前沿内容教学中的大学物理论文

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一、大学物理前沿内容教学的引入点

随着新课程改革的推展，物理前沿教学内容不断丰富，量子物理与量子信息理论、原子分子理论、原子核理论等理论在教材中有不同程度体现，如万有引力章节通过介绍四中相互作用力、引力场，提升了学生的场理论认识，在简谐运动学习中，以单摆非线性运动、混沌理论场教学，改变了学生线性直线运动认识。实验内容上，包括云室、质谱仪、传感器等的运用，如在云室条件下探索原子结构，以质谱仪分析天体演变，以粒子回旋加速器研究高能物理等。在应用内容上，一些前沿科技技术被应用于医疗卫生、生活工作、生物研究、环境保护等各方面，且发挥着举足轻重的作用，如人们以影印技术获取信息资料，医生借助全息成像技术救治病人等。

二、前沿内容教学思路与基本理论的契合

1.前沿内容教学思路与格式塔完形理论

格式塔完形理论即为人在面对空白格式塔或不完整格式塔刺激时，在知觉中，会产生改变他们、使其完整的欲望。这个过程中，人的大脑神经被刺激、认知程度提升，驱动人内心产生动力，刺激人去改变或是填补格式塔，而当人构建起完整而完美的格式塔后，内心会产生极大的兴奋感，提升人的成就感，推动人继续创造或创新。由于前沿内容新鲜，能提升大脑的兴奋性，引发人内心产生能动力，推动学生积极主动的学习，因此，这对创建高效课堂，提升教学效果具有重要作用。

2.前沿内容教学思路与认知-发现理论

布鲁纳认知-发现理论重点阐述学生的学习主动性，认为在感知认知的基础上，学生可对已学知识进行转化、深化，并在教师的指导、评价引导下，实现知识的运用及创新。前沿知识中的新成分，与学生的兴趣点结合，能激发学生的学习热情，使学生独立发现问题、研究问题、解决问题，全过程让学生感受到心理自由，利于培养学生的自信心。

3.前沿内容教学思路与有意义学习理论

奥苏泊尔认为新知识学习以认知结构为基础，认知结构与新知识相互作用后，使旧知识通话，进而实现原油认知结构的完善，习得新知识。前沿内容本身是新材料，其前沿性决定了其具有极高的概括意义及辨别程度，若将其与原有知识结构相互作用，则可巩固原有知识，深化认知。

三、大学物理前沿内容教学的目的

1.激发学习兴趣，推动自我学习物理学前沿中的众多概念来自于物理现象、创新实验结果，知识具有新颖性，能刺激学生产生学习兴趣，激发学生的学习欲望；前沿内容的理论成果应用于现代生活，具有鲜明的时代性、科学性及生活性特征，可引导学生进行实践探索，寻找新技术、新手段，同时，还能引导学生终身学习，以不断完善自身认知结构，充实自己。2.提升科学认识，培养科学精神前沿内容包含了对前人的质疑及超越，可以说是一种前瞻文化，具有极强的科学性，将其运用教学，可更新学生对原有知识的认识，让学生全面了解科学发展的实质，使学生认识到物理研究并不完美，许多知识、理论仍待开发，进而激发学生的科学研究热情，使其投入到现代科学技术研究中。3.推动求真求美，塑造人性品格前沿内容之所以是一种前瞻文化，不但在于其新颖，且关键在于其真实，其中所含的科学奥秘向人类解释多种物理问题、生活现象。因此，将前沿内容引入其中，不但可拓展学生的视野，还能够培养学生求真求美的品格。

四、开展大学物理前沿内容教学的路径

前沿内容几乎涉及到每一章节，其概念抽象性较强，教学中应当在概念讲述后，运用图片、影音等资源，向学生适度讲解相关知识，并以生活实例为切入点，分析前沿技术的运用，以提升学生的前沿知识认知。下面以“电磁场”中前沿内容引入为例分析前沿内容教学的具体方法与步骤。

1.激发学生兴趣，引入前沿课题

兴趣是最好的老师。在“电磁场”章节教学时，课前，随机向学生提问“谁知道蓝牙技术？”学生会说手机蓝牙，并说借助蓝牙能免费传递图片、音乐等，这就将远离学生生活的高新技术拉进学生日常生活中，提升了新技术的“亲民性”，同时，刺激学生进一步了解新技术。再以讲故事方式，向学生介绍蓝牙的相关内容，不但拓展了学生的视野，使学生了解科学人物，且能够调动学生对新技术的兴趣，促使学生积极主动地参与到教学之中。

2.立足学生实际，把握“度量”教学

近年来，虽然高中物理教学中陆续引入前沿内容，但受应试教育、传统教学模式的影响，前沿内容教学力度参差不齐，且大学生在个性、知识基础、能力、潜力等方面存在显著差异，因此，大学物理教学必须在了解学生实际情况前提下适度引入新知识。如蓝牙技术概念抽象性强，学生之前所接触的相关知识较少，学生较难把握里面的概念与内容，因此，教学之初借助故事法降低蓝牙概念的抽象度，在学生把握蓝牙技术实质后，具体展开此技术分析。多媒体向学生展示数字照相机、摄影机、手机等设备，并在它们之间以虚线连线，使之形成网状结构，并注明蓝牙技术以高速跳频、时分多址等技术将数字化设备连接成网，是一种无线连接后，取消各种数字化设备间的虚线。

3.采用媒体资源，深化学生认识

媒体资源是现代教学的重要辅助手段，尤其在物理教学中的应用程度更大。在电磁场章节蓝牙技术讲述时，借助多媒体向学生展示数字照相机、摄影机、手机等设备，并在它们之间以虚线连线，使之形成网状结构，并注明蓝牙技术以高速跳频、时分多址等技术将数字化设备连接成网，是一种无线连接，然后取消各种数字化设备间的虚线。这就提升了教学的形象化，便于学生接受。

4.走进生活课堂，降低前沿高度

新技术、新知识来源于生活、服务于生活。由于前沿内容与现实生活所拉开的距离较大，简单叙述或是概念描述，很难实现前沿内容教学的实效性，因此，教学中应紧密结合生活，降低前沿内容高度。如结合学生提到的手机蓝牙解说蓝牙技术是一种短途无线通信技术，电子装置设备科通过此技术而连接，省去了传统的电线，且降低了传输费用，而这种无线信息交换技术就是今天所学的电磁场传播，进而展开电磁场教学。

五、前沿内容教学思路的应用体会

1.前言内容教学思路对大学物理教学改革具有重要作用

从教学模式创新方面看，大学物理教学在展开前沿内容教学后，打破了传统以教材授课的内容教学模式，关注了学生全面化发展，打破了传统只求学生智能的教育方式。从教学效果上看，将丰富化、先进性的知识引入课堂，让大学生感受到物理不仅仅是实验、知识与技能，且包含着生活中最真实的部分，解说着“不可说的秘密”，提升了学生的学习兴趣，推动了教学效果的实现。从学生发展状况看，教学关注学生全面化发展，以新知识刺激学生认识物理新现象、掌握科学知识、进行科学实践，以新思路感染学生，刺激学生积极创新。

2.践行前沿内容教学思路时的注意点

前沿内容教学思路作为一种新教学思想与教学模式，由于其涉及内容新颖、科学、广泛，教学若进行传统授受教学教学很难将学生带入比较深奥、陌生、高科技的学习及相关知识链接中，容易挫伤学生学习积极性，因此，在运用此思路教学时需要做到：其一，更新观念，关注前沿内容教学。大学物理教师应当充分认识到前沿内容教学在丰富教学内容、感染学生品格、培养学生精神方面的作用，将前沿内容教学作为现代物理教学的义务，积极主动引入前沿知识。其二，寻找前沿内容与学生生活最相近、最相关知识或经验的结合点，从学生兴趣点出发，调动学生参与到教学中，在提升学生学习兴趣的前提下展开教学。其三，讲前沿知识、现代科技积极引进课堂的同时，采用多元化的教学方式，如如生活化教学方式、故事性导入、探究学习等组织课堂，以调动学生的学习热情，促进学生全面发展。其四，在进行智育同时展开德育、美育教育，如以讲故事方式让学生了解更多科学家及其成长经历，感染学生，以多媒体画面播放形式，展示我国科技、先进人物等，帮助学生树立远大的理想，提升学生的科学情感，完善学生人格。

3.践行前言内容教学思路需发挥多方力量

前沿内容教学是现代教育教学改革的重要成分，表现了新课程教学的创新性，而要将前沿内容教学切实纳入当下大学物理教学中，并在教学中发挥前沿内容教学的作用，还需充分调动全方位可用力量。如学校应加大媒体资源、教学教具、物理实验室等条件的支持，为教学展开提供可靠的资源支持；对大学教师积极展开教育培训，将新技术、新方法传输给教师；以学校创新性教学评估、教师能力发展评价等方式，刺激教师更新认知结构；加强学校与校外科技企业、科研基地、实验环境的联系，为前沿内容教学提供全方位的支持。社会科研机构应积极为高校提供现代科研理论支持；政府机构加强学校前沿教学改革资金、设备等方面支持。通过各界共同努力，将前沿内容教学加以落实。

前沿内容教学是现代大学物理教学的新思路、新方式，教师应将此思路深入教学之中，通过多元化、生活化、量度性的教学组织形式，使学生了解现代科技，培养学生科研精神，提升学生的品格，表现现代物理的科学性与时代性，进而实现教育的教学与育人目标，推动大学物理教学改革与发展。

作者:祁恩云单位:哈尔滨理工大学