（ 2006 年 11 月 13 日— 11 月 17 日·浙江金华）

主办 ：中国物理学会教学委员会、全国高等物理教育研究会、《物理教学》编辑部、浙江师范大学数理与信息工程学院、浙江师范大学课程与教学研究所

协办 ：浙江省义乌中学、浙江师范大学附属中学

编辑 ：浙江师范大学课程与教学研究所 日期： 2006 年 11 月 14 日

    11 月 14 日，第五届全国中学物理特级教师学术研讨会在浙江师范大学行政中心报告厅隆重举行。浙江师范大学副校长吴锋民教授，原中国物理学会教学委员会主任、北京大学物理系主任赵凯华教授，中国科学院理论物理研究所郭汉英教授，中国物理学会教学委员会副主任、高等教育出版社杨再石教授，《物理教学》杂志副主编、华东师范大学钱振华教授，华东师范大学终身教授、国际计量局高级研究员、 2005 年诺贝尔物理奖课题组成员马龙生教授，清华大学郭奕玲教授，浙江师范大学社科处副处长陈华文教授，浙江师范大学数理与信息工程学院院长赵建民教授，浙江师范大学附属中学副校长陈报南特级教师就座主席台。

    此次大会由中国物理学会教学委员会、全国高等物理教育研究会、《物理教学》编辑部、浙江师范大学数理与信息工程学院、浙江师范大学课程与教学研究所主办，浙江省义乌中学、浙江师范大学附属中学协办。

    大会开幕式由浙江师范大学课程与教学研究所蔡铁权教授主持。吴峰民教授致开幕词，赵建民教授致欢迎词。蔡铁权教授宣读了中国物理学会教学委员会、华东师范大学和《物理通报》杂志的贺信。钱振华教授代表大会举办单位讲话，陈报南特级教师代表浙江师范大学附属中学讲了话。

主题发言

    今天上午的主题演讲由中国科学院理论物理研究所郭汉英教授主讲，由浙江师范大学课程与教学研究所蔡铁权教授主持。台上演讲人发言精彩，台下听众全神贯注。

                       
           会议开幕式                                                           会议现场

一、从“舟行不觉”到暗宇宙

    郭汉英教授首先介绍 20 世纪最重要的科学发现有：量子理论、狭义和广义相对论、宇宙是一个演化的整体、遗传密码破译等，并指出 2006 年诺贝尔物理奖是对精确宇宙学一些重要成果的肯定。包括“伽利略惯性原理与牛顿体系、彭加勒惯性原理与爱因斯坦体系、宇宙是演化整体与暗宇宙的挑战、德西特惯性原理、德西特相对论和引力”等问题。

    郭教授提到： 1998 年至今观测数据表示：（ 1 ）暗宇宙，加速膨胀，正宇宙常数，不渐近于闵氏空时，而可能是常曲率为正的德西特空时！（ 2 ）按照广义相对论，德西特空时有许多疑难：能量不确定，没有超对称等等。（ 3 ）如果宇宙常数为量子“真空能”，理论值比观测值大 122 个量级。并以饼图呈现 Dark Energy 、 Cold Dark Matter 、 Atoms 在宇宙中所占的比例。“物理学并不是一个已经完成的逻辑体系。相反，它每时每刻都存在着一些概念上的巨大混乱。有些观念像民间史诗那样，从往昔英雄时代流传下来；另一些像乌托邦小说那样，产生于对将来也许有的伟大综合理论的向往之中。”惯性原理的建立与发展以及爱因斯坦体系的基本原理，狭义相对性原理——广义相对性原理——宇宙学原理的变迁，这些基本原理之间协调吗？牛顿式的简单宇宙图景表示：宇宙是无限的、永恒的、欧式的；但万有引力定律使得牛顿式宇宙无法稳定；牛顿体系无法解决惯性运动和惯性系的起源。郭教授还讲到了宇宙演化整体和暗宇宙的挑战，宇宙学原理和静态宇宙模型的失败，宇宙学常数的“错误”，精确宇宙学和暗宇宙的挑战，为什么强调 GR 的挑战，德西特惯性原理和德西特狭义相对论，把相对性原理推广到德西特空时。

    空时、引力和宇宙理论经历了几次伟大的变革！正面临着新的挑战，经历新的变革！

    最后，郭教授以“路漫漫其修远兮，吾将上下而求索”结束了演讲，表达了他对物理学的看法与态度。

二、  20 个值得介绍的经典物理实验

    郭奕玲教授的演讲题目是 20个值得介绍的经典物理实验。郭教授首先引用诸多物理学者的观点来阐释物理学及物理实验的重要性。物理学发展史是一块蕴藏着巨大精神财富的宝地，这块宝地很值得我们去开垦，这些精神财富很值得我们去发掘。如果我们都能重视这块宝地，把宝贵的精神财富发掘出来，从中吸取营养，获得教益，我相信对我国的教育事业和人才培养都会是大有益处的。

    物理教学应该重视实验，让学生都有机会做实验，有利于他们经历科学过程，体会科学方法，树立科学的价值观；更加热爱科学，体验科学工作的乐趣；学习科学知识，提高操作技能。而引进经典实验，有助于我们了解前人的科学过程，可以生动地说明科学是怎样来的；了解科学家的工作，他们是怎样想的、怎样提出问题、发现问题和解决问题，由此可以学习前人的探索精神；实验都是一些开创性的工作，都经过历史检验，学习它可以领会科学方法的精髓。然而经典实验有一定的时代局限性：方法原始，仪器简陋；设计奥涩，想法古怪；曲折复杂，难以理解等。

    郭教授讲授的经典物理实验有：（ 1）伽利略的斜面实验；（2）伽利略的平抛实验；(3)库仑的滑动摩擦实验；(4)伽利略的“单摆”实验；(5)伽利略的温度计；(6)牛顿的碰撞实验；(7)胡克的弹性实验；(8)拉瓦锡和拉普拉斯的冰卡计；(9)斯梯芬的串球链；(10)焦耳的电热当量实验；(11)奥斯特的磁效应实验；(12)阿拉哥的铜盘实验；(13)法拉第的电磁感应实验；(14)牛顿的分光实验；(15)托马斯?杨的双缝干涉实验；(16)丁铎尔的全反射实验；(17)赫兹的电磁波实验；(18)赫兹的光电效应实验；(19)J·J·汤姆生的阴极射线荷质比实验等。

    郭教授最后指出，经典实验是科学家智慧的结晶。我们有目的地从不同领域里选择出这些经典实验，介绍其设计思想、实验结果和历史沿革，不仅可以增强对实验的认识，而且可以使物理教学更有生气，使学生领会这些实验的构思，设计者的匠心，技术之精湛，方法之巧妙和结果之精确，让学生对科学思想、科学方法和科学精神，确实有所体会。这些介绍留给学生的印象也许会远远超出物理知识的范畴。

三、爱因斯坦创造奇迹的启示

    清华大学物理系沈慧君教授演讲的题目为《爱因斯坦创造奇迹的启示》。爱因斯坦是伟大的物理学家、哲学家和社会活动家，是 20世纪最伟大的科学家，他创造了牛顿以来最伟大的奇迹，爱因斯坦是20世纪物理学革命的旗手。

    沈教授向与会代表、专家介绍了爱因斯坦 1905年的五篇论文——分子大小的新测定，热的动理论所要求的静止液体中悬浮小粒子的运动，论动体的电动力学，物体的惯性同它所含的能量有关吗？关于光的产生和转化的一个试探性观点。当时，爱因斯坦还是一个刚从大学毕业还不到四年的专利局二级职员，只有26岁，他为什么能够创造这些奇迹呢？就此，沈教授认为，这与他青年时的经历是密不可分的。 由此，沈教授介绍了爱因斯坦青年时的经历，以更深入地理解他的理论 。

    沈慧君教授提出，爱因斯坦青年时的经历给我们带来了如下启示：

1、好奇心人皆有之，是与生俱来的本性，应该好好爱护，受到鼓励。但是爱因斯坦的好奇心与众不同，他不仅渴望了解各种现象，更希望透过现象认识本质，了解事物背后的东西。

2、爱因斯坦少年时代在相信上帝和相信科学之间选择了正确的道路，使他很早就领悟到科学的真谛。怎样使青少年更早地“觉悟”，这确是教育工作者和社会的极其重要的任务。如果能尽量多地培养出爱因斯坦一样的人物，我们的社会必将发展得更快更好。

3、兴趣是最好的老师。爱因斯坦热爱科学、追求真理，是出于对自然奥秘的神往，正如他所说：“推动我进行科学工作的是一种想了解自然奥秘的抑制不住的渴望,而不是别的感觉。”如果我们的学生都是以这样的态度对待学习，把这种追求当作人生目标，我们的教学质量必将大不一样。怎样做到这一点，值得大家深思！

4、独立思考，自由探索的精神，使爱因斯坦从16岁起就踏上了科学家的道路，在科学前沿的上空翱翔。我们要提倡像爱因斯坦那样独立思考，自由探索的精神。更要向爱因斯坦学习顽强毅力和艰苦探究的品格。

教材介绍

    在主题演讲中穿插了教材介绍栏目，今天人民教育出版社、华东师范大学出版社和上海科技教育出版社分别对各自的教材进行了简单的介绍。

    人民教育出版社彭前程老师介绍了人民教育出版社教材的主要特点：将课程改革中的新理念具体化，实现现代教育思想与学科科学内容的完美结合。人教版教材坚持以学生发展为本的教育思想，为培养全面发展、有科学素养和健全人格的新型人才服务。体现物理课程的三维培养目标 。 倡导自主学习，重视科学探究，学习科学方法，实现学习方式的多样化。贯彻从生活走向物理，从物理走向社会，突出 STS 思想，展现物理科学的人文价值；同时实现三维目标并举，重视基础知识、基本概念和规律的教学，注重循序渐进的教学原则，重视实验及实践活动的设计，为不同潜能学生的发展提供空间，促进信息技术与物理课程的整合。

    新教材还对“变与不变”的科学方法的学习做了系统化的、结构化的处理。其次，它通过教师教学用书、教学用光盘、学生练习用书、教学用投影片、试教通讯能以及网站努力实现配套教学资源的齐全，为广大教师及家长提供方便。再次，人民教育出版社也注重教学研究，它先后承担了国家级、所级教育科研课题，组织了全国性的教育研讨并出版了《课程·教材·教法》杂志。最后彭老师还对人教版教材在关于实验、加强学生的活动和教学的交互性、与信息技术相关的新型实验器材使用几个方面作了一些说明，从而让听众更进一步了解了人教版教材的特色。

    华东师范大学出版社刘齐煌老师从目标操作化、主线明晰化、结构层次化、内容板块化、形式人本化、探究具体化、整合案例化、训练多元化、实验数字化、资料系列化等十个方面介绍了华东师范大学出版社版高中物理新教材的概貌与特色。

    刘老师以《学会生存——教育世界的今天和明天》作总结：现在教师的职责已经越来越少地传递知识，而越来越多地激励思考；教师必须集中更多的 时间和精力从事那些有效果和有创造性的活动；互相了解、影响、激励、鼓舞。

    上海科技教育出版社版高中物理新教材束炳如主编根据《纲要》“教材改革应有利于学生主动探索知识的产生与发展，同时也有利于教师创造性地进行教学”的要求，认为新课标《物理》教科书应该具有以下特征：（ 1 ）必修和三个系列的教材应该不一样（人文特色、技术特色、系统物理），尤其是三个系列不能只是知识的加减法。（ 2 ）三维目标应在教材中得到真正的落实；过去强调的是如何把知识讲清楚，现在要强调的是自主探究、充分展示过程和方法。（ 3 ）应将几十年来纯叙述式的教材，改变为有利于学生自主探究式的教材。教材特色主要表现为：（ 1 ）各具特色的共同必修与三个系列；（ 2 ）切实落实三维目标，充分展示过程与方法；（ 3 ）努力建构新的教材结构。