物理教学要联系科学前沿

谢丽娜

2018年10月2日颁发的诺贝尔物理学奖，由提出“光学镊子及其在生物系统的应用”的亚瑟·阿什金和开创“啁啾脉冲放大”技术的热拉尔·穆鲁及其学生唐娜·斯特里克兰共享。奇迹般的光工具，人们可以利用它操纵和移动原子、病毒和其他活细胞。有了强大的激光，人们可以做很多以前无法想象的事，比如精准、低成本地为粒子加速;强激光带来的短脉冲，还可以尽可能不损伤眼球的方式来矫正视力。作为中学物理教师，必须改变传统的教学观念，提高自身的文化素养。在课堂上融入前沿科学，开拓学生的眼界，提高学习兴趣和科学精神，使學生的学习能力得到培养。传统教学模式往往比较死板，学生学习显得压抑、沉闷。在新课程标准要求下，教师要及时更新自己的教育理念，重视学生核心素养的培育。课堂上，前沿科学与物理教学相结合，学习先进的物理科技，了解科学家实验中百折不挠的事迹，培养学生的科学精神，倡导自主学习，主动探究问题，以激发学生的求知欲望和创新思维能力。

改变观念，融入前沿科学

在应试教学机制下，教师的主要任务变为提高学生的成绩，让学生成为能考高分的“机器”。凡是中学物理课本“科学世界”上的内容，往往弃之不顾。课堂上讲授的都是考试内容和考试题型，自主学习能力强的学生一味机械式地学习，自主学习能力弱的学生就会逐渐失去学习物理的兴趣。学生学习中学物理的层次变得分明，需要“新鲜的血液”注入到中学物理教学中去。

在电阻一节的学习中，认识了电阻的定义，影响导体电阻的因素;但是这些知识对于学生来说，离得太远了，介绍生活中一些常见物体的电阻也显得苍白无力。在讲授介于导体导电性能和绝缘体导电性能之间的物体锗、硅时，告诉同学，这类物质我们都接触过。同学们大感新奇，原来它们是半导体，是制作二极管和三极管时集成电路板上不可或缺的元件。有了小小的半导体，才有了当今的现代化生活。学生为学习物理倍感自豪，有的同学发表感言“没有半导体就没有手机”。一些学生放学回家，利用互联网搜集关于半导体的资料，自身的学习兴趣得到激发。同时，向学生讲述我国半导体技术和其他先进国家的差距，使学生带着使命感和责任感来学习。鼓励学生要不断创新思维，牢记自己的使命和紧迫感，从事实现中学物理的素质教育，提高学生的核心素养。这不仅是教学的需要，也是时代的需要。国家和民族需要的不是只会考高分的学生，需要的是能创新科学技术和提高我国科学综合竞争力的未来人才。

提高素质，关注前沿科学

教材的更新需要一定的周期，而科学技术发展，日新月异。教师对于前沿科学的了解，不能只局限于中学物理课本的“科学世界”。这就需要教师提高自身的科学文化素质，通过互联网等关注前沿科学。在教学中，把自己了解的前沿科学渗透给学生，激发学生的学习兴趣，培养学生的创新思维能力。

比如，在学习中学物理光学知识的时候，美国科学家阿瑟·阿什金发明了一种光镊工具能够操纵极其微小的粒子;在重力一节学习中，要讲到在物理学家牛顿的万有引力定律支持下，人类得出了三大宇宙速度，才有了现在的卫星;在分子热运动学习中，要讲到极其微小的分子并不是最小的粒子，最小的物理粒子是夸克。前沿科学与中学物理教学相结合，能提高学生的学习兴趣，使学生的核心素养得到提高。这就需要教师一方面提高自身的科学文化素质，使自身专业性知识准确、扎实、牢靠;另一方面，及时关注前沿科学与科研成果，不断向学生传递新信息。这样才能引发并满足学生的好奇心和求知欲，提高学生的学习能力。

了解对比，培养科学精神

提到科学家的奋斗史，不得不说的就是牛顿。牛顿是中学物理的“常客”，他换了另一种方式与物理相伴。初次认识力的时候，在讲到力的单位牛顿时，同学们开始与伟人联系在一起。以名字为单位，让学生们记住他对于物理力学的贡献。牛顿从1665年至1685年，花了整整20年的时间，才沿着“离心力——向心力——重力——万有引力”等概念的演化顺序，终于提出“万有引力”这个概念和词汇。在电学中，教学小灯泡时，笔者向同学们讲述了大家耳熟能详的爱迪生。上千次的实验足以证明“天才就是1%的灵感加上99%的汗水”。诸多物理学家的事迹，震撼着学生的心灵，激励着学生前进，向学生完美展示什么是科学精神——不断创新、永不言弃。

科学技术是第一生产力。尤其是高新技术，是推动各行各业发展的关键因素。例如，电阻一节学习中，了解前沿科学半导体的同时，向学生讲述我们的半导体芯片。半导体芯片：TCL起步还在28纳米，国外已经是8纳米。半导体芯片技术发展，中国企业仍任重道远。通过对比分析，让学生带着使命感、责任感和紧迫感来学习，培养学生的历史责任感。

通过以上几点的介绍，加上在课下鼓励学生通过互联网等媒介，了解新科技的发展。可以发现，教师将科学前沿与物理教学结合，激发学生的学习兴趣，培养学生的创新思维，以实现物理学的素质教育，提高学生的核心素养。这不仅是课堂教学的需要，也是时代的需要，是现代科学技术和国际科学综合实力竞争的需要。

【本文系河南省基础教育教学研究重点项目《中学生物理核心素养（学习能力）培养的研究》（立项编号：JCJYB17061024）阶段性成果】

（作者单位：河南省许昌市襄城县教体局教研室）