前沿物理知识教学的问题与反思北京教育学院物理系/冯爽 西南大学物理科学与技术学院/李富强:随着新课程改革的逐渐深入,教学1线的中学物理教师需要迎接更新观念、更新知识等多方面的挑战。新课改理念之1强调了前沿物理知识的重要作用,希望改变传统物理教育知识片面的不足。然而前沿物理知识的教学对教师提出了较高要求,这1理念是否能在现实教学中得到很好地落实具有较高的研究价值。本文从学生、教师对前沿物理知识的态度;现实讲授情况以及教学方式等几方面编制了问卷并进行了调查研究,对促进教师专业发展、改进前沿物理教学提出了建议。:前沿物理;调查研究;新课改随着全日制义务教育物理课程标准(实验稿)及普通高中物理课程标准(实验稿)的颁布,新1轮的基础教育课程改革正在越来越广阔的范围展开,给传统的中国基础教育带来了前所未有的冲击。新课程标准在基本理念、课程目标、课程内容、课程评价、教学建议等方面都有了较大变化,同时在教学的内容要求上也有了较大的突破,这对处在教学1线的中学物理教师提出了更新观念、更新知识的要求,也对培养中学物理教师后备队伍的师范院校提出了新的挑战。1般来讲,物理知识分为经典物理和前沿物理(现代物理)两大块,这两块知识有着各自不同的思维方法和研究思路。但长期以来,高中只注重经典物理的教学,长期以来对前沿物理教学的较为忽略,这导致了物理教育的“片断化”,物理教育成了物理“断代史”的教育,使学生只知物理学的昨天,不知物理学的今天,也不见物理学的明天;而且造成了学生对物理学的许多错误认识,比如认为物理学对科技的贡献只属于过去,物理学科已经趋于完备、已经没有什么发展的余地等等。当今各发达国家的科学教育改革都10分重视前沿科学,其重点也正落实在教学内容的现代化上。如美国物理教师协会(AAPT)在1988年发布的中学物理课程内容的报告中就指出:“应当让中学生体验到物理学是1门发展中的科学,是现代前沿科学中最为激励人心的学科之1”。作为对国际科学教育改革的积极回应与推动,我国新1轮课改也适当加大了前沿物理知识的比重,在确保基础性的前提下,对教学内容进行了1定的扬弃。新课改的理念之1就是“注意学科渗透,关心科技发展”新增内容的教学要求虽不高,却有助于弥补物理教学长期存在的不足。那么教师在实施前沿物理教学的新课程改革中,将这1理念落实的到底怎么样呢?遇到什么样的困难呢?学生是不是喜欢学习这些知识呢?为得到这些问题的答案,笔者对河南省郑州市的1些中学进行了问卷调查,并通过分析调查结果,为中学物理教师提出了建议。1、调查对象与方法本调查问卷主要是从学生是否希望学习前沿物理知识及其原因、当前物理教师的前沿物理知识水平、以及教师对前沿物理知识的重视程度和态度等方面进行编写的,主要采用单项选择题,为更广泛和深刻的了解新课改中的经验和问题,问卷还设了开放性问答题。采取分层整群抽样方式,在河南省郑州市的4所程度不同的高中,每所学校随机抽取3050名学生进行调查。调查实施时,笔者亲自到学校,在被调查学校的配合下将问卷交给教师,讲清此次调查的目的、意义、方法和注意事项,由学生独立完成,问卷回答完毕后当场收回,共收回有效问卷186份,回收率为93%。2、调查结果与分析调查结果表明,在112题涉及如狭义相对论、广义相对论、量子力学、黑洞理论、超导、核武器等前沿物理知识的问题中,选择A(非常希望)的人次总共达936,选择B(比较希望)的人次总共达539,选择C(无所谓)的人次总共有359,选择D(不希望)的人次有67,选择E(1点也不希望)的人次共有135。各选项选择人次对比图如下:图1问卷中112题各选项选择人次对比图也就是说共有72.6%的高中生非常希望或比较希望了解当今的前沿物理知识,这说明在高中课堂渗透物理高科技知识是很受学生欢迎的,是完全可行的。大量学生希望了解高科技知识的现状给了教师专业知识方面的挑战,新课改也对教师的专业水平要求越来越高,那么当前的教师队伍是否可以满足学生这方面的要求呢?本次调查显示:只有4.3%的学生认为教师所讲授的前沿物理知识已经足够,8%的学生认为比较多,41%的学生认为1般,17.6%的学生认为不够,28.3%的学生认为远远不够。各选项比例图如下:图2教师讲授前沿物理知识情况图由此可见,虽然学生很希望了解前沿物理知识,但教师讲授的却不够,并不能很好的满足学生的需要,只有仅仅12%左右的学生的学习要求可以满足。那么是什么原因造成了这种情况呢?是教师本身素质不够,没有能力讲前沿物理知识?还是因为应试教育思想根深蒂固,教师不愿意讲这些考的不多的内容呢?笔者首先对第1种猜测做了调查,结果表明4.9%的学生认为教师的前沿物理知识完全可以满足自己的需要,20.5%的学生认为基本可以,34.1%的学生认为1般,25.9%的学生认为不可以,14.6%的学生认为完全不可以。也就是只有不足1/3的学生认为教师的前沿物理知识可以满足自己的需要,这说明教师的素质还有待提高,当今世界科技发展很快,要想跟上时代的步伐,只吃老本是不行的,必须要坚持学习,关心科技最新发展动态,具有较好的自学能力。同时笔者对第2种猜测也做了相应调查,当学生向教师提出有关前沿物理知识的问题时,16.8%的教师的态度为“与考试无关,不予讲解”,29.6%的教师“讲解几句,敷衍了事”,19.0%的教师“虽想讲解但自己也不清楚”,只有24.0%的教师“尽力详细讲解,并查资料补充”,10.6%的教师“马上可以解决问题”。调查结果表明超过1/3的教师对物理前沿知识重视不够,态度不端正,受应试思想影响较大,教学观念跟不上新课改的要求。看来我们不应盲目乐观,虽然新课程理念要求教师重视前沿物理的教学,但事实表明,实际教学中教师落实的并不让人满意。当然这和很多因素有关,下面笔者根据调查问卷,为更好的实施前沿物理教学,为物理教师提出了几点建议。3、思考与建议1、要从思想上重视前沿物理知识的教学。很多教师认为前沿物理知识考的少,讲多了也没有用;还有1些教师认为经典物理比前沿物理重要。其实这些想法都没有从提高学生的整体素质的方面考虑。经典物理与前沿物理有着各自不同的思维方法和研究思路。如果说经典物理学更多地表现为1种控制逻辑,体现了“知识即工具”这1理念的话,那么前沿科学研究特别是纯科学研究就体现了对前人的质疑与超越,在本质上是1种前喻文化。将前沿物理知识渗透于教学中,让学生多了解物理学日新月异、激动人心的变化,往往能够激发他们的认知兴趣,引起内部的探究欲望,促进“终身学习”,同时可以帮助学生认识到,物理学远未达臻完美,尚有许多未知等着他们去发现、去创新。物理学仍然大有可为,物理学是值得他们献身的事业。2、提高自己的专业素质。时代飞速发展,知识在加速陈旧,新的知识在不断涌现,那种“1朝学成而受用终身”的观点已经过时,我们再也不能奢望10几年的学校学习能给人终身享用的知识和能力。教师是实施教育的直接参与者,是教学改革的具体实践者,教师素质是决定教育成功和人才质量的重要因素。作为现代教师必须积极主动地调整和完善自身的综合素质,以适应现代教育改革和发展的要求。优秀的教师应该是1个学习型的教师。据统计,上世纪以来全世界知识总量每7至10年翻1番,同时“知识废旧率”也在加快。加之现代新的教育理念不断涌现,各种改革、创新活动纷至沓来,教师如不加强学习,势必落伍。随着新1轮课程改革的推进和教师专业化进程的加快以及教师职业大门对社会的敞开,有人预言,将会有20%的教师被淘汰出局。因此,新1轮课程改革对教师是1次全新的挑战。为了使自己不被淘汰,唯1的办法就是通过不断“洗脑”、“充电”,使自己在这场变革面前实现新的“蜕变”、“新的跨越”。所以现代教师必须走出1次性教育的误区,不失时机地进行2次教育以及相关培训,多与同事交流,不断充实自己。3、讲授前沿物理知识时应注意与学生已有的知识相联系。前沿物理知识教学的关键在于如何将未知的外部世界与学生已知的内部世界联系起来,将未知融入到已知中。这种联系和融合越清晰,学习就越成功。前沿物理是在经典物理基础上的继承、修正和超越,2者并非绝对对立,在教学上也不能割裂开来。在中学阶段,应当多考虑如何在经典物理教学的整体背景中进行前沿知识的教学,换言之,应当多考虑前沿知识在经典物理教学中的渗透。4、讲授的前沿物理知识应少而精。很多教师担心前沿物理知识对于高中生过于深奥,不好理解,这种担心不是没有道理。因此讲授前沿物理知识应在科普层面上,重在讲方法,激起学生的兴趣,不能增加学生的考试负担。在“量”上应遵循“少而精”的原则,以能体现物理学新思想、新方法的内容为主;在“度”上应以介绍和渗透为主,注重的是思想、方法的熏陶而非繁杂的公式推导。教学中应避免大量新现象、新知识的简单罗列,否则,物理就会变成枯燥无味。5、应多联系生活实际讲授前沿物理知识。新课程改革加大了物理教学与生活的联系,如要求学生“初步了解家用电脑的组成”、“了解激光技术在医学中的应用”等,这为现代物理知识在教学中的渗透提供了有意义的活动素材,提示我们前沿知识的教学可以采用更为灵活的方式。并且本次调查显示:当教师讲授前沿物理知识时,选择A“只做口头讲解即可”的有11人次;选择B“最好展示相关图片”的有70人次;选择C“最好展示相关视频”的有133人;选择D“最好联系相关应用”的有100人次。各选项人次对比图如下:图3问卷第18题各选项选择人次对比图由此可见,学生非常希望教师在讲授前沿物理知识时展示相关视频、联系应用。这也对教师开发教学资源的能力提出了要求,教师应积极搜索有关的材料,关心科技发展,弄懂其应用原理,闲暇时间多阅读课外科技读物,多阅览相关网站,找出自己有用的材料;另1方面,现在出版了许多关于前沿知识的科普读物,如科学画报、从哈勃看宇宙等,这些读物运用了大量图片,语言生动有趣,在保证科学性的同时,很好地兼顾了可读性,可作为日常教学有益的补充。4、结语总之,前沿物理知识在物理的学习中具有重要的作用,它为学生提供了另1种思想、方法和精神,有利于激起学生学习物理的兴趣,使学生更全面的认识真实的物理世界。将其渗透于教学中,不仅是需要的,而且是必须的,它有利于学生的发展,也有利于教师的发展,这也反映了新课程改革的理念。教师应树立正确的教育理念,对其给予足够的重视,并运用正确的教学方法,加强前沿物理的教学。nbsp; :陈世鸥,王辉前沿物理教学与新课程改革复旦教育论坛2019年第3期物理课程标准研制组编写,廖伯琴张大昌主编物理课程标准解读P22第 页