陳靖

摘要：通過(guò)把最新科學(xué)前沿成果引入課堂教學(xué)，以及學(xué)生積極主動(dòng)調(diào)研并參與教學(xué)，不但拓展了學(xué)生的知識(shí)面，同時(shí)激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)能力。

關(guān)鍵詞：大學(xué)物理；教學(xué)研究；科學(xué)前沿

中圖分類號(hào)：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1674-9324（2017）29-0236-02

隨著科技的日益發(fā)展，物理課程的內(nèi)容不能一成不變。在教學(xué)內(nèi)容改革時(shí)，要突破原有框架的束縛，根據(jù)專業(yè)需求，并結(jié)合學(xué)生的實(shí)際學(xué)習(xí)情況，來(lái)決定大學(xué)物理課程體系的框架，從而適應(yīng)現(xiàn)代科學(xué)發(fā)展對(duì)非物理專業(yè)人才培養(yǎng)的總體要求。教材建設(shè)與科學(xué)技術(shù)的發(fā)展相比，總是具有一定的滯后性，特別是物理領(lǐng)域的一些最新研究成果，很難涵蓋在教材中。這就要求教師把近年來(lái)具有時(shí)代特點(diǎn)的最新研究成果，通過(guò)穿插和滲透為大學(xué)物理教學(xué)內(nèi)容“增肥”。并根據(jù)教學(xué)內(nèi)容提出有關(guān)問(wèn)題，讓學(xué)生查閱資料，積極思考，歸納總結(jié)，調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性。

一、引入最新物理領(lǐng)域研究成果

學(xué)以致用，課程的實(shí)用性是學(xué)生是否愿意主動(dòng)學(xué)習(xí)的主要因素之一。雖然物理的應(yīng)用處處可見(jiàn)，但是通過(guò)大學(xué)物理教學(xué)說(shuō)明物理學(xué)的應(yīng)用價(jià)值似乎不是很容易。特別是物理領(lǐng)域的一些最新研究成果，在課堂上如果能穿插進(jìn)去，一方面能夠擴(kuò)大學(xué)生的知識(shí)面，另一方面可以很好地調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性。下面舉幾個(gè)例子說(shuō)明，希望起到拋磚引玉的作用。例一，高壓物理。我們知道化學(xué)成分、壓強(qiáng)和溫度是決定材料性質(zhì)的三大主要因素，壓力使得組成材料的原子之間的間距變小，從而改變物質(zhì)內(nèi)部原子或分子間的相互作用勢(shì)能，產(chǎn)生壓力誘導(dǎo)的新結(jié)構(gòu)和新性質(zhì)的高壓新相，為發(fā)展新概念、新理論和探索新材料提供了新的源泉。目前第一性原理計(jì)算方法，結(jié)合高壓實(shí)驗(yàn)測(cè)量致力于開展典型凝聚態(tài)物質(zhì)的高壓性能研究。其中高壓研究領(lǐng)域方面取得了一些很有價(jià)值的研究成果，特別是近幾年發(fā)表在《自然》和《科學(xué)》的相關(guān)論文，例如，常壓下絕緣體碘在超200GPa的壓強(qiáng)下變?yōu)橐环N導(dǎo)體；惰性氣體氙在100GPa時(shí)變?yōu)閷?dǎo)體；氧氣被壓制成固態(tài)后，再加壓到一定程度就會(huì)變成超導(dǎo)態(tài)的氧；氫氣在200GPa以上可以被壓制成金屬氫；高壓下金屬可以和惰性氣體發(fā)生化學(xué)反應(yīng)生成化合物；高壓下金屬鈉從導(dǎo)體變?yōu)榻^緣體等。這些研究成果可以拓寬人們對(duì)物質(zhì)狀態(tài)的理解，獲得多種常壓難以發(fā)現(xiàn)的新現(xiàn)象和新效應(yīng)，為深入認(rèn)知物質(zhì)結(jié)構(gòu)、性質(zhì)及其變化規(guī)律，為發(fā)展新的物理理論、發(fā)現(xiàn)新的物理規(guī)律提供了原型和知識(shí)儲(chǔ)備。例二，量子反?；魻栃?yīng)。清華大學(xué)、中科院物理所等研究人員聯(lián)合組成的團(tuán)隊(duì)由薛其坤院士領(lǐng)銜，在實(shí)驗(yàn)中量子反?；魻栃?yīng)被首次觀測(cè)到，這是物理學(xué)領(lǐng)域基礎(chǔ)研究的一項(xiàng)重要科學(xué)發(fā)現(xiàn)，并且是中國(guó)科學(xué)家獨(dú)立觀測(cè)到的一個(gè)重要物理現(xiàn)象。這項(xiàng)成果發(fā)表在《科學(xué)》雜志上，引起了全世界該領(lǐng)域科研人員的關(guān)注，它的意義在于根據(jù)此項(xiàng)研究發(fā)現(xiàn)，有可能發(fā)展新一代低能耗晶體管和電子學(xué)器件，電腦的發(fā)熱和能量耗散問(wèn)題可以很好的解決，從而有可能推動(dòng)信息技術(shù)的進(jìn)步。這是物理學(xué)領(lǐng)域一個(gè)很有價(jià)值的研究發(fā)現(xiàn)，在中央電視臺(tái)新聞?lì)l道以及北京電視臺(tái)都有相關(guān)報(bào)道。在講解霍爾效應(yīng)的時(shí)候，可以把相關(guān)的視頻在課堂上展示，讓學(xué)生在非常輕松的氛圍中理解抽象的物理理論，同時(shí)接觸到該領(lǐng)域的研究前沿，可以很好的激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，加深對(duì)相關(guān)物理理論的理解。

二、學(xué)生參與調(diào)研

現(xiàn)有教材所選擇的內(nèi)容，大部分是按照公認(rèn)的理論體系編寫的規(guī)范化內(nèi)容。在教學(xué)中，教師除既要重點(diǎn)講解教材上的這些內(nèi)容，還要兼顧教材之外有差異或某些方面對(duì)立的觀點(diǎn)和理論。特別是一些最新研究成果，往往與我們傳統(tǒng)的認(rèn)識(shí)存在較大差異，因此需要教師對(duì)這些研究成果的進(jìn)行調(diào)研、分析，給學(xué)生提供探討、批判的線索。在討論和探索的過(guò)程，引導(dǎo)學(xué)生從中進(jìn)行學(xué)習(xí)，這樣的方式有助于調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，并培養(yǎng)學(xué)生的探索能力和科學(xué)批判精神。在教學(xué)中可以采取一些具體措施，比如在講解一些最新科學(xué)研究成果相關(guān)的理論時(shí)，可以讓學(xué)生做一些相關(guān)的調(diào)研工作，例如高壓下NaCl可以形成別的配比的化合物NaCl3、Na3Cl2、Na2Cl、Na3Cl等新型的化合物，那么這些化合物是如何穩(wěn)定存在的，性質(zhì)是什么以及有哪些潛在的應(yīng)用前景？學(xué)生在已有知識(shí)的基礎(chǔ)上，主動(dòng)探索，相互爭(zhēng)論，通過(guò)調(diào)研獲得新知識(shí)，新理論，不但拓展了學(xué)生的知識(shí)面，同時(shí)提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)能力，這樣獲得的知識(shí)是學(xué)生自己主動(dòng)學(xué)習(xí)的結(jié)果，有利于培養(yǎng)學(xué)生的自信心和解決問(wèn)題的能力。這不僅是一種學(xué)習(xí)能力的培養(yǎng)，而且為學(xué)生以后從事科學(xué)研究打下一定的基礎(chǔ)。

三、學(xué)生參與教學(xué)

在大學(xué)階段，大學(xué)生要徹底轉(zhuǎn)變?cè)诟咧袝r(shí)老師講學(xué)生聽(tīng)的學(xué)習(xí)狀態(tài)，避免“兩耳不聞窗外事，一心只讀圣賢書”的學(xué)習(xí)狀態(tài)，要在實(shí)踐中鍛煉自己，發(fā)揮學(xué)生的主觀能動(dòng)性。教師要引導(dǎo)學(xué)生積極參與教學(xué)活動(dòng)，突出學(xué)生的學(xué)習(xí)主體地位，教師要轉(zhuǎn)變陳舊的教育觀念，最大限度地調(diào)動(dòng)學(xué)生的主觀能動(dòng)性。在教學(xué)中穿插講解最新科學(xué)前沿研究成果，以及通過(guò)學(xué)生的積極主動(dòng)調(diào)研，他們已經(jīng)對(duì)這些處于科學(xué)前沿的問(wèn)題有了較為深入的理解，如果能夠通過(guò)自己的總結(jié)做成幻燈片在課堂上講解，可以將學(xué)生的積極性在課堂上發(fā)揮得淋漓盡致。通過(guò)調(diào)研、做幻燈片以及作報(bào)告等這些系統(tǒng)性的學(xué)習(xí)過(guò)程，本身就比傳統(tǒng)“教師講，學(xué)生聽(tīng)”教學(xué)效果好，并且是關(guān)于科學(xué)前沿問(wèn)題的探討，所以學(xué)生們?cè)敢饣ㄙM(fèi)大量的時(shí)間和精力積極主動(dòng)的完成此工作，這個(gè)過(guò)程的收獲遠(yuǎn)比幾個(gè)學(xué)時(shí)的聽(tīng)課要大的多。近些年互聯(lián)網(wǎng)的飛速發(fā)展，也給學(xué)生的自主學(xué)習(xí)提供了一個(gè)有力的保障，也很好地鍛煉了學(xué)生解決問(wèn)題的能力。

四、結(jié)語(yǔ)

一個(gè)成功的教學(xué)活動(dòng)，并不在于在課堂上教給學(xué)生多少既定問(wèn)題的答案，而在于引發(fā)了學(xué)生多么強(qiáng)烈的自主追求和創(chuàng)造的沖動(dòng)，在于通過(guò)這一活動(dòng)給學(xué)生拓展了多大的自主進(jìn)行創(chuàng)造性學(xué)習(xí)活動(dòng)的天地。通過(guò)把科學(xué)前沿成果引入課堂教學(xué)，以及學(xué)生積極參與教學(xué)的方法，不但拓展了學(xué)生的知識(shí)面，更為重要的是學(xué)生能從中鍛煉自己解決問(wèn)題的能力，激發(fā)學(xué)習(xí)熱情。當(dāng)然對(duì)教師也提出了更高的要求，需要我們不斷關(guān)注物理領(lǐng)域的最新科研成果，新發(fā)現(xiàn)，不斷更新自己的知識(shí)體系。近幾年來(lái)的教學(xué)實(shí)踐表明，我們把相關(guān)科學(xué)前沿問(wèn)題引入到大學(xué)物理教學(xué)中的探索是成功的，深受學(xué)生的歡迎，拓寬了學(xué)生的知識(shí)面，培養(yǎng)了學(xué)生解決問(wèn)題的能力，激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，并且很好地適應(yīng)了新時(shí)期高等院校對(duì)人才培養(yǎng)的要求。

參考文獻(xiàn)：

[1]曹英偉，李志學(xué).大學(xué)生主動(dòng)參與教學(xué)活動(dòng)環(huán)境的構(gòu)建[J].航海教育研究，2007，（1）：80-82.

[2]羅志環(huán)，劉巖，徐初東，鄧海東.提高學(xué)生的大學(xué)物理學(xué)習(xí)興趣的探究[J].科學(xué)教育，2009，（2）：22-23.

[3]葉建柱.論大學(xué)物理教學(xué)中的科學(xué)方法教育[J].溫州師范學(xué)院學(xué)報(bào)，2000，（6）：71-74.

Abstract：In this paper，we introduce the latest scientific frontier and lead the students to actively research，participate in college physics teaching.This will expand the students' knowledge，inspire the students'learning enthusiasm，and improve the students'learning ability.

Key words：college physics；teaching exploration；frontiers of science