浅析现代物理知识的教学价值

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1、浅析现代物理知识的教学价值李自强（陕西师范大学物理学与信息技术学院西安710062）人类社会已迈人科技迅猛发展的21世纪，社会的发展呼唤着物理教学的现代化。联系现代物理知识进行教学便是促进物理教学现代化的重要措施之一。目前，随着课程改革、高考改革的深入，现代物理知识在物理教学中的作用有所加强，但许多教师由于对现代物理知识的教学价值缺乏深入理解，在结合现代物理进行教学时仍以应试为目的，不能主动收集、整理现代物理知识，在教学中有计划、有目标地进行渗透。那么现代物理知识的教学价值究竟有哪些呢？笔者认为至少有以下几

2、点。1.有利于提薦学生学习兴趣，激发内在学习动机学习兴趣是学生学习的强大内在动力，美国心理学家拉扎若斯的研究表明，学生对学习的浓厚兴趣比智力更重要。现代物理知识对提高学生学习兴趣具有独特的作用。1.1展现物理的内在美物质世界理应简单、和谐和统一，这既是物理学家从事科学研究的坚定信念，也是他们始终不渝的追求目标。而物理规律本身的简单、和谐和统一正是对自然美的充分展现。教学中通过挖掘物理中的美学事例，可给学生以美的熏陶，激发对美的追求，提高学习兴趣，诱发学习动机。例如，万有引力定律的发现实现了天、地的统一，电磁

3、场理论的建立使电、磁、光得以统一，而能量转化与守恒定律的发现则说明自然界整个运动的统一。现代物理中这样的例子更多，如实现弱相互作用与电磁相互作用统一的规范场理论，说明时间、空间与物质统一的广义相对论，微观粒子的运动是粒子性和波动性的统一,正、反物质世界的统一，构想中统一四种基本相互作用的超大统一理论等。不仅如此，由于美的东西往往就是真的东西，徳国物理学家海森伯就曾指出“美是真理的光辉”。因此对美的追求，已成为物理研究的重要方法之一。例如，历史上人们接受日心说而抛弃地心说的原因之一就是因为，日心说对太阳系9大

4、行星运动的描述更简单，自然图景更和谐。在现代物理发展中，麦15卷2期（总86期）克斯韦就从美的观点出发，预言了电磁波的存在；英国的狄拉克更是一位“以美求真”的大师，他早在1928年就从对称美出发预言了反物质的存在，1931年又预言了磁单极子的存在。1.2展现物理的应用性和基础性物理学是最早发展起来的自然科学，从哲学中分离，在生活中诞生，为应用而发展。从诞生的那一天起，它就与大自然、人类的生活密不可分。然而受狭隘物理教育观的影响，中学物理教材对物理的应用介绍较少，尤其对学生感兴趣的现代物理知识的应用介绍更少。

5、在教学中有意识地突出现代物理的广泛应用，可开阔学生视野，增强对物理有用性的认识，培养理论联系实际的习惯，强化学习意识。对现代物理知识应用的介绍可有：医学上：激光治癌，B超，核磁共振CT仪，超声治疗脑血栓"刀，X刀等；军事上：中子弹，电磁脉冲弹，7射线弹，电磁炮，激光武器，次声武器，夜视技术，电子战等；生活上：红外线电视，数字电视，微波炉，磁悬浮列车等；另外，在通讯、航空航天.工业、农业等诸多领域，现代物理知识也有广泛的应用。物理学不仅有直接的应用，而且对其他学科的发展也有极大的促进作用，表现在提供理论基础和

6、方法指导两方面。例如，在20世紀，豪子力学的建立导致了DNA分子双螺旋结构的发现，相对论催生了宇宙大爆炸理论，热力学的发展产生了耗散结构理论等。再如1931年，芝加哥大学物理学教授马利肯，应用僦子力学创立了化学结构分子轨道理论；有“分子生物学之父”之称的德尔昂品克运用量子力学来认识遗传现象，最终发现了生命的本质。据不完全统计,20世纪中叶以来，具有物理背景而获诺贝尔化学奖者约占总人数一半以上，而诺贝尔生理及医学奖获得者具有物理背景的人约占60%。毫不夸张地说，物理学知识是构成所有自然科学的理论基础，物理学的

7、研究方法是所有自然科学•45•爱因斯坦说过，“提出一个问比解决个问题3・有利于学生建立现代物理思和观念中最成熟、最全面、最有效的。可以预见•随着科学技术的进步，在未来的21世纪，物理学在相邻学科及其交叉和边缘学科将发挥越来越重要的作用。通过对现代物理发展及其应用的介绍，可使学生认识到物理学是一门处于不断发展中的学科，是最有前途的学科之一，是从事任何自然科学甚至社会科学研究都必须具备的基础，从而增强学习物理的内在动力。2.有利于激活学生思维，增强问题意识，激发探索热情更难”。素质教育的核心是创新教育，而创新教

8、育的关键是培养学生的问题意识。在教学中，适当讲些现代物理学的新事物，让学生多听一些，多见一些尚未形成定论、尚未研究清楚的东西，有利于启发学生思维，激发学生的问题意识和探索热情。例如，学习“自由落体运动”时，可介绍鸡毛与石快下落快慢的公案。古希腊哲学家亚里士多德认为重物下落快，轻物下落慢。十六世纪的意大利物理学家伽利略对这个观点提出了挑战，他通过重、轻物“捆绑法”思想实验，巧妙的证明了重物并不比轻物下落快，进一步认