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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(cháng)的帶領(lǐng)下，大亞灣中微子實(shí)驗團隊獲得基礎物理學(xué)科學(xué)突破獎，成績(jì)喜人。作為為社會(huì )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(shí)儲備物理相關(guān)的前沿信息，將物理前沿課題，使先進(jìn)的科技成果結合基礎物理教學(xué)滲入到課堂，學(xué)生耳濡目染，開(kāi)拓了眼界，并使學(xué)生盡早地學(xué)會(huì )思考復雜現象背后的奧妙，不斷形成自己對物理學(xué)科特有的學(xué)習方法。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(guò)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，當代教師一定要注重自身學(xué)習以及接受能力的提高。教師不能再只關(guān)注課本上的知識，傳統的教學(xué)中，一般通過(guò)課堂灌輸，教學(xué)手段、教學(xué)方式和教學(xué)內容一成不變，致使形成了教師教學(xué)的傳統慣性，教師教，學(xué)生記與學(xué)，這就導致學(xué)生學(xué)習物理強烈的被動(dòng)性。物理學(xué)本身滲透于生活中，與數學(xué)，生物，化學(xué)，語(yǔ)文等學(xué)科都有緊密的聯(lián)系。比如《行星的運動(dòng)》一節的學(xué)習，物理學(xué)家開(kāi)普勒通過(guò)代數的方法總結行星運動(dòng)的三大定律，高三物理涉及的放射性同位素追蹤原理應用到基因診斷中檢測疾病的DNA探針技術(shù)，化學(xué)中氧化還原反應的本質(zhì)就是電子發(fā)生轉移，語(yǔ)文學(xué)科中，古詩(shī)詞當中蘊含很多物理現象，比如李白的《早發(fā)白帝城》中描寫(xiě)輕舟穿過(guò)重山時(shí)，就涉及了參考系，相對運動(dòng)的知識。將學(xué)科間知識聯(lián)系并運用能提高學(xué)生學(xué)習的興趣，引發(fā)學(xué)生深入思考現象的本質(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(mǎn)足學(xué)生的好奇心和求知欲。并且物理教師自身專(zhuān)業(yè)性知識一定要準確，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(shí)，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(shí)學(xué)習不斷向學(xué)生傳遞新信息，及時(shí)關(guān)注科研動(dòng)態(tài)，科研成果，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習熱情以及學(xué)習動(dòng)力。
2、教師要培養自身的科研精神
一名優(yōu)秀的教師不能光講授，解說(shuō)課程，而是要啟發(fā)學(xué)生主動(dòng)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(guò)程中，對知識點(diǎn)要不斷從學(xué)生當時(shí)所具備的知識儲備給自己的教學(xué)設計環(huán)節，教學(xué)過(guò)程多提質(zhì)疑，思維一絲不茍，力求教學(xué)過(guò)程設計邏輯性強，學(xué)生從感性上、理性上逐漸接受。讓學(xué)生在學(xué)習以及探究過(guò)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，可以學(xué)習大學(xué)物理使自己的知識認知深度站在一個(gè)高度上，更要了解物理學(xué)史，這樣在教學(xué)過(guò)程中，就會(huì )使自己的教學(xué)豐富，有趣，對課堂的把握游刃有余。
3、恰當地引入前沿科學(xué)
設計課堂時(shí)，教師要找尋難度適中的課堂切入點(diǎn)，找尋身邊的科學(xué)現象和科學(xué)成就引入課堂。介紹前沿科學(xué)時(shí)，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(shí)，可以引入中科院北京高能物理研究所從衛星云圖中就可以看出是由長(cháng)202米的直線(xiàn)加速器，周長(cháng)240米的圓型加速器等部件構成。并介紹北京正負電子對撞機投入運行，為中國粒子物理和同步輻射應用提供基本研究實(shí)驗手段和條件，成為跨部門(mén)、跨學(xué)科共同享用的實(shí)驗研究基地，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(shí)逐漸養成主動(dòng)觀(guān)察身邊的現象的習慣。
在對知識點(diǎn)的教學(xué)時(shí)，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(shí)，教師要創(chuàng )新性引導學(xué)生制作簡(jiǎn)易的模擬實(shí)驗，來(lái)讓學(xué)生再現科研過(guò)程，探究過(guò)程。這樣，學(xué)生既提高了動(dòng)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(gè)教學(xué)過(guò)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。
引導學(xué)生課后查閱資料，將自己所學(xué)的知識及時(shí)地對應到科技應用中，使學(xué)生逐漸學(xué)會(huì )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(kāi)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，這一發(fā)現說(shuō)明粒子物理的標準模型理論是需要繼續進(jìn)行完善的。因此，學(xué)生也能在這個(gè)過(guò)程中用辯證的思維去思考問(wèn)題，并能發(fā)現自己的興趣，培養自己的能力。
通過(guò)以上幾點(diǎn)的介紹，可以發(fā)現教師將前沿科技引入課堂，不僅有利于教師自身的專(zhuān)業(yè)成長(cháng)，更有利于培養學(xué)生搜集查閱資料的能力，提高學(xué)生學(xué)習興趣，促使學(xué)生自主性學(xué)習，培養學(xué)生善于觀(guān)察，勇于發(fā)現，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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