【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）
关键词：物理教学 前沿知识 有效渗透 路径选择
纵观世界各国，各发达国家的科学教育改革均重视前沿科学，作为对国际科学教育改革的积极回应与推动，我国更加重视物理前沿教学渗透。结合新课程改革，人们已经关注这个问题，但教学实践如何进行有效渗透，值得进一步探讨。
一、物理前沿知识教学渗透的内涵及必要性
所谓物理学前沿，就是当前物理学家正在关注和深入研究的现象和规律，如天体物理、粒子（高能）物理、凝聚态物理、核物理，以及与其他学科交叉产生的边缘学科，如物理学和材料科学、地球物理学、物理化学、生物物理学、能源物理学等，都是今天物理学的前沿。所谓物理前沿知识教学渗透，就是将这些知识结合基础教学加以适当传授。
环视各国高中物理前沿的教育，各发达国家的科学教育改革均重视前沿科学，其重点也都落实在教学内容上，它是科学素质教育的体现。美国物理教师协会（AAPT）近年发表的《中学物理课程内容》的报告中就指出：“应当让中学生体验到物理学是一门发展中的科学，是现代前沿科学中最为激励人心的学科之一。”
作为对国际科学教育改革的积极回应与推动，我国新一轮课改适当加大了物理前沿知识的比重，在确保基础性的前提下，对教学内容进行了一定的扬弃，新增内容的教学要求虽不高，却有助于弥补物理教学长期存在的不足。
《普通高中物理课程标准（实验）》指出：“课程基本理念是在课程内容上体现时代性、基础性、选择性……加强与学生生活、现代社会及科技发展的联系，反映当代科学技术发展的重要成果和新的科学思想……”①全日制普通高中课程标准实验教科书《物理》（人民教育出版社等2006年11月第2版）不仅在理念上，而且在实践上体现了新课标。在不打破原来的知识体系，不增加学生学业负担的前提下，渗透了许多物理学前沿知识。
高中物理新教材主要涉及夸克理论、黑洞、宇宙大爆炸理论、纳米技术、液晶、湍流现象、混沌、超导、磁悬浮等前沿知识。其内容主要有：超重和失重一节的阅读材料中有“失重和宇宙开发”的前沿知识，万有引力定律一节的习题背景中有“计算u夸克与d夸克的相互作用力”的前沿知识，人造卫星、宇宙速度一节的阅读材料中有“黑洞”的前沿知识，原子核一节的阅读材料中有“粒子物理简介”的前沿知识等等。此外，还有一些未列入书本，但正在探索的前沿知识，如：中国的探月工程、美国的火星探测、核物理前沿等，也可适当引入教学。
我国著名的物理学家、教育家赵凯华教授指出：“许多前沿课题与基础物理课的内容有联系的，在适当的地方开一些‘窗口’，引导学生向窗外的世界望一望，哪怕是一‘瞥’，都会对开阔他们的眼界，启迪他们的思维，加深他们对课程的理解有好处。”②新教材已涉及当前大部分的物理学前沿课题，其主要以阅读材料、正文选学内容、习题的背景知识出现，这些前沿课题的出现并没有改变原有课程的知识体系，也没有给学生作认知目标上的要求，仅仅为学生打开一个“窗口”，但作为物理教师如何引导学生向“窗外”看，却非一件容易的事。
许多教师没有这方面的理念，有些教师甚至认为物理前沿知识应是学生进大学后的任务，高中阶段可不作要求，而事实上大多数的学生日后可能不再运用物理知识，等到以后再进行物理前沿的渗透就不现实了，为了培养具有现代物理意识、具有现代创新精神的人，在中学阶段渗透物理前沿知识显然是必要的。
二、物理前沿知识渗透的有效路径
高中物理教学中渗透的物理前沿知识，不仅要求内容上使学生容易接受，在教学方法上更应符合学生的认识特点，选择适宜的方式方法和教学手段，就如新课程标准所提倡的那样，要改变过去单一的学习方式和教学手段，应有多种学习方式和教学手段。
1. 通过直觉和猜想教学法加以渗透
将物理前沿的抽象理论对高中生直接传授，不利于物理基础教育，将抽象转化成直觉，并引发猜想，是进行物理前沿知识渗透的首要考虑方法。
直觉思维有多种形式，主要有直觉判别、直觉想象、直觉启示。直觉判别是对物理事物的一种快速识别，是一种非逻辑性的识别，是在知识累积的基础上逐渐养成的一种识别能力；直觉想象是在直觉判别的基础上，跨越逻辑链，对于未知的物理知识领域进行合理的联想、思考和探索的探索过程；直觉启示是在直觉想象的基础上，陷入百思不得其解的时候，被外界的某种信息所激发而进入豁然开朗的境地的直觉思维状态。爱因斯坦的相对性理论实验、升降机理想实验、伽利略的斜面实验等，都是借助直觉完成的。爱因斯坦说：“物理学最高使命是得到那些普遍的规律，而通向这些规律，并没有逻辑的道路，只有通过那种对经验的共鸣的理解为依据的直觉，才能得到这些规律。”③学生直觉思维能力的养成，不是一蹴而就的，需要对学生不断由浅入深地加以训练。④
牛顿曾经说过：“没有大胆的猜想，就不可能有伟大的发现。”物理猜想实际上是一种物理想象，是人的思维在探索物理规律、本质时的一种策略，一种合理推理。在众多引入新知的方法中，以猜想方式引入，以它独有的魅力，能很快地扣住学生的心弦，使其情绪高涨、思维活跃，产生良好的学习动机，从而步入学习的最佳境地。⑤
物理前沿教学中通过直觉和猜想加以渗透，能有效联结物理基础知识与物理前沿知识，使高中学生通过直觉和猜想加强对物理前沿知识的感悟，从而牢固物理基础知识。
2. 利用现代教育技术手段加以渗透
现代教育技术的发展，特别是多媒体教学、录像教学、远程教育，网络教育的发展，突破了时间与空间的限制，极大地方便了中学物理教学，使中学物理知识与现代物理学的前沿知识更能有机地联系起来，如用多媒体来模拟宇宙大爆炸，声、光、画、动态的结合使学生了解宇宙初始阶段的物理过程，从宇宙大爆炸开始，宇宙经历了一个由热到冷、由密到稀的演化史，经历了漫长的年代，弥漫的气体凝聚为气体星云，气体星云再慢慢地收缩成星系和恒星，逐渐成为今天我们所观测到的宇宙。从教学实际来看，《我国的航天》、《新型天文望远镜》、《原子激光》、《太阳能》等，都是录像性质的资料，对学生进行物理前沿知识的渗透起到了很好的效果。通过互联网查询物理前沿知识，为学生将来进一步追寻“嫦娥一号”的月球之旅动态，探索月球的起源和演化的奥秘，揭开月球之迷，提供了良好的资料，从而开阔了学生的视野。
3. 以“引人入胜”的课堂教学方式加以渗透
物理前沿知识较深，其教学比常规教学难得多，为了激发学生兴趣，在教学之前，教师可以根据教学内容，设置相应的由浅入深的各种问题，以便“引人入胜”。比如，观看“嫦娥一号”发射和模拟登月的视频之前，可提问：“‘嫦娥一号’的火箭上升时要承受多大的压力？”“‘嫦娥一号’漫长旅途中如何应对太阳电子风暴？”“‘嫦娥一号’在月球是背面如何保持正常工作？”在此基础上进一步提问：在未来几年的“探月工程” 中，“飞行舱内宇航员的生理系统会发生变化吗？” “完全失重情况下宇航员怎样洗脸刷牙？”“飞船中有白天夜晚的变换吗？”“没有了大气层的保护，飞船和宇航员会不会因为强烈辐射而受到伤害？”“飞船到达预定轨道需要依靠助推器变轨，怎样做到助推剂的量恰到好处呢？”“为什么太空舱内轻微的碰撞都会让物体弹出很远？”“飞船是怎样发射出去到达预定轨道的，又怎样顺利返回地球的？”等等，探月工程的物理前沿知识可以引起学生们的极大兴趣，使其带着问题层层深入学习，能增强学生思维的积性极，突出学生的主体地位，这正是问题形式教学的魅力所在，从而增强物理前沿知识渗透的有效性。
4. 结合物理前沿的新思想、新方法在传统教学中加以渗透
现代物理中的某些基本观念中与经典物理相比发生了根本性的变化，这可在物理前沿教学中体现出来，如传统教学认为只要满足零电阻效应（р=o）的材料就是超导体，而在零电阻效应发现20多年后，人们又发现了超导体的迈斯纳效应（B=o），因此，衡量一种材料是否是超导体，必须看是否同时具备零电阻效应和迈斯纳效应，而仅仅满足零电阻效应只能称为理想导体。这一新判别标准的比较，有利于学生充分认识超导的前沿知识与基础知识的关系。又如对真空的认识，在经典物理学的观念中，真空是一无所有的空间，而现代物理从更细微的尺度（≤10-13cm）或更高能量上（≥1GeV）进行考察，得出真空实际就是量子场的基态，存在真空涨落和真空极化等效应，这些效应对库仑定律、原子光谱等都有影响，这一新思想，有利于学生认识到关于真空的前沿科研。再如在受迫阻尼运动中，描述单摆的动力学方程已经不再是线性方程，其运动反映出混沌现象的某些基本特征，这一新发现，有利于学生对单摆的动力学的进一步探究。
5. 以课后作业或参观、访问的形式加以渗透
课堂教学时间毕竟是有限的，物理前沿知识的有效渗透可以向课外延伸。教师可以结合当时所传授的知识，提出相关的问题，让学生带回家去完成。可让学生作多方面的设想，并通过互联网加以查证。也许学生的搜索和想象并不一定正确，但却将物理前沿教学特别是物理前沿知识与基础物理知识的关系巧妙地联系在一起。此外，有条件的学校可以组织学生参观先进的物理实验室、物理展览，以增强学生对物理前沿知识的感性认识，在看展览、听报告、听讲座等过程中，将物理前沿知识加以渗透。如：笔者曾带学生参观过中国航天搭载物品巡展，中国航天的五大系统，包括火箭系统、卫星系统、发射系统、探测系统和应用系统，此次展览都已齐全，如此规模的航天实物展览在国内尚属首次。给学生留下深刻印象的是“神州五号”返回舱，围绕这个“传奇物”，学生们提出了许多问题。这说明通过参观访问的形式渗透物理前沿知识是十分有效的，可以作为课堂教学渗透的有益补充。
三、物理前沿知识在基础教学中渗透的积极作用
在基础教学中，积极渗透物理前沿知识，将对开阔学生眼界、提高学生素质、培养科学探究精神、树立正确的科学观和世界观起到重要作用，具体表现在以下几个方面：
1. 有助于学生树立合理的科学观和科学的世界观
纵观当前发达国家的科学教育改革，由于教育已经步入大众化的时代，面向全体学生，让他们深入了解科学，特别是当今物理科学以形成合理的科学观、科学的世界观，正是国际科学教育改革的基石。
近现代科学的发展，特别是相对论与量子理论的提出，使西方的科学观发生了很大变化，机械的、实证的科学观受到了普遍怀疑，涌现出一些新的科学观，这些科学观均将科学视为一种文化，力图说明科学文化的相对性、可变性、价值负载性与进化过程的革命性，这符合真理具有相对性的原理。这些新观点的出现为我们认识科学提供了不同的视角。物理前沿知识中有大量说明科学相对性、不确定性的事例，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。
近现代物理科学是马克思主义哲学的科学基础，近现代物理科学的发展，为马克思主义哲学揭示世界的普遍联系和变化发展奠定了基础。学生们深入学习和了解物理前沿知识，树立现代科学观念，也有利于树立科学的世界观。
2. 有助于学生激发学习兴趣、开拓视野、培养自学能力
高中物理教学中的前沿知识尽管大多数超出基础知识，但都是对教材的深化和延伸，而延伸出的观念和思想大都有利于创新学生的想象、开拓学生的视野。“原子激光”告诉我们，物质（原子）也能发光，而且是非常好的相干光源。当今世界激光已经广泛应用于各个领域。激光广泛运用于经济社会生活的方方面面：交通、商业、医学、美容，激光拥有许多神奇的力量，给我们生活带来了翻天覆地的变化，如激光唱机、激光光缆、激光扫描仪、激光条形码、激光磁卡、激光刀等等。在军事领域，正在研发高能量的各种激光武器，将引起军事装备的革命。物理前沿知识与我们的生活结合得如此紧密，易于激发学生兴趣。
长期对物理前沿知识教学的相对忽略，导致了科学教育的脱节，似乎当代前沿科技与物理基础教育毫无关系，物理教育成了纯知识的传授，与丰富多彩的现代生活没有丝毫关联。在纯知识传授中，学生只知物理的过去时，不知物理学的现在时，更不见物理学的将来时，物理前沿作为物理中最有活力的部分，将其渗透于课堂教学中，不仅是学生现实生活中所必需的，它有利于学生视野的开阔，而且新课程教学中突出学生主体作用，也有利于学生自学能力的培养和提高。
3. 有助于学生对物理基础知识的有效掌握与深化
过去，物理教学常进行反复机械的训练，表面看来巩固了所授知识，提高了学生的能力，学生的分数也有所提高，但实际上它并不代表学生的真正水平，只是没有理解消化的机械记忆，一旦考试过后，枯燥的物理知识也就全忘记了，因此，学生如果对物理没有兴趣，如果以后不继续学习物理，那么，物理的基础知识就不能有效掌握。
高中物理前沿知识的渗透与高中物理课程相衔接。在与教材的基础知识相对应的基础上有效渗透物理前沿知识，自然能对基础知识进行深化，“超导”中金属导电理论是金属电阻的原因，对电阻进行了较好的复习；“我们的宇宙”有对万有引力定律、多普勒效应等基础知识的复习，而且进一步深化了。
教育理论和实践都证明，物理知识的掌握，不可能一次性完成，需要在激发兴趣的情况下反复不断地复习巩固，而物理前沿的渗透正是要学生将前沿知识渗透于脑海中，让学生多了解物理学日新月异、激动人心的变化，往往能够激发他们认知兴趣，激发学生的主体性，引起其内心深处的探究欲望，这是合乎我们新课程教育改革的目的的。
注释：
①普通高中物理课程标准（实验）［M］.北京：人民教育出版社，2003.2.
②赵凯华，罗蔚茵.新概念物理教程――力学(序言)［M］.北京：高等教育出版社，1995.7.
③爱因斯坦文集.商务印书馆［M］.1977年版，第256页.
④郭华芳.物理教学中发挥学生直觉与“猜想”的积极作用［J］.考试周刊，2007年第38期.
⑤肖金梅，叶登样.猜想在物理教学中的运用［J］.物理教学探讨，2007年第17期.
参考文献：
［1］杨道密.高中物理前沿渗透的探讨［J］.教育前沿（理论版），2007年第3期.
【关键词】高中生物 前沿知识 功能 途径
生物科学前沿是指生物科学最新的研究成果或正在进行的研究课题或未来研究发展的趋势。生物科学前沿知识在高中生物教学中有着教材基础知识不可替代的教育功能。
一、渗透生物科学前沿知识的功能
1.更新和充实高中生物教学内容
教育要面向现代化，教学内容也要现代化，教学内容要能反映最新的研究成果和发展方向。受各种因素的影响，中学教材内容往往比较滞后，教师在教学中渗透一些前沿的生物学知识，使高中生物学教学和科技前沿接轨，让学生对前沿知识多一些了解，使教育真正的面向现代化。
2.有利于学生在高考中取得好成绩
现在很多高考题都是以生物科学前沿知识为背景命题的，出卷人也越来越注意前沿知识与教材内容的结合，考试范围在扩大。所以，在教学中渗透一些生物科学前沿知识是非常必要的，能扩大学生的知识面，使学生更深入地理解课本知识，使两者之间融会贯通，有利于学生在高考中取得更好的成绩。
3.培养学生的创新能力
通过与学生交流发现，很多学生是希望老师补充生物科学前沿知识的，适当地补充可以提高学生生物的学习兴趣，调动学生学习的积极性、活跃思维、激发求知欲。而“创新是一个民族的灵魂，是一个国家兴旺发达的不竭动力”，生物科学前沿知识是对已有生物学知识的发展、突破和创新，学生在前沿知识的学习过程中可以养成创新习惯，形成创新思维，提高创新能力。
4.促进学生的终身学习能力
有人说过：“未来的文盲不是不识字的人，而是不会学习的人”。生物科学前沿知识的渗透能激发学生强烈的学习动机和探究的动力，形成对生物的持久兴趣，在兴趣的驱使下学生能积极主动的参与发现、研究和解决问题，形成终身学习的能力，为他们日后走向社会、融入社会、服务社会，打下扎实的基础，甚至有一部分学生将来会献身于生物科学研究中，成为推动生物科学发展的生力军。
二、生物科学前沿知识渗透的途径
1.充分利用多媒体手段在课堂上渗透
多媒体具有直观形象、声像并茂的特点，它能化繁为简、化静为动，化抽象为直观，很多复杂的前沿知识学生能更好、更快地接受。比如PCR技术中DNA复制的过程不好理解，通过Flash展示，学生接受起来就非常容易。另外，多媒体容量大，可以节省紧张的高中生物课堂教学时间。
2.课外搜集资料，课堂上讨论交流
前沿知识的学习不可能全在课堂上完成，可以让学生在课后利用图书馆或网络等渠道搜集资料，也可以由老师提供材料，拿到课堂上讨论，集思广益、激发“头脑风暴”，更好地理解生物科学前沿知识，并培养学生的表达能力、思维发散能力。
3.结合习题渗透
很多高考题、模拟题都是以生物科学前沿知识为背景命题的，老师在评讲习题时带领学生了解这些知识，以扩大他们的知识面。
4.通过展示栏展示
可以充分利用教室或校园内的展示栏，把新出现的生物科学前沿知识或热点展示出来，让学生及时了解科技发展的新动向，培养学生的兴趣，激发学生的学习和研究热情。例如2012年网上讨论比较热烈的“黄金大米”，通过我们及时地展示，学生不仅更深入地理解了基因工程的内容，还引发他们对转基因生物安全性的讨论，更好地促进了教材内容的学习。
5.结合科普讲座渗透
在学校开设的活动课中可以增加一些科普知识讲座，相对其他方式而言，讲座更深入、更具体、更系统，有利于学生形成完整的知识网络，从较高层次理解和把握生物科学前沿知识的研究方法和内容，更有利于学生科学思维的培养。
6.充分发挥生物兴趣小组的作用
建立生物兴趣小组，在老师适当地组织和指导下，学生可以通过报纸、杂志、电视节目、网络等途径获取资料学习和研究，在课外完成生物科学前沿知识的学习。通过他们的作品展示、交流汇报，培养他们的自学能力、探究能力、合作能力、表达能力。另外，通过他们对其他同学的宣传和影响，使更多的学生热爱生物、关注生物科学前沿知识的发展，培养高中学生的生物科学素养。
以上是笔者在教学过程中所用的几种手段，当然还有其他更好的方法，只要老师秉承以学生为主体、与学生兴趣相结合、注意知识的科学性、把握渗透的度和量等原则，采取恰当的教法和学法指导，就能取得较好的效果。
今天的学生就是明天的公民，国家的明天需要他们来建设，中学生不仅要重视基础知识的学习，也要适当地了解科技发展的前沿知识，不仅可以提高了学生的生物学素养， 还可使学生的学习目的更加明确， 紧紧跟上时代的步伐， 使生物教育富有生命力、感染力与时代感。
【参考文献】
[1]吴本连.化学前沿知识教育功能例谈[J].山东教育，2001（11）.
1中学物理教学内容中前沿知识的特点分析
中学物理教学内容不可避免会涉及到一些物理学前沿知识，如近现代物理学中的量子理论、量子场论、超弦理论和场论、引力理论和物理学与其它科学相互交叉、渗透产生的许多边缘学科，如生物物理学、化学物理学、材料物理学、地球物理学等。但是，中学物理教学内容中的前沿知识不仅仅只有这些，它还包含一些非经典的物理概念，一些复杂的物理现象和新技术的应用。结合中学阶段物理教学的特点，笔者认为凡是具有以下一个或多个特点的知识都可以算是中学物理教学内容中的前沿知识。
1．1时代性
中学物理教学内容中的前沿知识具有时代性。一方面，这些知识本身就是物理学前沿知识，如中学物理教材中出现的黑体和黑体辐射、光电效应、非线性物理等，这些都是当今物理学前沿知识，理所当然也是中学物理教学内容中的前沿知识;另一方面，从中学物理新课程改革的角度来看，有一些知识本身并不是物理学的前沿知识，以前在中学物理教学中也没有被提出来，而现在的中学物理教学中才提出来的，这些知识也是中学物理教学内容中的前沿知识。如中学物理新课程改革中提出的相对论和量子化的概念，它们诞生于20世纪初期，在物理学上相对论和量子化的概念已成为近代物理学的两大基础理论，但是在中学物理教学中相对论和量子化的概念仍是中学物理教学内容中的前沿知识。
1．2非常识性
以中学生的知识水平为出发点来看，中学物理教学内容中的前沿知识具有非常识性。所谓非常识，顾名思义就是这些知识没有普遍流传，只有极少数人认知。在物理学中对于新事物、新规律的出现，都会经历从非常识转变成常识的这样一个过程，如，中学物理教学内容中的真空，在经典物理学里，真空是一无所有的空间，这一观点已普遍为人们所认知。而现代物理学从微观的尺度或高能量上来研究，得出真空实际上是量子场的基态，存在着真空涨落和极化等效应。而真空的微观解释已代替了经典物理学中的真空成为了中学物理教学内容中的前沿知识。
1．3复杂性
中学物理教学内容中前沿知识的复杂性在中学物理教材中有着不同程度的体现。中学物理教学内容中一些复杂的物理现象概括起来可以分为两类:一类是指这些物理现象本身就十分复杂，如单摆的大角度摆动，是一种十分复杂的物理现象，它需要用到非线性物理和混沌理论来解释。另一类是指解释过程十分复杂，需要用到物理前沿知识来解释的物理现象，如光电效应在物理学中不再是前沿知识，但是以中学生目前的知识水平来解释这一现象是很困难的。在解释光电效应这一现象时，需要用到光量子理论、粒子的动力学、光的量子化等多种前沿理论知识。所以，在中学物理教材中出现的与非线性运动和光电效应有着相同特点的物理现象都是中学物理教学内容中的前沿知识。
1．4交叉性
随着自然学科自身的不断发展，不同学科之间相互交叉、相互渗透，逐渐形成一批新兴的交叉学科，如生物学、化学、材料科学等学科在发展的过程中与物理学发生了交叉和融合，形成了一批与物理学相关的交叉学科。这些交叉学科中的某些知识点或物理现象，一旦出现在中学物理教材中，被作为教学内容介绍出来，那么这些交叉学科的知识点和现象理所当然就是中学物理教学内容中的前沿知识。这就是中学物理教学内容中的前沿知识具有交叉性的根源所在。
2中学物理教学内容中前沿知识的分类
中学物理教学内容中的前沿知识以渗透的方式出现在中学物理教学内容中，所以知识点十分散乱，这给中学物理教学带来了很多不便。根据中学物理教学内容中前沿知识的特点，笔者对人教版中学物理教材中的前沿知识进行梳理，按照物理概念、现象、技术进行分类归纳。
2．1非经典物理概念
中学物理教学内容中的前沿理论主要包括:量子场论，量子化、相对论、超弦理论和场论、引力理论等，这些非经典物理概念贯穿于整个中学物理教学中。在中学物理教学中渗透一些非经典物理概念，有助于丰富学生的物理知识，了解物理学的发展过程，同时使物理课堂更生动、更有趣，从而激发学生学习物理的兴趣。
2．2生活中需要用前沿知识来解释的现象
相对于中规中矩的物理原理和物理公式，生活中的一些物理现象更能引起中学生学习物理的兴趣。在中学物理教材中增加一些生活中不常见的、与物理前沿知识相关的物理现象，有助于中学生理解一些与物理前沿相关的知识。
2．3需要用到交叉学科知识来解答的问题
随着科学技术的迅速发展，不同学科之间相互交叉、相互渗透，形成了一批新的交叉学科，这些交叉学科逐渐展露头角，成为了当代前沿科学，如生物物理学、材料物理学、地球物理学、化学物理学等。这些边缘学科的发展大大推动了社会科技的进步。
2．4与新技术应用相关的知识
摘要：随着新课程改革的逐渐深入，教学一线的中学物理教师需要迎接更新观念、更新知识等多方面的挑战。新课改理念之一强调了前沿物理知识的重要作用，希望改变传统物理教育知识片面的不足。然而前沿物理知识的教学对教师提出了较高要求，这一理念是否能在现实教学中得到很好地落实具有较高的研究价值。本文从学生、教师对前沿物理知识的态度；现实讲授情况以及教学方式等几方面编制了问卷并进行了调查研究，对促进教师专业发展、改进前沿物理教学提出了建议。
关键词：前沿物理；调查研究；新课改
随着《全日制义务教育物理课程标准(实验稿)》及《普通高中物理课程标准(实验稿)》的颁布，新一轮的基础教育课程改革正在越来越广阔的范围展开，给传统的中国基础教育带来了前所未有的冲击。新课程标准在基本理念、课程目标、课程内容、课程评价、教学建议等方面都有了较大变化，同时在教学的内容要求上也有了较大的突破，这对处在教学一线的中学物理教师提出了更新观念、更新知识的要求，也对培养中学物理教师后备队伍的师范院校提出了新的挑战。
一般来讲，物理知识分为经典物理和前沿物理（现代物理）两大块，这两块知识有着各自不同的思维方法和研究思路。但长期以来，高中只注重经典物理的教学，长期以来对前沿物理教学的较为忽略，这导致了物理教育的“片断化”，物理教育成了物理“断代史”的教育，使学生只知物理学的昨天，不知物理学的今天，也不见物理学的明天；而且造成了学生对物理学的许多错误认识，比如认为物理学对科技的贡献只属于过去，物理学科已经趋于完备、已经没有什么发展的余地等等。
当今各发达国家的科学教育改革都十分重视前沿科学，其重点也正落实在教学内容的现代化上。如美国物理教师协会(AAPT)在1988年的《中学物理课程内容》的报告中就指出:“应当让中学生体验到物理学是一门发展中的科学，是现代前沿科学中最为激励人心的学科之一”。①作为对国际科学教育改革的积极回应与推动，我国新一轮课改也适当加大了前沿物理知识的比重，在确保基础性的前提下，对教学内容进行了一定的扬弃。新课改的理念之一就是“注意学科渗透，关心科技发展”②新增内容的教学要求虽不高，却有助于弥补物理教学长期存在的不足。
那么教师在实施前沿物理教学的新课程改革中，将这一理念落实的到底怎么样呢？遇到什么样的困难呢？学生是不是喜欢学习这些知识呢？为得到这些问题的答案，笔者对河南省郑州市的一些中学进行了问卷调查，并通过分析调查结果，为中学物理教师提出了建议。
一、调查对象与方法
本调查问卷主要是从学生是否希望学习前沿物理知识及其原因、当前物理教师的前沿物理知识水平、以及教师对前沿物理知识的重视程度和态度等方面进行编写的，主要采用单项选择题，为更广泛和深刻的了解新课改中的经验和问题，问卷还设了开放性问答题。采取分层整群抽样方式，在河南省郑州市的四所程度不同的高中，每所学校随机抽取30~50名学生进行调查。
调查实施时，笔者亲自到学校，在被调查学校的配合下将问卷交给教师，讲清此次调查的目的、意义、方法和注意事项，由学生独立完成，问卷回答完毕后当场收回，共收回有效问卷186份，回收率为93%。
二、调查结果与分析
调查结果表明，在1~12题涉及如狭义相对论、广义相对论、量子力学、黑洞理论、超导、核武器等前沿物理知识的问题中，选择A（非常希望）的人次总共达936，选择B（比较希望）的人次总共达539，选择C（无所谓）的人次总共有359，选择D（不希望）的人次有67，选择E（一点也不希望）的人次共有135。各选项选择人次对比图如下：
图1问卷中1~12题各选项选择人次对比图
也就是说共有72．6%的高中生非常希望或比较希望了解当今的前沿物理知识，这说明在高中课堂渗透物理高科技知识是很受学生欢迎的，是完全可行的。
大量学生希望了解高科技知识的现状给了教师专业知识方面的挑战，新课改也对教师的专业水平要求越来越高，那么当前的教师队伍是否可以满足学生这方面的要求呢？
本次调查显示：只有4.3%的学生认为教师所讲授的前沿物理知识已经足够，8%的学生认为比较多，41%的学生认为一般，17.6%的学生认为不够，28.3%的学生认为远远不够。各选项比例图如下：
图2教师讲授前沿物理知识情况图
由此可见，虽然学生很希望了解前沿物理知识，但教师讲授的却不够，并不能很好的满足学生的需要，只有仅仅12%左右的学生的学习要求可以满足。那么是什么原因造成了这种情况呢？是教师本身素质不够，没有能力讲前沿物理知识？还是因为应试教育思想根深蒂固，教师不愿意讲这些考的不多的内容呢？
笔者首先对第一种猜测做了调查，结果表明4.9%的学生认为教师的前沿物理知识完全可以满足自己的需要，20.5%的学生认为基本可以，34.1%的学生认为一般，25.9%的学生认为不可以，14.6%的学生认为完全不可以。也就是只有不足1/3的学生认为教师的前沿物理知识可以满足自己的需要，这说明教师的素质还有待提高，当今世界科技发展很快，要想跟上时代的步伐，只吃老本是不行的，必须要坚持学习，关心科技最新发展动态，具有较好的自学能力。
同时笔者对第二种猜测也做了相应调查，当学生向教师提出有关前沿物理知识的问题时，16.8%的教师的态度为“与考试无关，不予讲解”,29.6%的教师“讲解几句，敷衍了事”,19.0%的教师“虽想讲解但自己也不清楚”,只有24.0%的教师“尽力详细讲解，并查资料补充”,10.6%的教师“马上可以解决问题”。调查结果表明超过1/3的教师对物理前沿知识重视不够，态度不端正，受应试思想影响较大，教学观念跟不上新课改的要求。
看来我们不应盲目乐观，虽然新课程理念要求教师重视前沿物理的教学，但事实表明，实际教学中教师落实的并不让人满意。当然这和很多因素有关，下面笔者根据调查问卷，为更好的实施前沿物理教学，为物理教师提出了几点建议。
三、思考与建议
1、要从思想上重视前沿物理知识的教学。很多教师认为前沿物理知识考的少，讲多了也没有用；还有一些教师认为经典物理比前沿物理重要。其实这些想法都没有从提高学生的整体素质的方面考虑。经典物理与前沿物理有着各自不同的思维方法和研究思路。如果说经典物理学更多地表现为一种控制逻辑，体现了“知识即工具”这一理念的话，那么前沿科学研究特别是纯科学研究就体现了对前人的质疑与超越，在本质上是一种前喻文化。将前沿物理知识渗透于教学中，让学生多了解物理学日新月异、激动人心的变化，往往能够激发他们的认知兴趣，引起内部的探究欲望，促进“终身学习”，同时可以帮助学生认识到，物理学远未达臻完美，尚有许多未知等着他们去发现、去创新。物理学仍然大有可为，物理学是值得他们献身的事业。
2、提高自己的专业素质。时代飞速发展，知识在加速陈旧，新的知识在不断涌现，那种“一朝学成而受用终身”的观点已经过时，我们再也不能奢望十几年的学校学习能给人终身享用的知识和能力。教师是实施教育的直接参与者，是教学改革的具体实践者，教师素质是决定教育成功和人才质量的重要因素。作为现代教师必须积极主动地调整和完善自身的综合素质，以适应现代教育改革和发展的要求。优秀的教师应该是一个学习型的教师。据统计，上世纪以来全世界知识总量每七至十年翻一番，同时“知识废旧率”也在加快。加之现代新的教育理念不断涌现，各种改革、创新活动纷至沓来，教师如不加强学习，势必落伍。随着新一轮课程改革的推进和教师专业化进程的加快以及教师职业大门对社会的敞开，有人预言，将会有20%的教师被淘汰出局。因此，新一轮课程改革对教师是一次全新的挑战。为了使自己不被淘汰，唯一的办法就是通过不断“洗脑”、“充电”，使自己在这场变革面前实现新的“蜕变”、“新的跨越”。所以现代教师必须走出一次性教育的误区，不失时机地进行二次教育以及相关培训，多与同事交流，不断充实自己。
3、讲授前沿物理知识时应注意与学生已有的知识相联系。前沿物理知识教学的关键在于如何将未知的外部世界与学生已知的内部世界联系起来，将未知融入到已知中。这种联系和融合越清晰，学习就越成功。前沿物理是在经典物理基础上的继承、修正和超越，二者并非绝对对立，在教学上也不能割裂开来。在中学阶段，应当多考虑如何在经典物理教学的整体背景中进行前沿知识的教学，换言之，应当多考虑前沿知识在经典物理教学中的渗透。
4、讲授的前沿物理知识应少而精。很多教师担心前沿物理知识对于高中生过于深奥，不好理解，这种担心不是没有道理。因此讲授前沿物理知识应在科普层面上，重在讲方法，激起学生的兴趣，不能增加学生的考试负担。在“量”上应遵循“少而精”的原则，以能体现物理学新思想、新方法的内容为主;在“度”上应以介绍和渗透为主，注重的是思想、方法的熏陶而非繁杂的公式推导。教学中应避免大量新现象、新知识的简单罗列，否则，物理就会变成枯燥无味。
5、应多联系生活实际讲授前沿物理知识。新课程改革加大了物理教学与生活的联系，如要求学生“初步了解家用电脑的组成”、“了解激光技术在医学中的应用”等，这为现代物理知识在教学中的渗透提供了有意义的活动素材，提示我们前沿知识的教学可以采用更为灵活的方式。并且本次调查显示：当教师讲授前沿物理知识时，选择A“只做口头讲解即可”的有11人次；选择B“最好展示相关图片”的有70人次；选择C“最好展示相关视频”的有133人；选择D“最好联系相关应用”的有100人次。各选项人次对比图如下：
图3问卷第18题各选项选择人次对比图
由此可见，学生非常希望教师在讲授前沿物理知识时展示相关视频、联系应用。这也对教师开发教学资源的能力提出了要求，教师应积极搜索有关的材料，关心科技发展，弄懂其应用原理，闲暇时间多阅读课外科技读物，多阅览相关网站，找出自己有用的材料；另一方面，现在出版了许多关于前沿知识的科普读物，如《科学画报》、《从哈勃看宇宙》等，这些读物运用了大量图片，语言生动有趣，在保证科学性的同时，很好地兼顾了可读性，可作为日常教学有益的补充。
四、结语
总之，前沿物理知识在物理的学习中具有重要的作用，它为学生提供了另一种思想、方法和精神，有利于激起学生学习物理的兴趣，使学生更全面的认识真实的物理世界。将其渗透于教学中，不仅是需要的，而且是必须的，它有利于学生的发展，也有利于教师的发展，这也反映了新课程改革的理念。教师应树立正确的教育理念，对其给予足够的重视，并运用正确的教学方法，加强前沿物理的教学。
参考文献：
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。
关键词：初中;物理教学;前沿知识;实践研究
【分类号】G633.7
前言：我国的初中物理教材中关于前沿知识的内容比较少，教学中往往对基础性知识比较重视，甚至完全的忽略了物理前沿知识的教学。随着新课改的不断推进，对物理前沿知识的教学提出了要求，同时也有越来越多的学者对此加以关注，引导着一线的物理教师积极的加入到物理前沿知识教学研究中来。
一、初中物理前沿知识的特点
（一）紧跟时代步伐
现代科技发展迅猛，只有做到与时俱进才能真正的符合这个时代的要求。随着科学技术进步，知识也在不断的更新，并逐渐完善[1]。通过实践的检验，很多物理前沿知识已经被淘汰，剩下的随着时代变迁而成为了人们所认可的知识，也逐渐变得大众化。因此在初中物理教材中出现的物理前沿知识都是比较新的，与社会发展相一致的。
（二）丰富多彩
物理前沿知识覆盖面很广，包含的内容也十分丰富，在教材中常常出现的卫星上天、航天飞船等前沿科技成果，对学生来说是比较新颖的。这些知识可以说在一定程度上打破了以往物理教学的无聊和乏味。丰富多彩的前沿知识无所不在，学生只要稍加留意就能发现生活中存在的前沿知识。
（三）源自于基础
对初中生来说，物理前沿知识是十分神秘的，这些前沿科技对他们来说是根本不可能完成的任务，因此学生对这些知识抱有一定的敬畏心态[2]。但教材中所出现的前沿科技都不是凭空发展起来的，要想清楚的了解到这些神秘的事物和科技，就一定要做好物理的基础性学习，打好基础。
二、初中物理前沿知识的教学原则
（一）选择性原则
物理前沿知识包含的范围十分广泛，在初中阶段的物理教学中并不需要接触过于复杂的前沿知识，因此在进行教学内容和教学方法上应遵循选择性原则。首先应在教材内容上进行选择，选择一些教材本身涉及到的物理前沿知识来开展拓展教学，或者选择一些课本之外与学生生活相关的物理前沿知识进行教学，引起学生的兴趣，提高学生对物理学习的积极性。其次应根据学生的实际情况来进行选择。每个学生学习能力和知识结构都是不同的，这与学生成长的环境和智力等都有着一定的联系。在选择物理前沿知识教学上应根据学生的具体情况来进行选择，充分的考虑到学生个体差异，在内容和方法上做出适当的调整，以便于学生都能接受。
（二）激发兴趣原则
在物理教学中兴趣是十分重要的，只有学生对物理知识产生浓厚的兴趣才会主动的进行学习[3]。物理前沿知识本身就能够吸引学生的注意，对初中生来说他们的想法比较超前，遇到新的知识常常会迸发出新的想法，只要教师给予正确的引导，学生就会长久的保持对物理知识的热情。以此在教学中教师应善于抓住机会，当学生遇到问题或者存在困惑时应积极的对学生进行引导，给予鼓励，从而提升学生的学习兴趣。
（三）开放性原则
物理当中包含着丰富多彩的内容，现代社会学生接触新事物的途径越来越多，对知识的渴望也越来越大。如果教师始终保持原有的教学方式，那么将很难满足学生的需要。因此，作为初中物理教师应不断的更新知识结构，使自己有足够的新鲜知识，并对教学方法进行及时的更新，保证学生的健康发展。
三、初中物理前沿知识教学实践方法
（一）插播相关物理前沿科技视频
随着科技的发展视频教学已经得到了一定的发展，初中物理教学中单靠教师来讲是很难实现教学目的的，因此视频教学显得更加重要。当今物理前沿知识很多都已经被制作成了教学光盘和视频，视频播放的时间也比较容易控制，教师可以根据课堂时间来安排简短的穿插视频讲解。
（二）推荐科普视频和读物
课外延伸对物理教学来说有着重要的作用，利用学生的课余时间来进行物理前沿知识延伸将会得到很好的效果。但应该注意在课外任务量上的控制。由于初中生面对的课业压力比较大，因此在布置课外活动任务时教师要考虑到难度和强度，并充分的考虑学生接受的能力。课外学习主要是为了培养学生的兴趣，如果教师布置的任务一开始就让学生觉得困难，那么在日后就很难再引起学生的兴趣。
（三）开展物理前沿知识播报活动
物理前沿知识播报是指让学生对相关的物理前沿知识进行整理，并在课上进行简单的介绍。例如：教师提前将下节课有关的物理前沿知识内容布置下去，然后让学生利用课余时间进行收集，并在课前五分钟进行简单的介绍。由于学生接触的网络信息比较多，因此他们在资料的搜集上可能会达到很好的效果。此外，也可以到图书馆进行资料搜集，方便学生的物理前沿知识累积。利用课前五分钟进行物理知识迁移播报能促进学生之间的沟通，并培养他们在资料搜集上的能力和与人交流的能力。
结语：物理前沿知识能够有效的提升学生学习兴趣，帮助学生建立起科学的价值观，并提升学生对物理知识的理解能力，使学生对物理充满热爱和崇敬，对学生的个体发展有着重要的作用。
参考文献
[1]冯爽，李富强.新课改中前沿物理知识教学的问题与反思――郑州市中学前沿物理知识讲授现状调查研究[J].北京教育学院学报（自然科学版），2012，04（03）：80―88.
