前沿物理知识教学的问题与反思

前沿物理知识教学的问题与反思北京教育学院物理系/冯爽西南大学物理科学与技术学院/李富强

:随着新课程改革的逐渐深入,教学1线的中学物理教师需要迎接更新观念、更新知识等多方面的挑战。新课改理念之1强调了前沿物理知识的重要作用,希望改变传统物理教育知识片面的不足。然而前沿物理知识的教学对教师提出了较高要求,这1理念是否能在现实教学中得到很好地落实具有较高的研究价值。本文从学生、教师对前沿物理知识的态度;现实讲授情况以及教学方式等几方面编制了问卷并进行了调查研究,对促进教师专业发展、改进前沿物理教学提出了建议。

:前沿物理;调查研究;新课改

随着《全日制义务教育物理课程标准(实验稿)》及《普通高中物理课程标准(实验稿)》的颁布,新1轮的基础教育课程改革正在越来越广阔的范围展开,给传统的中国基础教育带来了前所未有的冲击。新课程标准在基本理念、课程目标、课程内容、课程评价、教学建议等方面都有了较大变化,同时在教学的内容要求上也有了较大的突破,这对处在教学1线的中学物理教师提出了更新观念、更新知识的要求,也对培养中学物理教师后备队伍的师范院校提出了新的挑战。

1般来讲,物理知识分为经典物理和前沿物理(现代物理)两

大块,这两块知识有着各自不同的思维方法和研究思路。但长期以来,高中只注重经典物理的教学,长期以来对前沿物

理教学的较为忽略,这导致了物理教育的“片断化”,物理

教育成了物理“断代史”的教育,使学生只知物理学的昨天,不知物理学的今天,也不见物理学的明天;而且造成了学生

对物理学的许多错误认识,比如认为物理学对科技的贡献只属于过去,物理学科已经趋于完备、已经没有什么发展的余地等等。

当今各发达国家的科学教育改革都10分重视前沿科学,其重点也正落实在教学内容的现代化上。如美国物理教师协会(AAPT)在1988年发布的《中学物理课程内容》的报告中就指出:“应当让中学生体验到物理学是1门发展中的科学,是现代前沿科学中最为激励人心的学科之1”。①作为对国际科学教育改革的积极回应与推动,我国新1轮课改也适当加大了前沿物理知识的比重,在确保基础性的前提下,对教学

内容进行了1定的扬弃。新课改的理念之1就是“注意学科渗透,关心科技发展”②新增内容的教学要求虽不高,却有

助于弥补物理教学长期存在的不足。

那么教师在实施前沿物理教学的新课程改革中,将这1理念落实的到底怎么样呢?遇到什么样的困难呢?学生是不是喜

欢学习这些知识呢?为得到这些问题的答案,笔者对河南省

郑州市的1些中学进行了问卷调查,并通过分析调查结果,为

中学物理教师提出了建议。

1、调查对象与方法

本调查问卷主要是从学生是否希望学习前沿物理知识及其原因、当前物理教师的前沿物理知识水平、以及教师对前沿物理知识的重视程度和态度等方面进行编写的,主要采用单项选择题,为更广泛和深刻的了解新课改中的经验和问题,问卷还设了开放性问答题。采取分层整群抽样方式,在河南省郑州市的4所程度不同的高中,每所学校随机抽取30~50名学生进行调查。

调查实施时,笔者亲自到学校,在被调查学校的配合下将问卷交给教师,讲清此次调查的目的、意义、方法和注意事项,由学生独立完成,问卷回答完毕后当场收回,共收回有效问卷186份,回收率为93%。

2、调查结果与分析

调查结果表明,在1~12题涉及如狭义相对论、广义相对论、量子力学、黑洞理论、超导、核武器等前沿物理知识的问题中,选择A(非常希望)的人次总共达936,选择B(比较希望)的人次总共达539,选择C(无所谓)的人次总共有359,选择D(不希望)的人次有67,选择E(1点也不希望)的人次共有135。各选项选择人次对比图如下:

图1问卷中1~12题各选项选择人次对比图

也就是说共有72.6%的高中生非常希望或比较希望了解当今

的前沿物理知识,这说明在高中课堂渗透物理高科技知识是很受学生欢迎的,是完全可行的。

大量学生希望了解高科技知识的现状给了教师专业知识方面的挑战,新课改也对教师的专业水平要求越来越高,那么当前的教师队伍是否可以满足学生这方面的要求呢?

本次调查显示:只有4.3%的学生认为教师所讲授的前沿物理知识已经足够,8%的学生认为比较多,41%的学生认为1

般,17.6%的学生认为不够,28.3%的学生认为远远不够。各选项比例图如下:

图2教师讲授前沿物理知识情况图

由此可见,虽然学生很希望了解前沿物理知识,但教师讲授的却不够,并不能很好的满足学生的需要,只有仅仅12%左右的学生的学习要求可以满足。那么是什么原因造成了这种情况呢?是教师本身素质不够,没有能力讲前沿物理知识?还是因为应试教育思想根深蒂固,教师不愿意讲这些考的不多的内容呢?

笔者首先对第1种猜测做了调查,结果表明4.9%的学生认为教师的前沿物理知识完全可以满足自己的需要,20.5%的学生认为基本可以,34.1%的学生认为1般,25.9%的学生认为不可以,14.6%的学生认为完全不可以。也就是只有不足1/3的学生认为教师的前沿物理知识可以满足自己的需要,这说明教师的素质还有待提高,当今世界科技发展很快,要想跟上

时代的步伐,只吃老本是不行的,必须要坚持学习,关心科技最新发展动态,具有较好的自学能力。

同时笔者对第2种猜测也做了相应调查,当学生向教师提出有关前沿物理知识的问题时,16.8%的教师的态度为“与考试无关,不予讲解”,29.6%的教师“讲解几句,敷衍了事”,19.0%的教师“虽想讲解但自己也不清楚”,只有

24.0%的教师“尽力详细讲解,并查资料补充”,10.6%的教师“马上可以解决问题”。调查结果表明超过1/3的教师对物理前沿知识重视不够,态度不端正,受应试思想影响较大,教学观念跟不上新课改的要求。

看来我们不应盲目乐观,虽然新课程理念要求教师重视前沿物理的教学,但事实表明,实际教学中教师落实的并不让人满意。当然这和很多因素有关,下面笔者根据调查问卷,为更好的实施前沿物理教学,为物理教师提出了几点建议。

3、思考与建议

1、要从思想上重视前沿物理知识的教学。很多教师认为前沿物理知识考的少,讲多了也没有用;还有1些教师认为经典物理比前沿物理重要。其实这些想法都没有从提高学生的整体素质的方面考虑。经典物理与前沿物理有着各自不同的思维方法和研究思路。如果说经典物理学更多地表现为1种控制逻辑,体现了“知识即工具”这1理念的话,那么前沿科学研究特别是纯科学研究就体现了对前人的质疑与超越,在本