關(guān)于前沿物理知識教學(xué)的問題與反思
摘要：隨著新課程改革的逐漸深入，教學(xué)1線的中學(xué)物理教師需要迎接更新觀念、更新知識等多方面的挑戰(zhàn)。新課改理念之1強(qiáng)調(diào)了前沿物理知識的重要作用，希望改變傳統(tǒng)物理教育知識片面的不足。然而前沿物理知識的教學(xué)對教師提出了較高要求，這1理念是否能在現(xiàn)實教學(xué)中得到很好地落實具有較高的研究價值。本文從學(xué)生、教師對前沿物理知識的態(tài)度;現(xiàn)實講授情況以及教學(xué)方式等幾方面編制了問卷并進(jìn)行了調(diào)查研究，對促進(jìn)教師專業(yè)發(fā)展、改進(jìn)前沿物理教學(xué)提出了建議。
關(guān)鍵詞：前沿物理;調(diào)查研究;新課改
隨著《全日制義務(wù)教育物理課程標(biāo)準(zhǔn)（實驗稿）》及《普通高中物理課程標(biāo)準(zhǔn)（實驗稿）》的頒布，新1輪的基礎(chǔ)教育課程改革正在越來越廣闊的范圍展開，給傳統(tǒng)的中國基礎(chǔ)教育帶來了前所未有的沖擊。新課程標(biāo)準(zhǔn)在基本理念、課程目標(biāo)、課程內(nèi)容、課程評價、教學(xué)建議等方面都有了較大變化，同時在教學(xué)的內(nèi)容要求上也有了較大的突破，這對處在教學(xué)1線的中學(xué)物理教師提出了更新觀念、更新知識的要求，也對培養(yǎng)中學(xué)物理教師后備隊伍的師范院校提出了新的挑戰(zhàn)。
1般來講，物理知識分為經(jīng)典物理和前沿物理（現(xiàn)代物理）兩大塊，這兩塊知識有著各自不同的思維方法和研究思路。但長期以來，高中只注重經(jīng)典物理的教學(xué)，長期以來對前沿物理教學(xué)的較為忽略，這導(dǎo)致了物理教育的“片斷化”，物理教育成了物理“斷代史”的教育，使學(xué)生只知物理學(xué)的昨天，不知物理學(xué)的今天，也不見物理學(xué)的明天;而且造成了學(xué)生對物理學(xué)的許多錯誤認(rèn)識，比如認(rèn)為物理學(xué)對科技的貢獻(xiàn)只屬于過去，物理學(xué)科已經(jīng)趨于完備、已經(jīng)沒有什么發(fā)展的余地等等。
當(dāng)今各發(fā)達(dá)國家的科學(xué)教育改革都10分重視前沿科學(xué)，其重點(diǎn)也正落實在教學(xué)內(nèi)容的現(xiàn)代化上。如美國物理教師協(xié)會（AAPT）在1988年發(fā)布的《中學(xué)物理課程內(nèi)容》的報告中就指出：“應(yīng)當(dāng)讓中學(xué)生體驗到物理學(xué)是1門發(fā)展中的科學(xué)，是現(xiàn)代前沿科學(xué)中最為激勵人心的學(xué)科之1”。①作為對國際科學(xué)教育改革的積極回應(yīng)與推動，我國新1輪課改也適當(dāng)加大了前沿物理知識的比重，在確�；A(chǔ)性的前提下，對教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行了1定的揚(yáng)棄。新課改的理念之1就是“注意學(xué)科滲透，關(guān)心科技發(fā)展”②新增內(nèi)容的教學(xué)要求雖不高，卻有助于彌補(bǔ)物理教學(xué)長期存在的不足。
那么教師在實施前沿物理教學(xué)的新課程改革中，將這1理念落實的到底怎么樣呢？遇到什么樣的困難呢？學(xué)生是不是喜歡學(xué)習(xí)這些知識呢？為得到這些問題的答案，筆者對河南省鄭州市的1些中學(xué)進(jìn)行了問卷調(diào)查，并通過分析調(diào)查結(jié)果，為中學(xué)物理教師提出了建議。
1、調(diào)查對象與方法
本調(diào)查問卷主要是從學(xué)生是否希望學(xué)習(xí)前沿物理知識及其原因、當(dāng)前物理教師的前沿物理知識水平、以及教師對前沿物理知識的重視程度和態(tài)度等方面進(jìn)行編寫的，主要采用單項選擇題，為更廣泛和深刻的了解新課改中的經(jīng)驗和問題，問卷還設(shè)了開放性問答題。采取分層整群抽樣方式，在河南省鄭州市的4所程度不同的高中，每所學(xué)校隨機(jī)抽取30~50名學(xué)生進(jìn)行調(diào)查。
調(diào)查實施時，筆者親自到學(xué)校，在被調(diào)查學(xué)校的配合下將問卷交給教師，講清此次調(diào)查的目的、意義、方法和注意事項，由學(xué)生獨(dú)立完成，問卷回答完畢后當(dāng)場收回，共收回有效問卷186份，回收率為93%。
2、調(diào)查結(jié)果與分析
調(diào)查結(jié)果表明，在1~12題涉及如狹義相對論、廣義相對論、量子力學(xué)、黑洞理論、超導(dǎo)、核武器等前沿物理知識的問題中，選擇A（非常希望）的人次總共達(dá)936，選擇B（比較希望）的人次總共達(dá)539，選擇C（無所謂）的人次總共有359，選擇D（不希望）的人次有67，選擇E（1點(diǎn)也不希望）的人次共有135。
也就是說共有72。6%的高中生非常希望或比較希望了解當(dāng)今的前沿物理知識，這說明在高中課堂滲透物理高科技知識是很受學(xué)生歡迎的，是完全可行的。
大量學(xué)生希望了解高科技知識的現(xiàn)狀給了教師專業(yè)知識方面的挑戰(zhàn)，新課改也對教師的專業(yè)水平要求越來越高，那么當(dāng)前的教師隊伍是否可以滿足學(xué)生這方面的要求呢？
本次調(diào)查顯示：只有4。3%的學(xué)生認(rèn)為教師所講授的前沿物理知識已經(jīng)足夠，8%的學(xué)生認(rèn)為比較多，41%的學(xué)生認(rèn)為1般，17。6%的學(xué)生認(rèn)為不夠，28。3%的學(xué)生認(rèn)為遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠。
由此可見，雖然學(xué)生很希望了解前沿物理知識，但教師講授的卻不夠，并不能很好的滿足學(xué)生的需要，只有僅僅12%左右的學(xué)生的學(xué)習(xí)要求可以滿足。那么是什么原因造成了這種情況呢？是教師本身素質(zhì)不夠，沒有能力講前沿物理知識？還是因為應(yīng)試教育思想根深蒂固，教師不愿意講這些考的不多的內(nèi)容呢？
筆者首先對第1種猜測做了調(diào)查，結(jié)果表明4。9%的學(xué)生認(rèn)為教師的前沿物理知識完全可以滿足自己的需要，20。5%的學(xué)生認(rèn)為基本可以，34。1%的學(xué)生認(rèn)為1般，25。9%的學(xué)生認(rèn)為不可以，14。6%的學(xué)生認(rèn)為完全不可以。也就是只有不足1/3的學(xué)生認(rèn)為教師的前沿物理知識可以滿足自己的需要，這說明教師的素質(zhì)還有待提高，當(dāng)今世界科技發(fā)展很快，要想跟上時代的步伐，只吃老本是不行的，必須要堅持學(xué)習(xí)，關(guān)心科技最新發(fā)展動態(tài)，具有較好的自學(xué)能力。
同時筆者對第2種猜測也做了相應(yīng)調(diào)查，當(dāng)學(xué)生向教師提出有關(guān)前沿物理知識的問題時，16。8%的教師的態(tài)度為“與考試無關(guān)，不予講解”，29。6%的教師“講解幾句，敷衍了事”，19。0%的教師“雖想講解但自己也不清楚”，只有24。0%的教師“盡力詳細(xì)講解，并查資料補(bǔ)充”，10。6%的教師“馬上可以解決問題”。調(diào)查結(jié)果表明超過1/3的教師對物理前沿知識重視不夠，態(tài)度不端正，受應(yīng)試思想影響較大，教學(xué)觀念跟不上新課改的要求。
看來我們不應(yīng)盲目樂觀，雖然新課程理念要求教師重視前沿物理的教學(xué)，但事實表明，實際教學(xué)中教師落實的并不讓人滿意。當(dāng)然這和很多因素有關(guān)，下面筆者根據(jù)調(diào)查問卷，為更好的實施前沿物理教學(xué)，為物理教師提出了幾點(diǎn)建議。
3、思考與建議
1、要從思想上重視前沿物理知識的教學(xué)。很多教師認(rèn)為前沿物理知識考的少，講多了也沒有用;還有1些教師認(rèn)為經(jīng)典物理比前沿物理重要。其實這些想法都沒有從提高學(xué)生的整體素質(zhì)的方面考慮。經(jīng)典物理與前沿物理有著各自不同的思維方法和研究思路。如果說經(jīng)典物理學(xué)更多地表現(xiàn)為1種控制邏輯，體現(xiàn)了“知識即工具”這1理念的話，那么前沿科學(xué)研究特別是純科學(xué)研究就體現(xiàn)了對前人的質(zhì)疑與超越，在本質(zhì)上是1種前喻文化。將前沿物理知識滲透于教學(xué)中，讓學(xué)生多了解物理學(xué)日新月異、激動人心的變化，往往能夠激發(fā)他們的認(rèn)知興趣，引起內(nèi)部的探究欲望，促進(jìn)“終身學(xué)習(xí)”，同時可以幫助學(xué)生認(rèn)識到，物理學(xué)遠(yuǎn)未達(dá)臻完美，尚有許多未知等著他們?nèi)グl(fā)現(xiàn)、去創(chuàng)新。物理學(xué)仍然大有可為，物理學(xué)是值得他們獻(xiàn)身的事業(yè)。
2、提高自己的專業(yè)素質(zhì)。時代飛速發(fā)展，知識在加速陳舊，新的`知識在不斷涌現(xiàn)，那種“1朝學(xué)成而受用終身”的觀點(diǎn)已經(jīng)過時，我們再也不能奢望10幾年的學(xué)校學(xué)習(xí)能給人終身享用的知識和能力。教師是實施教育的直接參與者，是教學(xué)改革的具體實踐者，教師素質(zhì)是決定教育成功和人才質(zhì)量的重要因素。作為現(xiàn)代教師必須積極主動地調(diào)整和完善自身的綜合素質(zhì)，以適應(yīng)現(xiàn)代教育改革和發(fā)展的要求。優(yōu)秀的教師應(yīng)該是1個學(xué)習(xí)型的教師。據(jù)統(tǒng)計，上世紀(jì)以來全世界知識總量每7至10年翻1番，同時“知識廢舊率”也在加快。加之現(xiàn)代新的教育理念不斷涌現(xiàn)，各種改革、創(chuàng)新活動紛至沓來，教師如不加強(qiáng)學(xué)習(xí)，勢必落伍。隨著新1輪課程改革的推進(jìn)和教師專業(yè)化進(jìn)程的加快以及教師職業(yè)大門對社會的敞開，有人預(yù)言，將會有20%的教師被淘汰出局。因此，新1輪課程改革對教師是1次全新的挑戰(zhàn)。為了使自己不被淘汰，唯1的辦法就是通過不斷“XX”、“充電”，使自己在這場變革面前實現(xiàn)新的“蛻變”、“新的跨越”。所以現(xiàn)代教師必須走出1次性教育的誤區(qū)，不失時機(jī)地進(jìn)行2次教育以及相關(guān)培訓(xùn)，多與同事交流，不斷充實自己。
3、講授前沿物理知識時應(yīng)注意與學(xué)生已有的知識相聯(lián)系。前沿物理知識教學(xué)的關(guān)鍵在于如何將未知的外部世界與學(xué)生已知的內(nèi)部世界聯(lián)系起來，將未知融入到已知中。這種聯(lián)系和融合越清晰，學(xué)習(xí)就越成功。前沿物理是在經(jīng)典物理基礎(chǔ)上的繼承、修正和超越，2者并非絕對對立，在教學(xué)上也不能割裂開來。在中學(xué)階段，應(yīng)當(dāng)多考慮如何在經(jīng)典物理教學(xué)的整體背景中進(jìn)行前沿知識的教學(xué)，換言之，應(yīng)當(dāng)多考慮前沿知識在經(jīng)典物理教學(xué)中的滲透。
4、講授的前沿物理知識應(yīng)少而精。很多教師擔(dān)心前沿物理知識對于高中生過于深奧，不好理解，這種擔(dān)心不是沒有道理。因此講授前沿物理知識應(yīng)在科普層面上，重在講方法，激起學(xué)生的興趣，不能增加學(xué)生的考試負(fù)擔(dān)。在“量”上應(yīng)遵循“少而精”的原則，以能體現(xiàn)物理學(xué)新思想、新方法的內(nèi)容為主;在“度”上應(yīng)以介紹和滲透為主，注重的是思想、方法的熏陶而非繁雜的公式推導(dǎo)。教學(xué)中應(yīng)避免大量新現(xiàn)象、新知識的簡單羅列，否則，物理就會變成枯燥無味。
5、應(yīng)多聯(lián)系生活實際講授前沿物理知識。新課程改革加大了物理教學(xué)與生活的聯(lián)系，如要求學(xué)生“初步了解家用電腦的組成”、“了解激光技術(shù)在醫(yī)學(xué)中的應(yīng)用”等，這為現(xiàn)代物理知識在教學(xué)中的滲透提供了有意義的活動素材，提示我們前沿知識的教學(xué)可以采用更為靈活的方式。并且本次調(diào)查顯示：當(dāng)教師講授前沿物理知識時，選擇A“只做口頭講解即可”的有11人次;選擇B“最好展示相關(guān)圖片”的有70人次;選擇C“最好展示相關(guān)視頻”的有133人;選擇D“最好聯(lián)系相關(guān)應(yīng)用”的有100人次。
由此可見，學(xué)生非常希望教師在講授前沿物理知識時展示相關(guān)視頻、聯(lián)系應(yīng)用。這也對教師開發(fā)教學(xué)資源的能力提出了要求，教師應(yīng)積極搜索有關(guān)的材料，關(guān)心科技發(fā)展，弄懂其應(yīng)用原理，閑暇時間多閱讀課外科技讀物，多閱覽相關(guān)網(wǎng)站，找出自己有用的材料;另1方面，現(xiàn)在出版了許多關(guān)于前沿知識的科普讀物，如《科學(xué)畫報》、《從哈勃看宇宙》等，這些讀物運(yùn)用了大量圖片，語言生動有趣，在保證科學(xué)性的同時，很好地兼顧了可讀性，可作為日常教學(xué)有益的補(bǔ)充。
4、結(jié)語
總之，前沿物理知識在物理的學(xué)習(xí)中具有重要的作用，它為學(xué)生提供了另1種思想、方法和精神，有利于激起學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣，使學(xué)生更全面的認(rèn)識真實的物理世界。將其滲透于教學(xué)中，不僅是需要的，而且是必須的，它有利于學(xué)生的發(fā)展，也有利于教師的發(fā)展，這也反映了新課程改革的理念。教師應(yīng)樹立正確的教育理念，對其給予足夠的重視，并運(yùn)用正確的教學(xué)方法，加強(qiáng)前沿物理的教學(xué)。
參考文獻(xiàn)：
陳世鷗，王輝前沿物理教學(xué)與新課程改革復(fù)旦教育論壇2005年第3期
物理課程標(biāo)準(zhǔn)研制組編寫，廖伯琴張大昌主編物理課程標(biāo)準(zhǔn)解讀P22
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