文科学生基础差，底子薄，对物理有一定的畏惧心理。那么如何在文科物理课堂上进行前沿物理教学呢？具体方式如下：
1.结合物理学
物理学史可分为古代物理学时期（从远古—16世纪中叶）、经典物理学时期（16世纪中叶—19世纪末）和现代物理学革命时期（20世纪—现在），现代物理学革命时期又分为三个阶段，即第一阶段（1905—1931年）：相对论和量子概念的创建和应用阶段；第二阶段（1932—1954年）：亚原子物理学阶段；第三阶段（1955年至今）：亚核物理学即宇宙物理学阶段。例如电磁学历史，丹麦物理学家奥斯特，由于坚信电磁之间的联系与统一，对物理实验有浓厚的兴趣，以及严谨的科学态度，而发现了电流磁效应。英国物理学家法拉第和奥斯特一样也深信各种“自然力的统一性”，并追求这种统一，经过十余年的艰苦努力，终于找出了电磁感应定律。在法拉第工作的基础上，麦克斯韦建立了电磁场理论，并预言了电磁波的存在，实现了物理学史上的第三次大综合。电磁波的发现轰动了整个物理学界，全世界许多实验室投入了对电磁波性质及其应用的研究。在赫兹宣布他的发现后不到六年，意大利的马可尼与俄罗斯的波波夫分别实现了无线电波远距离传播，并很快投入实际应用。无线电报、无线电广播、无线电话、传真、电视以及雷达等无线电技术像雨后春笋般地涌现出来，近几十年来，又实现了遥控、遥感、遥测、卫星通信等，从此人们进入了信息化时代。
2.结合现代生活
物理现象和规律大部分来自于生活，又必将服务于生活。人们日常生活的各个方面，以及现代高科技的前沿问题都与基础物理的研究有关。因此给学生讲解前沿物理知识时应当联系生活实际。例如现代生活中，一些家用电器包括计算机、电视机、微波炉、电磁炉、手机等都会产生电磁辐射。那么何谓电磁辐射？电磁辐射会产生哪些危害以及如何预防呢？电磁辐射是指能量以电磁波的形式在空间传播的现象。电磁辐射产生的危害如下：
（1）可能会诱发儿童患白血病；
（2）可能会导致儿童智力残缺；
（3）对于成年男子来说，可能会导致质量下降
（4）对于孕妇来说，可能会导致胎儿畸形；
（5）可能会导致人体癌细胞增值；
（6）可能会引起人体视力下降，使人得白内障；
（7）可能会影响人的心脑血管系统。预防电磁辐射的方法如下：
（1）电器摆放不要过于集中。在卧室中，要尽量少放，甚至不放电器；
（2）电器使用时间不宜过长，尽量避免同时使用多台电器；
（3）注意人与电器的距离，能远则远；
（4）尽量缩短使用电剃须刀和吹风机的时间；
（5）长时间在计算机前工作时，最好穿上防辐射服；
（6）对于电磁辐射较大的家用电器例如微波炉和电磁炉，可使用防护罩；
（7）要正确使用手机：①手机接通瞬间释放的电磁波容易产生不好的影响，所以手机响时，几十秒后再听手机；②在使用手机时，可以采用手机专用耳机，实现远距离使用是比较有效的办法；③尽量减少通话时间，最好左右耳朵轮流听；④休息时不要将手机置于枕头边；⑤手机不用时最好放在包里，但不要放在胸前的口袋中，也不要直接挂在胸前。
3.结合社会热点问题
社会热点问题包括交通运输、环境污染与保护、能源危机以及新能源等问题。如果将前沿物理知识与社会热点问题相结合，势必激起学生的广泛关注和积极参与，并且能够培养学生的社会责任感。我们现在的能源结构主要以煤炭、石油、天然气等化石能源为主，然而化石能源是有限的，不可再生的，并且对环境污染严重。在现实世界里，不可再生的资源绝不会真的完全用尽，而是随着资源的逐渐枯竭，它变得越来越难开采，于是产量下降，导致市场短缺，价格上涨。持续短缺和价格上涨最终使这些资源变得如此昂贵，以至于实际上被淘汰。将来的能源结构将会以风能、水能、太阳能、地热能、生物体能等可再生能源为主，虽然只有水电和生物体能源对今日的可再生能源有较大的贡献，但是，其他可再生能源正在迅速增长，在将来可能为我们提供更多的能量。每一种能源都有其自身的缺点，但是一般来说可再生能源的缺点比化石能源或核能少。
二、前沿物理教学后的成效分析
1.有利于提高学生的学习兴趣
文科学生在高中开始就实行了文理分科，他们中大部分学生物理基础较差，有些人曾经惧怕物理、讨厌物理，针对这一情况，就要想方设法激发文科学生的学习兴趣。在教学内容设置上引入一些生动有趣的前沿物理知识后，文科学生不再感觉物理枯燥无味，对物理产生了极大的兴趣。有个学生甚至想报考物理方面的硕士研究生，但是由于文理科不能跨专业报考硕士研究生，最后放弃了。现在国家教育政策进行改革后，高中不再实行文理分科，对学生的全面发展将是有利的。
2.有利于开阔学生的视野，形成正确的科学观
物理前沿知识中有大量说明科学相对性、不确定性的事例，如果将其渗透于教学中，能够使学生开阔视野，启迪他们质疑旧的科学观，逐渐形成具有现代意蕴的科学观。例如离心运动，长期以来人们一直认为存在一种离心力使物体发生离心运动。学完离心运动之后，学生明白了根本不存在离心力，离心运动其实是由于物体具有惯性。任何事情都具有两面性，离心运动同样有利有弊。离心运动有利的一面是：利用离心运动可以做成洗衣机的甩干桶，将衣服甩干；利用离心运动可以制作小朋友喜欢吃的棉花糖。离心运动的弊端是：在高速公路拐弯处，如果汽车速度过快就会产生离心运动，将会造成交通事故；高速旋转的飞轮、砂轮的离心运动将会对周围的人产生很大的危害。
3.有利于学生学以致用
学完电磁学知识后，很多学生告诉我使用手机时多用耳机可以减少电磁辐射。学完离心运动后，学生能够解释洗衣机的甩干桶利用的是离心运动的原理，在高速公路上行驶的汽车在拐弯处要放慢速度是为了防止离心运动发生。学完光学知识之后，学生知道了3D立体电影图像是如何形成的。即用两台摄像机仿照人两只眼睛的不同视角同时拍摄，在放映时以两台投影机同步放映至同一屏幕上，供左右眼同时观看，从而产生立体效果。
4.有利于学生正确认识物理学与人文学科的关系
《全日制义务教育物理课程标准（实验槁）》（以下简称标准）的核心理念是“为了每一位学生的发展”，《标准》的显著特点是“突出学生的科学探究活动”，《标准》提出义务教育阶段的培养目标是“提高全体学生的科学素质”。《标准》和我们熟悉的教学大纲相比，由于课程的性质和倡导的基本理念不同，致使从内容、形式到编写的体例上都有较大的变化。从《标准》的内容上看，不仅有知识点，还有科学探究；从内容出现的形式上看，各知识点不像《大纲》那样以条目的形式出现，而是与过程有机地结合在一起，有的还与思想意识融合在一起。这些变化使得读懂《标准》不易，理解起来更加困难。《标准》的研制是基础教育课程改革系统工程的核心，《标准》的领会与执行是实现新一轮课程改革目标的关键，本人就《标准》的学习与理解谈几点体会，以求和实施者取得共识。
《标准》的内容结构包括四个部分和一个附录。四个部分分别是：⑴前言（包括课程性质、课程基本理念、课程标准设计）;⑵课程目标（包括知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观）;⑶内容标准（包括科学探究、科学内容）;⑷实施建议（包括教学建议、教科书编写建议、课程资源开发和利用建议、学生学习评价建议）;一个附录是：标准中部分行为动词的界定。
一、关于前言
《标准》在这一部分对义务教育物理课程的性质、价值与功能做了定性的描述，阐述了物理课程的基本理念，并对物理课程标准的设计思路做了较为详细的说明。整个前言部分突出体现了“一切为了每一位学生的发展”这样一个核心理念。
《标准》在阐述课程基本理念时，首先对义务教育阶段的物理教育目标给出了一个基本的定位：即“提高全体学生的科学素质”。明确了这一阶段的物理教育不是面向少数学生的“精英教育”，而是面向全体学生的“大众教育”。课程设置应立足于学生发展，满足所有学生发展的需要，不考虑学科体系自身的完备。即“要注重全体学生的发展，改变学科本位的观念”。
第二，提出了义务教育阶段物理课程的设置应适应学生的认知特点，贴近学生的生活，让学生从身边熟悉的生活现象中去探究，认识物理规律。让他们体会物理在生活和生产中的实际应用。从“生活走向物理，从物理走向社会”既可以增加学生学习物理的兴趣，还能培养学生良好的思维习惯和科学探究的能力。
第三、提出“要注重科学探究，提倡学习方式多样化”。要改变课程实施过于强调接受学习、死记硬背、机械训练的现状。倡导学生主动参与、乐于探究、勤于动手。培养学生搜集和处理信息的能力、获取新知识的能力、分析和解决问题的能力以及交流合作的能力。突出科学探究，既能体现科学的本质，又能促使学生的学习方式与教师的教学行为发生根本性的变化。
第四、为达到提高学生科学素质的目的，《标准》提出要“注意学科渗透，关心科技发展”。在物理教学中，要注意不同学科间的知识与研究方法的联系与渗透，使学生了解自然界的相互联系。教学内容要随时代的发展有所更新。让学生体会社会发展与科学技术的互动关系。
第五、为保证课程改革的顺利进行，把新课程理念落到实处。必须“构建新的评价体系”摒弃以甄别和选拔为主要目的的评价观念，建立能促进学生、教师和物理课程不断发展的评价体系。评价的目的是为了促进学生发展，而不仅仅是检查学生的学习结果。评价应当成为学生学习的动力和源泉,应当为学生学习服务，为学生的发展服务。
二、关于课程目标
物理课程目标是《标准》的核心内容，也是教学第一线的教师需要重点关注和掌握的。教学内容和教学方法可以选择，但“课程目标”是刚性的，是物理教学活动必须追求和达到的硬性要求。《标准》将物理课程的培养目标定位为：“提高全体学生科学素质”。并明确提出了物理课程的总目标和具体目标。
1、对总目标的认识
《标准》对课程总目标用五个自然段加以阐述,体现了在“以学生发展为本”理念下的教学要求。
第一、要重新认识学习兴趣。过去我们说“兴趣是最好的老师”是把学习兴趣当作学好物理的方法和手段。今天，在新课程理念之下，培养学生的学习兴趣应当成为物理课程追求的目标，也是检验初中物理教育成败的主要标志。赫尔已特讲：“教学应当贯穿在学生的兴趣当中，使学生的兴趣在教学的每一个阶段都能连贯地表现为注意、等待、探究和行动。兴趣既是教学手段，又是教学目的。”
第二、要明确物理学是观察实验与科学思维相结合的产物。要通过物理知识的学习，培养学生的观察能力和良好的思维习惯，并且要注重知识的应用。在解决问题或作决定时能尝试运用科学原理和科学研究方法。
第三、要改变以书本为主，实验为辅的教学模式，重视科学探究活动在学习中的作用。让学生经历科学探究的过程，掌握认识未知事物的方法，发展学生的实践能力和创新意识。
第四、“创新意识，科学态度和科学精神”对于学生将来无论从事什么工作，都是十分重要的。物理学的创立和发展无处不体现人们的科学态度、科学精神和创新意识。因此，物理课程对培养学生这些素质具有独特的优势。在物理教学活动中应创造更多的机会，促进这一目标的实现。
第五、注重科学技术与社会的关系，是当今世界科学教育的一大趋势。过去的物理课程基本上是就科学论科学，对于科学的意义很少涉及。在新课程的理念下，应当以物理内容为素材，让学生受到科学的、技术的和人文的教育。
2、对具体目标的认识
物理课程的具体目标可理解为物理课堂的教学目标。由三部分组成，并形成一定的层次。
第一层次，知识与技能目标。主要使学生掌握一定的物理知识与技能，共有6条要求。其中，1—4条规定了“知识”的内容要求。5—6条规定了“技能”的内容要求。其中第4条要求是关于三个主题内容中涉及的物理学史、物理学的内涵等人文科学的内容。它隐含在内容标准的三个主题之中。第5条要求是技能要求中较低的要求，主要是要求学生会运用一些仪器去进行测量性实验。它在内容标准中隐含在三个主题之中。第6条要求可以认为是技能要求中较高的要求，它要求学生将实验技能不仅运用于实验及测量本身，而且能将它作为科学探究的工具，为探究活动的一些重要环节的实施做好充分的准备。这一要求与“过程与方法目标”有机地联系起来。实际上是一种“能力”它在内容标准中也隐含在三个主题之中。
第二个层次，过程与方法目标。让学生在物理知识、技能的学习与探索过程中，体验探究的过程并掌握一些简单的方法以形成一定的能力。《标准》在这个部分制定了六条具体目标。分别是关于在科学探究过程中，对观察能力、提出问题的能力、信息收集能力、信息处理能力、分折概括能力以及信息交流方面的能力要求。
第三个层次，情感、态度与价值观目标。通过过程与方法目标的实现过程，使学生初步形成一些良好的思想意识。如爱科学的情感、乐意探究的精神、与他人协作的意识、对自身价值的感悟、勇于创新的精神等。这是课堂教学的最终目标。情感、态度与价值观目标属于意识领域，不能直接通过某种内容或方式去实现，它需要在知识与技能目标和过程与方法目标的达成过程中逐渐形成。在《标准》制定的7条具体目标中，第1条是关于学习兴趣的培养。对所学物理课程产生积极的情感。第2条是培养学生进行科学探索的欲望，对科学的热爱。第3条是关于战胜困难的信心和决心的培养。第4条是关于科学态度的养成。第5条是培养学生与他人合作与交流的精神。第6条是培养学生科学、技术、社会（STS）意识。第7条是培养学生的责任感与使命感、正确的人生观、形成远大的理想与抱负。
这三个层次目标之间的关系是：学生通过知识与技能的探索，体验探究的过程，获得研究、学习、思维的方法，同时在这一过程中逐渐形成某些情感、态度与价值观。这样就形成了一个教学循环。形成的这些情感、态度与价值观又促使学生进一步去探索新的知识与技能，从而开始了又一个新的循环。在每一个教学循环中，过程与方法起着承上启下的作用。因为过程与方法目标的实现要以知识与技能的探究为载体。同时在过程与方法目标的实现过程中逐渐使学生形成一定的情感态度与价值观。因此，实施新课程就要在课堂教学中紧紧抓住过程与方法这一关键，让学生通过经历探究过程实现完整的课堂教学目标。
三、关于内容标准
内容标准是《标准》的主要内容，它规定了初中物理课程的基本学习内容、学习方式、经历的过程和应达到的基本要求。它的作用相当于《大纲》中的各个知识点及其教学要求。《标准》中的内容标准由科学探究和科学内容两部分组成。
1、对科学探究的认识
⑴什么是科学探究
所谓科学探究就是让学生模拟科学家的工作过程，按照一定的科学思维程序去探索学习的过程。这种思维程序由提出问题、猜想与假设、制订计划与设计实验、进行实验与收集证据、分析与论证、评估、交流与合作七个要素组成。
⑵将科学探究列入内容标准的意义和目的
意义：实现两个转化。即将学习重心从过分强调知识的传承和积累向知识的探究过程转化；从学生被动接受知识向主动获取知识转化。
目的：培养学生的科学探究能力，实事求是的科学态度和敢于创新的探索精神。
⑶科学探究与科学内容之间的关系
《标准》虽然把内容标准分成科学探究与科学内容两个部分，但这两个部分不是完全孤立的，而是相互联系的。学生通过在科学探究活动中的经历、体验和感悟，获得了科学知识，同时也提高了科学探究的能力。所以科学探究既是学生的学习目标，也是重要的教学策略。
⑷科学探究具体的能力要求
《标准》把探究的七大要素作为一级目标，而后逐个进行了细化，提出了35个子目标，即对应各探究能力要素的基本能力要求。这些要求明确具体，有较强的操作性。这些基本要求中，使用了，“认识”、“能”、“尝试”、“会”、“有”、“经历”等行为动词。为了让教师和学生准确地把握这些词语的含义，《标准》在附录中对这些行为动词作了进一步的解说和界定。
2、对科学内容的认识
标准中科学内容的体系突破了《大纲》“力、热、声、光、电、原”的链条结构。代之以科学知识的内在属性。即“物质、运动和相互作用，能量”三大板块结构，以主题的形式呈现。三大板块的内容，形成由易到难，由简单到复杂的梯度结构。这是对一直沿用的教学大纲中教学内容陈述的突破。反映了课程目标的立足点，体现了《标准》的时代精神。
科学内容共有三个一级主题，一级主题下面有14个二级主题、67个三级主题。层级分明，结构感强。虽然这种结构、层级、次序并不代表教材的结构或教学的顺序，但它有利于我们把握义务教育阶段物理学科的科学内容。从整体上看，这些主题的目标要求全面、准确，并体现了一定的灵活性，出现了一些开放性的条款，给教材编写和教师教学留下了比较大的选择空间。从《标准》规定的教学内容上看，知识面较宽，联系生活，联系社会实际的内容增多，严密的公式和定律减少，直接给出科学结论的内容减少，强调学生通过自主探究得出结论的内容增多。
⑴《标准》中科学内容的特点
①内容标准的结构体现了课程目标纵横交织的特点。知识技能目标为纵向目标，过程性目标，体验性目标为横向目标。例如：内容标准表述：“通过实验探究，认识浮力。知道物体浮沉条件。经历探究浮力大小的过程。知道阿基米德原理”。其中，纵向目标是认识浮力，知道物体的浮沉条件，知道阿基米德原理。横向目标是通过实验探究，经历探究浮力大小的过程。强调过程与方法和亲身感受与体验。使横向目标更为突出、立体化。作为纵向目标的知识便成为探究的载体。
②《标准》中的科学内容注重将物理科学的新成就、物理科技的应用，及其对人类文明的影响纳入了知识目标。例如：初步了解半导体、超导体、纳米技术，并了解它们的发展以及对社会的影响。了解现代技术与声有关的应用。了解波在信息传播中的作用等。
③《标准》与《大纲》相比，科学内容的要求明显降低。例如：光的反射定律，二力的平衡条件、压强的概念等许多重要内容都从“理解”的层次降为“知道”的层次。而液体的压强干脆删除了。这体现了标准强调以物理知识和技能为载体，让学生经历探究过程，学习探究方法、培养探究精神的理念。
④科学内容的选择更贴近生活。凡贴近学生生活实际的内容都提高了要求。对原课程中“繁、难、偏、旧”的知识内容或者删除或者降低了要求。体现了“从生活走向物理，从物理走向社会的理念”。
⑵《标准》中科学内容知识技能教学要求的层次划分。
知识标准从低到高，分为了解、认识、理解三个层次。
①“了解”层次中所用的行为动词是：了解、知道、描述、说出。在这个层次中要求学生对所学的知识应该做到：再认或回忆；识别辨认事实或证据；举出例子；描述对象的基本特征。这个层次的要求与大纲中的知道层次基本相同。
②“认识”层次介于“了解”和“理解”之间。认识层次除了要达到了解的水平外，还要注意知识的前后联系，并能适当的区分和扩展。
③“理解”层次中所用的行为动词为：区别、说明、解释、估计、理解、分类和计算。这个层次的内容，要求学生对所学的知识应该做到：第一，把握内在的逻辑联系；第二，与已有的知识建立联系；第三，进行解释、推断、区分、扩展；第四，提供证据、收集信息。这些要求比“了解”的要求明显提高，这些内容就是科学内容中的重点知识。
④技能标准水平是“独立操作”描述的行为动词有：测量、会、学会。这部分内容与传统大纲中“会”的要求相同，但许多测量的工具并不强调必须是常用工具。例如：《大纲》中要求“会用刻度尺测长度”而标准中表述为“会选用适当的工具测量长度。”只要你能选出某一种测量工具正确测量就行，体现了内容标准的开放性。
⑶《标准》中科学内容教学的灵活性。
灵活性首先表现在教学要求上。内容标准给出的是教学中的最低要求，这些要求较原《大纲》明显降低，但上不封顶。其次表现在探究的内容上。《标准》中的活动建议不是规定的教学内容。探究内容的设置和确定，教师可从内容标准的活动建议中选用，也可在教学中根据学生的水平、学校的设备等，自行设计与确定。探究的方式以及探究要素的确定也是灵活的。不一定每个探究活动都要有七个基本要素。再次，在教学过程中，可以按照教材方案去执行，也可以用自己的观点来设置教学方案。过去教学是重教材、轻大纲。现在应当重标准、轻教材。教师在教学中可以根据标准的内容自己选择教学材料，自己设计实验，只要符合课程标准的要求就行。
四、关于实施建议
《标准》在实施建议部分，根据新课程的理念和课程目标，提出了一些原则性的建议，应当是我们在实施新课程过程中需要重点贯彻与落实的问题。
⑴认真学习现代教育理论，树立新的课程教学理念。
就教师而言，要适应新课程的教学就必须要认真学习现代教育理论，特别是素质教育、创新教育和基础教育课程改革等方面的理论，转变传统的教育思想和观念。在教学中首先要调整自己的角色，改变传统的教学行为。要由传统意义上知识的传授者和学生的管理者转变为学生发展的促进者和帮助者。要由教学活动的主角转变为学生学习的指导者和配合者。在课堂教学中，要唤起学生主体发展的欲望，帮助学生寻找、搜集和利用学习资源；创设有利于学生自主学习的情境；营造和维持学生学习过程中积极的心理氛围；要善于捕捉和激发学生思维的火花和灵感；发现和挖掘学生主体发展的潜能。新课程对教师教学行为变革的要求是深刻的，它要求教师必须尽快的确立新的课程教学理念，从传统的角色中走出来，在新课程的实施中不断提高自身的综合素质。在实施新课程的同时实现自身发展。
⑵找准实施新课程的突破口，重视科学探究的教学。
实施新课程的核心就是要从根本上改变原有课程过于强调接受性学习，死记硬背，机械训练的现状。倡导学生主动参与，乐于探究的学习方式。《标准》把科学探究既作为学习目标又作为教学策略列入内容标准，是这次课程改革的显著特征。重视和加强科学探究是实施新课程的突破口，也是新课程得以顺利实施的关键。重视和加强科学探究的教学，要努力做好以下几点：
首先，要善于激发、培养每个学生进行科学探究的兴趣和热情。从学生的兴趣、爱好和生活实际出发，选择探究活动的内容，创造性地设计贴近学生实际的探究活动，吸引和组织全体学生积极参与。
其次，在组织学生进行探究活动时，要及时地给予指导和帮助，引导学生逐步熟悉科学探究的全过程，掌握科学探究的方法，提高科学探究的能力。科学探究活动有七个基本要素，在这七个要素的各个环节中，其难度是不一样的，所以对科学探究的学习也应该和科学知识的学习一样，由简单到复杂，由浅入深，循序渐进。特别是在学习物理的初始阶段，更应该从简单的探究活动入手，根据不同的内容分别安排，突出不同要素和环节，设计探究活动，使学生能各个击破，最终达到能灵活运用科学探究的方法进行探究式学习。
再次，要重视科学探究中的评估，合作与交流。学会对所做的工作进行评估，在探究活动中，对学生评估能力的培养，一是要求学生对每一次的探究活动都要进行评估。二是要引导学生会采用不同的方法评估，并将评估的意见写到探究报告中去。为培养学生的合作与交流能力，探究活动最好以协作性的小组形式进行，组内要分工明确，团结协作，强调角色间的相互转换，使每一个学生都能参与探究的全过程。对探究报告，要求既能用书面语言也能用口头语言进行表达。要给出一定的时间，让学生在相互尊重的基础上，充分表述自己的想法和观点，并进行充分的讨论和交流。
⑶提高对课程资源的认识，积极开发合理利用各种课程资源。
课程资源对物理教师来说是一个全新的概念，也是我国基础教育课程改革面临的一个崭新的课题。课程资源是在基础教育课程改革不断深入的过程中显现出来的，可以说没有课程资源的广泛支持，课程标准的理念难以落实，目标难以实现。
在传统的教育观念影响之下，我们理解的课程资源就是教材和教辅用书。特别是教材，多年以来一直是全国统一，严格按教学大纲编写的，是对应付考试有绝对权威的教学资源。“以纲为纲，以本为本”，一直是我们教学必须遵循的基本原则。但在新课程理念之下，根据《基础教育课程改革纲要》制定的《标准》只描述了学生学习的过程和结果，而对学习内容的选择留有相当大余地。《标准》对教科书的编写只提出了几条原则性的建议，给教材的编写留下了很大的空间，并且认为可以有多种形式的教材并存，要求每种教科书都要有自己的特色。因此，在新课程实施过程中，教材的权威性有所下降。根据新课程的理念，物理教学不能只局限于传授物理知识和技能，而应当引导学生利用已有的知识经验，主动获取新知识和培养学生的各种能力，促进学生的全面发展。所以把教材当作唯一教学资源是远远不够的。必须注意开发和利用其他形式的教学资源。
关键词：知能结构；知能结构图；物理教学
1知能结构概述
据美国教育家霍尔顿的理论，物理学的任一基本内容都可以分解为实验事实、物理思想、数学表述三个层面或三个坐标，即物理学的学科结构中包含实验基础、逻辑体系、数学表述、思想方法、应用价值五种基本成分。物理学课程不仅仅要担当传授知识的责任，更要为能力培养和非智力因素的发展提供可能。传统的理论知识结构图已难以满足教学和培养人才的需要，因此我们把物理学科结构中的五种基本成分投影到一个平面上（如图1所示），从而较全面的反映知识、方法、能力的相互关系，这种结构图可称做知识-方法-能力结构图，或简称知能结构图。居于结构图中心的核心理论在知识传授和能力培养上起着载体和媒介的作用，核心理论附近上、下、左、右四个邻区同时反映该学科知识所要求的能力结构，能力和方法的培养与知识传授紧密联系为一个有机整体，相辅相成、不可分割。
2物理知识结构
作为一个合理的、健全的物理知识结构体系，应该包括某一物理理论的过去、发展及前沿动态，故物理的合理知识结构应包含三个方面：物理学史知识、物理专业知识、动态前沿知识。在这三个方面应做到“又红又专”，在物理学史和动态前沿知识方面，应积极关注、不断扩展视野，做到广博；而在专业知识方面，应深入探求、孜孜不倦，做到精深。
2.1物理学史知识
物理学的发展史就是人类不断进步的历史，是人类文明的重要源泉。在学习物理的过程中，物理学史的意义在某些时候甚至于超过了物理知识本身。从无数科学家孜孜以求的探索过程中，不仅可以激发对物理的兴趣，更可以学习物理大师们极具灵气的思维方式、严谨求实的科学态度、为真理献身的精神和不畏艰险的工作作风。
2.2物理专业知识
物理专业知识包括物理概念、模型、定律、定理、理论及相互关系、逻辑推导等方面。“万丈高楼从地起”，没有夯实物理的基础理论，就谈不上应用它去解决实际问题、去培养和提高学生的方法和能力了。因此，它是教师教学和学生学习的重点，但目前的教学现状是“突出重点，不计其余”，这与时展对物理教学的要求不相符的。
2.3动态前沿知识
动态前沿知识即物理学科的新突破、新进展以及各种新理论、新思潮、新观点及其它“热点”问题。一方面它可以为专业知识提供新鲜养分，促进物理知识结构的新陈代谢；另一方面可以激发学习兴趣，甚至可以为学生今后的发展指明一条前进的方向。迈克尔逊否定“以太”、赫兹发现电磁波，就是非常典型的实例。
3物理能力结构
一个物理理论的发展和完善，通常包括以下五个阶段（见图2），因此物理理论的学习也需具备观察分析、建立模型、数学描述和应用实践等方面的能力。当然，这些能力是在系统的学习物理过程中逐步培养的，不同学科、不同专业的学生对各方面的要求也不一样。物理教学应该以物理理论为主线，深入挖掘主线背后蕴涵的在培养学生方法和能力方面所蕴涵的价值，突出物理理论对学生方法论的形成和能力的培养。
3.1观察分析、概括总结的能力
物理学理论来源于实践，来源于对大量实验现象的观察分析，因此实验事实对物理学理论有极为重要的意义。一个成功的物理理论，总是众多的科学家经过无数次的观察和分析之后，经过概括总结而上升为理论体系。因此在教学过程中，对经典物理实验的回顾和剖析；或者呈现一个或多个同类现象，然后让同学自己仔细观察、分析，从而得出正确结论，是培养学生能力的一条重要途径。3.2建立模型的能力
物理学研究现实世界的物质性质、运动规律及其相互作用，而现实和理论毕竟有差异。这就需要区分事物的主要矛盾和次要矛盾、矛盾的主要方面和次要方面，并建立起一个与实际最接近的理论模型，进行分析和逻辑推导，从而从纷繁复杂的客观世界中发现潜在的物理规律。
3.3数学表述及逻辑推理的能力
物理学科由定性的科学走向量化，成为一个严谨、完整、系统的科学，数学起到了极大的作用，同时它也推动了数学的发展。一个物理学理论，如果没有严格的数学描述或证明，则它是不完美的、或说是不成功的。学习物理的过程，很大一部分在学习它的数学规则和逻辑推导，从而提高自己的数学描述能力和逻辑推理能力。
3.4理论应用于实际的能力
发展理论的目的在于改造世界、指导实践。所以学习了物理理论，就需要用它解释一些物理现象，解决一些实际问题。理论应用于实际，仅仅有物理知识还远远不够，它还需要深刻的洞察力、分析判断的能力、实际动手的能力。
4知能结构的优化
掌握物理知识结构和能力结构的构成，将有助于我们在教学过程中有的放矢，使课堂教学不仅成为传授知识的殿堂，而且成为培养能力和思维方式的重要途径。为此在备课的环节和教学的环节，教师应该深刻分析每一章的知能结构图，将章节的知识结构和能力结构利用表格或者图表形象直观的表示出来，从而更好的为课堂教学和人才培养服务。
下面我们以工科物理教学中的力学部分为例，来阐述一下知能结构图在物理教学中的具体应用。
4.1知识结构要优化
物理学的研究对象非常广泛,研究的内容也非常复杂。这就要求在教学过程中要注意总结、对比，理顺各章节、各知识点间的关系。譬如力学中的平动、转动，电磁学中的电学、磁学，甚至宏观、微观，都可以进行对比。物理教学应该让学生建立系统的知识网络，而不是零碎的知识片断。
4.2能力结构要突出
（1）哲学思辩能力。
一部物理学史就是一部哲学史，在物理学中蕴涵了丰富的哲学思想：如从实验事实总结归纳出客观规律的归纳法、从一般到特殊的演绎法、理想模型建立中抓住主要因素的研究方法。这些方法论是培养学生素养与能力的好素材。在物理教学中，不能仅仅围绕着知识点转圈子、应在教学中深入挖掘物理知识的美学意义、绝妙的物理思想和方法，既能使学生加深对物理规律的理解和掌握．又有利于他们逐步树立辩证唯物主义的世界观，从而达到“授人以渔、教为不教”的目的。
在讲授力学中的参考系和坐标系时，我们着力挖掘了时间和空间的绝对性与相对性的问题；在分析相对运动时，突出了运动的绝对性和相对性。这对于学生唯物主义世界观的建立有重要的作用。
（2）数学运用能力。
物理学是一门定量的学科。物理学的魅力，在于用极其简洁的数学公式描述了纷繁复杂的物质世界。牛顿运动定律、麦克斯韦方程组，这样两组简练的方程，就概括了复杂的力学和电磁学规律，这是一种简洁美。而物理学又是一们非常严谨的科学、有着非常鲜明的逻辑性，这和复杂的客观世界相映成趣。
（3）观察分析和建模能力。
物理学是建立在实验基础上的学科，物理学理论的发展来自于实验的不断推动，同时物理理论的发展也为一些新实验的进行指明了方向和道路。
在力学的发展中，有一些非常有趣而且意义重大的实验，诸如比萨斜塔的实验、马德堡半球实验、伽利略理想斜面的实验、牛顿的苹果落地实验、卡文迪许的扭称实验。严谨的力学理论体系就是建筑在这样一个个实验的基础上的，对这些经典实验的回顾与反思，促使了学生对物理理论的掌握，也培养了学生学习的兴趣、开阔了视野。（4）应用与延伸。
理论来自于实践，而最终用于指导实践。物理学的理论——归根结底，是用来指导我们改造物质世界，改善我们的生产和生活。在物理理论教学中，一定要突出理论在实际生产和生活中的应用，培养学生理论应用于实践的能力。
力学是古老的学科，与实际生活联系非常紧密。工程技术中的机械设计制造、建筑工程设计等，都用到了大量的力学原理，如滑轮、杠杆的大量使用。而引力理论、动量和能量守恒定律，对于太阳系中行星的发现、航空航天技术的发展的指导，都堪称物理学应用的典范。
5知能结构要完善
社会的发展，时代的进步，对现代的人才知能结构提出了越来越高的要求。而物理学也从昔日一马当先的领头学科，转向到逐步与其他学科交叉融合。为了适应时代的发展，与时俱进，昔日的物理教学也必然要做出更深层次的改革。一方面，可以通过更新教学内容、采用先进的教学方式；而更重要的，物理教学应该担负起在培养学生素质和能力方面的更多责任。在帮助学生树立正确的自然观、科学观和世界观、掌握有效的思维方法和研究方法，改善和优化知识结构，培养创造性等方面物理学都应该发挥起重要作用。
物理学科知能结构的提出，也是为了适应新时代对人才的要求和物理教学本身的需要。通过知能结构图，使得教师在备课和教学时不再以理论知识为中心，而更注重挖掘理论背后的深层内涵，注重对学生科学知识、科学方法和科学能力的培养。
参考文献
[1]吴翔.文明之源-物理学[M].上海:上海科学技术出版社,2001.
1.导课多媒体资源选取：有利于创设问题情境，激发学生质疑
根据物理学科特点，物理知识源于生活，而又运用服务于生产生活。而物理学科新课程理念着重培养学生的探究精神，是从质疑起始的。所以在导课中可以运用图片、动画、音乐与视频等形式，创设问题情境。从相关知识的生活现象、物理故事、物理实验等入手搜集选取材料，激发学生质疑。例如：《声音的特性》一课可以搜集《春江花月夜》纯音频作为导课素材，在《流体压强与流速的关系》这一课中，可以搜集有关龙卷风的视频作为导课素材等。
2.自学合作释疑环节多媒体资源选取：有利于学生完成教师预设的自学指导问题，帮助学生释疑
在“四环节循环”教学模式中，合作释疑环节由教师针对本节教学目标预设每循环学习指导问题，编制学案；学生根据课本文本素材、实验、多媒体等学习资源自主、合作解决问题。因此本环节的多媒体的资源选取应是针对问题的文本、图片、视频等学习资源，并且是课本文本学习资源、演示实验或分组实验学习资源的补充，不能以现代教育技术的仿真实验代替教师的演示实验及学生的实际操作，应有利于突破重难点。如在《变阻器》一课可以搜集变阻器的构造和动态连接的动画资源等。3.展示评价环节的多媒体资源选取：有利于教师对知识点汇总的展示。学生对合作释疑环节的问题处理结果的展示，教师在评价环节应做精当的点评并对该环节的知识点进行汇总。此时资源的选取根据需要针对知识点内容，可以是文本、知识脉络图等。
二、定位在“辅助”：现代教育技术在物理“四环节循环”课堂的立足点是“辅助”，教师运用时应该适时适度
教学目标是教学活动的出发点和最终归宿，所以选取多媒体素材的整合应以“辅助”教学为立足点。调研发现，部分物理教师制作的多媒体课件只是在形式上符合“四环节循环教学模式”，课件结构非常完整，操作性强，但教师使用后教学效果不好。原因是教师在课堂中没有充分发挥主导作用，过于依赖现代教育技术，不能展现教师的主观能动课堂设计，“隶属”于课件，课件的“辅助”变成“统领”，自始至终处于被动状态，这就谈不上以学生为主体进行教学。如把四个环节内容制作进课件，按顺序演示，教学中并没引导学生进行四个环节的学习活动；又如自学质疑环节不能充分运用现代教育技术资源创造问题环境；还有把自学指导的学案内容放入课件，分页播放时一带而过，学生无法记录自学需要解决的问题等。多媒体课件的结构可以做得比较松散，只提供导课资源、学习资源、知识点展示或课堂训练题，创设学习情境。内容比较多的自学指导的学案可以选取纸质媒介，如课堂练习册、印制学案等，不应制作入课件，因为不方便学生记录。课件内在的结构联系并不重要，这样的课件可能看起来没有成型，但教学是动态的过程，教学效果的好坏是以能否有效达到时教学目标为尺度衡量的，在使用时，把握住“度”，要给学生看、听、想、做留足发挥的空间，充分突出学生的主体地位，最终实现多媒体技术与物理教学的有效整合。
三、综合运用现代教育技术手段，打造四环节循环教学高效物理课堂
在现代教育技术手段中，除了应用多媒体课件外，还可以运用实物展台辅助教学。例如:
（1）不方便观察现象的演示实验，老师可以在展台上进行实验；
科学探究是一种系统的调查研究活动，其特点是采用有秩序的和可重复的过程；简化调查研究对象的规模和形式；运用逻辑框架作解释和预测。其目的在于发现并描述物体和事物之间的关系。探究的操作活动包括观察、提问、实验、比较、推理、概括、表达、运用及其它活动。科学探究在本质上是用来解决自然领域或科学问题的一种思维方式，它追求知识的确凿性。科学探究要素包括：提出问题、猜想与假设、制定计划与设计实验、进行实验与收集数据、分析与论证、评估、交流与合作，共七个方面。而科学探究能力就是指这七个方面的能力。如进行实验与收集数据能力就是指能通过观察和实验收集数据；能通过公共信息资源收集资料；尝试评估有关信息的科学性；会阅读简单仪器的说明书，能按书面说明操作；会使用简单的实验仪器，能正确记录实验数据；具有安全操作的意识；认识进行实验和收集数据对科学探究重要性。初中物理学科的科学探究能力也包括以上七个方面。在初中物理教学活动中，应当重视学生的兴趣培养，从而激发学生科学探究的欲望，从而培养学生科学探究的能力。
2、在初中物理教学中培养学生科学探究的能力的意义
在初中物理教学的不断改革中，对学生的科学探究及实验能力提出更高要求，教师要帮助学生学习物理知识与技能，培养其科学探究能力，使其逐步形成科学的精神和态度。所以注重培养学生的科学探究能力，是当前初中物理教学改革中的核心问题。在初中物理教学中培养学生科学探究的能力的意义主要在于将探究方法引入课堂，这样可以使学生通过科学的探究过程，理解科学思想观念，体验科学探究乐趣，学习物理知识与技能，在物理科学的世界中充分发挥自己的想象力。这个过称是一个重过程、重收集数据，而非计算的能力培养的过程。
3、在初中物理教学中培养学生科学探究的能力
目前在初中物理教学中培养学生科学探究能力的过程中存在着许多问题。如在培养学生科学探究能力的过程中，教师会提出一些问题引导学生进行探究，学生本身也会提出很多问题。这种课堂教学环境给学生较大的自由发挥空间，可以激发学生探究的欲望，调动学生学习的主动性和积极性，但同时会出现以下问题：有的教师因回答学生提出的很多问题，导致被学生“牵着走”，不知如何将学生的讨论引向探究活动的核心；有的教师面对学生提出的问题，不知所措，从而采用置之不理的态度；有的教师对在学生探究活动中出现的问题，不懂得如何通过对这些问题的深入讨论来逐步发展学生对科学问题的理解。这些问题的存在，严重影响来对学生科学探究能力的培养。那么在初中物理教学中如何培养学生科学探究能力。本为主要从以下四个方面对在初中物理教学培养学生科学探究能力进行探讨。
3.1转变教育观念和教学模式
随着社会的发展和教育的逐步改革，教育的观念也在发生着变化，要求教师在传授科学知识的同时，着重培养学生的人文精神，要求教师以人为本，呼唤学生的主体意识。因此在具体的教学中应该改变以往只重视对学生的知识传授，要向重视学生能力培养转变，使学生在具体的教学过程中，既掌握了科学知识，又促进了学生的身心发展，有利于学生全面进步。教学是“教”与“学”两个方面。老师和学生是“教”与“学”两个方面的主体，所以他们应该是平等的。教师应该树立新型师生观，教师不能把自己当做绝对的权威，要让学生绝对服从，这样很容易把教师和学生对立起来，不利课堂教学的开展，更不利于培养学生的科学探究能力。教师应该是学生学习的引导者和合作者。在具体的课堂教学中，教师要善于正确地引导学生进行学习，同时要敢于让学生亲自动手，让学生动手、动口、动脑，从而主动积极的去探究、去实践。例如：在学惯性时提出“生活中那些方面存在着惯性原理？”，在学摩擦力时提出“说说你身边存在的摩擦力”，这些开放式的问题，需要学生多体验生活，多观察生活，并能从生活中的一些现象中抽象出一些物理原理。而不是这些问题全部由教师们自己“唱了主角”，而学生则成了“观众”。所以传统的教学模式必须转变，这样才能真正使学生发挥自己的想象，培养出学生的想象力和探究能力。
3.2培养学生的兴趣
兴趣表现为人们对某件事物、某项活动的选择性态度和积极的情绪反应，是对事物喜好或关切的情绪，它可以使人集中注意，产生愉快紧张的心理状态，有利于提高工作的质量和效果。所以在初中物理教学中培养学生科学探究的能力就必须要培养学生的兴趣。
3.2.1培养学生的兴趣要注意理论知识与现实生活相结合
物理学是研究物质结构、物质相互作用和运动规律的自然科学，是一门情感丰富、极具个性、易于激发人们想象力和探究能力的，以实验为基础的自然科学，它与人们的生产生活紧密相连。但传统的教学注重物理知识点的学习和解题技巧的学习，而缺乏对物理过程和各种物理创新意识的培养和对科学的热爱。这样的教学方法是物理学显得呆板和枯燥，严重影响了学生学习的积极性。所以教师要根据学生的特点，利用身边的物理现象、实验等方法来刺激学生求知欲和学习兴趣，将课本中理论抽象的知识、问题还原为鲜活的现实生活问题，以激发学生的兴趣，从而培养学生科学探究的能力。在“凸透镜成像”这一节中，可以要求每位学生弄一个凸透镜，动手找出成像规律，并自制望远镜；上“声音的产生与传播”时，可以事先安排学生带一些常见乐器，让学生观察乐器发声时出现的现象，让学生亲身体验发声的变化；在摩擦力学习中，让学生通过骑自行车自己体会摩擦力的存在和方向。让学生亲自到日常生活中探索和实践，唤醒学生求知欲望，激发他们的学习兴趣。
3.2.2培养学生的兴趣要注意多媒体教学的应用
多媒体教学是指在教学过程中，根据教学目标和教学对象的特点，通过教学设计，合理选择和运用现代教学媒体，并与传统教学手段有机组合，共同参与教学全过程，以多种媒体信息作用于学生，形成合理的教学过程结构，达到最优化的教学效果。多媒体信息表现形式多样，对于抽象的概念、原理用文字描述，也可以用动画模拟现实过程，从而增强了学生的感性认识，使教学过程更加生动、形象，教学内容更加丰富多彩，有利于激发学生的学习兴趣，增强教学内容的表现形式。如在讲重力时，利用多媒体教学形象生动的演示跳伞员在空中降落，苹果从树上落下等自然想象，来激起学生的兴趣。
3.2.3培养学生的兴趣要注意要让学生体会到成功
成功是一种巨大的情感力量，是一种积极的感觉，它是每个人达到自己理想之后一种自信的状态和一种满足的感觉。它能使学生产好好学习的愿望。所以让学生体会到成功，也是培养学生的兴趣的一种方法。在初中物理课程教学过程中应该对学生多肯定、多鼓励、多表扬。当学生正确回答出问题时，教师给予表扬；当学生不敢发言时，教师应给予鼓励；当学生出现错误时，教师应委婉指出错误，并肯定其成绩。
3.3在提问中培养学生科学探究的能力
3.3.1从自然现象中提问
物理现象大量存在于自然中，引导学生对自然现象进行观察，从自然现象中提问，引导学生思考现象产生的原因，从而培养学生科学探究的能力。如在学习比热容时，可以先讲述自然现象：夏天小刘和小董到海滩去玩，白天他们光脚走在沙滩上，觉得烫脚，所以他们到海里游泳，觉得海水很凉；而到晚上他们发现沙滩变凉了而海水却很暖和。根据这一现象学生提出：为什么白天海水温度低而沙子温度高？晚上海水温度高而沙子温度低？针对学生提出的问题，教师加以引导，指出白天变热是吸热引起的，晚上变凉是放热引起的。这时学生又提出：白天都是在吸热，为什么沙子的温度比海水的温度高？晚上都是在放热，为什么沙子温度比海水温度低？从而引出比热容。这样步步引导学生在一个个连续问题中进行科学探究。
3.3.2从生活实践中提问
物理学是研究物质结构、物质相互作用和运动规律的自然科学，是一门情感丰富、极具个性、易于激发人们想象力和探究能力的，以实验为基础的自然科学，它与人们的生活实践紧密相连。从生活实践中提问可以促使学生在实践中自觉地把学到的物理知识与亲身体验到的事物有机的联系在一起。如为什么赛跑中裁判不以听到枪声计时？为什么百米运动员到终点不能立即停下来？等。从生活实践中提问，让学生观察生活，探究生活实践中蕴藏的物理道理，从而提高科学探究的能力。
3.3.3从物理实验中提问
物理实验中隐含着许多实验现象可以提出的问题，教师可以借助于现象明显的实验进行引导。如在研究导体产生的热量跟什么因素有关时，学生提出：电流越大产生热量越多。这时教师选择电炉子做实验，学生已经知道电炉丝的电阻比导线大，通过试验学生观察到连接的导线却不怎么发热，而电炉丝热得发红。从而学生提出：电阻越大，产生的热量越多。在教学过程中教师要善于调动学生的积极性，培养学生的提问积极性，提高学生发现问题和提出问题的能力。同时在面对学生提出的问题，教师要加以合理的引导，使其一步步深入到问题的核心和本质。
物理学理论的研究是源于对实验现象的观察、总结和解释，这也成为一种非常通用而有效的科学研究方法。物理教育教学要实现新课程目标就必须要让学生在学习中体会这一科学研究方法，能够用准确简要、逻辑清晰的物理语言来描述物理现象、阐述物理概念、陈述物理规律等。然而，在高考阅卷中发现，很多学生的物理信息处理能力和物理表达能力不高;在教学中也发现不少学生很难读懂科技文章或者对此类文章和新闻毫无兴趣，无法有效提取新闻报纸阅读材料中包含的物理学信息，也不能够将科技文章和平时所学的物理知识联系起来。
物理中的科技写作是指对某一物理现象或物理问题，学生通过阅读文献、观察实验等方式获取信息，对信息进行分析筛选和逻辑推理，对所研究的物理现象或问题进行解释，最后用简明扼要的语言写成报告或小论文[2]。通过这样的方式，不仅可以提高学生的阅读理解以及写作能力，有助于培养学生的科研创新精神;同时对一部分有志于物理学研究的学生来说，还可以从中找到自己的兴趣点，开始撰写一些有创新性和学术性的科技论文。此处从以下三个方面来探讨科技论文写作的重要性。
第一，重视科技写作可以加强学生对教材内容的理解，应该成为教材学习中的一部分。在这里先以美国流行的《物理：原理与问题》教材为例，该教材分为30章，在每一章节的课后测评都设有“科技写作”栏目，至少一道题，多则三道题，从题目的分类情况来看，主要是以下这么几个方面[3]：
1、物理学史：
1)实验发展类：例如研究并描述人类测量太阳和地球之间距离的发展史。
2)物理学家的生平和影响：如研究并阐述伽利略对物理学的贡献
这类型的科技写作需要学生对物理学史的参考资料做调查研究并进行分析总结，在此过程中，学生不仅可以充分了解物理理论建立的过程，从中体会物理学家们积极探索、勇于创新的科研精神，学习科学的思维方式和研究方法，同时也可以在研究中发现物理知识的突破和社会生产力以及经济发展的联系。
2、生活中的物理学：这类型的题目很多，例如要求用物理学原理解释过山车竖直的环形滑道大多数并不具有圆环形状的这种设计思想，还有研究体重计的工作原理、安全气囊的作用等等。
学生通过对这些题目的研究，能够真实体会到物理知识在实际生活中的应用，对物理规律的理解也会更会深刻，增加对物理学习的兴趣。
3、物理学与其他学科：
1)物理学与生物学：研究一个人能够无眩晕地忍受的最大加速度。
2)物理学与艺术：研究某些乐器，如小提琴或者小号的构造。
3)物理学与天文学：研究多普勒效应在天文学上的应用。
4)物理学与医学：研究和解释衍射在医学和天文学中的作用。对每一种领域，至少描述两种应用。
这类型的题目可以让学生进一步意识到物理学科不是一门孤立的学科，而是跟很多学科都有着千丝万缕的联系。从某种意义上说，物理是万物之理并不是一句大话，特别是现在诞生了很多的交叉学科，如物理化学、生物物理学、天体物理等等。学生越能够了解物理和其他学课的关系，就越能体会自然科学和谐统一的美感，同时也能发现物理作为自然科学的基础学科对其他学科的重大影响，从而对物理学科的学习也会更为重视。
4、物理学前沿：例如研究迄今所见的最大质量的粒子的干涉效应，描述实验过程，并说明干涉是怎样产生的。
了解物理学发展前沿，对学生的物理学学习十分重要，通过对前沿的了解，学生不仅可以知道物理学在高新科技上已经取得的成就，还能加深对这些成就中用到的物理学理论的了解。有时候，前沿科学中涉及到的物理学并不复杂，以中学的物理知识完全可以理解。而当学生了解这一点以后不但能建立起学习物理的信心，减少对物理学科的畏难情绪，同时也会对当前物理学的应用产生兴趣，增加学习物理的积极性。
第二，目前的高考试题越来越重视物理理解能力和表达能力。
现在高考题目的改革使得题目都会有一定的生活或科技发展背景。以近年各地高考试题为例，就能发现大量以实际生活为背景或者与科技前沿相联系的题目。
如2015年北京卷的18题，以“蹦极”运动为背景，考查牛顿运动定律、动量定理以及功能关系。20题又以常用的一卡通(IC 卡)为研究对象考察电感和电容以及电磁波的相关知识。
又如2015年全国课标卷II 中的第18题，是以指南针为载体考察磁学基础知识;而在第25体总，以常见的地质灾害滑坡和泥石流为背景，考察摩擦力、压力等受力分析以及物体的运动等知识，可以说综合应用性很强。
尤其是2012年浙江卷的25题，是设计一种提高自行车夜间行驶安全性的“闪烁”装置，在第四问中还要求对设计方案进行优化和评价，这就直接考查了学生的学术表达能力和科技写作能力。
其余各省的考题中这样的题目屡见不鲜，如2015年四川省的物理部分第9题联系到了目前人们关心的严重雾霾天气，并从“铁腕治污”出发讨论地铁的运动，并且计算燃油公交的气体污染物，这就极大增加了物理学习的实际应用价值。可以看出，在平时的教学中如果能够引导学生主动发现日常生活中蕴含的物理应用，就能让学生在高考考场上遇到这样的题目心里有底，从容应对。特别是在回答非选择题时，能够对题目给出的材料细致分析，从而给出清晰的回答和明确的解释。
第三，科技论文写作有利于加强多学科联系，对培养学生的综合性能力有益。
关注物理学科和其他学科之间的联系，并在物理学科中培养学生的人文素养和道德情操是符合新课标的要求的。而且，在物理教学中加强学科联系，不仅可以实现情感和价值观的教学目标，同时也可以促进学生对各门学科的学习效果。
科技论文的写作可以培养学生简洁明朗的写作风格，提高学生的写作水平和论证观点的严密性。而在完成论文写作中，学生不可避免的需要查询资料并分析整理，这样也会积累很多有用的科技素材，这不仅可以训练学生的逻辑思维能力，提高了阅读能力和信息处理能力，同时也可以扩大学生的视野，对在语文课上的议论文写作是很有帮助的。
学生在论述物理学史上的一些物理发现的地位、物理人物的成就时，会联系当时的历史背景和社会形势进行分析，并对科学家所处年代的政治经济情况有所了解，特别是物理学的发展常常会受到哲学宗教以及国家政局的影响，因此训练学生的科技论文写作过程也潜移默化地影响了学生对政治历史的理解。
如果让学生分析猎豹适合奔跑、鱼鹰能够捕鱼的物理原理，不仅能促进学生对物理理论的理解，学生还能对生物的生活习性和体态特征有更深的感受，对生物学的学习也会更感兴趣。
物理和化学之间的联系就更为紧密了，为何收集氢气试管开口朝下、为何收集氯气试管开口朝上，为何我们可以通过火焰的颜色或者液体的色彩来初步判断化学实验的产物，这里面都蕴含了大量的物理道理。
物理和体育就更有关系了，在投铅球时为什么老师强调出手速度要快、角度要成45度左右，为何跑步时手臂要前后摆而不是左右摆，这些都是可以用物理知识来解释的。所以学好了物理，对提高体育成绩也有好处。
教师在物理教学中应该有意识地布置一些与物理知识有关的科技论文写作任务，鼓励学生多关注最近的物理进展、科技发明，引导学生自动发掘生活中的物理学应用，从而真正提高学生对物理学习的兴趣和思考能力。 高中物理新课程标准要求学生能通过物理课程学习终身发展必备的物理基础知识和技能，了解这些知识与技能在生活、生产中的应用，关注科学技术的现状及发展趋势。而科技论文写作可以在教学中实现这一课程目标。
5、总结
通过如上三点论述，可知在物理教学中重视物理科技论文写作，不仅可以提高物理教学效果，增加学生学习物理知识的兴趣和积极性，帮助学生提高物理知识理解能力，还能够提高学生的写作水平，并让学生能够发现学科间的联系和影响，从而促进学生的全面发展。
编辑点评：科技论文写作是改变这种现状、实现这些新课程目标的一个有效途径。这些目标的达成并非易事，需要从物理学本身的学科特点出发，深入研究中学物理教学方法才有望实现。撰写者可参考以上相关内容进行写作。
欣赏包括如下内容：反复地自我阅读、反复地玩味领会、小组讨论、总结归纳等。
欣赏是以审美为主干的学习心理活动，在这个过程中，首先打动学生的是美，美的形象、美的语言、美的表达形式与结构等，以美为桥梁，把学生引向善，使其受到教育。实验表明，欣赏法对于语文学科中的德育，具有全面的效力。不仅有助于对学生进行德育，也有助于对学生进行美育、智育。
数学学科教学中的德育方法
数学是一门客观、精确的学科，本身充满了唯物论和辩证法的教育因素。对于该学科的德育，宜于采用如下几种方法。
（1）转化法
就是把数学中的原理和方法，转化成学生的一般的世界观和思想方法，对学生进行兴趣、情感、品格教育。例如，对几何初步知识的教学，让学生亲自动手操作，用自己制作的学具摆一摆、拼一拼，并注意用眼观察，动脑思考，顺乎自然地推导出长方形和正方形的面积公式，从中领悟出“实践出真知”的观点。再如，对于教学中具有正、反关系的数和具有正、逆运算的公式，引导学生从中悟出对立统一和联系、转化的观点，受到辩证唯物主义的教育。这些都是运用转化法能达到的。
（2）比较法
就是抓住事物之间的联系，通过对不同的算式、图形、解题思路进行比较，可使学生从中发现规律。例如，低年级应用题教学中“求比一个数多几、少几”，中年级应用题“求一个数的几倍是多少和求一倍数”，高年级教材中分数应用题的互相转化等等，在教学中，可以把它们联系起来，进行比较。一方面使学生有比较，有鉴别，掌握了知识；另一方面使学生学会了分析问题、解决问题的方法，领悟出事物发展变化的原理。再如，数学中有许多应用题是描述我国工农业生产及生活方面的发展变化的，其主要方式是前后、左右对比，通过对比，反映变化的大小和快慢，这些素材本身就是好的教育内容。通过对比，使学生加深了爱国主义思想感情。
（3）迁移法
这一方法要求把已知迁移到未知、把此一类知识迁移到另一类知识中，使学生受到相互渗透、影响和转化的观点的教育。例如，启发学生把代数知识迁移到几何学习中去，把几何知识迁移到代数知识学习中来，用一个方法，解几道试题；把数学知识迁移到语文、自然课学习中去，或者在数学教学中，联系语言、自然课本中的知识。这样，使学生不仅提高了知识学习的效率，而且逐渐树立起普遍联系、转化的观点。
英语学科教学中的德育方法
英语是一门实践性很强的学科，其中包含有丰富的爱国主义、思想品德教育因素。对于该学科中的德育，宜于采用如下方法。
（1）活动法
就是根据课文的内容，组织学生进行有关的外语交际活动，在这个过程中，使学生领会课文内容中的思想教育因素。外语教学最重要的是创造更多的交流机会和活动，使学生有更多的练习。学生要进入活动之中，完成好交流的任务，就必须对其中的内容有深刻的理解与把握。这个过程，既是学习的这程，又是受教育的过程。所以，活动法是外语学科教学中德育的有效方法之一。
（2）体验法
就是鼓励学生在说英语时带着表情，并伴以手势、动作，深刻体验说话人的思想感情，例如，在指导学生学习“扫地”、“打扫教室”、“擦门窗”等词语时，让学生一边读、记，一边做，实际“打扫教室”、“擦门窗”。这样，学生不仅学会了词语，而且受到了劳动教育，有助于养成良好的劳动习惯。
（3）引申法
第一方面：学生方面因素
一、学生基础差。因部分学生基础差，导致理解抽象的物理概念、规律，有很大的困难，导致物理学习中抽象概念、规律的掌握、理解不到位。作为基础学科的语文，为物理提供理解消化必需的基础知识；而数学则提供物理规律应用的必备知识。物理困难生因为语文基础差导致物理概念、规律理解不到位产生错误，或因与物理紧密联系的数学运算能力不够引起运算出错使运算问题失分，影响了物理成绩。
二、极个别学生学习动机不当，主观学习不努力，缺乏学习兴趣，导致物理学习类似于其他学科，出现滑坡退步现象，导致物理学习困难。
三、大多数物理学习困难生是因为不能适应物理学科的抽象性思维，导致理解失误，影响知识的掌握。物理学科十分注重知识的引入、导出、理解、应用；而许多学生学习物理往往只记规律、背公式、做习题，不能深入理解公式、规律的要义。不能系统分析掌握公式应用规律，在应用物理知识解决问题时，则不能迅速联系而出现脱节；即使有的勉强靠上，但在准确理解题意上不能到位，有的则因未积累一定的解题思维方法而误入歧途产生失误。
四、部分学生尤其是女生对物理学科存有恐惧、畏惧，缺乏学好物理的信心、毅力和顽强的意志，也是影响物理学习的重要因素之一。调查中发现，有近半数的女生怕学物理，他们在高年级的学生中就早有耳闻“物理比较难学”，接触物理学习后因缺乏科学的方法、缺乏深刻的理解、灵活的适用，久而久之出现知识掌握的漏洞而“怕学物理”；物理学习中的反复失败最终导致丧失学习的自信心、积极性，从而失去学习的原动力。这种现象在物理“规律篇”教学后即初二第二学期、初三学年尤为普通，这也正是物理学科导致初二第二学期、初三学年学生两极分化的重要原因之一。
第二方面：教师方面因素。物理教师脱离学生实际偏离大纲、不能因材施教、不能运用适当的教学方法，只重知识传授，忽视学习方法指导，缺乏对后进生关照，缺乏对后进生耐心指导，势必导致出现物理学科学习困难生。
第三方面：农村初中相对落后的实验设施，不能适应现行教材需要，影响了实验的教学，使学生“做中学”受影响。现行华东版教材十分注重实验，知识的导入、引出，大多源于实验，因而实验尤为重要；而目前农村初中简陋的实验场地，不足的实验仪器配备影响了教师实验演示、也影响了学生实验动手操作到位，最终导致学生不能全部通过实验获取巩固知识，影响了学生对物理知识的掌握。
第四方面：社会环境不良因素影响，导致学生健康发展受阻，导致出现学习困难生。
一、读书费用高，出路窄，造成家长不愿进行子女教育投资，使一些家长放弃让子女走上学谋职之路，因而对子女管教不严，导致部分学生沦为学习困难生。
二、不良的社会风气对学生思想的侵蚀，滋长了部分学生好逸恶劳的思想，阻碍了学生的健康成长。
三、新闻传播和书摊中不健康内容，对青少年思想的毒害，也导致部分自控力差、自觉性不强的学生无心学习、分散了学习精力，严重影响了学习。
四、校园周边环境不佳也是导致学习困难生形成的一个原因，校园周遍流动的商贩、周围的桌球室、游戏机房、网吧吸引了一些贪玩的学生，耗费了学生有限的零钱，浪费了他们宝贵的学习时间，分散了学习精力，导致出现了学习困难生。
五、社会上的盲流不时对在籍学生的骚扰和拉拢，也导致部分意志不坚定者无心学习沦为学习困难生。
学习困难生，成了教育的一块心病，不予以转化或转化不好，则影响了全体教学质量的提高；对该学生来说则影响了该学生的全面发展，因此转化每一个学习困难生意义重大。那么怎样才能有效转化物理学科学习困难生，实践证明，以下几方面尤为重要。
一、深入了解学习困难生是转化的先决条件
俗话说：“知人才能善教，善教定要知人”。要提高学习困难生成绩，首先要了解学生落后的原因。一般造成其落后的原因可概括为：生理因素影响、家庭因素影响、教师因素影响，自身学习习惯不良、方法不当的影响，针对不同学生出现差的原因，做好的针对性工作，这为你的转化作好了充分的准备。
二、充分尊重学习困难生是转化的基本保证
苏霍姆林斯基说过：“教师的心中应当有每个孩子有欢乐和苦恼。同情孩子，对每个孩子由衷的关怀是教育才能的血与肉”。教师心中更应当时刻装着差生的苦和乐。时刻给差生特殊的照顾。要做到尊重他们，首先要关心热爱后进生，信任后进生。后进生缺点突出的学生，他们往往有受批评训斥的历史，认为老师、同学对他们不公平，看不起自己，爱挑自己的毛病。对别人尤其是老师采取回避、沉默甚至对抗态度。他们感受不到一般同学应有的温暖，“春风不度玉门关”，久而久之，心灰意冷，与老师和同学之间形成鸿沟。古人云：“亲其师，信其道”，教师的爱是师生互相信任的桥梁，要用“爱”的春风抚慰他们孤独、冷漠的心，医好他们创伤的翅膀，使他们重新和同学们一道展翅飞翔。具体措施：
1、从学习上关心知道。学生的主要任务使学习，从学习上关心后进生才识真心的关心，要对学习困难生倾注多于优生的关心，让他们尽快还清学习上的欠帐、脱离差的队伍，要做好这项工作，教师就要针对每个同学的具体情况，剖析学科落后关键所在，在课堂教学、课后指导上多提问引导、辅导指点，让他们有更多机会获取知识。
2、想上加以鼓励、引导：人要求进步是客观世界提出的必然要求，学习困难生仅因为某些原因而束缚其前进的步伐，影响其学习情绪，甚至有的出现消极情绪，这是矛盾的特殊反映，并非说明他们不要求进步。学习困难生也同样具有强烈的自尊心，希望表现自己也希望得到别人的尊重赞扬。教者要抓住契机，开导启发、鼓励他们向合理的目标奋进，让他们步步登上新台阶。
3、生活上热心照顾，对学习困难生给予更多的关心，让他感受老师的重视，促其内心感触有所转化。
4、允许其反复，力求总体呈上升转化趋势。
三、培养学习困难生的自尊心、自信心是转化的关键。
苏霍姆林斯基说过：“自尊心和自信心使学生心理最敏感的角落，是学生前进的潜在力量，是学生高尚纯洁的心理品质”。在教学中应对学习困难生倾注更大的精力，表现出更大的耐心和热情，要为学习困难生创造一种良好的情绪背景。教师的言行举止，不要在不经意间伤害学生的自尊心，要善于发现他们的闪光点，对他们的点滴进步给予及时的表扬与鼓励，在课堂提问时要多考虑到学困生，当他们回答不出时，可在提几个辅问题加以启发，直到答出为止，对他们的良好表现应给予肯定加以表扬。这样他们就会产生发自内心的成功感，从而建立自信心。
四、强化学习困难生在学习中的主体地位是转化学习困难生的保障。
要教学成功，就要充分发挥“教”和“学”两方面的积极性，并把两者有机地结合贯穿于教学过程始终。只有通过学习困难生主动的学习，才有可能获得知识、发展能力、提高素质。为使学困生学得主动，教师要了解他们的心愿、动态、了解学习困难所在，进行必要的教育引导、学习指导，让他们主动看书、动手实验、独立完成作业，解决自己能解决的问题，获取知识、积累知识。
五、耐心辅导、持之以恒，是提高学习困难生学习成绩的有效途径。
实践证明，物理学科中形成的学习困难生，只要教育者能高瞻远瞩，把握整个教材的重点难点，熟悉各类考题的考查思路，有效地对学生进行针对性辅导，就能取得较好的效果。要保证辅导的到位，就要建立学习困难生的辅导档案，记下待辅导学生的不懂之处，选取突破点，分类型过关。当然辅导工作是项长期艰巨的工作，要教师持之以恒，才能收到预期效果，对每个学习困难生要逐阶段辅导过关，保证不出现辅导的真空。
六、加强实验教学，注重理论联系实际是转化物理学习困难生的特殊方法。
物理学是门从实验为基础的自然学科。学习困难生是对实验特别感兴趣，教者认真做好演示实验、引导学生进行实验分析、总结对获取物理知识起到重要作用，组织学习困难生做好分组实验，让学生在实验中获取真知，加深对知识的理解、掌握。
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