从诺贝尔奖看中学物理教学.doc

对中学物理教学的思考 从2010年诺贝尔物理学奖谈起姓名：_王惠婷_学号：_07080301_ 学院：_物理科学与技术学院 学校：_南京师范大学_摘要：2010诺贝尔物理学奖被授予英国曼彻斯特大学的两位科学家现年52岁的安德烈海姆和36岁的康斯坦丁诺沃肖洛夫，以表彰他们在石墨烯材料方面的卓越研究。从2010年诺贝尔物理学奖，我们要好好反思当今中学物理教学。为什么没有在中国本土获得诺贝尔奖，如果不是东西方智力上的差异，那究竟差距在哪里怎样做到真正的创新？我们应该从教学方法，教学内容，物理学方法来研究中学物理教学的改进。Abstract ：2010 Nobel Prize in Physics was awarded two University of Manchester scientists 52-year-old, Anaheim and 36-year-old Andre KonstantinNovoselov in recognition of their material in terms of grapheme research excellence. From the Nobel Prize in Physics in 2010, we have to seriously consider todays high school physics teaching. Why did not the Nobel Prize in China itself, if not the difference between Eastern and Western intelligence, that how to do what the gap where the real innovation? How to do real innovation? We should start teaching methods, teaching contents, and methods of physics to study the improvement of secondary school physics teaching.关键词：物理方法，前沿知识，创新，物理教学绪论：海姆有一个“科研恶习”， 他说，“那段时间里，我关注研究碳纳米管的那拨人，对他们时不时地声称获得这样或那样牛的成果觉得恶心。我想，我可以做一点不同于碳纳米管的东 西，为什么不把碳纳米管剖开呢？”起初，海姆请实验室新来的一名中国博士生将一块高定向裂解石墨制成薄膜，要求尽可能薄，并给了他一台精巧的抛光机。三周后，这名博士生拿着培养 皿来见海姆，说他成功了。海姆用显微镜一看，那些石墨碎片估计仍有1000层左右。海姆希望他能将石墨碎片研磨得更薄一些，但这名博士生最后说：“如果你这么聪明，就自己试试。”于是这成了一个转折点，海姆决定自己来试试，他就用透明胶带来做这件事。其实中国一直都与诺贝尔奖擦肩而过，如果当时那位博士生没有放弃，那么可能今天获奖的就是中国人了。国家的第一生产力是科技，而二十一世纪比拼的就是人才，海姆用透明胶带就启发了石墨烯的制作，说明只要肯动脑筋，无论身处何地，都能找到真理的所在。中国博士生的例子给了我们很多的思考。遇到同样的问题，中国人和西方人采取的是截然不同的态度和方法，这也导致了问什么没有在中国本土获得诺贝尔奖的一大原因。那么，为了培养更多的科技人才，中国中学物理教学该做怎样的改进？正文：1注重物理学方法的学习 物理学是物理学理论体系和物理学方法相统一的整体，在中学物理教学中，如果只强调物理知识而不注重物理学方法的学习就不是完全意义的中学物理教学。我们这里只讨论物理学的研究方法中的一类具有一定规律和程式可循的常规方法，如观察实验方法、逻辑思维方法和数学方法1。1.1 观察物理的很多理论或者方法都是通过观察得到的，真正的物理人是不会放过生活中的闪光点的。所以，培养中学生的观察能力是十分重要的。在中学物理教学中，要培养观察的敏锐性。良好的观察心理品质是获得观察正确性、全面性的保证。引导学生在观察时要开动脑筋积极思维，运用物理知识去观察日常生活和自然界中的物理现象，做到理论联系实际。如学习“杠杆”一节内容后，在学生掌握了杠杆的组成与工作原理的基础上，紧紧抓住“在外力的作用下能够围绕一个固定点转动”这一特点，鼓励学生观察寻找生活中的杠杆。相信不少学生会发现生活中的许多“新大陆”，并巩固了所学的基础知识。1.2 实验物理学是以实验为基础的学科，这就需要我们尊重实验、尊重事实、尊重物理现象。在实验中决不能凑合，因为，误差是客观存在的，减小误差要从实验原理和步骤分析原因，让学生从小养成尊重事实的科学态度。在中学物理教学中，有目的地让学生进行实验观察的训练。一是针对教材内容中学生缺乏感性认识的部分，认真做好演示实验，引导学生仔细观察;二是针对学生在日常生活中所形成的直观错误，设计针对性的实验，有的放矢地消除疑虑，培养学生的观察能力; 为了提高学生的观察能力、实验能力和动手能力，培养合作精神，掌握科学方法，锻炼科学思维和创新能力，必须加强实验教学。1.3 逻辑思维中学物理中常用到的基本逻辑思维方法是比较、分析、综合、归纳、演绎、物理模型和假说等。比较是确定研究对象之间差异点和共同点的思维过程和方法，比较是抽象与概括的前提。在物理学的研究中还必须把各种由分析得到的主要结论联系起来进行研究，找出它们之间的联系，形成一个完整的概念或逻辑系统，这就是综合。从具体个别事物的认识中概括出抽象的一般认识的思维方法和推理形式就是归纳法。在中学物理教学中，培养学生建立合理的物理模型的能力具有十分重要的意义。在中学物理教学中，使学生了解物理假说向物理理论发展过程，对培养他们的逻辑思维能力具有一定的意义。例如，从“地心说”、“日心说”、牛顿定律到相对论的时空观，就是很好的例证。1.4 数学方法物理学研究中的数学方法是解决和说明物理问题时采用的数学理论工具，它要求人们根据物理研究对象质的特点，分别地或综合地运用各个数学分支提供的概念、理论、方法和技巧，对对象进行结构、数量方面的描述、计算和推导，进而作出分析、判断，揭示物理对象的运动规律。物理学发展史上不少重大的科学预见，是由物理理论同数学方法相结合而得出的。特别是现代物理学难以直观感觉、高度抽象的研究领域中，数学方法的预见性更加显示出它特有的作用。2. 中学物理教学渗透现代物理知识的必要性 当今社会，是一个科技高度发展，生产突飞猛进的社会。教育要与与时俱进，让学生及时了解到最新的科技动态，对培养学生兴趣和以后的发展是很有益处的。2.1中学物理教学渗透现代物理前沿知识有几点原则一、以培养兴趣为主的原则。爱因斯坦曾说过：兴趣是最好的老师。在中学物理教学中，渗透物理前沿知识的教育，应以培养学生的物理兴趣为主，避免枯燥无味的灌输。这就要求对所选素材进行加工提炼，使之简明、生动，并采用直观的方法进行教学。二. 不增加学生负担的原则。渗透前沿知识，目的不在加重学业负担，而是为了开阔学生视野，提高学生兴趣。三、符合学生认知特点的原则。要考虑到学生的知识背景，介绍前沿知识时要深入简出。四、理论联系实际的原则。介绍时，要联系实际，什么科技给社会带来了怎样的进步，为人类提供了什么样的方便。这样能培养学生的学以致用的思想观念，而且能培养学生的科学精神和社会责任感。五、与课程内容相结合的原则。在渗透现代物理知识的过程中，应紧密配合现代教材的编排内容进行，寻找最佳切入点，选择最合适的内容，方可收到好的效果。使学生开阔了视野，培养了兴趣，发展了思维能力和物理素质。2.2中学物理教学渗透现代物理前沿知识的方法充分利用电脑多媒体教学手段。现代教学应充分利用现在科技，这样可以为教学带来很多方便。电脑多媒体辅助教学（CAI）是现代教学技术中最先进的一种方法，它具有直观形象、生动活泼、声像并茂的特点。比如，现代分形理论是认识自然界真实面目的一个有力工具，对它的渗透，如果只讲抽象的概念，就学生的认知水平，难以理解和接受。如果利用电脑演示给学生，那奇妙的图象、美丽的色彩，必将给学生带来极大的惊喜，激起学生的好奇心和求知欲，调动起学生探求真理。通过活动课程，渗透现代物理知识。比如，组织学生参观科技展览；开展常规性的科技教育活动；聘请科学家作科普讲座、报告等，另外，也可通过读书竞赛、办黑板报等形式，对学生进行现代物理知识的渗透，使他在活动中受到潜移默化的教育。3. 培养学生的创新能力和科研精神我国的中学物理教学十分注重系统知识的传授，对于学生创新能力的培养重视和研究的还很不够当然，创新能力的培养不是一蹴而就的，它是一个渐进的、长期的培养过程。物理实验教学是培养创新能力的有效途径。在物理实验教学中，不仅要让学生学会实验的具体做法，掌握一些基本的实验技能，还要引导学生学会研究物理问题的实验方法，为培养他们的物理创新能力打下良好的基础教师可以把某些学生实验和演示实验设计为探索性实验，使之达到不同层次的创新能力培养目标探索性实验教学较课堂教学有更广阔的活动空间和思维空间，可以激发和满足不同层次学生的探索与创新欲望。教师应选取合适的、需要探索的问题作为实验内容，在教学中可以利用新旧知识间的联系提出需要解决的问题，并设计一系列有针对性、启发性的问题作为铺垫。3为了使创新能力的培养长期化，教师可有计划地组织学生进行系列化的探索性实验，并把实验内容和生活中的实际问题联系起来，使创新能力的培养和物理知识的学习紧密结合很多时候，其实中国不缺物理人才，但为什么总是与诺贝尔奖擦肩而过呢，很多时候是没有执著的精神。做科研的时候，绝不能以遇到问题就半途而废，要尽可能的利用手边的材料，可能问题就迎刃而解了。结论培养科技人才应该从小抓起，在平日的教学中渗透。中学物理教师首先该改变自己的观念，要以学生为本，注重培养物理学的方法，适时的介绍物理前沿知识，设计探索性实验，逐步培养他们的创新能力。但当今的学校设备和师资力量都很难达到这样的要求，而且，怎么样设计探索性实验，是对教师的一大考验，目前并没有成熟的方法来设计。参考文献1 ISBN 978-7-04-003973-3许国梁.中学物理教学法M.北京:高等教育出版社，1993.P55.2 CN61-1033/G4孙海滨，物理教