浅谈让前沿物理走进中学物理教学
2022-06-08
如今科学技术发展迅速，我国物理学也发展得有声有色，2016年在中国科学院高能物理研究所所长的带领下，大亚湾中微子实验团队获得基础物理学科学突破奖，成绩喜人.作为为社会生产力输送人才的教育界，尤其中学物理教学工作者，必须提高自己的知识储备，随时储备物理相关的前沿信息，将物理前沿课题，使先进的科技成果结合基础物理教学渗入到课堂，学生耳濡目染，开拓了眼界，并使学生尽早地学会思考复杂现象背后的奥妙，不断形成自己对物理学科特有的学习方法.本文以中学物理教师的视角，谈谈怎样做才能让前沿物理走进中学物理教学过程.
1物理教师要提高自身文化素质
在新课程改革的大背景下，当代教师一定要注重自身学习以及接受能力的提高.教师不能再只关注课本上的知识，传统的教学中，一般通过课堂灌输，教学手段、教学方式和教学内容一成不变，致使形成了教师教学的传统惯性，教师教，学生记与学，这就导致学生学习物理强烈的被动性.物理学本身渗透于生活中，与数学，生物，化学，语文等学科都有紧密的联系.比如《行星的运动》一节的学习，物理学家开普勒通过代数的方法总结行星运动的三大定律，高三物理涉及的放射性同位素追踪原理应用到基因诊断中检测疾病的DNA探针技术，化学中氧化还原反应的本质就是电子发生转移，语文学科中，古诗词当中蕴含很多物理现象，比如李白的《早发白帝城》中描写轻舟穿过重山时，就涉及了参考系，相对运动的知识.将学科间知识联系并运用能提高学生学习的兴趣，引发学生深入思考现象的本质.这就需要教师们，具备广博的知识，熟悉学科知识，以引发并满足学生的好奇心和求知欲.并且物理教师自身专业性知识一定要准确，扎实，牢靠，才能得到学生的信任.
教师自身文化素质提高的同时，也要不断锻炼自己的接受能力，科技发展迅速，知识不断更新，教师要能及时学习不断向学生传递新信息，及时关注科研动态，科研成果，激发学生的学习热情以及学习动力.
2教师要培养自身的科研精神
一名优秀的教师不能光讲授，解说课程，而是要启发学生主动探究，深入理解知识点.教师要做到很好的启发学生，自身就要钻研知识点，备课过程中，对知识点要不断从学生当时所具备的知识储备给自己的教学设计环节，教学过程多提质疑，思维一丝不苟，力求教学过程设计逻辑性强，学生从感性上、理性上逐渐接受.让学生在学习以及探究过程中，潜移默化地感受到老师的逻辑思维，并逐渐让自己也具备这些素质.教师要多读文献，可以学习大学物理使自己的知识认知深度站在一个高度上，更要了解物理学史，这样在教学过程中，就会使自己的教学丰富，有趣，对课堂的把握游刃有余.
3恰当地引入前沿科学
设计课堂时，教师要找寻难度适中的课堂切入点，找寻身边的科学现象和科学成就引入课堂.介绍前沿科学时，要注意引入科学的思维方式，并让学生了解更多的科技手段.比如，北京的教师在进行高中物理选修3-1回旋加速器的教学时，可以引入中科院北京高能物理研究所从卫星云图中就可以看出是由长202米的直线加速器，周长240米的圆型加速器等部件构成.并介绍北京正负电子对撞机投入运行，为中国粒子物理和同步辐射应用提供基本研究实验手段和条件，成为跨部门、跨学科共同享用的实验研究基地，使中国高能物理研究进入了世界前沿等信息.让学生们感知身边的科学前沿，对科技产生兴趣，对身边所处的环境产生兴奋感，促使学生平时逐渐养成主动观察身边的现象的习惯.
在对知识点的教学时，教师可以在介绍与本堂课知识点相关的前沿物理的同时，教师要创新性引导学生制作简易的模拟实验，来让学生再现科研过程，探究过程.这样，学生既提高了动手能力和科研能力，又对所学知识点理解深刻，不仅知道物理概念是什么，而且知道为什么，怎么用，用在哪.这样，整个教学过程，学生不仅知识点掌握，而且锻炼了思维，逐渐形成物理思维，将知识学“活”.
引导学生课后查阅资料，将自己所学的知识及时地对应到科技应用中，使学生逐渐学会关注前沿科学，并且意识到科技发展迅速，知识不断更新，要锻炼接受能力，不断开拓眼界，不断接受新的科学前沿，比如2015年诺贝尔物理学奖颁布给中微子震荡的发现，这一发现说明粒子物理的标准模型理论是需要继续进行完善的.因此，学生也能在这个过程中用辩证的思维去思考问题，并能发现自己的兴趣，培养自己的能力.
通过以上几点的介绍，可以发现教师将前沿科技引入课堂，不仅有利于教师自身的专业成长，更有利于培养学生搜集查阅资料的能力，提高学生学习兴趣，促使学生自主性学习，培养学生善于观察，勇于发现，敢于创新，敢于探索的科学精神.因此，将前沿物理学引入课堂是十分必要的.
1物理教师要提高自身文化素质
在新课程改革的大背景下，当代教师一定要注重自身学习以及接受能力的提高.教师不能再只关注课本上的知识，传统的教学中，一般通过课堂灌输，教学手段、教学方式和教学内容一成不变，致使形成了教师教学的传统惯性，教师教，学生记与学，这就导致学生学习物理强烈的被动性.物理学本身渗透于生活中，与数学，生物，化学，语文等学科都有紧密的联系.比如《行星的运动》一节的学习，物理学家开普勒通过代数的方法总结行星运动的三大定律，高三物理涉及的放射性同位素追踪原理应用到基因诊断中检测疾病的DNA探针技术，化学中氧化还原反应的本质就是电子发生转移，语文学科中，古诗词当中蕴含很多物理现象，比如李白的《早发白帝城》中描写轻舟穿过重山时，就涉及了参考系，相对运动的知识.将学科间知识联系并运用能提高学生学习的兴趣，引发学生深入思考现象的本质.这就需要教师们，具备广博的知识，熟悉学科知识，以引发并满足学生的好奇心和求知欲.并且物理教师自身专业性知识一定要准确，扎实，牢靠，才能得到学生的信任.
教师自身文化素质提高的同时，也要不断锻炼自己的接受能力，科技发展迅速，知识不断更新，教师要能及时学习不断向学生传递新信息，及时关注科研动态，科研成果，激发学生的学习热情以及学习动力.
2教师要培养自身的科研精神
一名优秀的教师不能光讲授，解说课程，而是要启发学生主动探究，深入理解知识点.教师要做到很好的启发学生，自身就要钻研知识点，备课过程中，对知识点要不断从学生当时所具备的知识储备给自己的教学设计环节，教学过程多提质疑，思维一丝不苟，力求教学过程设计逻辑性强，学生从感性上、理性上逐渐接受.让学生在学习以及探究过程中，潜移默化地感受到老师的逻辑思维，并逐渐让自己也具备这些素质.教师要多读文献，可以学习大学物理使自己的知识认知深度站在一个高度上，更要了解物理学史，这样在教学过程中，就会使自己的教学丰富，有趣，对课堂的把握游刃有余.
3恰当地引入前沿科学
设计课堂时，教师要找寻难度适中的课堂切入点，找寻身边的科学现象和科学成就引入课堂.介绍前沿科学时，要注意引入科学的思维方式，并让学生了解更多的科技手段.比如，北京的教师在进行高中物理选修3-1回旋加速器的教学时，可以引入中科院北京高能物理研究所从卫星云图中就可以看出是由长202米的直线加速器，周长240米的圆型加速器等部件构成.并介绍北京正负电子对撞机投入运行，为中国粒子物理和同步辐射应用提供基本研究实验手段和条件，成为跨部门、跨学科共同享用的实验研究基地，使中国高能物理研究进入了世界前沿等信息.让学生们感知身边的科学前沿，对科技产生兴趣，对身边所处的环境产生兴奋感，促使学生平时逐渐养成主动观察身边的现象的习惯.
在对知识点的教学时，教师可以在介绍与本堂课知识点相关的前沿物理的同时，教师要创新性引导学生制作简易的模拟实验，来让学生再现科研过程，探究过程.这样，学生既提高了动手能力和科研能力，又对所学知识点理解深刻，不仅知道物理概念是什么，而且知道为什么，怎么用，用在哪.这样，整个教学过程，学生不仅知识点掌握，而且锻炼了思维，逐渐形成物理思维，将知识学“活”.
引导学生课后查阅资料，将自己所学的知识及时地对应到科技应用中，使学生逐渐学会关注前沿科学，并且意识到科技发展迅速，知识不断更新，要锻炼接受能力，不断开拓眼界，不断接受新的科学前沿，比如2015年诺贝尔物理学奖颁布给中微子震荡的发现，这一发现说明粒子物理的标准模型理论是需要继续进行完善的.因此，学生也能在这个过程中用辩证的思维去思考问题，并能发现自己的兴趣，培养自己的能力.
通过以上几点的介绍，可以发现教师将前沿科技引入课堂，不仅有利于教师自身的专业成长，更有利于培养学生搜集查阅资料的能力，提高学生学习兴趣，促使学生自主性学习，培养学生善于观察，勇于发现，敢于创新，敢于探索的科学精神.因此，将前沿物理学引入课堂是十分必要的.