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新課改下原子物理教學模式的探究
新課改下原子物理教學模式的探究作者/陳石
摘 要：新一輪基礎(chǔ)教育課程改革中，科學探究不僅作為重要的教育理念，同時成為一種學習方式進入高中各學科的學習，探究過程讓學生經(jīng)歷科學家進行科學探究時的相似過程，體驗科學探究的樂趣，學習科學家的科學探究方法。
關(guān)鍵詞：原子物理；課改；教學模式；探究
原子物理學是物理學專業(yè)的必修課，是物理學專業(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)部運動規(guī)律。從原子物理學的發(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，原子物理教學對培養(yǎng)學生優(yōu)良的科學素養(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)該讓學生有一個較為完整的認識。
在新課程改革中原子物理與熱學、振動和波一起列為選修的3個部分，各個高中學校可以根據(jù)自己的實際情況來選擇一個或者多個選修模塊學習。
課改前這部分的教學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世紀初，章節(jié)內(nèi)容冗長。但是原子物理學與力學、電磁學等經(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，導致學生缺乏感性認識，難以激發(fā)學習興趣。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，從而導致學生對原子物理過程沒有具體的認知，再加上前沿知識了解甚少，更充分體會到該學科的重要性。所以學生對原子物理的學習并不積極，一味采取死記硬背的學習方式，學習效果往往不好。
然而該如何開展好這門選修學科的教學？國家新的一輪基礎(chǔ)教育課程改革中，科學探究被作為重要的學習方式融入了高中各科的課程學習，其目的就是要使科學教育盡可能接近真實的科學實踐，讓學生通過經(jīng)歷與科學工作者才進行科學探究時的相似過程，學習物理、體驗科學探究、學習研究者的科學探究方法。
原子物理學的建立和發(fā)展是物理學家創(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與培養(yǎng)學生的創(chuàng)新意識、思維的重要范例。原子物理學的教學更要符合其特點，使學生深刻理解原子物理學中概念和規(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，從活動中真正學會科學的研究方法，分析問題和解決問題的能力。
所以，我認為在原子物理學的課程教學中，應(yīng)該以學科發(fā)展進程的重大事例和思想觀念演變?yōu)楸尘埃铝ε囵B(yǎng)學生科學實證和科學批判的精神，啟發(fā)學生科學分析及邏輯分析能力。教師要轉(zhuǎn)變教學觀念，把課堂還給學生，把科學探究作為教育理念，把學習方式作為課程標準融入課堂，在這個過程中體驗科學探究的樂趣，學習科學家的科學探究方法。
例如，在教學“原子的核式結(jié)構(gòu)”這部分內(nèi)容時，我曾經(jīng)通過這種學習方法獲得較好的教學效果。
在教學設(shè)計中，考慮到學生本身的學習水平、知識水平和當前學校的硬件設(shè)施等各種因素，可以通過多媒體技術(shù)模擬當時的實驗研究的環(huán)境，引導學生感受當時的研究情況，和科學家一起去經(jīng)歷提出問題—分析問題—探究結(jié)論—提出觀點的研究順序，逐漸讓學生學會建立科學研究模式。
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、科學家的實驗設(shè)計和原理—（提供多媒體信息技術(shù)模擬情境）實驗情境模擬再現(xiàn)—（學生活動）觀察實驗現(xiàn)象分析與論證—（學生活動）反復(fù)論證—（學生活動）提出新可能的結(jié)構(gòu)模型—（學生活動）再反復(fù)論證—（教師活動）評估—學生教師交流總結(jié)。整個探究活動根據(jù)原子結(jié)構(gòu)發(fā)展史來進行探究式的學習。通過這種學習方法不僅突破了這一節(jié)課的重點和難點，還同時滲透三個物理學方法：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的論證和邏輯的論證，對科學的實證精神和科學的理性精神的體現(xiàn)正是需要教師引導學生實踐、體會和領(lǐng)悟這一科學精神。盡管根據(jù)學生、學校和自己的條件不能做到完全意義上的“真實環(huán)境”，但是卻能讓學生感受、體會，然后探究、分析、享受過程的同時獲得知識和樂趣。這樣的學習模式以學生為主體，以學生的探究活動為主，很容易調(diào)動學生的學習熱情，獲得大家的肯定。
在原子物理教學中，通過有目的、有意識地引導學生深入思考，從中受到有益的啟示，學習研究問題的方法，培養(yǎng)其創(chuàng)新意識和創(chuàng)新思維。原子物理學的教學中也可以嘗試這樣的教學模式，在教學設(shè)計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科教學實現(xiàn)更高的教學目標。
總之，對物理學的過去我們應(yīng)該有所了解，應(yīng)該知道我們科學家經(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習和生活具有指導意義，也能激發(fā)我們的學習興趣并不斷探索科學高峰的精神。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，永遠是值得我們借鑒和學習的。利用好原子物理教學這個平臺，同時教學中注意培養(yǎng)科學實證和科學批判的精神，才能使教育達到更高的目標。
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