中学物理教学内容综合化与现代化_大学物理教学的现代化
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中学物理教学内容综合化与现代化的实践途径研究
——基于新课程理念的视角
摘要:目前,国家基础教育课程改革正不停地向前推进,我国教育部也颁布了《普通初中物理课程标准》和《普通高中物理课程标准》,中学物理课程改革的帷幕也随之拉开[1]。其中一个基本理念——注意学科渗透,关心科技发展,在课程内容上体现时代性,要求在中学物理教学内容上,加强与现代前沿科学技术及最新科研成果和科学观之间的联系,同时要求教师在教学过程中要注意突破学科界限,这样做既可以让学生感受到现代科技的迅猛发展对其他相关学科的发展所产生的促进作用,又能使学生体会到近现代物理学的发展对其他相关学科的发展所产生的推动作用,从而帮助当代中学生进行全面发展。本文先针对中学物理教学内容综合化与现代化的实践意义、所需资源作了一定阐述,然后对中学物理教学内容综合化与现代化的具体实践途径作了重点研究,进而更好地达到实现中学物理的教学内容综合化与现代化的目的。
关键词:中学物理;教学内容;综合化;现代化;实践途径 1 绪论
长时间以来,社会在发展,时代在进步,但中学物理的教学内容却几乎一成不变。例如,中学物理教材中的内容多处简单重复,并且经典部分占去大多数,像这些严重缺乏时代气息的内容,要想跟上如今飞速发展的科学技术水平以及在发展过程中出现的一些新成果和新理念是非常困难的,从而也就不能应对科学知识和思想观念老化的威胁。所以,与其要求中学生在此阶段学习大量太过老化和繁杂的物理知识,还不如让他们去更多地了解和学习一些与现代科技发展紧密相关的现代化物理知识及技术,这样便可以使他们在今后一走上社会时,就已经储备了一定的科技知识和现代化的科技技术。当然,这种做法并不是要求完全剔除中学物理教材中与经典物理有关的内容,而是要“取其精华”,即保留其中最基本和最重要的内容。此外,在引进与现代科技发展有关的知识时,怎样把“经典”和“现代”密切地联系起来,以达到共同提升学生基本科学素养的目的,这就要求我们在新课程理念的指导下,不断去挖掘、探索实现中学物理教学内容综合化与现代化的具体途径。
中学物理新课程顺应时代之需,其中“注意学科渗透,关心科技发展,在课程内容上体现时代性”是其基本理念之一[2]。由此看来,现在的新课程理念已经比传统意义上的课程理念有了相当大的超越和发展,这也间接体现了如今中学物理的教学内容的综合化与现代化。例如,现在使用的中学物理基本实验教科书中新增了许多与当代人民日常生活、生产实践关联较为紧密的、能够很好彰显如今科技新进展的现代化的物理学知识,且大力地强调现代中学物理要与其他学科进行关联和融合,此外,还引入许多现代化的科学实验,高度重视自主、合作、探究性学习,以培养现代中学生的创新思维与动手实践能力,从而帮助现代中学生全面、健康、快速地发展。
另外,在现代中学物理课程教学中引入现代化的科技知识,既是新时代下科学技术的迅猛发展对中学物理教学内容变革与创新的要求,也是对新时代下中学物理的教学模式、方法手段以及教师基本素质变革与创新的需要。中学物理教学内容综合化与现代化的内在剖析
随着现代社会和科学技术的飞速发展,中学物理课程也紧紧跟随时代的节奏和步伐,提出并开始实施新时代下中学物理新的课程理念。其中一个基本理念就是要实现中学物理教学内容的综合化与现代化,这一基本理念的根本目的就是加强学生的全面发展,体现三维教学目标,以使学生能够更好地跟上飞速发展的社会节奏,进而为社会的发展贡献力量,并在这一过程中逐步提升和实现自我价值。
2.1 中学物理教学内容综合化的内在剖析
从本质上去追溯,教学内容的综合化植根于课程的综合化,然而,课程的综合化是一个发展历史漫长的、且与科技及社会同步发展的课题。在学校教育最初产生的时候,课程处处都具有综合化的特点。通常意义上来讲,课程的综合化重点涵盖三个相互联系比较紧密的方面:第一方面是各个学科之间的综合;第二方面是学科和社会之间的综合;第三方面是学科和学习参与者之间的综合。在最近半个世纪以来,随着科学技术的不断发展与革新,学校内的学科课程也发生了翻天覆地的变化,这些变化主要体现在以下两个方面:从纵向上来看,学科内部的分化越来越精细,从横向上来看,各个学科之间的相互交叉愈加综合化。课程的这种综合化不但使各个学科所涵盖的内容不断向外延伸发展,同时也使各学科之间的界限日益模糊,这也是各学科能够向纵深处发展所必须借助彼此的知识与方法的迫切需要。学校中的课程要想很好地反映科学技术发展所产生的新成效,并且源源不断地促进现有知识的再生产,就必须要新增一些相对比较重要的、综合性较强的知识,然而,要想实现如今中学物理课程及其内容的综合化,单单对原有的课程进行微调整的做法是很难达到中学物理新课标及新理念的要求的。
2.2 中学物理教学内容现代化的内在剖析
对于中学物理教学内容的现代化,其内在含义主要在于:把基础物理学在近现代某些前沿高科技领域所取得的新成果、新进展以及它对其他的学科发展所产生的推动、促进作用全部告诉学生[3]。在一定意义上,物理学的发展很好地刺激了近现代科学技术的繁荣发展。基础物理学在当今高端科技领域中的应用很多,如有:标志着人类开始打破地球的束缚成功向太空进军的人造卫星的出现,开辟了原子能新时代的商用核电站的建成,解放人类智力并变革人类劳动方式的电子计算机的诞生,使人类开始逐步认识和改造自身生命世界的现代基因工程技术的发明,广泛应用于日常生活及一些尖端领域(如:通讯、科研、军事、医学等)的激光技术等,与此同时,近现代基础物理学的发展也大幅度加速了自然科学领域中一些其他学科的迅猛发展。如果在中学物理教学过程中将这些前沿科技领域中的现代化技术穿插在课堂上,便能在很大程度上激发学生的学习兴趣和科研热情,培养学生的科学素养,促进学生全面快速地发展,同时也润物细无声般的逐步实现中学物理教学内容的综合化与现代化。中学物理教学内容综合化与现代化的资源发掘
中学物理新课程在内容上增添了很多反映科技研究新成果、时代性较强和学科渗透综合化的新内容,下面主要从综合化和现代化的相关资源挖掘两方面进行分析:
3.1 中学物理教学内容综合化的资源发掘
从与中学物理教学内容的综合化资源发掘相关的角度来看。人教版高中物理教材《必修l》的绪论把“物理学与人类文明”作为主题[4],并从五个互不相同的方面对普通高中物理课程内容作了一定的阐述,从而使学生领会到物理学的迷人魅力,同时也让学生感悟到物理学在解决近现代大量前沿科技问题时所凸显出的强大作用。其中谈及到空间技术在航空航天领域中的应用,半导体芯片、集成电路、激光器、超导磁悬浮的广泛应用和借助X射线衍射法成功测定DNA的双螺旋结构,这些都很好地集中突出了新课程理念视角下中学物理的教学内容的综合化,有助于引发学生的进修兴趣。
在接下来四个章节内容的设计中,从整体上来看,具有很强的时代色彩。例如,在第一章第一节的科学漫步中,提到利用GPS(全球卫星定位系统)来确定物体的具体位置;在第二章研究匀变速直线运动时,利用“上海磁浮”——世界上第一条商业运行的磁浮列车来引出新课。此外,在原来旧教材的基础上,又新增了许多现代化的内容,例如,在第三章第一节的最后又对自然界中四种最基本的相互作用力作了一定的补充。这些也都很好地体现了新课程理念视角下中学物理的教学内容的综合化[5]。
3.2 中学物理教学内容现代化的资源发掘
从与中学物理教学的内容的现代化资源发掘相关的角度来看。在人教版高中物理教材的必修模块<1>的“相互作用与牛顿运动定律”这一主题的相关活动建议中,提及到通过组织学生到游乐场坐过山车、听讲座、观看宇航员在太空舱中的一系列录像等等活动,了解宇航员的生活,了解超重和失重现象,这些都与现代科技、社会、生活联系紧密[6];在必修模块<2>的“经典力学的成就与局限性”这一主题中,对相对论及量子化现象作了一定的阐释,使学生体会到,经典力学也存在一定的局限性,从而让学生更好的理解经典力学的适用范围;在选修模块<3—4>和<3—5>中,借助电磁波的广泛应用以及人类对于微观世界更加深入细致的研究,在必修模块<2>的基础上对相对论和量子化现象又作了更近一步的阐述,从而拓宽了学生的视野,拔高了学生的思维层次,并丰富了广大学生的知识框架体系。
此外,在中学物理教学中深入浅出地引入一些学生易于接受的现代化物理知识和综合性应用技术,例如:光纤、信息存储、超声、红外遥感、同步通信卫星、微波、超大规模集成电路、超导、太阳风、加速器、等离子体、液晶、磁悬浮列车、新材料、全息照相、纳米材料、电子对撞机、核能、中子星、电离辐射技术、黑洞、激光器等。这些现代化的科技知识是现代科学技术高速发展的主要成就,并且和我们的现代化生活息息相关,所以完全可以将它们作为中学物理教学内容现代化的资源来穿插在如今的中学物理教学中。这样做一方面可以有效地激发中学生的探究性学习兴趣和科研热情,提高学生的动手实践能力,为我国大力推行素质教育做铺垫,另一方面还可以从宏观上实现中学物理教学内容的现代化,同时在微观上也可以有效改善学生的自主探究学习能力[7]。中学物理教学内容综合化与现代化的实践途径
现代化的信息技术给新课程的改革造成了革命性的冲击和影响,它促进了教学观念和教学方式的改变,促进了师生关系的改善和教学资源的整合。所以,为了使中学物理课程教学跟上基础教育课程改革的步伐,我们就应该在中学物理课程中引入现代化的科技知识和手段[8],以实现当代中学物理的教学内容的综合化与现代化。然而,丰硕的科技成果反而加大了当代中学物理课程教学内容综合化与现代化的实施困难,要想很好地实现当代中学物理教学内容的综合化与现代化,具体可以从中学物理教学内容综合化与现代化现有的和可能的实践途径入手进行突破。
4.1 中学物理教学内容综合化的实践途径
中学物理新课程理念要求“注重学科渗透”,基于这一视角,为了更好地显现新课程理念对中学物理教学内容综合化的要求,可以通过以下途径来进行实践。
4.1.1 现有的途径
在中学物理教学中开展STS教育[9]。在实际情况下,大部分中学生缺乏对STS教育的准确认识和定位,再加上中学生的动手实践能力不足,从而使学生在一定程度上对与前沿科技和典型社会问题有关的知识把握不足。为此,便有必要在中学物理教学中开展STS教育,力求把近现代物理知识及其最新发展和环境保护及生产实践活动联系起来,从而也能很好地加速当代中学生的全面发展,拔高教师的理论化水平和实践化能力,进而促进中学物理教学内容的综合化[10]。
4.1.2 可能的途径
长久以来,在陈旧、落后的分科课程结构及“应试教育”环境的熏染下,绝大部分教师在教学实践中“泾渭分明,各司其职”,仅仅局限于对自己所教授科目的研究,而很少去关注其他的学科,有时候在授课时还会与其他的学科抢时间。这样的话,既不利于素质教育要求下学生的全面发展,同时也严重阻碍了新课程理念下中学物理课程内容综合化的进程。所以在此情形之下,便要求广大教师即刻转变陈旧的教学观念,全面提高自身的综合素质。具体做法如下:
第一,要求教师积极支持新课程理念的实践化,同时还要快速适应中学物理新课程新增的内容。在此要求之下,中学物理教师需要用心去钻研基础物理新课程标准及其解读,并掌握新课程标准下的教学目标、教学理念与设计思路、内容标准及基本教学指导,然后再将新课程理念转化为自己的具体潜在思想,从而有助于对改革思路的整体把握和对改革精神的全面贯彻与实践。
第二,全面拔高教师的综合素质,加强对近现代化物理学知识和跨学科知识的学习。在新课程理念的指导下,如今的中学物理课程新添了大量突出经济、文化、社会和科学技术新成果的内容,这些新内容侧重于体现现代化中学物理教学的前沿时代特征[11],同时也给教师原有的知识储备系统带来了空前的挑战,在此环境之下,便要求中学物理教师既要吃透物理本学科的相关知识,又要突破学科界限,主动去学习一些与物理学科有关的其他学科的相关知识,从而成为一个知识比较渊博的物理教师。因此,教师应在全面且科学的课程观念的指导下,以正确的态度对待和促进中学物理课程内容的综合化。
总之,新课程理念下中学物理课程内容的综合化要求教师在教学上实施“合纵连横”策略,即既要通过钻研和实践提高自己的专业技能,又要注意突破学科的界限,增强物理学与其他学科发展间的渗透和关联。
4.2 中学物理教学内容现代化的实践途径
中学物理新课程顺应时代的发展呼唤,其中“关心科技发展,在课程内容上体现时代性”是其基本理念之一。基于这一视角,为了更好地显现新课程理念对中学物理教学内容现代化的要求,可以通过以下途径来进行实践。
4.2.1 现有的途径
引入现代化教学手段。现代化的多媒体辅助物理教学,在一定程度上可以较好地打破时空上的局限性,这样一来,博大的宏观世界和复杂的微观世界便都可以很直观地展现在学生面前,大量抽象的、微观的知识也随之形象化、具体化。比如,在讲授“电容器的充、放电现象”时,会产生短暂的充、放电电流,虽然电流能够借助电流计显示出来,但由于持续时间非常短,实验现象不明显,学生在理解时会有很大的困难,如果让学生独自去想象,难度也非常大,此时,如果通过多媒体课件以动画的形式将电容器的充电和放电过程模拟出来的话,学生便可以很清晰地看到相关实验现象。由此可见,在中学物理教学过程中引入现代化的教学手段,可以很好的将近现代物理学知识及其新进展和现代化教学结合起来,从而更好地展现出新课程理念视角下中学物理的教学内容的现代化。[12]
4.2.2 可能的途径(1)恰当选择课程内容,构建新体系
第一,要挑拣那些最基础的、最本质的、真正意义上的物理学知识作为中学物理教学课程的新内容。像物质的分子、原子结构,质量守恒,能量守恒,动量守恒,电荷守恒,场等这些方面的基本概念和原理就是最基本的,同时也是最核心的内容。
第二,借助另外一些新的内容来重新建立一套课程体系。在现代先进科技研究成果中,适当选取一些比较典型的、具有代表性的、并与学校物理课程中的基础知识联系较为紧密的内容作为中学物理课程教学的新鲜内容。这样既有助于更新教材内容,构建课程新框架、新体系,优化课堂设计,同时又可以为中学物理的教学内容的现代化奠定一定的基础。(2)创设情景,激发学生兴趣
当讲授经典物理中的某些内容时,教师可以有意识地把要讲解的内容和近现代一些前沿的科学技术知识联系、结合起来[13]。例如:学到磁学时可以设置这样的问题:“为什么在小鸟的身上绑一小块儿磁铁,小鸟就会迷失方向?”,同样,我们还可以设置这样的问题:“磁悬浮列车有两种,同学们可以分别说出它们的原理吗?”,从而将学生的思维引到和磁学方面有关的科学性问题上来,这样便能使得学生在充满趣味性的问题中快速、高效地掌握近现代科学知识。
(3)构建好物理与生活的联系
针对物理教材中的内容,尤其是教材中的练习题,要尽可能多地去涉及一些与物理有关的日常生活、生产实践现象以及近现代的前沿科学技术[14],比如,对于初中生,当学习到热传递这部分知识时,教师可以利用这样的事例“印度人常常在烈日炎炎的沙漠里行走,而他们却大都喜欢穿宽大的黑袍子,这是为什么呢?我们不是说白色可以将太阳光全部反射掉吗?”来引发学生的思考,并让学生明白这样的道理:由于人体和宽大的黑袍子之间有一层空气,且黑色袍子的布料较易吸热,这样就会使中间这层空气发生明显的对流现象,从而便会有一股股较小的气流自下而上经过人体皮肤表面,所以人就会感觉到比较凉快,而这样的效果是白袍所不能产生的。再如,当学习到密度这部分知识时,教师可以引入生活中这样一个常见的问题:“玻璃瓶装的啤酒如果放到冰箱里的时间过长的话,瓶子就会爆裂,这是为什么呢?”来激发学生的学习兴趣。对比以上两个常见教学事例,我们不难发现,前者有助于学生对热学这部分知识的牢固把握,后者有助于加强学生对质量相同的不同物质密度与体积之间的关系的深刻理解,同时还能让学生在趣味性较强的教学问题中学以致用,从而快速提高中学生借助已学物理知识来解决生活中常见实际问题的能力。因此,在中学物理教学中,适时地去构建好基础物理理论知识与日常生产、生活实践之间的联系,可以大幅度地提升教学时的效果,同时也有助于中学物理的教学内容现代化的具体实践[15]。
结论
为了实现中学物理教学内容的综合化与现代化,可以将近现代一些与物理学有关的先进科学技术应用到中学物理的教学实践中,从一定意义上来讲,这种做法打破了传统的教育模式,而且在中学物理教学中引入了半开放式的教育模式,极大地促进了教育事业的繁荣发展。此外,在中学物理教学中穿插一些现代化的物理知识,可以让学生学到许多实用性的知识和技能,也有助于素质教育的全面推进,同时也有助于中学生在未来竞争愈来愈激烈的市场经济浪潮中脱颖而出,并提升自身的价值。
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Physics teaching content integration and modernization of Practice
Approachesnote discipline penetration, care science and technology development, reflect the times in the course content requirements in high school physics teaching content, strengthen ties with the forefront of modern science and technology and the latest scientific research and the scientific outlook between, and to ask teachers in the teaching proce should pay attention to break disciplinary boundaries, so that students feel the role in promoting the rapid development of modern science and technology and the development of modern physics to the development of other disciplines produced to promote the comprehensive development of contemporary high school students.This article first for physics teaching content integration and modernization of practical significance, made some elaborate the desired resource, and then high school Physics teaching content integration and modernization were focused on specific ways to practice, so as to better achieve the realization of high school physics teaching content integration and modernization purposes.Keywords: high school physics;teaching content;integration;modernization;Practical Approach
致谢:
本课题在经过了认真的选题、搜集材料、撰写等过程最终成稿,这其中的每一个环节,都离不开指导教师的指导。在写作过程中,我遇到过很多问题,多亏了老师耐心的讲解才得以解决,在这个过程中,我也学到了许多书本上没有的知识,更懂得了一个认真负责的老师对学生的影响有多大,可以说老师就是我前进路上的榜样,不仅要学习阎老师刻苦钻研的精神,更要学习阎老师对待学术问题那种严谨的、一丝不苟的态度。此外,还要感谢图书馆阿姨对我的帮助以及同班同学和宿舍舍友对我的帮助。