林海兰

[摘要] 随着时代的发展,物理技术也在不断的发展,高中物理教学也应该与现代技术相结合,体现物理教学的现代化,以更适应新时代的要求,提高课堂教学效果。本文介绍了笔者对物理内容现代化的几点思考以及现代物理知识的作用。

[关键词] 高中 物理 现代化

高中物理课程在内容上要加强与学生生活、现代社会及科技发展的联系,反映当代科学技术发展的重要成果和新的科学思想,更要关注物理学的进步给社会生活的深远影响。现在,我们所用的普通高中课程标准教材都很好地体现了这些思想。在实际的物理教学过程中,对教学内容现代化有许多尝试,但在实践的过程中仍然出现了有的老师对教学内容现代化理解的偏差,甚至有的教师对知识的基础性与时代性的关系没有处理好,从而未能完全达到“知、情、决完美结合”的课程目标。造成这一现象的主要原因是在教学中对现代物理观念、科学思想、科学方法认识的不足。

一、对物理内容现代化的几点思考

1.让学生及时了解最新物理发展成果

现代物理指的是从1896年贝克勒尔发现铀的天然放射性以来物理学研究所取得的成果。1905年,爱因斯坦创立了狭义相对论,先后在普朗克、爱因斯坦、玻尔、德布罗意、海森伯、薛定谔、玻恩等多人的努力下,创立了量子论和量子力学。经过近半个世纪原子物理、核物理的研究,20世纪40年代,人类掌握了核能的奥秘,人类社会进入了“原子时代”。1916年,爱因斯坦发表了用一种新观点来推导普朗克黑体辐射公式的论文,首次提出了受激辐射的概念。今天,激光技术已广泛应用于尖端科学研究、工业、医学、通讯、军事、艺术、教育、计算和日常生活。

2.让学生知道基础物理的应用对其他学科的促进作用

物理学的发展对现代科技有很大的促进作用。20世纪,物理学发展了原子能、电子、激光、计算机等实业部门。物理学在高技术领域的应用有:基因工程技术的发明,使人类开始全面进入认识和改造以人类自己为代表的生命世界;电子计算机的诞生使人类的劳动方式发生了革命性的变化,开创了人类智力解放的新纪元;商用核电站的建成,开辟了人类开发和利用原子能的新时代;人造地球卫星的上天,标志着人类的活动开始越出地球的限制,跨入向太空进军的新时期。物理学的发展还促进了自然科学中其他学科的发展,如天体物理、地球物理、化学物理、生物物理等众多交叉学科。

3.让学生体会现代物理物理概念与规律的关系

随着物理学的发展,经典物理学被不断赋予新的内涵,在此情况下,应教育学生学会以现代物理学的观点来审视经典内容,用发展的观点来看待经典物理知识。虽然从牛顿创立经典力学至今,已过去三百多年了,但是经典物理学的许多内容仍然是物理教育不可缺少的基础,然而,随着物理学的发展,人们对它们的理解比以前深刻得多了,丰富得多了。这样的内容也必须在现代的观念上赋予新的认识。例如,质量是经典物理学的一个重要概念,它是物质的一个基本属性。在经典力学中,质量首先被看作是物体所含物质多少的量度。一个质点组的总质量被理所当然地看成是各个质点质量之和。但是,在相对论中,质量是与运动状态有关的一个物理量。两个具有相同能量E且沿相反方向运动的自由光子,其总质量是2E/c2(c是光速);而当它们沿相同方向运动时,总质量却是零。因此,从现代物理学的观念上看,质量仍然是一个重要的物理量,但比经典质量具有了更丰富的内涵。

二、现代物理知识的作用

1.有助于激发学生学习动机

学习兴趣是学生学习的强大内在动力,现代物理知识能够展现物理的内在美,因为物理规律本身的简单、和谐和统一就是对于自然美的充分展现。例如,万有引力定律的发现实现了天和地的统一,电磁场理论的建立使电、磁、光得以统一,而能量转化与守恒定律的发现则说明自然界整个运动的统一。通过对现代物理知识发展及应用的介绍,可使学生意识到物理学是一门处于不断发展中的学科,增强学生学习物理的兴趣。

2.有助于激活学生热情

爱因斯坦说过,“提出一个问题比解决一个问题更难”。在教学中适当讲一些现代物理学的新事物,让学生多听一些,多见一些尚未形成定论、尚未研究清楚的东西,有利于启发学生的思维,激发学生的问题意识和探索热情。在讲“电荷及其守恒定律”及“磁现象和磁场”这两节内容时,老师可以告诉学生,在电学中正负电荷都可以单独存在,但是将磁铁分割多少次都是磁南极和磁北极同时存在。那么教学中老师就可以启发同学们大胆猜测,自然界中有没有磁单极子存在呢?然后老师可以告诉同学们,在1931年,著名物理学家狄拉克就大胆预言,在微观世界里存在着只有一个磁极的粒子——磁单极子,按照这种理论,电和磁的相似性将会更加完美,目前科学家们正在努力寻找磁单极子。

3.有助于学生建立超前的物理思想

科学上每一次重大的变革,总是以科学观念、科学思想的突破为先导,正如爱因斯坦所指出:“在创造一个物理学理论时,基本观念起了主要作用”。中学生由于知识所限,许多现代物理知识无法接受,但可以采取适当的方法让学生理解、接受现代科学思想、观念。但是中学物理教材中经典物理理论过多、现代知识过少,只是体现直观的、经验的科学思想和实验的、逻辑的科学思想。如果学生长期接受这样的熏陶,头脑中就会牢固树立经典物理观,以后很难建立起现代物理的思想和观念。

总之,学生在日常生活中接触到的物理世界是丰富多彩的,有自然界的物理现象,有生产技术中的物理问题,日之所见,耳之所闻,都可以成为我们中学物理教材编写和教师感性知识的来源。在实际教学中,丰富多彩的物理学习资源可以使学生对物理产生亲近感,从而喜欢上物理;选择开放的、形式多样的学习内容,可以为学生个性化发展和今后的选择奠定基础;而通过切实可行的探究和体验,则有利于三维课程目标的实现。我相信,随着新课程改革的逐步深入,中学物理教学一定可以跟上时代的发展、物理学的进展,满足当今人才培养的需要。

参考文献:

[1]刘泽培.试论计算机辅助中学物理教学的发展途径[J].物理教师, 1998,(06).