué)物理、生物物理等眾多交叉學(xué)科。

3.讓學(xué)生體會現(xiàn)代物理物理概念與規(guī)律的關(guān)系

隨著物理學(xué)的發(fā)展,經(jīng)典物理學(xué)被不斷賦予新的內(nèi)涵,在此情況下,應(yīng)教育學(xué)生學(xué)會以現(xiàn)代物理學(xué)的觀點來審視經(jīng)典內(nèi)容,用發(fā)展的觀點來看待經(jīng)典物理知識。雖然從牛頓創(chuàng)立經(jīng)典力學(xué)至今,已過去三百多年了,但是經(jīng)典物理學(xué)的許多內(nèi)容仍然是物理教育不可缺少的基礎(chǔ),然而,隨著物理學(xué)的發(fā)展,人們對它們的理解比以前深刻得多了,豐富得多了。這樣的內(nèi)容也必須在現(xiàn)代的觀念上賦予新的認(rèn)識。例如,質(zhì)量是經(jīng)典物理學(xué)的一個重要概念,它是物質(zhì)的一個基本屬性。在經(jīng)典力學(xué)中,質(zhì)量首先被看作是物體所含物質(zhì)多少的量度。一個質(zhì)點組的總質(zhì)量被理所當(dāng)然地看成是各個質(zhì)點質(zhì)量之和。但是,在相對論中,質(zhì)量是與運動狀態(tài)有關(guān)的一個物理量。兩個具有相同能量E且沿相反方向運動的自由光子,其總質(zhì)量是2E/c2(c是光速);而當(dāng)它們沿相同方向運動時,總質(zhì)量卻是零。因此,從現(xiàn)代物理學(xué)的觀念上看,質(zhì)量仍然是一個重要的物理量,但比經(jīng)典質(zhì)量具有了更豐富的內(nèi)涵。

二、現(xiàn)代物理知識的作用

1.有助于激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)動機

學(xué)習(xí)興趣是學(xué)生學(xué)習(xí)的強大內(nèi)在動力,現(xiàn)代物理知識能夠展現(xiàn)物理的內(nèi)在美,因為物理規(guī)律本身的簡單、和諧和統(tǒng)一就是對于自然美的充分展現(xiàn)。例如,萬有引力定律的發(fā)現(xiàn)實現(xiàn)了天和地的統(tǒng)一,電磁場理論的建立使電、磁、光得以統(tǒng)一,而能量轉(zhuǎn)化與守恒定律的發(fā)現(xiàn)則說明自然界整個運動的統(tǒng)一。通過對現(xiàn)代物理知識發(fā)展及應(yīng)用的介紹,可使學(xué)生意識到物理學(xué)是一門處于不斷發(fā)展中的學(xué)科,增強學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣。

2.有助于激活學(xué)生熱情

愛因斯坦說過,“提出一個問題比解決一個問題更難”。在教學(xué)中適當(dāng)講一些現(xiàn)代物理學(xué)的新事物,讓學(xué)生多聽一些,多見一些尚未形成定論、尚未研究清楚的東西,有利于啟發(fā)學(xué)生的思維,激發(fā)學(xué)生的問題意識和探索熱情。在講“電荷及其守恒定律”及“磁現(xiàn)象和磁場”這兩節(jié)內(nèi)容時,老師可以告訴學(xué)生,在電學(xué)中正負(fù)電荷都可以單獨存在,但是將磁鐵分割多少次都是磁南極和磁北極同時存在。那么教學(xué)中老師就可以啟發(fā)同學(xué)們大膽猜測,自然界中有沒有磁單極子存在呢?然后老師可以告訴同學(xué)們,在1931年,著名物理學(xué)家狄拉克就大膽預(yù)言,在微觀世界里存在著只有一個磁極的粒子——磁單極子,按照這種理論,電和磁的相似性將會更加完美,目前科學(xué)家們正在努力尋找磁單極子。

3.有助于學(xué)生建立超前的物理思想

科學(xué)上每一次重大的變革,總是以科學(xué)觀念、科學(xué)思想的突破為先導(dǎo),正如愛因斯坦所指出:“在創(chuàng)造一個物理學(xué)理論時,基本觀念起了主要作用”。中學(xué)生由于知識所限,許多現(xiàn)代物理知識無法接受,但可以采取適當(dāng)?shù)姆椒ㄗ寣W(xué)生理解、接受現(xiàn)代科學(xué)思想、觀念。但是中學(xué)物理教材中經(jīng)典物理理論過多、現(xiàn)代知識過少,只是體現(xiàn)直觀的、經(jīng)驗的科學(xué)思想和實驗的、邏輯的科學(xué)思想。如果學(xué)生長期接受這樣的熏陶,頭腦中就會牢固樹立經(jīng)典物理觀,以后很難建立起現(xiàn)代物理的思想和觀念。

總之,學(xué)生在日常生活中接觸到的物理世界是豐富多彩的,有自然界的物理現(xiàn)象,有生產(chǎn)技術(shù)中的物理問題,日之所見,耳之所聞,都可以成為我們中學(xué)物理教材編寫和教師感性知識的來源。在實際教學(xué)中,豐富多彩的物理學(xué)習(xí)資源可以使學(xué)生對物理產(chǎn)生親近感,從而喜歡上物理;選擇開放的、形式多樣的學(xué)習(xí)內(nèi)容,可以為學(xué)生個性化發(fā)展和今后的選擇奠定基礎(chǔ);而通過切實可行的探究和體驗,則有利于三維課程目標(biāo)的實現(xiàn)。我相信,隨著新課程改革的逐步深入,中學(xué)物理教學(xué)一定可以跟上時代的發(fā)展、物理學(xué)的進(jìn)展,滿足當(dāng)今人才培養(yǎng)的需要。

參考文獻(xiàn):

[1]劉澤培.試論計算機輔助中學(xué)物理教學(xué)的發(fā)展途徑[J].物理教師, 1998,(06).