必修1中物理学前沿知识的呈现方式及教学建议

作者:李海虎 来源:考试周刊 2019年50期
  摘 要:高中物理教材渗透了大量的物理学前沿课题,如夸克理论、黑洞、宇宙大爆炸理论、纳米技术、液晶、湍流现象、混沌、超导、磁悬浮等。 了解清楚这些前沿知识及其合理的教学方法,对我们的教学有着很大的帮助。
  关键词:物理学前沿;呈现方式;教学建议
  
  一、 引言
  《普通高中物理课程标准(实验稿)》指出:“课程的基本理念是在内容上体现时代性、基础性、选择性。反映当代科学技术发展的重要成果和新的科学思想。”所谓物理学前沿,就是有些物理现象和规律还不完全清楚,目前正在探索和研究中的领域。粒子(高能)物理、天体物理和凝聚态物理以及与其他学科的交叉和渗透,产生了许多边缘学科。分析教材中的物理学前沿知识对我们的教学有着很大的帮助,能够激发学生学习兴趣,提高学生的科技知识,培养学生的科学素养。
  二、 物理学前沿知识在教材中的呈现
  普通高中课程标准实验教科书(人教版)必修1中涉及物理学前沿知识的呈现内容及呈现方式统计如表1:
  
   从统计表格中就可以发现,教材已涉及当前部分物理学前沿课题,其主要以阅读材料、正文选学内容、习题的背景知识出现。这些前沿课题的出现并没有改变原有课程的知识体系,也没有给学生作认知目标上的要求,仅仅为学生打开了一个“窗口”。但作为物理教师如何引导学生向“窗外”看,却非一件容易的事。
  三、 必修1物理学前沿知识教学建议
  (一) 全球卫星定位系统
  全球卫星定位系统(GPS)虽然教材呈现在“科学漫步”栏目中,大部分教师只是要求学生进行阅读而已。由于GPS在现实生活中已很常见,如手机、电脑、车载GPS等等,学生对此可能也都有所了解。
  鉴于此教师可以布置学生写一篇科技小论文,不要求学生去了解GPS的工作原理,只要求学生从这几个方面入手:GPS簡介、功能、应用、目前发展状况及应用前景等。在学生自主完成科技小论文后可进行小组交流讨论。
  (二) 航天类
  协和式客机、神舟五号载人飞船、舰载飞机分别以STS、习题背景出现,这部分内容是目前的热点,也是考试的热点。在神舟十号的背景知识中教师可以有很多工作要做。组织学生观看“神舟十号太空授课”这是最直接、接受最好的形式,让学生了解太空中宇航员的衣食住行、在失重环境中的特殊现象。教师还可以以“神十”为背景编写一些习题让学生去做。
  (三) 引力与加速器
  引力与加速器都出现在第三章第一节重力与基本相互作用这一节,这部分内容对学生来说可能比较生疏,加速器对学生来说更是知之甚少,这种情况下我们的教学就要考虑到学生现有的知识水平。教师在进行此部分内容教学时可采用下面的方法:如果学校有条件(网络、图书馆)可以让学生自主搜集相关资料进行总结归纳,然后在课堂上进行小组交流;如果学校没有硬件条件,只能由教师进行相关讲解,可以观看相关视频、图片等。
  (四) 有机玻璃变形
  按照教材内容提示,教师可先进行相关实验,如果能够成功做出该实验,那么在课堂教学中完全可以作为演示实验,激发学生学习兴趣,吸引学生眼球为下面的教学内容做好铺垫。
  如果教师因没有实验条件或不能够成功做成该实验,可以下载相关视频动画或图片让学生欣赏,能够给学生以感性认识。
  (五) 流体阻力
  流体阻力学生虽然比较生疏,但是通过教材给出的阅读材料学生可以基本了解流体阻力的特点性质等,如果让学生在允许的条件下进行探讨相关的实际实例,将会加深学生对流体阻力的理解,教师在组织学生探讨过程中可进行引导或解释一些疑惑。
  四、 结束语
  物理学前沿知识教学要遵循以培养兴趣为主的原则、不增加学生负担的原则、符合学生认知特点的原则、理论联系实际的原则、与课程内容相结合的原则。
  了解物理学前沿知识的教学原则,分析其在教材中的呈现形式及出现的目的,有助于我们的教学设计,有助于培养学生科学探究的能力,也有助于增加教师的专业知识。
  参考文献:
  [1]中华人民共和国教育部.普通高中物理课课程标准(实验)[S].北京:人民教育出版社,2003.
  [2]赵凯华,罗蔚茵.新概念物理教程——力学(序言)[M].北京:高等教育出版社,1995.

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