前沿內容教學中的大學物理論文

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一、大學物理前沿內容教學的引入點

隨著新課程改革的推展，物理前沿教學內容不斷豐富，量子物理與量子信息理論、原子分子理論、原子核理論等理論在教材中有不同程度體現，如萬有引力章節通過介紹四中相互作用力、引力場，提升了學生的場理論認識，在簡諧運動學習中，以單擺非線性運動、混沌理論場教學，改變了學生線性直線運動認識。實驗內容上，包括云室、質譜儀、傳感器等的運用，如在云室條件下探索原子結構，以質譜儀分析天體演變，以粒子回旋加速器研究高能物理等。在應用內容上，一些前沿科技技術被應用于醫療衛生、生活工作、生物研究、環境保護等各方面，且發揮著舉足輕重的作用，如人們以影印技術獲取信息資料，醫生借助全息成像技術救治病人等。

二、前沿內容教學思路與基本理論的契合

1.前沿內容教學思路與格式塔完形理論

格式塔完形理論即為人在面對空白格式塔或不完整格式塔刺激時，在知覺中，會產生改變他們、使其完整的欲望。這個過程中，人的大腦神經被刺激、認知程度提升，驅動人內心產生動力，刺激人去改變或是填補格式塔，而當人構建起完整而完美的格式塔后，內心會產生極大的興奮感，提升人的成就感，推動人繼續創造或創新。由于前沿內容新鮮，能提升大腦的興奮性，引發人內心產生能動力，推動學生積極主動的學習，因此，這對創建高效課堂，提升教學效果具有重要作用。

2.前沿內容教學思路與認知-發現理論

布魯納認知-發現理論重點闡述學生的學習主動性，認為在感知認知的基礎上，學生可對已學知識進行轉化、深化，并在教師的指導、評價引導下，實現知識的運用及創新。前沿知識中的新成分，與學生的興趣點結合，能激發學生的學習熱情，使學生獨立發現問題、研究問題、解決問題，全過程讓學生感受到心理自由，利于培養學生的自信心。

3.前沿內容教學思路與有意義學習理論

奧蘇泊爾認為新知識學習以認知結構為基礎，認知結構與新知識相互作用后，使舊知識通話，進而實現原油認知結構的完善，習得新知識。前沿內容本身是新材料，其前沿性決定了其具有極高的概括意義及辨別程度，若將其與原有知識結構相互作用，則可鞏固原有知識，深化認知。

三、大學物理前沿內容教學的目的

1.激發學習興趣，推動自我學習物理學前沿中的眾多概念來自于物理現象、創新實驗結果，知識具有新穎性，能刺激學生產生學習興趣，激發學生的學習欲望；前沿內容的理論成果應用于現代生活，具有鮮明的時代性、科學性及生活性特征，可引導學生進行實踐探索，尋找新技術、新手段，同時，還能引導學生終身學習，以不斷完善自身認知結構，充實自己。2.提升科學認識，培養科學精神前沿內容包含了對前人的質疑及超越，可以說是一種前瞻文化，具有極強的科學性，將其運用教學，可更新學生對原有知識的認識，讓學生全面了解科學發展的實質，使學生認識到物理研究并不完美，許多知識、理論仍待開發，進而激發學生的科學研究熱情，使其投入到現代科學技術研究中。3.推動求真求美，塑造人性品格前沿內容之所以是一種前瞻文化，不但在于其新穎，且關鍵在于其真實，其中所含的科學奧秘向人類解釋多種物理問題、生活現象。因此，將前沿內容引入其中，不但可拓展學生的視野，還能夠培養學生求真求美的品格。

四、開展大學物理前沿內容教學的路徑

前沿內容幾乎涉及到每一章節，其概念抽象性較強，教學中應當在概念講述后，運用圖片、影音等資源，向學生適度講解相關知識，并以生活實例為切入點，分析前沿技術的運用，以提升學生的前沿知識認知。下面以“電磁場”中前沿內容引入為例分析前沿內容教學的具體方法與步驟。

1.激發學生興趣，引入前沿課題

興趣是最好的老師。在“電磁場”章節教學時，課前，隨機向學生提問“誰知道藍牙技術？”學生會說手機藍牙，并說借助藍牙能免費傳遞圖片、音樂等，這就將遠離學生生活的高新技術拉進學生日常生活中，提升了新技術的“親民性”，同時，刺激學生進一步了解新技術。再以講故事方式，向學生介紹藍牙的相關內容，不但拓展了學生的視野，使學生了解科學人物，且能夠調動學生對新技術的興趣，促使學生積極主動地參與到教學之中。

2.立足學生實際，把握“度量”教學

近年來，雖然高中物理教學中陸續引入前沿內容，但受應試教育、傳統教學模式的影響，前沿內容教學力度參差不齊，且大學生在個性、知識基礎、能力、潛力等方面存在顯著差異，因此，大學物理教學必須在了解學生實際情況前提下適度引入新知識。如藍牙技術概念抽象性強，學生之前所接觸的相關知識較少，學生較難把握里面的概念與內容，因此，教學之初借助故事法降低藍牙概念的抽象度，在學生把握藍牙技術實質后，具體展開此技術分析。多媒體向學生展示數字照相機、攝影機、手機等設備，并在它們之間以虛線連線，使之形成網狀結構，并注明藍牙技術以高速跳頻、時分多址等技術將數字化設備連接成網，是一種無線連接后，取消各種數字化設備間的虛線。

3.采用媒體資源，深化學生認識

媒體資源是現代教學的重要輔助手段，尤其在物理教學中的應用程度更大。在電磁場章節藍牙技術講述時，借助多媒體向學生展示數字照相機、攝影機、手機等設備，并在它們之間以虛線連線，使之形成網狀結構，并注明藍牙技術以高速跳頻、時分多址等技術將數字化設備連接成網，是一種無線連接，然后取消各種數字化設備間的虛線。這就提升了教學的形象化，便于學生接受。

4.走進生活課堂，降低前沿高度

新技術、新知識來源于生活、服務于生活。由于前沿內容與現實生活所拉開的距離較大，簡單敘述或是概念描述，很難實現前沿內容教學的實效性，因此，教學中應緊密結合生活，降低前沿內容高度。如結合學生提到的手機藍牙解說藍牙技術是一種短途無線通信技術，電子裝置設備科通過此技術而連接，省去了傳統的電線，且降低了傳輸費用，而這種無線信息交換技術就是今天所學的電磁場傳播，進而展開電磁場教學。

五、前沿內容教學思路的應用體會

1.前言內容教學思路對大學物理教學改革具有重要作用

從教學模式創新方面看，大學物理教學在展開前沿內容教學后，打破了傳統以教材授課的內容教學模式，關注了學生全面化發展，打破了傳統只求學生智能的教育方式。從教學效果上看，將豐富化、先進性的知識引入課堂，讓大學生感受到物理不僅僅是實驗、知識與技能，且包含著生活中最真實的部分，解說著“不可說的秘密”，提升了學生的學習興趣，推動了教學效果的實現。從學生發展狀況看，教學關注學生全面化發展，以新知識刺激學生認識物理新現象、掌握科學知識、進行科學實踐，以新思路感染學生，刺激學生積極創新。

2.踐行前沿內容教學思路時的注意點

前沿內容教學思路作為一種新教學思想與教學模式，由于其涉及內容新穎、科學、廣泛，教學若進行傳統授受教學教學很難將學生帶入比較深奧、陌生、高科技的學習及相關知識鏈接中，容易挫傷學生學習積極性，因此，在運用此思路教學時需要做到：其一，更新觀念，關注前沿內容教學。大學物理教師應當充分認識到前沿內容教學在豐富教學內容、感染學生品格、培養學生精神方面的作用，將前沿內容教學作為現代物理教學的義務，積極主動引入前沿知識。其二，尋找前沿內容與學生生活最相近、最相關知識或經驗的結合點，從學生興趣點出發，調動學生參與到教學中，在提升學生學習興趣的前提下展開教學。其三，講前沿知識、現代科技積極引進課堂的同時，采用多元化的教學方式，如如生活化教學方式、故事性導入、探究學習等組織課堂，以調動學生的學習熱情，促進學生全面發展。其四，在進行智育同時展開德育、美育教育，如以講故事方式讓學生了解更多科學家及其成長經歷，感染學生，以多媒體畫面播放形式，展示我國科技、先進人物等，幫助學生樹立遠大的理想，提升學生的科學情感，完善學生人格。

3.踐行前言內容教學思路需發揮多方力量

前沿內容教學是現代教育教學改革的重要成分，表現了新課程教學的創新性，而要將前沿內容教學切實納入當下大學物理教學中，并在教學中發揮前沿內容教學的作用，還需充分調動全方位可用力量。如學校應加大媒體資源、教學教具、物理實驗室等條件的支持，為教學展開提供可靠的資源支持；對大學教師積極展開教育培訓，將新技術、新方法傳輸給教師；以學校創新性教學評估、教師能力發展評價等方式，刺激教師更新認知結構；加強學校與校外科技企業、科研基地、實驗環境的聯系，為前沿內容教學提供全方位的支持。社會科研機構應積極為高校提供現代科研理論支持；政府機構加強學校前沿教學改革資金、設備等方面支持。通過各界共同努力，將前沿內容教學加以落實。

前沿內容教學是現代大學物理教學的新思路、新方式，教師應將此思路深入教學之中，通過多元化、生活化、量度性的教學組織形式，使學生了解現代科技，培養學生科研精神，提升學生的品格，表現現代物理的科學性與時代性，進而實現教育的教學與育人目標，推動大學物理教學改革與發展。

作者:祁恩云單位:哈爾濱理工大學