由于科学技术的快速发展,以及2005年物理新课标的实施,物理前沿知识内容被编入中学教材。这一举措不仅填补了传统中学物理教材在此项内容上的空白,而且引起了广大教师和教育研究者的重视。然而,诸多不利因素,如缺乏对物理前沿知识这一内容的明确定义,使得物理前沿知识在一线教学的实际教学效果不尽人意。为此,笔者以人教版中学物理教材为研究对象,对相关物理前沿知识进行了归纳梳理,明确了其概念、特点,以及教学功能。鉴于大部分中学教学资源有限,学生学习能力不足等情况,结合教育学和心理学相关理论,笔者提出了中学物理前沿知识教学设计,对相关教学方法进行了详尽阐述,并选取中学物理前沿知识中的“黑洞”与“全球定位系统”内容,结合前文中提出的教学理论,进行案例分析。在为期半年的教学实验中,笔者采用问卷调查的方式收集实验数据,对实验结果进行详细的分析,证明了在中学实施物理前沿知识教学,有利于培养学生的学习兴趣和综合能力。最后介绍了造成中学物理前沿知识教学实施困难的几个原因,并对中学物理前沿知识教学进行了反思,希望能够对从事中学物理前沿知识教学的教师和学者有所帮助。