在高端贯通项目物理教学中引入现代物理

刘晓敏

摘 要 知识经济时代，科技迅猛发展，现代物理尖端技术更新迅速，要使学生适应当今世界的发展要求，学有所用，就必须将物理教学与现代物理相结合，将现代物理渗透于高端贯通项目物理教学。本文阐述了在高端贯通项目物理教学中渗透和引入现代物理学的必要性和原则，并提出将高端贯通项目物理教学与现代物理教学相结合的途径。

关键词 高端贯通物理教学 现代物理 渗透

物理学分为经典物理学与现代物理学，现代物理学是自20世纪以来在经典物理学基础上发展起来的以相对论、量子力学为基础的物理学。物理学是现代科学技术的基础，物理教学只有跟上时代的要求，与现代物理知识前沿及发展动态相结合，才能优化学生知识结构，使学生适应迅速发展的现代科技。物理教学现代化已成为职业教育改革的大势所趋，是时代发展的必然要求。物理教学要体现“时代性、基础性、选择性”的基本理念，就本质而言便是现代物理与中学物理教学要有机结合。因此，高端贯通项目物理教师应跟踪现代物理学的进展，在教学中全方位地体现现代物理精神，促成学生了解现代科技前沿、激发学生学习兴趣、培养学生的生活意识和能力。

1 在高端贯通项目物理教学中渗透和引入现代物理的必要性

1.1 响应职业教育课程改革需要，促进教学内容现代化

职业教育改革要求教学紧跟时代的步伐，凸显知识的现代化，并且要求教学要紧密联系生活与社会，让学生学以致用。职业教育的教学理念更加注重对学生应用性和实践性能力的培养。基础文化课学习的最终目的是提高学生的科学素养和学习能力，为学生专业课的学习打下基础。知识经济时代，科学技术更新迅速，仅仅要求学生掌握经典物理知识的教学是“闭门造车”的教学，学生无法了解科研动态和新兴科技，容易造成学生与现代社会的脱节，这就完全背离了职业教育基础文化课教育的初衷。

《新课程标准》提出“要处理好经典物理与近代物理的关系，适当增加近代物理的内容，并在经典物理知识的教学中注意渗透近代物理的观点，开阔学生的思路和眼界”。高端贯通项目以“适应首都经济社会发展和产业结构升级以及城市管理现代化需要”为目标，在这一目标导向下，在高端贯通物理教学中多介绍一些现代科学技术新成果，并将新成果的应用与物理原理相结合，使现代物理融会贯通于经典物理教学过程中，是物理学发展的必然趋势和职业教育基础文化课改革的应然要求。

1.2 激发学生的学习兴趣，提高学生学习物理的积极性

爱因斯坦提出“兴趣和爱好是最好的老师”。只有对物理产生兴趣，才能乐于学习。乐学可以提高学生学习的积极性。《吕氏春秋Y屛芡健分刑岬剑叭酥椴荒芾制渌话玻荒艿糜谄渌焕帧N忠樱纱驼撸克洳恍ふ哂倘羧爸晃嘁樱纱恍ふ撸克湎驼哂滩荒芫谩7粗钊饲椋虻盟匀把б印！盵1]意即当学习成为一件乐事时，所有的人都乐于从事，否则即便从事了，也不能持久。现代教育学和心理学研究表明：人的活动受一定的内在动机支配，而人的内在动机表现为人的兴趣和意向。对学生的学习起关键作用的因素是学生的兴趣，因此物理教学应激发学生学习兴趣，寓教于乐，提高学生学习物理的积极性。只传授经典物理知识的教学很难激发学生的求知欲和创造欲，相反枯燥繁琐的物理知识会给学生带来读不懂的烦恼。这样的物理是死的物理，培养出的学生仅仅为应付考试而学习。而考什么学什么的物理教学已无法适应当今社会对人才培养的需求，我们更需要能力型、应用型、创新型的人才。

在高端贯通物理教学中引入现代物理知识，可以让学生将经典物理知识与现代物理应用联系起来，以实现培养具有较高文化素质和综合职业素养的国际化、复合型、创新型高端技术技能人才。学生通过了解抽象物理知识的现实应用，了解物理的内在美，感受物理的神奇魅力，改变现代物理遥不可及的观念，深刻体会物理知识的现实意义和实用价值。

1.3 拓宽学生的知识面，培养学生更广阔的视野

科学在朝着多个方向发展，现代科技的迅速更新使我们无法对所有知识都做到样样精通。杨振宁教授指出，“培养博览群书的习惯是很有益的。20世纪的科学在各方面都取得了令人惊叹的进步，而且科学正以惊人的速度不断开拓新的领域，所以没有什么人能什么都懂。那么在这种状态下，你有几种不同的选择。你可以说，我要倾全力于某个狭窄的领域，因为想要什么都懂是不可能的，想要什么都懂必然是浪费时间。但你也可能持另一种不同的看法，说我要扩大知识面，有广泛的兴趣。我认为后者一般来说更容易成功。”[2]知识经济时代，信息量大且更迭迅速，培养学生搜集新近信息并为我所用的能力就至关重要。在高端贯通项目物理教学中渗透现代物理知识与技术，让学生主动查阅、搜集、探索相关知识，可以开阔学生视野，锻炼学生搜集资料的能力。宽广的知识面可以为学生学习物理学新知识提供一定的基础。

1.4 培养学生的创新意识，训练学生的发散思维

创造力是衡量一个国家、一个民族教育水平的重要指标之一。“教师教什么，學生学什么”的教学模式已不能适应时代发展的步调。缺乏创造力的教育是失败的教育。《教育：财富蕴藏其中》中指出，“教育的任务是毫无例外地使所有人的创造才能和创造潜力都能结出丰硕的果实。”[3]在知识变更迅速的今天，在以满足首都产业升级对高端技术技能人才需要为目标的高端贯通项目实施过程中，物理教育迫切需要培养具有主动性和创造性并且能掌握变化的人。

在高端贯通项目物理教学过程中引入现代物理知识，将现代科技成果和重大创造发明充实到教学内容中，可以为学生提供进行创造发明的模板，启发学生在教师有所教的基础上发散思维，勇于创新。

2 在高端贯通物理教学中渗透和引入现代物理的原则

2.1 科学性原则

在高端贯通项目物理教学中渗透和引入现代物理知识，首先应遵循科学性原则。包括教学思想、引入内容、教学方法的正确性与先进性。教师只有正确阐述、解释与高端贯通项目物理相关的现代知识，才能使学生形成正确的思维模式。此外，教师对物理教学严谨、科学的态度也会为学生起到一定的典范作用，促使学生在学习物理知识的过程中保持科学、正确的价值观和态度。

2.2 系统性原则

物理知识之间有内在的联系，在高端贯通物理知识中引入现代物理知识一定要遵循系统性原则。中国古代《学记》中指出“杂施而不孙，则坏乱而不修”，即教学如果杂乱无章，就会陷入混乱，得不到成效。使物理教学与现代物理知识的融合循序进行，才能保证学生获得系统的知识，科学的认识，使学生正确理解、掌握经典物理学知识在现代生活中的具体应用。

2.3 可接受性原则

渗透现代物理知识要以学生的认知特点和身心发展为基础。在高端贯通物理教学中渗透现代物理知识的目的是促成学生全面、综合地学习物理，通过了解当前物理前沿动态，开拓学生视野，激发学生学习兴趣，因此必须考虑学生学情。不可脱离学生实际，作出过高要求，更不可增加学生学习负担。否则学生将会因学业负担过重失去对现代物理的兴趣，起到适得其反的效果。

2.4 时代性原则

《义务教育物理课程标准》指出，“要选择那些能反映科学技术发展的新成果，使教材具有鲜明的时代气息。”[4]当前科技发展迅速，在高端贯通物理教学中渗透的现代物理知识应具有时代气息。要通过介绍物理学的最新成果给社会发展、科技进步带来的影响和价值，使学生具有将经典物理知识与现代科学技术联系的能力和“学以致用”的思想观念，培养学生科学的态度和高度的社会责任感。

2.5 思维性原则

物理是科学的重要组成部分，科学教育的关键在于思维方法的训练。物理教育与现代物理知识的融合不能使科学思维方法的教育成为虚拟之路。爱因斯坦说过“提出一个问题比解决一个问题更重要”，拥有思维能力是拥有智慧的重要表现之一。“智慧比知识更重要，过程比结果更重要，知识是启发智慧的手段，过程是结果的动态延伸。教学中能够把结果结果变成过程，才能把知识变成智慧。”[5]在渗透现代物理知识的过程中，教师要关注教学过程，注重对学生思维能力的培养，以启迪学生智慧。

3 在高端贯通项目物理教学中渗透和引入现代物理的途径

3.1 在教材中及时增加物理前沿知识

中国物理学会理事长赵凯华教授指出：“许多前沿课题与基础物理内容相联系，在适当的地方开一个窗口，引导学生向窗外望一望，哪怕一瞥，都会对开阔他们的眼界、启迪他们的思维、加深他们对课程的理解有好处。”高端贯通项目物理教学的关键在于培养学生学以致用的意识，提高学生运用物理知识解决问题的能力，使学生能够将物理学习过程中的科学方法迁移到自己的日常生活中，因此物理教材要遵循STS教育理念，增加物理前沿知识，为拓宽学生知识面服务。例如，人教版高中物理教材必修二第六章第五节：宇宙航行中添加了“STS”栏目，介绍了航天事业在人类生活中的发展应用，使学生将万有引力定律以及航天事业的发展与人类现代生活紧密联系起来，既让学生学以致用，又让学生了解了航天事业的发展动态和科学前沿，可以为学生后续专业课的学习以及将来的职业生涯规划打好坚实的基础。

3.2 改进物理教学方法

在高端贯通物理教学中渗透现代物理知识需要教师在拥有丰富的专业知识基础上，时刻关注科技前沿，不断丰富和充实自己的知识。并且教师在物理教学过程中，要改变传统的教师“一言堂”模式。渗透现代物理知识并不是教师对学生陈述现代科技前沿，而是让学生通过主动搜集科技前沿资讯，学会自主学习。

物理知识在现代生活中有着广泛的应用，与之相关的教育资源十分丰富。教师在渗透现代物理知识的过程中，要注意为学生留有自主学习的空间。可以引导学生多观察周围的新事物，向学生推荐合适的科技类网站、报纸、新闻、期刊等，让学生自己阅读。例如，在人教版选修3-1第二章第六节导体的电阻中，为了让学生将电阻的应用与当下半导体材料及超导现象相联系，教师可以在课堂上适当引入半导体和超导现象的相关知识，但要为学生留有自主查阅、学习的空间，让学生课下依据个人能力和兴趣点自主调查、研究更多关于半导体和超导现象的资料。教师在物理教学中只起到抛砖引玉的作用。在教學过程中，教师要全方位推动教学组织、教学方法的开发利用与创新，切实有效实践启发式、参与式、探究式等教学方法，充分调动学生学习积极性，增强学生自主学习能力，达到“教是为了不教”的教学效果。

3.3 改变考查方式和考查内容，在习题与考题中渗透现代物理知识

物理教学方式、教学内容应与物理教学评价相一致。防止教学、评价“两层皮”问题的出现，是在高端贯通项目物理教学中渗透现代物理知识的有效保障。高端贯通项目摆脱了高考“指挥棒”的束缚，为物理教师弹性设计教学内容与多维度考查评价学生提供了空间，这既是机遇也是挑战。要在高端贯通项目教学中渗透现代物理知识，就必须改变以往物理知识的考查方式，使习题、考题与现代科技和社会生活相联系，充分展示物理教学与现代物理知识相结合的教育理念。例如，在考查内容上，可以侧重对学生学习动机、思考力等隐性能力方面的考查；在评价方式上，可以采用作业单、学术报告、思维导图、表演等形式将评价可视化。

4 总结

物理素养是科学素养的一部分。物理素养在最基本的层次上决定着一个国家公民的科学文化素质及科技发展程度。在高端贯通项目物理教学中渗透现代物理前沿知识，是对全面开展素质教育的响应，也是对物理课程培养目标“提高全体学生的科学素养”的贯彻实施，更是高端贯通项目满足产业升级对人才需求变化的必由之路。因此，教师在物理教学中要不断摄入前沿知识，渗透现代物理技术，以使学生逐步适应科技竞争和时代发展的需要。

参考文献

[1] 陈雯轩.心理Y屒楦衻Y尳逃执逃睦硌滤嘉琜M].黑龙江：黑龙江教育出版社，2012：84.

[2] 杨振宁.杨振宁文集：传记、演讲、随笔[M].上海：华东师范大学出版社，1998：430.

[3] 联合国教科文组织总部中文科译.教育：财富蕴藏其中[M].北京：教育科学出版社，1996：6.

[4] 肖川.义务教育物理课程标准（2011年版）解读[M].武汉：湖北教育出版社，2012：195.

[5] 袁国振.教育新理念[M].北京：教育科学出版社，2007：14.