Contribución del progreso de la física al desarrollo social
Resumen: En el proceso de implementación de nuevos cursos y nuevos libros de texto, la lectura de "Historia de la Física" nos hizo sentir profundamente que la reforma curricular debe seguir los principios de atreverse a cuestionar, atreverse a explorar, ser bueno en Los cuatro principios del pensamiento y la experimentación diligente no pueden desviarse de esta dirección. Debemos adherirnos inquebrantablemente a estos cuatro principios, del mismo modo que la reforma y apertura en curso de China deben adherirnos inquebrantablemente a los cuatro principios básicos durante cien años, sin importar cómo se lleve a cabo la nueva reforma curricular, sin importar cómo se haga. aplaudimos cualquier nuevo intento, pero una cosa no se puede cambiar, es decir, los cuatro principios de ser lo suficientemente valiente para cuestionar, explorar, pensar mucho y esforzarse con diligencia no se pueden cambiar. Cualquier desviación de estos cuatro principios no se puede cambiar. viola estos cuatro principios y va en contra de la dirección. Desviarse de estos cuatro principios violará las leyes de desarrollo de la historia de la física e inevitablemente se desviará de la dirección correcta. Esto debe tenerse en cuenta.
Palabras clave: nuevo plan de estudios; nuevos libros de texto; historia de la física; cuatro principios
Con la profundización de la reforma docente, la implementación integral se centra en cultivar el espíritu innovador y la capacidad práctica de los estudiantes. La educación se ha convertido en un sentido común en el sector educativo. Para la disciplina física, en el proceso de implementación de nuevos cursos y nuevos materiales didácticos, han surgido muchos nuevos conceptos y buenas prácticas, y también han surgido modelos exitosos. Sin embargo, también hay muchos intentos que se desvían de los principios de desarrollo de la física, que merecen nuestra atención y discusión conjunta. A lo largo de la historia del desarrollo de la física, combinado con el concepto de nueva reforma curricular, al implementar nuevos cursos y nuevos libros de texto, los profesores no solo deben tener conocimientos profesionales sólidos y conocimientos profundos e integrales, sino que también deben seguir los siguientes cuatro principios:
1. Atrévete a cuestionar
La revolución de la física en el siglo XX nos dice que el surgimiento de cada nuevo ámbito científico requiere el coraje de decir "no" a las viejas teorías. El coraje de decir "no". Con sus corazones jóvenes, su sangre hirviendo y su pensamiento activo, Einstein y Bohr dirigieron a un grupo de jóvenes como Heisenberg a desafiar valientemente la vieja teoría. Durante este período, cada aparición de la palabra "no" resonaba en el cielo como un trueno primaveral. Planck propuso que la energía es "discontinua"; Einstein propuso más profundamente que la radiación también es discontinua; Heisenberg incluso propuso la relación más crítica en la mecánica cuántica, la "relación de incertidumbre"; además, los físicos chinos Zhengdao Li, Chen-Ning Yang y; Chen-Ning Yang dijo "no" a la conservación. Además, los físicos chinos Zhengdao Li y Chenning Yang dijeron "no" a la conservación y propusieron una "no conservación paritaria". Cada palabra "no" supone un salto a la física. Se puede ver que los desafíos generan innovación, el coraje genera fuerza y la confianza genera éxito.
En la implementación de nuevos cursos de física y nuevos materiales didácticos, los profesores deben trabajar duro para cultivar el espíritu científico de los estudiantes y atreverse a cuestionar e innovar. En el aula de física, los profesores deben alentar a los estudiantes a atreverse a desafiar la autoridad y esforzarse por crear una atmósfera democrática e igualitaria en el aula, de modo que los estudiantes puedan constantemente proponer nuevas ideas y negar viejas teorías con una actitud abierta, exploradora y enérgica. Aprovechar al máximo las habilidades de los estudiantes en el aprendizaje mediante investigación, el aprendizaje independiente y el aprendizaje cooperativo. Los profesores deberían establecer una visión racional de la autoridad.
Con el advenimiento de la era de la información, los estudiantes reciben amplios conocimientos y oportunidades para ejercitar su pensamiento. Por lo tanto, es muy posible que estén por delante de los profesores en algunos aspectos o incluso en su propia materia. En la enseñanza de física, los estudiantes suelen hablar con los profesores sobre parte del conocimiento y la información que han obtenido de Internet, y gran parte de este conocimiento e información pueden ser completamente nuevos para los profesores. “Hay una secuencia de aprendizaje, y hay una especialización en las habilidades”, “Una persona que es buena aprendiendo es mejor que una buena persona”. Por ello, debemos mantener siempre una actitud humilde y emprendedora en la enseñanza. Al educar a los estudiantes, también debemos aceptar conscientemente la "educación" de los estudiantes y ponernos en un estado de aprendizaje permanente. Por lo tanto, los profesores deben demostrar plenamente el espíritu científico riguroso, pragmático, crítico y emprendedor en la enseñanza, esforzarse por mostrar su sabiduría docente y su espiritualidad interior, su entusiasmo y compasión, y su tendencia a alentar e imaginar, que son muy importantes para el desarrollo de los estudiantes. Los maestros deben tener una gran curiosidad y deseo de conocimiento en la enseñanza, ideales elevados y un espíritu de estudio perseverante, y entusiasmo, emoción e imaginación apasionada, a fin de establecer su elevado estatus en la mente de los estudiantes.
2. Atrévete a argumentar
A través del estudio de la historia de la física, no nos resulta difícil obtener esta revelación: detrás de cada gran descubrimiento y avance de la ciencia, hay detrás de ello se esconde un feroz debate. La más sorprendente fue la prolongada disputa mundial entre Einstein y Bohr. Einstein se negó a aceptar la mecánica cuántica como teoría definitiva y lanzó un feroz ataque contra la interpretación ortodoxa de la Escuela de Copenhague representada por Bohr. Este debate dejó claro al mundo que la teoría de la mecánica cuántica es una teoría no local. Se trata de relaciones cuasi espaciales, es decir, la propagación de señales más rápidas que la velocidad de la luz, mientras que la relatividad especial es una teoría local. Sin duda, este debate científico mundial ha tenido un profundo impacto en el desarrollo de la ciencia y la filosofía. Además, los paseos entre Bohr y Heisenberg y los debates entre Planck y Einstein tuvieron un profundo impacto en la física del siglo XX. La discusión aún no ha terminado. Ahora, en Oxford y Cambridge, la discusión entre los fanáticos de la ciencia Hawking y Penrose aún continúa. Habrá avances significativos en la física porque "la ciencia tiene sus raíces en la discusión".
Cuando los profesores implementan nuevos cursos y nuevos materiales didácticos, deben cambiar la perspectiva profesor-alumno en la educación tradicional y establecer una nueva perspectiva profesor-alumno de respeto mutuo, confianza mutua, igualdad y cooperación. convertirse en ayudantes de los estudiantes en el aprendizaje, mentor, colaborador, facilitador, guía. Los profesores deben implementar los "cuatro permisos" en la organización de la enseñanza en el aula: se les permite repetir si se equivocan; se les permite complementar si están incompletos; se les permite discutir si tienen opiniones diferentes; si están equivocados. Los profesores deben considerar las actividades de enseñanza práctica como un proceso de enfrentar constantemente nuevos problemas, un proceso de expansión constante del conocimiento y un proceso de aprendizaje continuo con los estudiantes. De este modo, los profesores y los estudiantes pueden realmente aprender unos de otros, discutir entre sí, inspirarse mutuamente y promoverse mutuamente, es decir, la enseñanza y el aprendizaje pueden reforzarse mutuamente. Al mismo tiempo, los profesores deben crear activamente las condiciones y preparar algunas preguntas de debate para que los estudiantes debatan en clase. Deje que los estudiantes formen sus propias opiniones, den ejemplos, razonen y hablen con hechos, promoviendo así el aprendizaje exploratorio de los estudiantes, logrando las metas del nuevo plan de estudios, haciendo un buen uso de los nuevos materiales didácticos y cultivando el hábito de los estudiantes de atreverse a discutir.
3. Sé bueno pensando
Cuando leamos "Historia de la Física", encontraremos que cada vez que el árbol milagroso de la ciencia brota, crece, florece y da frutos, están nutridos de suelo científico. Cabe mencionar el Instituto de Física Teórica de la Universidad de Copenhague. Aquí está Heisenberg, que se convirtió en conferenciante a los 22 años, profesor a los 27 y ganó el Premio Nobel a los 31. Está Bubbles, que constantemente señala los defectos de los artículos de otras personas como el "látigo del Dios", bromea Landau y "la principal ocupación de Gaida es dibujar caricaturas y quintillas, con la física como actividad secundaria". Gamov, "casi dibuja caricaturas y quintillas como su ocupación principal, con la física como su actividad secundaria". El ambiente en la Universidad de Copenhague es tenso, emocionante, animado, libre y relajado, desenfrenado, afable y lleno de desafíos. Su juventud y su terquedad hacen que nuevas ideas, nuevas perspectivas, nuevas tendencias de pensamiento y nuevas comprensiones fluyan como manantiales. En el largo, arduo y tortuoso camino de explorar la verdad científica, hay innumerables contribuciones e innovaciones de los jóvenes. Básicamente, el progreso de la ciencia humana es un proceso de negación constante de viejas teorías y propuesta de nuevas ideas, y los jóvenes están destinados a tener un cerebro abierto, curioso y enérgico, que les proporcione las condiciones para su éxito. Es particularmente importante cultivar el pensamiento científico de los estudiantes.
Como profesor de física, en la implementación de nuevos cursos y nuevos materiales didácticos, debemos prestar especial atención al cultivo del pensamiento científico. El pensamiento es el alma de la innovación. En la enseñanza, los profesores pueden cultivar el pensamiento científico de los estudiantes desde los siguientes aspectos.
①Encuentra el punto de partida del pensamiento. Es un conjunto de información que puede despertar el pensamiento, promover un pensamiento más profundo y convertirse en un gran avance para la resolución de problemas. La diferencia en las habilidades de resolución de problemas de los estudiantes se refleja principalmente en la velocidad para encontrar el punto de partida del pensamiento. Si los profesores pueden ayudar a los estudiantes a aprender a encontrar el punto de partida del pensamiento, los estudiantes aprenderán más fácilmente.
② Crea un centro de pensamiento. Los estudiantes de secundaria tienen una capacidad de pensamiento débil y un período corto. No existe una plataforma de pensamiento en el medio del proceso de aprendizaje, y una gran cantidad de información no se puede filtrar, clasificar y analizar. No pueden captar información útil ni la esencia de la misma. problema, lo que resultó en una situación de conocimiento a medias, lo reconstruyó casualmente para hacer frente a la situación.
En vista de las características de pensamiento mencionadas anteriormente de los estudiantes de secundaria, se adoptan pasos pequeños y medianos en la enseñanza, y se agregan estaciones de servicio de pensamiento en la sala de pensamiento para ayudar a los estudiantes a resolver problemas de manera oportuna, comprender los puntos clave, y captar los puntos clave. La distancia entre las estaciones de pensamiento puede ser más corta al principio y luego ampliarse gradualmente para aumentar gradualmente el alcance del pensamiento. Cuando el problema es relativamente abstracto y los estudiantes tienen poca experiencia concreta; cuando el problema involucra una amplia gama de temas y los conocimientos y habilidades de los estudiantes son deficientes; cuando la estructura interna del problema es compleja y los estudiantes tienen poca capacidad integral; para añadir una estación intermedia pensante.
3. Es necesario establecer líneas de conexión de pensamiento para conectar las estaciones intermedias de pensamiento establecidas para que las estaciones intermedias de pensamiento puedan operar de manera ordenada y efectiva. Este método de conexión incluye la conexión en serie entre puntos, el entrelazado entre líneas y la conexión en red entre superficies. Concéntrese en el conocimiento clave para encontrar similitudes, ejemplos, contraejemplos y ejemplos incorrectos, y lleve cada estación intermedia de pensamiento al control efectivo del pensamiento para formar una red de pensamiento ordenada, haciendo de cada punto de conocimiento un todo interconectado, logrando así El propósito de mejorar el pensamiento eficiencia.
4. Cambia tu perspectiva de pensamiento. Cuando no puedas encontrar una solución a un problema utilizando tu método de pensamiento original, debes cambiar tu perspectiva de pensamiento a tiempo. Cambie el pensamiento convencional por un pensamiento saltador, cambie el pensamiento lineal por un pensamiento bidimensional o tridimensional, cambie el pensamiento convergente por un pensamiento divergente, cambie el pensamiento general por un pensamiento extremo y cambie el pensamiento progresivo por un pensamiento inverso. A menudo mejora la eficiencia del pensamiento.
⑤ Diseñar preguntas abiertas. Las preguntas novedosas pueden guiar a los estudiantes a pensar en problemas desde diferentes direcciones, buscar muchas respuestas adecuadas y permitirles descubrir todo tipo de métodos buenos y maravillosos en los que no habían pensado antes y no se atrevían a pensar. que los estudiantes realicen prácticas de investigación, lo que puede contribuir a obtener el doble de resultado con la mitad del esfuerzo.
4. Sea diligente en los experimentos
Cabe señalar que la mayoría de los principales proyectos ganadores del Premio Nobel de Física de este siglo están relacionados con experimentos físicos, y hay muy pocos que sean puramente físicos. estudios teóricos En otras palabras, las principales investigaciones teóricas premiadas son también el resultado de resumir una gran cantidad de hechos experimentales y luego expresarlos de manera concisa mediante fórmulas matemáticas. Incluso los proyectos teóricos deben ser confirmados experimentalmente antes de poder ganar el premio. Por ejemplo, en 1927, el experimento de difracción de electrones confirmó la dualidad onda-partícula de las partículas. De Broglie, quien propuso la teoría de la dualidad onda-partícula, no ganó el premio hasta 1929. En 1957, el experimento de Wu Jianxiong confirmó la electricidad débil. interacción y propusieron la teoría de la interacción cosmológica Yang Zhenning y Lee Tsung-dao, quienes afirmaron la no conservación, ganaron el Premio Nobel de Física de 1973 a 1978, descubrieron experimentalmente la existencia de corrientes neutras, propusieron una teoría unificada de las débiles; electricidad, predijo la teoría unificada de las corrientes neutras y la electricidad débil, y predijo la existencia de corrientes neutras Shaw, Weinberg y Salam ganaron el premio en 1979. Los hechos han demostrado que la construcción teórica de la física se sustenta en experimentos. Sin experimentos, la base de la construcción de la física no es sólida.
No sólo eso, los experimentos son el único criterio para probar la exactitud de las teorías físicas. Es el juez más justo de varios argumentos, la base para corregir errores y el punto de partida para descubrir nuevas teorías. De hecho, no importa cuán elegante sea una teoría, no importa cuán perfecta sea su forma, no puede ser parte de la física mientras no concuerde con los experimentos. Esto demuestra que, en última instancia, los experimentos tienen la última palabra y que la lógica formal y la matemática perfecta no pueden reemplazar a la física. Por lo tanto, enfatizamos particularmente que al estudiar física, debemos integrar estrechamente los fundamentos teóricos y los experimentos, prestar atención a la investigación experimental, prestar atención a la construcción de laboratorios de física, aumentar la inversión, actualizar el equipo experimental, diseñar inteligentemente métodos experimentales y analizar cuidadosamente los experimentos. Buscar nuevos avances y nuevos desarrollos. Para los profesores de física, se debe prestar especial atención a la enseñanza experimental para cultivar la capacidad práctica, la capacidad de uso del cerebro, la capacidad de diseño, la capacidad operativa y la capacidad práctica de los estudiantes. Los profesores deben permitir que los estudiantes se comuniquen y cooperen plenamente en los experimentos, hacer algunas preguntas para estimular el pensamiento, dejar suficiente espacio para que los estudiantes exploren, guiarlos para que vean claramente las opiniones y los hechos que son contrarios a sus propios argumentos u organizar a los estudiantes con opiniones diferentes. Para discutir y diseñar sus propios experimentos, verifique su punto de vista.
Es necesario permitir que cada estudiante que realiza el experimento tenga su propio mundo de experiencia. Cada uno tiene diferentes suposiciones e inferencias sobre un determinado problema. A través de la comunicación grupal, el debate, la división del trabajo y la cooperación, etc., la comunicación entre los estudiantes. debe promoverse, y ante diversos problemas los experimentadores deben aprender a organizar y expresar sus propias opiniones, aprender a escuchar y comprender las ideas de otras personas, aprender a aceptar, apreciar, discutir y ayudarse mutuamente, y deben reflexionar constantemente conocer y juzgar las opiniones propias y ajenas. Regularmente se llevan a cabo pequeñas producciones de ciencia y tecnología, pequeños experimentos, pequeñas innovaciones, pequeños inventos y actividades de operaciones experimentales en la vida diaria, y se guía a los estudiantes para que realicen una serie de operaciones prácticas, como la instalación de circuitos de iluminación, identificación de joyas de oro. , etc. Fortalecer la investigación "CTS" en la enseñanza de la física para cultivar la capacidad de los estudiantes de aprender física de la vida y aplicarla en la vida. Verdaderamente "en la vida, por la vida, por la vida".
En el proceso de implementación de nuevos cursos y nuevos materiales didácticos, podemos encontrarnos con problemas de un tipo u otro, y podemos llevar a cabo reformas de un tipo u otro, pero siempre debemos persistir en ser lo suficientemente valientes. Cuestionar, discutir y pensar bien. Los cuatro principios de ser diligente en la experimentación no pueden ser sacudidos ni desviarse de esta dirección. Mientras sigamos inquebrantablemente estos cuatro principios, estemos llenos de un profundo entusiasmo patriótico y una fuerte confianza en nosotros mismos, y trabajemos duro, tengamos un buen desempeño y seamos sólidos en la enseñanza de la física todo el tiempo, seguramente lograremos el éxito en la enseñanza. Definitivamente podremos cultivar miles de Newtons y Einsteins, y el sueño chino de ganar el Premio Nobel de Física estará a la vuelta de la esquina.