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新課改下原子物理教學(xué)模式的探究
新課改下原子物理教學(xué)模式的探究作者/陳石
摘 要：新一輪基礎(chǔ)教育課程改革中，科學(xué)探究不僅作為重要的教育理念，同時成為一種學(xué)習(xí)方式進(jìn)入高中各學(xué)科的學(xué)習(xí)，探究過程讓學(xué)生經(jīng)歷科學(xué)家進(jìn)行科學(xué)探究時的相似過程，體驗(yàn)科學(xué)探究的樂趣，學(xué)習(xí)科學(xué)家的科學(xué)探究方法。
關(guān)鍵詞：原子物理；課改；教學(xué)模式；探究
原子物理學(xué)是物理學(xué)專業(yè)的必修課，是物理學(xué)專業(yè)的一門重要基礎(chǔ)課。它是近代物理發(fā)展史，深入到分子、原子、電子、質(zhì)子、夸克等微粒的研究。這部分的主要內(nèi)容是研究物質(zhì)的微觀結(jié)構(gòu)，探討微粒的結(jié)構(gòu)和原子內(nèi)部運(yùn)動規(guī)律。從原子物理學(xué)的發(fā)展史來看，它始終與近代物理領(lǐng)域重大的思想和觀念變革密切關(guān)聯(lián)，因
此，原子物理教學(xué)對培養(yǎng)學(xué)生優(yōu)良的科學(xué)素養(yǎng)具有十分豐富而生動的題材，在普通物理系列課程中具有重要的地位。作為普通物理中的一個分支，它是唯一講述物質(zhì)結(jié)構(gòu)的課程，對于原子物理這一部分還是應(yīng)該讓學(xué)生有一個較為完整的認(rèn)識。
在新課程改革中原子物理與熱學(xué)、振動和波一起列為選修的3個部分，各個高中學(xué)�？梢愿鶕�(jù)自己的實(shí)際情況來選擇一個或者多個選修模塊學(xué)習(xí)。
課改前這部分的教學(xué)主要是研究各類微觀粒子的結(jié)構(gòu)，理論知識大多停留在20世紀(jì)初，章節(jié)內(nèi)容冗長。但是原子物理學(xué)與力學(xué)、電磁學(xué)等經(jīng)典物理不一樣的。原子現(xiàn)象在日常生活中是不容易觀察到，導(dǎo)致學(xué)生缺乏感性認(rèn)識，難以激發(fā)學(xué)習(xí)興趣。原子物理中的物理過程與生活中常見的物理過程也有較大的差異，從而導(dǎo)致學(xué)生對原子物理過程沒有具體的認(rèn)知，再加上前沿知識了解甚少，更充分體會到該學(xué)科的重要性。所以學(xué)生對原子物理的學(xué)習(xí)并不積極，一味采取死記硬背的學(xué)習(xí)方式，學(xué)習(xí)效果往往不好。
然而該如何開展好這門選修學(xué)科的教學(xué)？國家新的一輪基礎(chǔ)教育課程改革中，科學(xué)探究被作為重要的學(xué)習(xí)方式融入了高中各科的課程學(xué)習(xí)，其目的就是要使科學(xué)教育盡可能接近真實(shí)的科學(xué)實(shí)踐，讓學(xué)生通過經(jīng)歷與科學(xué)工作者才進(jìn)行科學(xué)探究時的相似過程，學(xué)習(xí)物理、體驗(yàn)科學(xué)探究、學(xué)習(xí)研究者的科學(xué)探究方法。
原子物理學(xué)的建立和發(fā)展是物理學(xué)家創(chuàng)造性思維、創(chuàng)造能力的薈萃，其研究方法突出于創(chuàng)新。歷史上許多典型的事例都可以成為引導(dǎo)與培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識、思維的重要范例。原子物理學(xué)的教學(xué)更要符合其特點(diǎn)，使學(xué)生深刻理解原子物理學(xué)中概念和規(guī)律建立、發(fā)現(xiàn)的過程。通過主動地探究活動把豐富的物理內(nèi)容變成他們自己的知識，從活動中真正學(xué)會科學(xué)的研究方法，分析問題和解決問題的能力。
所以，我認(rèn)為在原子物理學(xué)的課程教學(xué)中，應(yīng)該以學(xué)科發(fā)展進(jìn)程的重大事例和思想觀念演變?yōu)楸尘�，致力培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)實(shí)證和科學(xué)批判的精神，啟發(fā)學(xué)生科學(xué)分析及邏輯分析能力。教師要轉(zhuǎn)變教學(xué)觀念，把課堂還給學(xué)生，把科學(xué)探究作為教育理念，把學(xué)習(xí)方式作為課程標(biāo)準(zhǔn)融入課堂，在這個過程中體驗(yàn)科學(xué)探究的樂趣，學(xué)習(xí)科學(xué)家的科學(xué)探究方法。
例如，在教學(xué)“原子的核式結(jié)構(gòu)”這部分內(nèi)容時，我曾經(jīng)通過這種學(xué)習(xí)方法獲得較好的教學(xué)效果。
在教學(xué)設(shè)計(jì)中，考慮到學(xué)生本身的學(xué)習(xí)水平、知識水平和當(dāng)前學(xué)校的硬件設(shè)施等各種因素，可以通過多媒體技術(shù)模擬當(dāng)時的實(shí)驗(yàn)研究的環(huán)境，引導(dǎo)學(xué)生感受當(dāng)時的研究情況，和科學(xué)家一起去經(jīng)歷提出問題—分析問題—探究結(jié)論—提出觀點(diǎn)的研究順序，逐漸讓學(xué)生學(xué)會建立科學(xué)研究模式。
課堂上先根據(jù)已有的知識提出原子模型是什么樣的？然后迅速展開學(xué)生活動—（分組活動）猜想與假設(shè)原子可能的結(jié)構(gòu)模
型—（小組之間的辯證提問）提出質(zhì)疑、反復(fù)論證—（教師活動）介紹時代背景、科技水平、科學(xué)家的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和原理—（提供多媒體信息技術(shù)模擬情境）實(shí)驗(yàn)情境模擬再現(xiàn)—（學(xué)生活動）觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象分析與論證—（學(xué)生活動）反復(fù)論證—（學(xué)生活動）提出新可能的結(jié)構(gòu)模型—（學(xué)生活動）再反復(fù)論證—（教師活動）評估—學(xué)生教師交流總結(jié)。整個探究活動根據(jù)原子結(jié)構(gòu)發(fā)展史來進(jìn)行探究式的學(xué)習(xí)。通過這種學(xué)習(xí)方法不僅突破了這一節(jié)課的重點(diǎn)和難點(diǎn)，還同時滲透三個物理學(xué)方法：模型方法、黑箱方法和微觀粒子的碰撞方法。
從發(fā)揮思維的創(chuàng)造力和想象力再通過事實(shí)的論證和邏輯的論證，對科學(xué)的實(shí)證精神和科學(xué)的理性精神的體現(xiàn)正是需要教師引導(dǎo)學(xué)生實(shí)踐、體會和領(lǐng)悟這一科學(xué)精神。盡管根據(jù)學(xué)生、學(xué)校和自己的條件不能做到完全意義上的“真實(shí)環(huán)境”，但是卻能讓學(xué)生感受、體會，然后探究、分析、享受過程的同時獲得知識和樂趣。這樣的學(xué)習(xí)模式以學(xué)生為主體，以學(xué)生的探究活動為主，很容易調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，獲得大家的肯定。
在原子物理教學(xué)中，通過有目的、有意識地引導(dǎo)學(xué)生深入思考，從中受到有益的啟示，學(xué)習(xí)研究問題的方法，培養(yǎng)其創(chuàng)新意識和創(chuàng)新思維。原子物理學(xué)的教學(xué)中也可以嘗試這樣的教學(xué)模式，在教學(xué)設(shè)計(jì)中注意物理知識的整合，重視與現(xiàn)代化信息技術(shù)的整合就能讓這門學(xué)科教學(xué)實(shí)現(xiàn)更高的教學(xué)目標(biāo)。
總之，對物理學(xué)的過去我們應(yīng)該有所了解，應(yīng)該知道我們科學(xué)家經(jīng)歷了哪些艱苦而漫長的工作和探索，這不僅對我們今天的學(xué)習(xí)和生活具有指導(dǎo)意義，也能激發(fā)我們的學(xué)習(xí)興趣并不斷探索科學(xué)高峰的精神。原子物理是經(jīng)典物理到量子物理的一個飛躍的平臺，在修建這個平臺的過程中，所采用的大量的物理研究方法，永遠(yuǎn)是值得我們借鑒和學(xué)習(xí)的。利用好原子物理教學(xué)這個平臺，同時教學(xué)中注意培養(yǎng)科學(xué)實(shí)證和科學(xué)批判的精神，才能使教育達(dá)到更高的目標(biāo)。
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