生物科学前沿热点范例6篇

生物科学前沿热点

生物科学前沿热点范文1

【关键词】大学物理 前沿内容 理论依据 实施路径

【中图分类号】G64 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089(2014)09-0176-02

在素质教育、教育教学改革的推动下,大学物理教学积极更新教学思路,其中渗引入前言内容就是教学改革的重要方面,也是现代物理教学新思路之一。前沿内容教学即为在原有教学内容中,结合教学目标、教材,将现代科技教育目标融入到教学中,并以原有教学载体讲述、呈现新科学、新知识,以实现巩固学生的原有知识认识、更新学生的知识结构,促使学生审视现代科技的知识目标,同时,借助科学教育教学的展开,提升学生的实践能力、创新能力,培养学生的科学意识、科学精神、求真品德、个人情操等。

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。

结语:

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。

参考文献:

[1]施建岳.科学课程渗透科技前沿素材的教学探讨[J].中国校外教育,2012(07)

[2]朱林.关于大学物理前沿内容教学的一点探讨[J].科技资讯,2013(30)

[3]郭有田.科技前沿知识在物理教学中的渗透[J].技术物理教学,2012(02)

生物科学前沿热点范文2

【关键词】电磁场;课程教学;科研

0引言

探讨《电磁场》课程教学方法的论文已经不少[1-4],但是科研对《电磁场》课程的促进作用的论文却很少见。实际上,有些教师对于科研对电磁场教学(其他课程亦然)具有重大促进作用并不太认同;或者一些老师虽口头上认同科研对电磁场教学有促进作用,但却体会不深,思想上也不重视。笔者认为科研对电磁场课程的促进作用主要体现在以下几点:1)科研可以使教师透彻理解知识点,授课更加准确、自信;2)教学中增加科研前沿可以促进学生对知识理解的融会贯通;3)科研前沿在课堂的渗透可以激励学生学习的兴趣,在愉快地学习;4)科研前沿在课堂的渗透可以培养学生的研究兴趣,潜移默化中鼓励学生进入科学研究的殿堂。

1科研与电磁场教学

从教学来说,将课本枯燥的理论知识与实际应用和国际前沿科学研究联系起来,以激起学生的学习热情。电磁场课程不但学习困难,而且很多学生反映不知道学习这门课有何用处,这些问题严重打击了学生的学习兴趣。因此,我们在授课时要注意穿插电磁场知识在我们实际中的应用,让学生明白学习并不单单是枯燥的理论知识,这些知识都是指导实际的基础,解决学生为什么要学的问题。除可适当介绍电磁场在通信(手机、基站、卫星等)、探测(探地雷达,石油探测等)、定位(各种雷达)和微波医疗等的应用外,还可介绍具体知识的应用。如当讲授电磁波对理想导体平面的垂直入射这一章节时,将会讲到电磁波全部被理想导体(PEC)反射回来且反相(反射系数为Γ=-1),此时可以引申这一特性在天线上的应用。如图1所示,在很多定向天线应用中,经常使用一块金属板作为反射板/地板,以将一半的能量反射回另一面,使波1和波2同相叠加,达到提高天线增益3dB及屏蔽背面物体的目的。因为理想导体(PEC)的反相特性,需要把天线安放到距离地板1/4波长,以得到波1和波2同相叠加。通过对授课内容的拓展,可以使得学生明白所学知识并非无用处,而是在实际中大有用处的,从而激发学生的学习热情。图1理想导体在天线上的应用同时可适当介绍本课程理论知识与国际前沿科学研究的关系,激发学生探索知识的热情。介绍当前国际前沿科学研究时,可将其嵌入到具体的关联章节知识讲授中,使学生明白课堂所学知识与当前研究热点的联系。如在图1讲到的理想导体(PEC)作为天线的反射板/地板时,其需距离天线为1/4波长,因此,其一个缺点就是体积太大。但现代微波系统不断小型化的背景下,PEC作为反射板越来越不适用。当前国际前沿研究的一个热点人工磁导体(ArtificialMagneticConductor,AMC)可以解决这个问题[5]。如图2所示,与PEC不同,AMC可以同相反射电磁波,因而天线与反射板之间的距离可以远远小于波长,整个天线系统的尺寸大大减小了。从而让学生了解科学研究的前沿,提高学习的兴趣。图2人工磁导体在天线上的应用如当讲授电磁波对介质分界面的斜入射知识时,可列举2013年浙江大学陈红胜团队的最新研究成果:“隐身衣”[6]。如图3所示,该前沿研究成果是一精致的六角形结构,当电磁波入射到结构上时发生全透射现象(折射),经过数次折射当电磁波出射该结构时,波的传播路径不变,就好像从来没存在该结构一样,而放置于结构中心的物体就被隐身了。这种学科前沿知识的介绍,让学生明白了所学课本知识与科学研究的关系,提高学生学习的兴趣。图3应用电磁波对介质分界面的斜入射知识的“隐身衣”俗话说兴趣是学习的最好老师,适当介绍电磁场理论知识在实际工程中的应用和在国际科学研究前沿的应用,可以活泼课堂教学,让学生明白电磁场知识是怎样在实际工程中应用的,让学生了解当前科学研究前沿,可以激发学生学习的热情,大大提高课堂教学的效果。

2结束语

电磁场课程是教学和学习难度很大的一门课程,但也是十分重要的一门课程,搞好这样一门课程的教学工作时每一个电磁场课程教师都需要认真思考的问题。而科研对于搞好这样一门课程的教学具有很大的促进作用。我们应将理论知识与工程实际和学科前沿相联系,激发学生学习的热情和科学研究的热情,为我国的科研事业培养优秀的人才。

作者:彭麟 姜兴 仇玉杰 单位:桂林电子科技大学信息与通信学院

【参考文献】

[1]田雨波,张贞凯.“电磁场理论”教学改革初探[J].电气电子教学学报,,Vol.30,No.1,Feb,2008:11-13.

[2]张华美,徐立勤.《电磁场理论》课程教学的几点认识[J].科技信息,2010(14):3.

[3]彭麟.电磁场辅导课的几点体会[J].科技信息,2014(5):45.

[4]彭麟,姜兴.二本院校电磁场教学初探兼与美国大学教学比较[J].中国电力教育,2014(17):73-74.

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[关键词]普通物理 现代化 内容体系 方法手段

众所周知,物理学分为经典物理和近代物理。五十年代以前,普通物理只讲经典物理,五十年代以来情况发生了很大变化,各国的普通物理中纷纷增添了近代物理的内容,如天体物理,生物物理和技术等。这是科学高速发展和知识更新的必然结果。因此,普通物理课程要与时代接轨就不得不进行改革。本文从“如何进行改革”、“面临的困难”以及“取得的成效”这三个方面来探讨普通物理课程改革问题。

一、普通物理课程现代化的重要性

普通物理学是大学学习前一个阶段的主要知识之一,同时也是其他学科或为本学科后续课程服务的基础。因此,既要重视物理学本身内在的逻辑性和整体的系统性,也要重视与其他学科技术衔接的协调性以及现代科技和物理前沿发展的协同性。毋庸置疑,普通物理学与现代科学技术以及物理学前沿接口的问题,长期以来一直没有解决好。这已经成为普通物理学教育发展的障碍,从这个意义上讲,普通物理学的现代化问题已是迫在眉睫。

二、普通物理课程现代化所涉及的内容

1.教学内容的现代化。近几年的分析表明,对课程现代化的改革概括起来主要有以下两个方面:①运用现代的观点,横向拓宽和纵向延伸经典物理的内容,也就是用现代的观点对经典物理概念和规律进行审视,或修正或补充,或重新评价或引深发挥,挖掘新意。例如,在讲解力的概念时,介绍四种基本的自然力;在讲解守恒定律时,插入对称性理论;在讲授热学时,补充信息熵,耗散结构的内容;在讲授狭义相对论时加进广义相对论等。②另辟蹊径,介绍现代物理科学的新发展。教学某些章节之后,可配置一些阅读参考材料;或开设第二课堂,组织专题讲座或报告会,介绍科技前沿的热点题目;或开设选修课,讲解近代物理内容;还可以通过习题和例题渗进现代科技新成就等。上述举措不但有利于课程内容的现代化建设,开阔学生视野,激发学生的热情,也有利于教师自身素质的提高。

2.教学体系的现代化。教学体系的现代化应从有利于培养学生的科学素质角度出发。科学技术的研究对象和领域正向深度和广度发展,科学技术的研究方法也由分析方法向系统方法转移。长期使用分析方法,容易产生孤立的静止的看待事物和思考问题的习惯性与局限性。系统方法是把科学研究对象当做一个系统来处理,即把研究对象看成是若干相关联的部分所组成的有机整体,分析各部分在整体中的层次方向。如在教学中将光学与振动和波动一起讲,狭义相对论在力学后面讲,改变以往将物理内容分为力学、热学、电磁学、光学、近代物理几部分的模式,在组织好传统教学内容的基础上,大胆地将物理学新成果、新技术、新思想、新方法有机地结合到经典课程内容里。如热学部分加强熵的内容,介绍在信息科学及其他学科中的应用;磁学部分介绍磁镜原理、磁流体发电等;光学部分介绍光全息等。要把经典部分和现代部分、现代物理内容与经典物理内容有机地融为一体,教师需要不断地深入研究与探索。

3.教学方法手段的现代化。要进行教学内容体系的改革,目前的学时就显得紧张。因此,教学方法和教学手段的现代化是至关重要的。教学方法的现代化应以现代教育理论为基础,处理好教师和学生的关系,重在加强学生能力和素质的培养。教学手段的现代化要求充分运用教学媒体和其他工具以增强教学效果,如幻灯、投影、录像、CAI等。运用现代化教学手段能使物理课既深入又生动,而且信息量大,有力地保证了教学改革的顺利进行。

三、普通物理课程现代化改革所面临的困难

普通物理课程的现代化面临二个矛盾:一是课程现代化与学时的矛盾;二是如何进行现代化。

先谈课程现代化与学时的矛盾。就程守诛、江之永先生合编的普通物理教材来说,从1961年第一版到1979年第二版,一直到1982年的修订本,很明显,是在不断地对原来的经典内容进行改革,并充实了近代物理的内容。如狭义相对论、量子力学、激光技术等。教材内容不断增加,而学时不可能增加,甚至可能减少(因为新的学科,如计算机应用课程的开设)。这就是课程现代化与学时的矛盾。再谈如何进行现代化的问题。现在的普通物理一般分为经典物理和近代物理两部分,近代物理的理论基础是相对论和量子力学。众所周知,相对论和量子力学不仅包含大量的数学知识,而且还非常抽象。怎样避开高深、枯燥的数学,用形象化的图画来表示抽象的东西,这就要求教师要用普通物理的风格来讲相对论和量子力学。在普通物理课程中,对当前物理学中最前沿的热点作适当的介绍固然是课程现代化的一个方案,但如何用普通物理的风格对前沿物理学热点作适当的介绍仍是摆在教师及教育工作者面前的一个难题。

总之,普通物理现代化是一项重要而艰难的任务。通过几年的实践,普通物理现代化取得了成果,但也存在矛盾。这说明普通物理现代化是一项长期而细致的工作,绝不能一蹴而就。需要广大教育工作者不断积累经验,互相交流,去弊存利,把普通物理课程现代化改革逐步推向前进。

参考文献:

[1]赵凯华.普通物理现代化问题[J].大学物理,1992,11,(9):6.

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1物理教师要提高自身文化素质 

在新课程改革的大背景下,当代教师一定要注重自身学习以及接受能力的提高.教师不能再只关注课本上的知识,传统的教学中,一般通过课堂灌输,教学手段、教学方式和教学内容一成不变,致使形成了教师教学的传统惯性,教师教,学生记与学,这就导致学生学习物理强烈的被动性.物理学本身渗透于生活中,与数学,生物,化学,语文等学科都有紧密的联系.比如《行星的运动》一节的学习,物理学家开普勒通过代数的方法总结行星运动的三大定律,高三物理涉及的放射性同位素追踪原理应用到基因诊断中检测疾病的DNA探针技术,化学中氧化还原反应的本质就是电子发生转移,语文学科中,古诗词当中蕴含很多物理现象,比如李白的《早发白帝城》中描写轻舟穿过重山时,就涉及了参考系,相对运动的知识.将学科间知识联系并运用能提高学生学习的兴趣,引发学生深入思考现象的本质.这就需要教师们,具备广博的知识,熟悉学科知识,以引发并满足学生的好奇心和求知欲.并且物理教师自身专业性知识一定要准确,扎实,牢靠,才能得到学生的信任. 

教师自身文化素质提高的同时,也要不断锻炼自己的接受能力,科技发展迅速,知识不断更新,教师要能及时学习不断向学生传递新信息,及时关注科研动态,科研成果,激发学生的学习热情以及学习动力. 

2教师要培养自身的科研精神 

一名优秀的教师不能光讲授,解说课程,而是要启发学生主动探究,深入理解知识点.教师要做到很好的启发学生,自身就要钻研知识点,备课过程中,对知识点要不断从学生当时所具备的知识储备给自己的教学设计环节,教学过程多提质疑,思维一丝不苟,力求教学过程设计逻辑性强,学生从感性上、理性上逐渐接受.让学生在学习以及探究过程中,潜移默化地感受到老师的逻辑思维,并逐渐让自己也具备这些素质.教师要多读文献,可以学习大学物理使自己的知识认知深度站在一个高度上,更要了解物理学史,这样在教学过程中,就会使自己的教学丰富,有趣,对课堂的把握游刃有余. 

3恰当地引入前沿科学 

设计课堂时,教师要找寻难度适中的课堂切入点,找寻身边的科学现象和科学成就引入课堂.介绍前沿科学时,要注意引入科学的思维方式,并让学生了解更多的科技手段.比如,北京的教师在进行高中物理选修3-1回旋加速器的教学时,可以引入中科院北京高能物理研究所从卫星云图中就可以看出是由长202米的直线加速器,周长240米的圆型加速器等部件构成.并介绍北京正负电子对撞机投入运行,为中国粒子物理和同步辐射应用提供基本研究实验手段和条件,成为跨部门、跨学科共同享用的实验研究基地,使中国高能物理研究进入了世界前沿等信息.让学生们感知身边的科学前沿,对科技产生兴趣,对身边所处的环境产生兴奋感,促使学生平时逐渐养成主动观察身边的现象的习惯. 

在对知识点的教学时,教师可以在介绍与本堂课知识点相关的前沿物理的同时,教师要创新性引导学生制作简易的模拟实验,来让学生再现科研过程,探究过程.这样,学生既提高了动手能力和科研能力,又对所学知识点理解深刻,不仅知道物理概念是什么,而且知道为什么,怎么用,用在哪.这样,整个教学过程,学生不仅知识点掌握,而且锻炼了思维,逐渐形成物理思维,将知识学“活”. 

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STS(Science科学、Technology技术、Society社会)教育是教育界的一种新型教学方法,旨在突出交叉学科之间的联系和结合生活实际.它重在刺激学生发现问题,培养学生联系生活、解决实际问题的能力.在新课程标准推出后,STS教育对有效实现教学目标有着重要的理论和实践意义.STS教育的优势特点就是具有互动性、开放性、综合性以及人本化等特点.

二、STS教育在高中物理教学中的应用

1.联系生活实际,介绍物理科学前沿众所周知,高中物理是一门自然学科,它所涵盖的知识面也非常广泛.首先,在高中物理教学中,教师要联系生产和生活实际设置教学内容,并且要有意识地渗透STS教育.例如,在讲“电路”时,教师可以向学生介绍当前物理的科学前沿问题,叙说当前的新材料、超导技术、航天、通讯技术等的发展状况,激发学生的学习兴趣.为了让学生感受到物理学习的作用,教师要给及学生了解大型及超大型集成电路、激光全息摄影、防伪技术等.其次,在高中物理教学中,教师要提前设疑.教师可将社会的热点问题、焦点问题都系统地罗列出来,在对应的章节知识点教学时将知识与实际相结合向学生展现出来,让学生带着问题去学习、去思考.这样就能较好地培养学生的科学意识和正确的科学价值观.例如,在讲“匀变速直线运动的牛顿运动定律”时,教师可以借助生活实际问题分析.让学生了解交通事故的起因,刹车距离、动摩擦系数,等等.又如,在讲“几何光学”时,教师可以让学生了解哈勃望远镜及各种光学仪器.通过对科学前沿的了解,让学生感受物理学科的学习是无止境的,从而促使学生更加刻苦钻研、勇于创新.

2.开展课外实践活动在高中物理教学活动中,教师应多组织一些课外活动.教师应鼓励学生积极参与,在实践活动中锻炼独立思考问题和解决问题的能力.例如,实地考察环境保护、噪声污染等活动.教师应鼓励学生亲自用所学的物理知识去分析解决问题.在分析和解决问题的过程中,学生的科学素养和社会责任感就会无形中得到加强.教师还应组织学生到一些科研单位或者工矿场地,亲身体验、测量、实验、参观等.如,教师可以鼓励学生去社区做一个家庭防火调查,并通过所学物理知识提出解决问题方法.这样在高中物理教学中渗透STS教育,不仅能够激发学生的科研兴趣,还能够提高学生独立解决问题的能力,对于培养学生的环保意识和社会责任感都有很大的帮助.

3.注意交叉学科的知识结合在高中物理教学中,不仅要讲授本学科的知识点,还要注意交叉学科之间的联系.这也是将STS教育有效渗透高中物理教学中的有效途径之一.例如,在讲“电磁学”时,教师可以向学生讲解一些电磁学对植物生长的影响,从生物学的角度分析问题.同时,对于一些定理和物理现象,也可以借助语文知识来汇编成顺口溜,让学生更加易于记忆.这主要是锻炼学生从不同的角度看待物理问题,或者站在更高的起点去看待问题,解决问题.这种交叉学科之间的联系教学,有助于学生综合运用多学科知识,还能加强学生对高中物理知识的理解和记忆.

4.适时举办科普讲座科普讲座的内容一般是当前社会的热点问题,贴近生活实际,也是物理学科的前沿问题.那么在科普讲座开展的同时,教师要鼓励学生仔细去听、去思考.必要时可以提供学生发言的机会,或者设置小组,分组进行材料报告.一般科普讲座的内容要多涉及学生比较感兴趣的话题,如航天、军事、通信技术等.这样就能吸引学生去听讲,去思考.根据社会相关热点问题,教师也可以鼓励学生分小组出科普小黑板报,用所学物理知识分析科学现象.小组讨论也能鼓励学生去积极地查询相关资料,相互间讨论.这样,既能培养学生的科学创新探索精神,也能锻炼学生的团队合作精神.

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【关键词】高职高专;普通物理;教学效果

高职高专普通物理是非物理专业的一门重要的基础课程,常被学生称为“最难学的课”,对培养学生的科学研究方法、逻辑思维能力具有非常重要的作用,也为学生学习本专业的相关知识打下基础。同时,它也是一门比较难学的课程,主要是因为抽象、理论和逻辑性较强等,高职高职院校的学生本来就底子薄弱,而且又涉及高等数学的一些知识,更加令学生头疼。再加上课时少,内容多,也给教师的教学带来了难度。因此,如何提高普通物理的课堂教学效果,尽量在有限的时间里,出色地完成教育教学任务,就显得非常重要。下面笔者结合自己多年的教学经验和实践,谈谈提高高职高职普通物理课堂教学效果的几点措施:

1、循序渐进,做好与中学物理知识的过渡

大部分高职高专的学生之所以觉得普通物理难学,主要是因为在中学时物理就没学好,对中学学过的一些物理现象、规律还不太理解,现在又要进行更深一步的学习,觉得有困难,缺少信心。而普通物理中的部分章节知识是对中学物理基础的进一步提高,在进行这部分内容教学时,应先适当复习中学物理相关知识再进行教学,这样循序渐进式的教学,可以减少学生因基础差的原因带来的困难,提高教学效果。比如功这个知识点,中学物理中的功是质点在恒力持续作用下沿直线运动做的功,普通物理中所研究的功是质点在变力持续作用下沿曲线轨道做的功,为便于学生学习和理解,顺利完成知识过渡,可以分这样几步:首先复习中学物理中的功,即质点在恒力持续作用下沿直线运动做的功,再讲解质点在恒力持续作用下沿曲线运动时做的功,第三步是质点在变力持续作用下沿直线运动做的功,最后是质点在变力持续作用下沿曲线轨道做的功,这样由易到难,逐步深入,学生便于理解,易于接受。

2、重视基本概念、基本规律的教学

对基本概念和基本规律的正确认识、理解和应用,是解决任何问题的依据。只有掌握了基本概念、基本规律,才能去解释一些相关现象和解决实际问题。普通物理中的基本概念、基本规律很多,有不少公式、定理的应用是有其适用条件的,如不讲解清楚,学生便不能很好的理解、掌握,更谈不上应用于解决实际的物理问题。因此在教学中把基本概念、基本规律讲清楚就非常重要,可以达到事半功倍的效果。如:讲解热力学第二定律的克劳修斯表述“热量不能自动地从低温物体传向高温物体”时,要特别强调“自动”两字。那什么是“自动”?它的含义是什么?一些教材在给出克劳修斯表述时没有明确的说明,所以教师要给学生解释清楚,这也为后面讲解“可逆过程和不可逆过程”概念时打下基础。

3、理论联系实际,让课堂走向生活

在教学中,教师有意识地引导学生联系生活实际,分析物理现象,将物理课堂理论学习与现实生活有机结合起来,这样不仅能激发学生的学习兴趣,而且能加深学生对物理知识的理解,充分调动学生学习积极性与主动性。因此,在课堂理论教学中可以穿插一些与所学知识有关的生活现象,让课堂走向生活,理论联系实际,学以致用。比如:在讲分子运动论时可以联想到腌制咸鸡蛋:外壳完好的鸡蛋,放入食盐水中腌制一段时间变咸了。这是因为物质的分子间存在间隙,而且分子不停地做无规则运动,所以食盐分子扩散到蛋黄和蛋清中,使整个蛋变咸了。在冰上旋转的花样滑冰运动员舒展双臂转速慢,收紧身体时转速快,可以用角动量守恒定律解释;等等。

4、将小实验引进课堂

物理学是一门以实验为基础的学科,物理实验在物理教学中占有非常重要的地位和作用,它能帮助学生形成正确的物理概念,加深对物理规律的理解。在教学过程中,除了利用实验室已有的实验设备,创造性的进行常规物理实验外,还可以引进一些小实验,以激发学生的学习兴趣,促进学生对物理知识的理解,使教学效果最大化。普通物理中有的章节比较难学,不仅是因为要用到的高等数学的知识多,主要是这部分内容抽象,不好理解,以至于一些学生学习起来感到困难,提不起兴趣。对于这样的内容,教师可以设计一些课堂小实验,如在讲电磁感应时,可以设计这样的小实验:准备两根长的空心铝管,其中一根沿轴线方向开一小槽,再找一块圆柱形磁性强的磁铁和一个相同形状大小的小金属块,直径要略小于铝管的内径,材料最备好后就可以进行试验了,将两个铝管竖直放置,在两管上端开口处分别同时由静止释放磁铁和金属块,比较它们谁先穿越铝管。通过这类小实验,把抽象的东西形象直观的展现出来,帮助学生理解,使学生初步获得对物理问题的认识,再进行理论学习,就变得容易多了。

5、重视前沿科技知识渗透,开放课堂

一般地讲,物理知识由经典物理和前沿物理两大块组成,长期以来,我们只注重经典物理的教学,忽略或很少对前沿物理进行教学,这样就导致学生对物理学的今天和明天不甚了解,尤其是物理学对当今科技作用知之甚少,久而久之就会失去对物理的学习兴趣。布鲁纳认为学习的最好动机是对学科本身感兴趣,学习的积极性也就可以得到最大的发挥。在课堂教学过程中有意识的增加和融入前沿科技知识,易于激起学生的学习兴趣,调动其学习的内在驱动力,进而提高学生课堂学习的积极性和主动性,在达成原有的教学目标的同时实现了新的科技教育目标。

6、教学手段多样化

在科学技术飞速发展的今天,知识不断更新,课堂教学的容量也不断增大,传统的教学模式已不能完全适应形势的需求,而现代化的多媒体教学能把教学内容栩栩如生地展现出来,使原本枯燥无味的理论知识变得生动、形象、直观,同时也为教师节省了大量板书、绘图时间,加快了知识点的讲解速度,课堂教学信息容量也大大增强。但由于课件内容是事先准备好的,在一定程度上影响教师在教学过程中的灵活发挥,很难体现出课堂教学的灵魂。特别是对于一些公式、定律的推导,如果只是用课件单一的呈现出来,其中的思维方法很难传达出来,这时传统的教学手段又显示出了它的优势。每种教学手段都有它的长处,也有它的不足,教师要善于针对不同的教学内容灵活运用多样化的教学手段,来实现教学目标,提高课堂教学效果。

参考文献:

[1]祝之光.物理学[M].高等教育出版社,2009.