量子力學(xué)知識點范文

時間:2023-12-01 17:32:15

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篇1

關(guān)鍵詞 專接本 教學(xué)質(zhì)量 管理

中圖分類號:G640 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A

Several Practices to Strengthen Self-examination

"Upgraded" Teaching Quality Management

WU Gangshan, MA Wanshun, WANG Wenjing

(Jiangsu Polytechnic College of Agriculture and Forestry, Jurong, Jiangsu 212400)

Abstract In Jiangsu Polytechnic College of Agriculture and Forestry self-examination "upgraded" teaching management, integrated application of building management system, a sound management system, strengthening the teaching staff, strengthening the teaching process of supervision, stimulating students' enthusiasm for learning, development and management information systems and other means to achieve the "upgraded" steady improvement of the teaching quality, student graduation rates and degree granting rate has been more substantial upgraded.

Key words upgraded; teaching quality; management

0 引言

《國家中長期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要(2010-2020年)》明確提出:“提高質(zhì)量是高等教育發(fā)展的核心任務(wù),是建設(shè)高等教育強國的基本要求?!痹谧詫W(xué)考試“專接本”人才培養(yǎng)過程中,教學(xué)任務(wù)主要由高職(高專)院校承擔(dān),而教學(xué)質(zhì)量的高低,決定了人才培養(yǎng)質(zhì)量的高低,關(guān)系著“專接本”事業(yè)的生存與發(fā)展?,F(xiàn)有高職(??疲┰盒!皩=颖尽苯虒W(xué)質(zhì)量管理中存在的種種弊端,嚴(yán)重影響了教學(xué)質(zhì)量的提高。建立健全一套科學(xué)合理、公平高效的“專接本”教學(xué)質(zhì)量管理體系,并逐步實現(xiàn)“專接本”教學(xué)質(zhì)量管理工作的科學(xué)化、規(guī)范化、制度化和信息化,已成為當(dāng)務(wù)之急。

1 我院自學(xué)考試“專接本”的發(fā)展歷程

表1 我院“專接本”開展情況統(tǒng)計表

自江蘇省2008年在全日制在籍專科學(xué)生中推行“專接本”教育模式以來,主考學(xué)校、高職(??疲┰盒7e極響應(yīng),加上“專接本”具有學(xué)費低、學(xué)制短、學(xué)歷社會認(rèn)可度高的優(yōu)勢,學(xué)生參加“專接本”學(xué)習(xí)的熱情也較高,通過幾年的發(fā)展,江蘇省的“專接本”教育實現(xiàn)了快速發(fā)展。

我院于2008年開展“專接本”教育,年招生數(shù)由2008年37人增長到2013年1000多人,增長了26倍,對接高校和開設(shè)專業(yè)的數(shù)量也實現(xiàn)了快速增長,相關(guān)數(shù)據(jù)詳見表1。

2 “專接本”教學(xué)質(zhì)量管理中存在的主要問題

目前,“專接本”教育質(zhì)量管理中存在的問題,突出表現(xiàn)在以下幾個方面,一是管理體系不健全,作為一種新的教學(xué)模式,“專接本”因其本科層次、自學(xué)考試性質(zhì)而區(qū)別于高職(??疲┰盒5娜粘=虒W(xué)模式,往往尚未建立起一支各司其職、各負(fù)其責(zé),涵蓋“專接本”日常管理、教育研究、教學(xué)督導(dǎo)、學(xué)生工作的管理體系;二是規(guī)章制度不完善,“專接本”因其自身特點,使得高職(??疲┰盒?nèi)已有的各類教學(xué)管理規(guī)范通常不能直接適用于“專接本”,而專門針對“專接本”教學(xué)的規(guī)章制度尚未健全;三是師資隊伍薄弱,“專接本”的教學(xué)任務(wù)主要由高職(??疲┰盒5慕處煶袚?dān),而高職(??疲┰盒5膸熧Y是按照滿足??茖哟谓虒W(xué)進(jìn)行選配,師資團隊往往也積累了大量的??平虒W(xué)經(jīng)驗,而本科課程教學(xué)能力相對不足,師資力量薄弱業(yè)已成為“專接本”教學(xué)中的一大軟肋。

3 加強“專接本”教學(xué)質(zhì)量管理的幾點做法

3.1 健全管理體系

為了加強對“專接本”教學(xué)質(zhì)量的管理,我院成立了由教學(xué)副院長為組長,繼續(xù)教育學(xué)院、教務(wù)處、各系領(lǐng)導(dǎo)為成員的“專接本”教學(xué)質(zhì)量管理領(lǐng)導(dǎo)小組,定期研究、部署“專接本”教學(xué)質(zhì)量管理工作?!皩=颖尽苯虒W(xué)實行院系二級管理,繼續(xù)教育學(xué)院是全院“專接本”工作的歸口管理部門,負(fù)責(zé)制定涉及全院的“專接本”規(guī)章制度,并對各系的“專接本”教學(xué)工作進(jìn)行督導(dǎo)、檢查,各教學(xué)系均設(shè)有“專接本”教學(xué)管理機構(gòu),職責(zé)明確的組織機構(gòu)及人員齊全的管理隊伍,有力保障了我院“專接本”教學(xué)管理工作的順利開展。

3.2 加強制度建設(shè)

為了加強對“專接本”教學(xué)質(zhì)量的管理,我院在嚴(yán)格執(zhí)行上級部門相關(guān)規(guī)章制度的基礎(chǔ)上,結(jié)合學(xué)院實際,先后制定了《江蘇農(nóng)林職業(yè)技術(shù)學(xué)院專接本實施細(xì)則》、《“專接本”學(xué)生入學(xué)資格審核規(guī)定》、《“專接本”經(jīng)費管理辦法》、《“專接本”助學(xué)專業(yè)任課教師授課注意事項》、《“專接本”教學(xué)督導(dǎo)工作職責(zé)》、《“專接本”考場規(guī)則》、《“專接本”校考閱卷工作流程及管理辦法》等一系列規(guī)章制度。這些制度的出臺和施行,確保了我院“專接本”教學(xué)工作開展有章可循、規(guī)范有序。

3.3 加強師資隊伍建設(shè)

為了提升“專接本”的教學(xué)質(zhì)量,我們著力建立了一支穩(wěn)定、高素質(zhì)的師資隊伍,具體做法主要有三點:

一是嚴(yán)格選拔。采用部門推薦、學(xué)院審核的形式,精心選配責(zé)任心強、教學(xué)效果好的教師承擔(dān)“專接本”教學(xué)任務(wù),并確保高級職稱教師占比不低于40%,此外,我們還聘請了主考學(xué)校具有豐富教學(xué)經(jīng)驗的教師作為我院“專接本”兼職教師。

二是精心培養(yǎng)。為了讓教師盡快掌握本科教育特點和教學(xué)規(guī)律、完善知識結(jié)構(gòu)、了解學(xué)科的最新發(fā)展方向和動態(tài),我們積極鼓勵教師參加主考學(xué)校的教研活動和學(xué)術(shù)活動。通過組織校內(nèi)培訓(xùn),使得新老教師間實現(xiàn)了傳幫帶。

三是開展教學(xué)質(zhì)量評比。通過開展多種形式的教學(xué)質(zhì)量評比活動,選出效果好、課程通過率高、學(xué)生認(rèn)可度高的教師,并給予表彰和獎勵,同時,課時津貼標(biāo)準(zhǔn)與教學(xué)質(zhì)量掛鉤,進(jìn)一步激發(fā)了教師的教學(xué)熱情。

3.4 加強教學(xué)過程監(jiān)管

“專接本”教學(xué)過程的監(jiān)管,主要依托學(xué)院的日常教學(xué)檢查體系,組織經(jīng)常性的教學(xué)檢查,特別是“期初”、“期中”、“期末”的教學(xué)檢查,重點檢查教學(xué)安排表、教學(xué)計劃、教學(xué)任務(wù)通知書、試卷審批表、作業(yè)安排、教學(xué)考勤表等教學(xué)文件。通過課堂日志、網(wǎng)上評教、教學(xué)信息員、教學(xué)督導(dǎo)、隨堂聽課、學(xué)生座談會等形式,建立過程管理和結(jié)果管理的教學(xué)效果評價體系,開展課程評估、教師課程教學(xué)質(zhì)量評價、學(xué)生學(xué)習(xí)質(zhì)量、試卷評估、畢業(yè)論文評估等工作。我院還以教學(xué)督導(dǎo)、學(xué)生教學(xué)信息員為依托,加大了反饋和調(diào)控力度,如:常規(guī)教學(xué)檢查反饋調(diào)控、教師課程教學(xué)質(zhì)量評價反饋調(diào)控、教學(xué)督導(dǎo)反饋調(diào)控、學(xué)生教學(xué)信息反饋調(diào)控、課程通過率反饋調(diào)控等,不斷改進(jìn)“專接本”教學(xué)工作,促進(jìn)教學(xué)質(zhì)量的提高。

3.5 激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)熱情

在激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)熱情方面,我們主要采取了如下的幾點措施,一是大力開展各類評獎評優(yōu)活動,如獎學(xué)金、優(yōu)秀畢業(yè)生、優(yōu)秀班干部評選等;二是建立學(xué)業(yè)警告制度,對于累計未通過課程達(dá)三門以上的學(xué)生,向?qū)W生本人及其家長發(fā)放學(xué)業(yè)警告通知書;三是認(rèn)真組建各“專接本”班級班委會,加強學(xué)生自我管理。班委會在班主任的領(lǐng)導(dǎo)下,除了做好日常生活的自我管理外,還積極組織一些豐富多彩的文體活動,既增強了學(xué)校和班級的凝聚力、吸引力,又有效促進(jìn)了學(xué)生的全面發(fā)展;四是組織校友的返校交流,通過優(yōu)秀的“專接本”畢業(yè)生現(xiàn)身說法,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情。

3.6 開發(fā)管理信息系統(tǒng)

為了進(jìn)一步提升“專接本”管理工作水平,我院在省內(nèi)率先自主開發(fā)了“專接本”網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng),該系統(tǒng)集報名、選考、繳費、成績管理、學(xué)生評教、在線通知等功能于一身,基本實現(xiàn)了“專接本”教學(xué)管理全程的無紙化、網(wǎng)絡(luò)化,極大提高了工作效率和數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性。

4 結(jié)語

近年來的實踐表明,上述措施的綜合應(yīng)用顯著提升了我院的“專接本”教學(xué)質(zhì)量,課程平均分和通過率、一次畢業(yè)率、一次學(xué)位授予率等幾項關(guān)鍵指標(biāo)進(jìn)步明顯,以一次畢業(yè)率為例,由2010年的不足50%提升到2013年的90%,實現(xiàn)了40%的增幅。目前,我院的在籍“專接本”學(xué)生達(dá)2000人以上,位居全省同類院校前列。2012年,我院成為江蘇省首批通過自考學(xué)習(xí)服務(wù)中心評審的6所學(xué)校之一。

“專接本”事業(yè)的可持續(xù)發(fā)展,離不開“專接本”教學(xué)質(zhì)量的不斷進(jìn)步。我們將依據(jù)國家和省有關(guān)高等教育自學(xué)助考規(guī)范的要求,堅持“面向社會、服務(wù)考生、以人為本、持續(xù)發(fā)展”的指導(dǎo)思想,結(jié)合自學(xué)考試“專接本”教育的特點,不斷加強教育教學(xué)研究,嚴(yán)格規(guī)范工作程序,努力實現(xiàn)自學(xué)考試“專接本”的人才培養(yǎng)質(zhì)量的進(jìn)一步提升。

*通訊作者:吳剛山

參考文獻(xiàn)

[1] 國家中長期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要(2010-2020 年).中國政府網(wǎng),2010-06-21.

[2] 王祖?zhèn)?自學(xué)考試“專接本”教學(xué)質(zhì)量管理的探討[J].教育實踐研究,2012.4(2):160-162.

篇2

【關(guān)鍵詞】原子物理學(xué)教學(xué);教學(xué)內(nèi)容;教學(xué)方法

0 引言

原子物理學(xué)是物理學(xué)專業(yè)的一門重要的專業(yè)基礎(chǔ)必修課,是繼力學(xué)、熱學(xué)、光學(xué)和電磁學(xué)之后的最后一門普通物理課程。原子物理學(xué)是普通物理的重要組成部分,它屬于近代物理[1]。原子物理學(xué)包括原子物理、原子核物理和粒子物理[2]。原子物理學(xué)是20世紀(jì)隨著量子力學(xué)的發(fā)展而發(fā)展起來的,至今,原子物理學(xué)的許多問題仍然是科學(xué)研究的前沿問題。原子物理學(xué)是現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的基礎(chǔ),是連接經(jīng)典物理與現(xiàn)代物理的橋梁。學(xué)好原子物理學(xué)能為后繼的量子力學(xué)、固體物理等課程打下堅實的理論基礎(chǔ)。因此,學(xué)好原子物理學(xué)具有十分重要的意義。本文根據(jù)近幾年原子物理學(xué)教學(xué)實踐,分析了教學(xué)現(xiàn)狀,在教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法上對原子物理學(xué)教學(xué)進(jìn)行了研究和實踐。

1 原子物理學(xué)教學(xué)現(xiàn)狀

首先,原子物理學(xué)知識抽象、難懂,沒有清晰的物理圖像。原子物理學(xué)是研究原子的結(jié)構(gòu)、運動規(guī)律及相互作用的一門科學(xué)。其研究的物質(zhì)結(jié)構(gòu)介于分子和原子核之間,線度約為10-10米,用肉眼是根本無法直接觀察的,只能在頭腦中想象。學(xué)生在學(xué)習(xí)的過程中普遍反映知識很抽象,摸不著頭腦,不像學(xué)習(xí)力學(xué)知識那樣,對物體運動有清晰的物理圖像。其次,教材內(nèi)容過于老化。20世紀(jì)30年代M.Born寫了一本《原子物理學(xué)》,H.E.White寫了一本《原子光譜導(dǎo)論》,這兩本書是原子物理學(xué)方面的經(jīng)典之作?,F(xiàn)在的原子物理學(xué)教材體系一般遵循Born和White模式,大部分的教材內(nèi)容都是反映20世紀(jì)30年代前后的知識,現(xiàn)代科技知識涉及太少。講授理論知識若缺乏實際應(yīng)用的介紹,將會使知識僵化,知識面狹窄,難以激起學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

2 原子物理學(xué)教學(xué)內(nèi)容的研究與實踐

2.1 恰當(dāng)處理好玻爾理論與量子力學(xué)的關(guān)系

大部分的教材內(nèi)容一般都是按照原子物理學(xué)的發(fā)展歷史進(jìn)行編寫的。從原子的光譜實驗到玻爾提出的量子化假設(shè)理論(基于經(jīng)典物理基礎(chǔ)上的量子化,半經(jīng)典半量子,稱為舊量子理論),再由玻爾理論講授原子的能級、精細(xì)結(jié)構(gòu)、超精細(xì)結(jié)構(gòu)等。對于微觀領(lǐng)域,正確描述電子運動的是量子力學(xué)理論,玻爾理論是有其局限性的。最突出的問題是電子的軌道運動,根據(jù)玻爾理論,電子在庫侖力的作用下沿著一些特定的軌道繞原子核運動。在量子力學(xué)中,電子運動是由波函數(shù)來描述的,滿足薛定諤方程,電子的運動具有不確定性,只能用概率來表示,沒有軌道運動的概念,量子力學(xué)中是用“電子云”來形象說明電子的運動。教學(xué)中若處理不好玻爾理論與量子力學(xué)的關(guān)系,會讓學(xué)生覺得知識有點混亂,莫衷一是。筆者認(rèn)為在原子物理學(xué)教學(xué)過程中,能用玻爾理論解決的問題就盡量不要用量子力學(xué),如玻爾理論不能解決,則可定性地用量子力學(xué)知識來解釋,避免復(fù)雜的量子力學(xué)推導(dǎo)過程。原子物理學(xué)雖屬近代物理,但仍是普通物理學(xué)的重要組成部分,應(yīng)該具有普通物理學(xué)的特點,要注重基本的物理實驗、物理圖像、物理思想和物理模型[3]。若用量子力學(xué)進(jìn)行詳細(xì)的解釋,則要涉及波函數(shù)、算符、力學(xué)量、薛定諤方程、微擾理論等復(fù)雜的量子力學(xué)知識,會淡化和掩蓋了原子物理學(xué)的基本的物理實驗、物理圖像、物理思想和物理模型。恰當(dāng)處理好玻爾理論與量子力學(xué)的關(guān)系,既能使學(xué)生易于接受原子物理學(xué)知識,又能為后繼的量子力學(xué)等課程打下基礎(chǔ),使原子物理學(xué)成為連接經(jīng)典物理和現(xiàn)代物理的橋梁。

2.2 緊密結(jié)合現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)知識

原子物理學(xué)是現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的基礎(chǔ),隨著原子物理學(xué)的發(fā)展,新思想,新知識不斷被發(fā)現(xiàn),在此基礎(chǔ)上產(chǎn)生了大量的現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)。如與原子受激輻射有關(guān)的激光技術(shù);與原子的內(nèi)層電子激發(fā)有關(guān)系的X射線的熒光分析技術(shù)、計算層析技術(shù);與物質(zhì)波有關(guān)的電子顯微鏡;與原子能級分裂有關(guān)的電子順磁共振和核磁共振等等,其中X射線影像、核磁共振成像已應(yīng)用到醫(yī)學(xué)領(lǐng)域[4]。將這些科學(xué)技術(shù)知識引入到原子物理學(xué)教學(xué)中,不僅可以加深學(xué)生對所學(xué)知識的印象,還可以開闊他們的視野,激發(fā)學(xué)習(xí)興趣,培養(yǎng)創(chuàng)新意識,取得良好的學(xué)習(xí)效果。

2.3 適當(dāng)引入物理學(xué)史

原子物理學(xué)的發(fā)展產(chǎn)生了許多重要的創(chuàng)造成果,包括1999年在內(nèi)共有96項諾貝爾物理學(xué)獎,其中就有66項是與原子物理學(xué)有關(guān)的,占到總獲獎數(shù)的2/3。這些諾貝爾物理學(xué)獎的成果不僅是原子物理學(xué)發(fā)展的重要里程碑,而且是前輩物理學(xué)家創(chuàng)造性研究的典范[5]。在教學(xué)過程中,適當(dāng)?shù)刂v解一些有代表性物理學(xué)家的工作背景、研究思路、研究方法以及他們在面對困難時的科學(xué)創(chuàng)新精神、非凡的膽識,都會對學(xué)生留下深刻的印象,引起長久的思考。例如,電子自旋假說是20世紀(jì)初最重要的假設(shè)之一,電子自旋的提出在原子物理學(xué)發(fā)展歷史中具有里程碑的意義。1925年,荷蘭的兩位在讀大學(xué)生烏倫貝克和古德斯密特,在地球運動規(guī)律的啟發(fā)下,經(jīng)過深入研究,大膽提出了電子自旋假設(shè)。但誰能想到這樣重要的理論是由兩個還沒畢業(yè)的大學(xué)生提出的。對于兩個年輕人來說,提出這樣的理論不僅需要創(chuàng)造精神,更需要非凡的勇氣和膽識。我們在課堂教學(xué)中引入這樣的事例,在學(xué)生中激起了強烈的反響,引發(fā)了熱烈的討論,極大地提高了他們的學(xué)習(xí)熱情和學(xué)習(xí)興趣,同時也培養(yǎng)了學(xué)生的創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力。

3 教學(xué)方法的研究與實踐

3.1 明確重難點,有的放矢

原子物理學(xué)的知識面較廣,知識點松散,各知識點間的邏輯性、系統(tǒng)性不強,再加上學(xué)時少,一般只有54學(xué)時左右,教學(xué)任務(wù)重。因此,教學(xué)方法就顯得尤為重要。按照原子物理學(xué)教學(xué)大綱,明確教學(xué)中的重難點。每堂課都要向?qū)W生明確哪些知識需要重點掌握,哪些需要理解,哪些需要了解。重難點知識要精講、細(xì)講,從物理實驗、物理圖像、物理思想、物理模型到具體的推導(dǎo)過程都要講清楚,不惜面面俱到。理解性的內(nèi)容可講清楚物理思想和物理圖像,不必過多涉及細(xì)節(jié)性內(nèi)容。了解性的內(nèi)容可讓學(xué)生課下自行學(xué)習(xí),給出一些參考資料,讓學(xué)生以讀書報告的形式提交作業(yè)。明確教學(xué)中的重難點,學(xué)生明確了學(xué)習(xí)目標(biāo),提高了學(xué)習(xí)的積極性,促進(jìn)了學(xué)生的自主學(xué)習(xí)。

3.2 傳統(tǒng)板書與多媒體教學(xué)的有機結(jié)合

傳統(tǒng)板書具有講課思路清晰,留給學(xué)生較多的思考時間,易于跟上講課思路等優(yōu)點。對重要公式理論的推導(dǎo),系統(tǒng)知識的梳理具有良好的教學(xué)效果。多媒體教學(xué)可演示圖片、動畫、影像資料,具有形象直觀的特點,而且幻燈片記載的信息量大,放映時間少。在原子物理學(xué)教學(xué)中,將傳統(tǒng)板書與多媒體教學(xué)的有機結(jié)合起來,能收到良好的教學(xué)效果。例如講電子的自旋―軌道相互作用時,先用多媒體演示電子自旋運動和軌道運動的動畫,學(xué)生頭腦中有了清晰的物理圖像,然后再采用板書的形式詳細(xì)推導(dǎo)其作用規(guī)律,就比較容易理解。一些著名的物理實驗現(xiàn)象,現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)應(yīng)用,著名物理學(xué)家生平簡介等都可以通過多媒體展示給學(xué)生。既能拓寬學(xué)生的知識面,還能活躍課程氣氛,激發(fā)學(xué)習(xí)興趣,提高學(xué)習(xí)積極性。

4 小結(jié)

原子物理學(xué)雖已有一百多年的歷史,但仍是具有生命力的,不斷向前發(fā)展的科學(xué),原子物理學(xué)教學(xué)也應(yīng)不斷地向前發(fā)展進(jìn)步。本文根據(jù)近幾年原子物理學(xué)教學(xué)實踐,在教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法上對原子物理學(xué)教學(xué)進(jìn)行了研究和實踐。以期能與同行進(jìn)行討論,共同提高原子物理學(xué)教學(xué)水平。

【參考文獻(xiàn)】

[1]喀興林.關(guān)于原子物理學(xué)課程現(xiàn)代化問題[J].大學(xué)物理,1992,11(11):6-8.

[2]褚圣麟.原子物理學(xué)[M].北京:高等教育出版社,2012.

[3]高政祥.原子物理學(xué)教學(xué)改革的幾點探索[J].大學(xué)物理,2001(4):34.

篇3

【關(guān)鍵詞】中學(xué) 化學(xué)教學(xué) 量子空間論

【中圖分類號】G633.8 【文獻(xiàn)標(biāo)識碼】A 【文章編號】2095-3089(2013)10-0154-01

(小敘):課篇第一章節(jié)細(xì)讀、研讀、探透性知識點。

1.尋找研究方法 2.課題的研究內(nèi)容

3.課題研究的一些成果 4.鞏固建筑語錄

【序言】

化學(xué)是在分子、原子層次上研究物質(zhì)性質(zhì)、組成、結(jié)構(gòu)與變化規(guī)律的科學(xué)。化學(xué)不斷地發(fā)展著,目前,人們發(fā)現(xiàn)和合成的物質(zhì)已有幾千萬種,其中很多是自然界中原本不存在的;這極大地改善了人類的生存和發(fā)展條件,豐富了人們的生活。

例如:

1.納米銅(1nm=10?9m )具有超塑延展性,在室溫下可拉長50多倍而不出現(xiàn)裂紋。

2.用隔水透氣的高分子薄膜做的鳥籠。

3.單晶硅為信息技術(shù)和新能源開發(fā)提供了基礎(chǔ)材料。

4.用玻璃鋼制成的船體。

總之,作為實用的、富于創(chuàng)造性的中心學(xué)科,化學(xué)在能源、材料、醫(yī)藥、信息、環(huán)境和生命科學(xué)等研究領(lǐng)域以及工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中發(fā)揮著其他學(xué)科所不能替代的重要潛質(zhì)作用。近年來,“綠色化學(xué)”的提出,使更多的化學(xué)生產(chǎn)工藝和產(chǎn)品向著環(huán)境友好的方向發(fā)展,化學(xué)必將使世界變得更加絢麗光彩。

【尋找研究方法】

第一單元 走進(jìn)化學(xué)世界;

1.物質(zhì)的變化和性質(zhì)

2.化學(xué)是一門以實驗為基礎(chǔ)的科學(xué)

3.走進(jìn)化學(xué)實驗室

第二、三單元 我們周圍的空氣與自然界的水;空氣、氧氣(氧氣的制?。⑺慕M成、分子和原子、水的凈化。“愛護水資源”。

第四、五單元 物質(zhì)構(gòu)成的奧妙、簡單統(tǒng)計應(yīng)用;原子的構(gòu)成、元素、離子、化學(xué)式與化合價 :

如何正確書寫化學(xué)方程式”?利用化學(xué)方程式的簡單計算?

第六、七單元 C與C的氧化物燃料及其利用;

分析:金剛石、石墨和C60 (1.CO2 的制?。?2.CO2 與CO的區(qū)別、聯(lián)系?)

應(yīng)用:燃燒和滅火?燃料和熱量?

環(huán)保問題:“燃料對環(huán)境的影響”

自留田地:“石油和煤的綜合利用?”

第八、九單元 金屬與溶液的問題;

熟記、認(rèn)識:金屬、金屬材料、金屬的化學(xué)性質(zhì);

金屬資源的利用和保護、溶液的形成;

溶解度、溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。

第十、十一、十二單元 酸與堿 、鹽與化肥 、“化學(xué)與生活”。

生活中常見的:1.酸與堿

2.酸與堿之間會發(fā)生什么反應(yīng)

3.鹽

4.化學(xué)肥料

人體:1.人類重要的營養(yǎng)物質(zhì)

2.化學(xué)元素與人體健康

3.有機合成材料

學(xué)生自認(rèn)化學(xué)常用儀器。學(xué)習(xí)“附錄”相關(guān)記錄 。

【課題的研究內(nèi)容】

無機化學(xué)中量子(分子、原子)力學(xué)論

量子化學(xué)(Quantum chemistry)是理論化學(xué)的一個分支學(xué)科,是應(yīng)用量子力學(xué)的基礎(chǔ)原理和方法研究化學(xué)問題的一門基礎(chǔ)科學(xué)。研究范圍包括穩(wěn)定和不穩(wěn)定分子的結(jié)構(gòu)、性能及其結(jié)構(gòu)與性能之間的關(guān)系;分子與分子之間的相互碰撞和相互反應(yīng)等問題。

量子化學(xué)是理論化學(xué)的一個分支學(xué)科,是應(yīng)用量子力學(xué)的基本原理和方法,研究化學(xué)問題的一門基礎(chǔ)科學(xué)。

1927年海特勒和倫敦用量子力學(xué)基礎(chǔ)原理討論氫分子結(jié)構(gòu)問題,說明了兩個氫原子能夠結(jié)合成一個穩(wěn)定的氫分子的原因,并且利用相當(dāng)近似的計算方法,算出其結(jié)合能。由此,使人們認(rèn)識到可以用量子力學(xué)原理討論分子結(jié)構(gòu)問題,從而逐漸形成了量子化學(xué)這一分支學(xué)科。

【課題研究的一些成果】

生物大分子體系的量子化學(xué)計算一直是一個具有挑戰(zhàn)性的研究領(lǐng)域,尤其是生物大分子體系的理論研究具有重要意義。由于量子化學(xué)可以在分子、電子水平上對體系進(jìn)行精細(xì)的理論研究,是其它理論研究方法所難以替代的。因此要深入理解有關(guān)酶的催化作用、基因的復(fù)制與突變、藥物與受體之間的識別與結(jié)合過程及作用方式等,都很有必要運用量子化學(xué)的方法對這些生物大分子體系進(jìn)行研究。毫無疑問,這種研究可以幫助人們有目的地調(diào)控酶的催化作用,甚至可以有目的地修飾酶的結(jié)構(gòu),設(shè)計并合成人工酶;可以揭示遺傳與變異的奧妙,進(jìn)而調(diào)控基因的復(fù)制與突變,使之造福于人類;可以根據(jù)藥物與受體的結(jié)合過程和作用特點設(shè)計高效低毒的新藥等等,可見運用量子化學(xué)的手段來研究生命現(xiàn)象是十分有意義的。

【鞏固建筑語錄】

化學(xué)中常見“離子反應(yīng)”包括:“酸、堿、鹽在水溶液中的電離”和“離子反應(yīng)及其發(fā)生的條件”兩部分。

無機化學(xué)中最關(guān)鍵的是要有實觀性:基礎(chǔ)高層次的“化學(xué)方程式”們。

其次,稀土元素中的各種化學(xué)量變、質(zhì)變及各種物理、化學(xué)性反應(yīng)。

再次,金屬的利用、及高等積存用途。

還有,就是氣體的大力層存在行式。如同:水、陸、空,人類的生活方式。

參考文獻(xiàn):

[1]初中九年級化學(xué)上、下冊課本,人民出版社出版,2011年版。

篇4

關(guān)鍵詞原子物理;物理學(xué)史;教學(xué);科學(xué)思維

1引言

原子物理是物理學(xué)專業(yè)學(xué)生必修的一門專業(yè)基礎(chǔ)課。與其他理論性抽象性較強的學(xué)科不同,原子物理課程介紹的對象為微觀結(jié)構(gòu),微觀體系具有其特定的規(guī)律而且不能直接觀測,所以不具有宏觀物體運動的直觀性,必須借助實驗手段,因此教學(xué)中有大量的實驗介紹。與其他學(xué)科一樣,理論的建立都必須以實驗為基礎(chǔ)并遵從“實驗—理論—實驗”的發(fā)展原則。在原子物理的教學(xué)中一直以來側(cè)重于通過實驗現(xiàn)象的分析,發(fā)展理論模型,揭示原子結(jié)構(gòu)及運動規(guī)律,揭示其微觀結(jié)構(gòu)及本質(zhì)運動規(guī)律。通過物理學(xué)史的引入,介紹物理學(xué)家的實驗構(gòu)想,實驗結(jié)果與分析可以更加清晰地讓學(xué)生看到科學(xué)探索的過程:在實驗過程中發(fā)現(xiàn)更多新信息歸納總結(jié)推測修正理論然后再在實踐中加以檢驗。實際教學(xué)中結(jié)合物理學(xué)史的講授能夠極大地激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,同時也從中看到實驗與理論是怎樣相互推進(jìn)完善我們對原子世界的認(rèn)知。諾獎輩出的近代物理發(fā)展史貫穿整個原子物理學(xué),本文將著重以α粒子散射實驗、玻爾氫原子模型和康普頓散射實驗為例討論原子物理教學(xué)與物理學(xué)史的結(jié)合并分析其優(yōu)勢。

2α粒子散射實驗教學(xué)過程與物理學(xué)史的結(jié)合

原子物理學(xué)發(fā)展處于經(jīng)典物理完善與量子概念提出的這段革命性時期,具有豐富的史料,在教學(xué)中結(jié)合物理學(xué)史,將極大地提升教學(xué)效果,這不僅有利于本課程的教學(xué),也將對學(xué)科乃至科學(xué)思維方法的培養(yǎng)都具有積極意義。將原子物理學(xué)發(fā)展史融入知識的傳授過程中可增強學(xué)習(xí)的趣味性。例如在講授盧瑟福核式結(jié)構(gòu)模型[1-2]前分析當(dāng)時人們對原子的認(rèn)識。原子是中性,不帶電,湯姆孫(J.J.Thomson)發(fā)現(xiàn)了電子并由此提出了葡萄干布丁模型。然后此處,電子的發(fā)現(xiàn)也經(jīng)歷了一個曲折的科學(xué)發(fā)展過程。早在1811年阿伏伽德羅(A.Avogadrao)提出的假說中隱含常數(shù)NA,聯(lián)系到電荷存在最小單位,到1833年法拉第(M.Fara-day)提出電解定律并推得1mol任何原子單價離子永遠(yuǎn)帶有相同電量,直至1874年,斯通尼(G.J.Stoney)才明確提出“電子”這一名詞來命名電荷最小單位。由實驗現(xiàn)象到理論推測,這只是微觀世界探索路上的一小步。23年以后,1897年,湯姆孫通過放電管陰極射線偏轉(zhuǎn)真正從實驗上確定了電子的存在,成為“最先打開通向基本粒子物理學(xué)大門的偉人”。然而,這“理所當(dāng)然”的結(jié)果也不是唾手可得的。首先,人們對陰極射線的研究已有數(shù)十年歷史,由于真空度不高,很多偉大的物理學(xué)家在類似的實驗中并未發(fā)現(xiàn)陰極射線的偏轉(zhuǎn),錯誤地認(rèn)為陰極射線不帶電,真理被掩蓋在射線管的低真空環(huán)境中。另一方面,在1890年,休斯脫(A.Schuster)研究氫放電管中陰極射線偏轉(zhuǎn)時算得荷質(zhì)比是千倍以上,他不敢相信自己的測量結(jié)果,認(rèn)為這是荒謬的,真理又一次敗給“固有”觀念。在與湯姆孫發(fā)現(xiàn)電子的同年,德國考夫曼(W.Kaufman)在類似的實驗中測得比湯姆孫還要精確的荷質(zhì)比,但他沒有勇氣發(fā)表這些結(jié)果。這些都是真理都碰到鼻子尖上還沒有得到真理的人。可見,科學(xué)探索過程不是一帆風(fēng)順的,通過這些擴展和背景知識介紹讓學(xué)生認(rèn)識到科學(xué)研究要嚴(yán)謹(jǐn),忠于客觀事實,勇于突破傳統(tǒng)觀念。接下來在盧瑟福α粒子散射實驗中,湯姆孫葡萄干布丁模型的失敗、核式結(jié)構(gòu)的成功,這部分的教學(xué)中可以讓學(xué)生看到實驗與理論兩手并行,設(shè)計實驗驗證理論,新的實驗現(xiàn)象修正理論,原子物理這一門學(xué)科的發(fā)展,充滿了對固有觀念的顛覆,帶著懷疑和批判的精神進(jìn)一步驗證,由此一步一步接近真理,學(xué)生們可以真切地體會科學(xué)家們通過用客觀事實來修正和進(jìn)一步完善理論的科學(xué)思維方法。除了對知識點本身的介紹,結(jié)合物理學(xué)史的講授能夠在課堂上吸引和牽動更多學(xué)生思考,激發(fā)學(xué)習(xí)興趣,培養(yǎng)基本的科學(xué)素養(yǎng)。

3玻爾氫原子模型教學(xué)過程與物理學(xué)史的結(jié)合

在玻爾模型的講解中也可以通過對著名物理學(xué)家們對“量子”概念的認(rèn)識理解過程以及介紹1927年第五屆索爾維會議,很好地讓學(xué)生了解近代物理發(fā)展的精彩一幕。這樣可以有效避開傳統(tǒng)的灌輸邏輯思維方法的教學(xué),通過介紹物理學(xué)家的認(rèn)知過程、思想斗爭、學(xué)術(shù)辯論,讓學(xué)生看到知識的構(gòu)建過程,更加深刻領(lǐng)悟物理學(xué)研究的思想方法。如1900年普朗克(M.Planck)“勉強”地發(fā)表了著名的量子假說,作為經(jīng)典物理的大師,普朗克不得不拋棄能量是連續(xù)的傳統(tǒng)經(jīng)典物理概念,導(dǎo)出了與實驗完全符合的黑體輻射經(jīng)驗公式。并且因為量子理論的創(chuàng)立而獲得諾貝爾物理學(xué)獎。普朗克本人是如此地不喜歡自己提出的量子概念,很想把量子說納入經(jīng)典軌道,但十余年的斗爭終敗,最后在各種經(jīng)典解釋一一碰壁后他才真正理解量子的深刻含義。由此可以再次讓學(xué)生看到,科學(xué)研究確實不僅需要勇氣挑戰(zhàn)經(jīng)典,還要學(xué)會改變固有觀念和思維方式。物理理論的萌芽、發(fā)展和完善,這個復(fù)雜的過程中學(xué)生能夠深切地體會其中的曲折艱辛。在介紹玻爾氫原子模型的部分,可以引入玻爾與愛因斯坦的世紀(jì)之爭。玻爾1885年出生于丹麥,在哥本哈根大學(xué)學(xué)習(xí)物理期間發(fā)展和完善了湯姆孫和洛倫茲的研究方法,并且創(chuàng)造性地把普朗克提出的量子假說應(yīng)用于盧瑟福的核式結(jié)構(gòu)模型,非常完美地解釋了困惑物理學(xué)家們近30年的光譜實驗。玻爾作為哥本哈根學(xué)派的創(chuàng)始人,不僅成功地解釋了氫原子光譜,還提出互補原理和哥本哈根詮釋來解釋量子力學(xué)。在玻爾成立的哥本哈根大學(xué)理論物理學(xué)研究所還誕生了大量杰出優(yōu)秀的物理學(xué)家,是當(dāng)時世界上最重要最活躍的學(xué)術(shù)中心。玻爾與愛因斯坦的世紀(jì)之爭因為對物理學(xué)發(fā)展具有極為重要的作用而被載入史冊。在第五屆索爾維會議中,愛因斯坦質(zhì)疑海森堡的不確定性原理,并拋出了“上帝不會擲骰子”的觀點,而玻爾反駁“愛因斯坦,不要告訴上帝怎么做”。愛因斯坦對測不準(zhǔn)關(guān)系和量子力學(xué)的幾率解釋極為不滿,認(rèn)為量子力學(xué)不完備,并提出一個思想實驗來反駁測不準(zhǔn)關(guān)系。但這正好被玻爾用分析場的可測性證明了量子場論的無矛盾條件。愛因斯坦提出了很多問題,找到很多矛盾,但都被玻爾一一攻破,反而更加全面地證明自己的正確性,闡明了量子力學(xué)的原理。兩位偉大的科學(xué)家一直在爭斗,但玻爾十分尊重愛因斯坦的挑戰(zhàn),愛因斯坦的批評和挑戰(zhàn)也促進(jìn)了大家對微觀理論的認(rèn)識。正所謂真理越辯越明,索爾維會議上玻爾與愛因斯坦的世紀(jì)爭辯的介紹不僅更能提升學(xué)生對物理研究過程的了解和對科學(xué)發(fā)展的認(rèn)識,同時有利于正確看待學(xué)術(shù)討論、爭議、合作,培養(yǎng)學(xué)術(shù)精神和正確的價值觀。另一方面通過介紹以玻爾為中心的哥本哈根學(xué)派的工作,可以展開極為豐富的信息,這對激發(fā)學(xué)生興趣給學(xué)生以啟迪、聯(lián)系專業(yè)學(xué)科可以起到更加積極的作用。此外,在教學(xué)過程中由玻爾理論到索末菲理論再到第三章介紹的量子理論電子云概念的提出,從介紹氫原子到類氫離子再到最外層只有一個電子的堿金屬,單電子原子到雙電子原子再到多電子原子,每一個部分都是物理學(xué)發(fā)展堅實的腳印,讓學(xué)生看到,實際上現(xiàn)有的物理知識無一不是通過無數(shù)的曲折反復(fù)由簡到繁升華高度概括得到的精華,這樣的教學(xué)過程將更有益于滲透物理思想和學(xué)習(xí)科學(xué)思維的方法,從而樹立科學(xué)的世界觀[3]。

4康普頓散射實驗教學(xué)過程與物理學(xué)史的結(jié)合

科學(xué)發(fā)展實驗與理論兩手并行,例如1923年美國物理學(xué)家康普頓(pton)在研究X射線與物質(zhì)散射的實驗中證明了X射線的粒子性,完滿地解釋了光量子說,人類對光的本性的認(rèn)識在實驗中完滿。這是一個漫長曲折的過程,從17世紀(jì)末開始,牛頓提出的“微粒說”認(rèn)為光是微小的粒子,而惠更斯提出了與之相對立的“波動說”,人們對光的認(rèn)識局限在當(dāng)時所能觀測的有限的實驗現(xiàn)象中,加之牛頓崇高的威望使得“微粒說”一度占領(lǐng)統(tǒng)治地位。一百年后,托馬斯•楊通過光的干涉實驗驗證了惠更斯原理,“波動說”開始充滿生機。到了19世紀(jì)中葉,麥克斯韋提出“電磁說”,由此光的波動理論占據(jù)主導(dǎo)地位。但很快因為波動理論認(rèn)為光的傳播需要介質(zhì),這難以解釋宇宙中光的傳播,“波動說”又身陷囹圄,而且“波動說”在光電效應(yīng)面前蒼白而無力。1905年,愛因斯坦提出“光量子說”成功解釋了光電效應(yīng),這樣幾經(jīng)曲折,康普頓散射實驗終結(jié)了人們對于“光量子說”的懷疑,最終認(rèn)識到光具有波粒二象性,粒子與波動完美統(tǒng)一??灯疹D散射實驗這個漂亮的句號可以啟發(fā)學(xué)生認(rèn)識到人們對于客觀事物的認(rèn)知總存在歷史局限性,前人們經(jīng)歷了從無知到多角度多方面看實物,從相對真理到越來越接近絕對真理的過程。

5小結(jié)

在原子物理這門課程的教學(xué)過程中充滿了革命性創(chuàng)新性的故事,聯(lián)系物理學(xué)史開放性的教學(xué),對于培養(yǎng)學(xué)生不拘泥思維,敢想敢干勇于創(chuàng)新將起到積極的促進(jìn)作用。物理教學(xué)中,特別是原子物理課程教學(xué)中扒開死氣沉沉的公式,充分利用物理學(xué)史資料,呈現(xiàn)真實的歷史不僅可以充實和豐富課堂內(nèi)容,開闊學(xué)生視野,活躍課堂氣氛,培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣,更重要的是可以讓學(xué)生對專業(yè)學(xué)科展開立體的聯(lián)系,知識不再是單一的點,還可以連成線,展開為面,知識是立體的,充滿生命力的,向各方面生長的。綜上,原子物理教學(xué)過程中緊密結(jié)合科學(xué)事例的歷史,將更有利于激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣,深入探索實驗現(xiàn)象,積極動腦思考物理本質(zhì),培養(yǎng)科學(xué)思維方法。知識的多寡不是我們教學(xué)中所追求的終極目標(biāo),探索精神的培養(yǎng),對物理本質(zhì)的全面理解以及建立正確的科學(xué)思維方法,樹立正確的科學(xué)觀才是充滿生命力的有活力的教學(xué)。

參考文獻(xiàn)

[1]楊福家.原子物理學(xué)[M].北京:高等教育出版社.

[2]褚圣麟.原子物理學(xué)[M].北京:高等教育出版社.

篇5

因此,了解中考議論文閱讀的命題特點,掌握一些必要的答題要領(lǐng)是非常必要的。本文以2010年中考試題為例,就議論文閱讀的答題技巧略作探討,以拋磚引玉。

一、論點的提取與歸納

題型透視考查對文章論點的提取和歸納,是議論文閱讀中常見的一個考點。考生必須要把握準(zhǔn)原文要義,找出凝聚文意的核心段,找準(zhǔn)蘊涵文旨的關(guān)鍵句,然后篩對篩全所給的信息,作出正確的解答。

真題片段1.(2010年北京燕山卷)《不以人蔽己,不以己蔽人》“‘①不以人蔽己,不以己蔽人’,這句話的意思就是主張以存疑的態(tài)度來對待他人的意見和學(xué)術(shù)觀點,同時又主張客觀看待自己的意見和學(xué)術(shù)觀點,反對獨斷專行。這種態(tài)度對于從事科學(xué)研究的人來說尤為重要?!?/p>

問題19. 選文要闡明的中心論點是什么?(答案:不以人蔽己,不以己蔽人。)

2.(2010年浙江東陽卷)《重建奇跡彰顯中國奮進(jìn)的力量》“① 位于汶川縣映秀鎮(zhèn)的汶川特大地震震中紀(jì)念館封頂;汶川地震異地安置區(qū)首批“農(nóng)家樂”開業(yè);四川及甘肅隴南地震災(zāi)區(qū)農(nóng)房基本完成重建,學(xué)生提前搬入新校園……汶川特大地震發(fā)生兩周年前夕,紛至沓來的重建喜訊報告著災(zāi)區(qū)的新生,彰顯著中國人民團結(jié)奮進(jìn)的偉大力量?!?/p>

問題13. 本文的中心論點是什么?(答案:紛至沓來的重建喜訊報告著災(zāi)區(qū)的新生,彰顯著中國人民團結(jié)奮進(jìn)的偉大力量。)

3.(2010年浙江義烏卷)《將興趣進(jìn)行到底》“……有興趣,才會有動力,持久的興趣,才會產(chǎn)生持久的動力。英國人塞繆爾?斯邁爾斯說過:‘一個人對某一方面的興趣越強烈,就越有可能學(xué)習(xí)這方面的知識,從而在與其興趣有關(guān)的領(lǐng)域里采取驚人的舉措,取得巨大的成功!’我國教育家說:‘教育是幫助被教育的人給他能發(fā)展自己的能力,完成他的人格。’教育的要義就是要探尋孩子的興趣,培養(yǎng)孩子的興趣,給孩子的興趣發(fā)展提供廣袤的空間和強有力的支持,讓興趣引領(lǐng)孩子前行,讓興趣引領(lǐng)孩子成功。”

問題11. 本文的中心論點是什么?(答案:有興趣,才會有動力,持久的興趣,才會產(chǎn)生持久的動力。)

思路點撥有不少議論文采用“開門見山”式寫作方法,即作者在文中就直接把觀點給亮了出來。閱讀時首先要注意文章的標(biāo)題,因為有些議論文的標(biāo)題本身就是論點。有些則是先列舉一些現(xiàn)象,進(jìn)行分析、闡述之后才在第一自然段的末尾或是第二、三自然段中提出中心論點,然后再圍繞中心論點展開論證。浙江義烏中考卷《將興趣進(jìn)行到底》的論點則是出現(xiàn)在文章的末尾。作者先列舉大量論據(jù),然后進(jìn)行分析論證,最后得出結(jié)論,這個結(jié)論就是文章的中心論點。

真題片段(2010年四川瀘州卷)“…… ② 世博會究竟將給中國帶來什么影響呢?③筆者曾有幸當(dāng)面向連任兩屆國際展覽局主席、現(xiàn)任國際展覽局名譽主席的著名外交家吳建民討教,他說:“世博會對中國的影響將超過奧運會。因為上海世博會的主題口號是‘城市,讓生活更美好’,而世博會確實能夠做到讓城市的生活更加美好。”不難明白的是,中國的城市化進(jìn)程正在加速推進(jìn),世界城市發(fā)展經(jīng)驗的集中展示,將給中國不少城市帶來改變陳舊面貌、提升自身素養(yǎng)的大好契機。中國的城市人口現(xiàn)已占總?cè)丝诘慕霐?shù),直接能對如此數(shù)量的中國人產(chǎn)生直接影響,其影響不可謂不大?!?/p>

問題7. 本文的中心論點是什么?試用一句話概括。(答案:上海世博會將給中國帶來深刻廣泛的影響。“深刻”“廣泛”有一即可)

思路點撥有的議論文不明確提出論點,需要考生在整體感知的基礎(chǔ)上概括、歸納。概括要全面,文字要簡潔。歸納論點有三個步驟:歸納段意――歸納層意――概括論點。要注意,論點是在文章中體現(xiàn)出來的作者的觀點和看法,其表現(xiàn)形式應(yīng)該是完整而簡潔的句子。

二、 論據(jù)的概括與補充

題型透視針對論據(jù)設(shè)題,一般要求找出所用論據(jù),這類題只要將論據(jù)找出來并扼要概述即可。常見的題型有兩種:一是要求針對某一個論點,找到事實或道理論據(jù)后,用簡潔的語言進(jìn)行概括;二是要求針對某一個論點,為它補充相應(yīng)的事實論據(jù)或道理論據(jù)。

真題片段(2010年安徽蕪湖卷)《科學(xué)不怕挑戰(zhàn)》“……③ 量子力學(xué)理論剛提出時,由于它的基本概念與傳統(tǒng)觀念根本不同,有些科學(xué)家一時難以接受。愛因斯坦反對量子力學(xué)的幾率解釋,說:‘我不相信上帝在擲骰(tóu)子。’他還多次提出‘理想實驗’進(jìn)行挑戰(zhàn)。玻爾是量子力學(xué)的創(chuàng)始人之一,他奮起應(yīng)戰(zhàn),據(jù)理反駁。愛因斯坦屢敗屢戰(zhàn),苦思冥想出一個特別刁鉆的‘理想實驗’。玻爾徹夜未眠,苦思不得其解,直到清晨才豁然開朗,利用相對論以其人之道還治其人之身。但愛因斯坦仍然固執(zhí)己見,以至另一位科學(xué)家厄倫費斯特都忍不住說:‘愛因斯坦,你真不像話!你簡直在批判你自己的相對論了?!瘣垡蛩固固魬?zhàn)量子力學(xué),雖敗猶榮,他提出的‘理想實驗’,促進(jìn)了量子力學(xué)的發(fā)展,還對量子密碼、量子計算機等新技術(shù)起到了催生作用。④ 進(jìn)化論從誕生之日起就被挑戰(zhàn),從未停止過。創(chuàng)世說從信仰出發(fā)頻頻發(fā)難,甚至采用行政手段禁止進(jìn)化論的傳播。結(jié)果怎樣呢?進(jìn)化論身經(jīng)百戰(zhàn),越戰(zhàn)越勇,而創(chuàng)世說卻破綻百出,只好以百萬元大獎向科學(xué)家頻送秋波求援?!?/p>

問題6. 第③④段運用了事例來論證,請分別概括這兩個事例的內(nèi)容。(答案:第③段:量子力學(xué)曾受到愛因斯坦理想實驗的挑戰(zhàn);第④段:進(jìn)化論曾受到創(chuàng)世說者的頻頻發(fā)難。)

思路點撥論據(jù)是用來證明論點的材料,論據(jù)必須和論點一致。分析論據(jù)作用一定要和論點聯(lián)系起來,答題時要答出直接證明的那個觀點。如果是事實論據(jù),必須運用概述的方法,將筆墨集中在能夠證明觀點的主要情節(jié)上。概述事實論據(jù),可采用“人物+概括性事例+簡短評價”的形式。要答好這類題,需要平時留心生活,多讀書,做一些專題積累。要注意,議論文的論據(jù)只有事實論據(jù)和道理論據(jù)兩種。

真題片段1.(2010年湖南長沙卷)《談尊嚴(yán)》“……② 自古以來,就有孟子的‘富貴不能,貧賤不能移,威武不能屈’;有李白的‘安能摧眉折腰事帆責(zé),使我不得開心顏’;有李清照的‘生當(dāng)作人杰,死亦為鬼雄’:有于謙的‘粉身碎骨渾不怕,要留清白在人間’……他們都是活得有尊嚴(yán)的人?!?/p>

問題20.仿照第②段畫線句子補充一個論據(jù)。(答案示例:有文天祥的“人生自古誰無死,留取丹心照汗青”。)

2.(2010年湖北宜昌卷)《中國人的山水觀》“……②過去中國人談游山,從未見有人說他‘征服’了某個冰封雪凍的高山而引以為傲。中國人游山是欣賞它的深邃幽緲、高不可攀、深不可測的含蓄之美,所以說是‘尋幽探勝’?!畬ぁc‘探’,都意味著一種小心翼翼的贊嘆激賞之情。唐朝詩人常用山林來造境,以表達(dá)他們的禪思和對大自然的喜愛。因此,他們筆下的山是‘只在此山中,云深不知處’的幽謐,是‘落葉滿空山,何處尋行跡’的隱逸,是

,所以,中國人游山是純?nèi)痪裆系目鞓放c解脫,絕無一絲欲‘征服’而后快的敵意?!?/p>

問題30. 積累鏈接:請順其思路,在第②段中加橫線的句子后仿寫一句。(答案:如:“千山鳥飛絕,萬徑人蹤滅”的空寂?!安删諙|籬下,悠然見南山”的閑適。)

思路點撥補充論據(jù)時要明確:無論是補充事實論據(jù)還是道理論據(jù),都是用來證明論點的,都要圍繞直接證明的那個觀點來補充。補寫的論據(jù)要典型,有代表性,這樣說服力才強。如果是補充道理論據(jù),我們一般要選擇名人名言。 要注意,杜撰的名言或不為人所熟知的警句往往不能得分。

三、 論證方法的分析與理解

題型透視判斷文章所運用的論證方法, 辨識、分析和理解其作用,是議論文閱讀的重要考點。既考查對論證方法的辨析,也考查使用論證方法的好處。目的在于測試考生提取加工信息、調(diào)動運用積累、評述見解的能力。此類題型對考生的檢測是多方面的、綜合的,契合了新課標(biāo)的精神。

真題片段1.(2010年黑龍江省雞西市卷)“……⑤‘淺閱讀’這種閱讀態(tài)度導(dǎo)致了閱讀的工具性質(zhì),加深了整個社會的浮躁。上海大學(xué)社會學(xué)教授鄧志偉認(rèn)為,思想使人進(jìn)步,思考又往往是沉重的。那些讀來顯得沉重的文字,往往能夠使人更好地了解社會,激發(fā)起讀者的感悟和思考。不能僅僅因為‘淺閱讀’的輕松、愉快,而放棄學(xué)習(xí)積累的機會。……”

問題23.文段⑤中畫線句的論證方法是

,作用 。(答案:道理論證,論證“深閱讀”的重要性,增強文章說服力。)

2.(2010年湖北襄樊卷)《讓優(yōu)秀成為一種習(xí)慣》“…… ⑥優(yōu)秀作為一種品質(zhì),當(dāng)然離不開客觀環(huán)境。但真正優(yōu)秀的人懂得:命運只有把握在自己手里,才是真正的命運。平庸的人總是把別人的成功歸結(jié)為環(huán)境好、條件好、人緣好、運氣好,而把自己所有的失敗歸結(jié)為外在原因。優(yōu)秀的人心里明白成功離不開客觀條件,但從不過分依賴客觀條件。他們懂得:環(huán)境創(chuàng)造人,人也創(chuàng)造環(huán)境。他們成功的時候往往以感恩之心面對社會、面對所有幫助過他們的人,把成功的功勞歸結(jié)于客觀條件。他們失敗的時候,往往把原因歸結(jié)為自己努力不夠。優(yōu)秀的人總是說自己不行,認(rèn)為自己無知;平庸的人總是利用各種機會表白、粉飾自己。在真正優(yōu)秀的人看來,世界上沒有比這更愚蠢的事情了?!?/p>

問題25. 文章第⑥段主要運用了什么論證方法?有什么作用?(答案:對比論證。答道理論證和對比論證也給分;只答道理論證不給分。其作用:把“優(yōu)秀的人”與“平庸的人”的不同認(rèn)識加以對比,強調(diào)突出了“優(yōu)秀的人”不過分依賴客觀條件的觀點。)

思路點撥作答這類試題,要搞清楚論證方法有:舉例論證、道理論證、比喻論證、對比論證。不同的論證方法有不同的作用。舉例論證也叫例證法,用典型的事例來證明論點,能增強文章的說服力。道理論證又叫引證法,用權(quán)威性言論證明觀點,具有權(quán)威性,論證有力。比喻論證也叫喻證法,是通過形象的比喻來證明論點的方法,可把道理講得通俗形象,容易被人接受。對比論證是用正反兩方面的事實和道理進(jìn)行對比,從而證明論點的方法,其好處是是非曲直分明,給人印象深刻。答題時,先說某種論證方法的一般作用,再結(jié)合具體內(nèi)容進(jìn)行解說,分析作用要和論點聯(lián)系起來。要注意,分析論證方法的作用時要和文章的論點聯(lián)系起來。

四、 開放性題目的探究與解答

題型透視 要求考生談對某觀點的看法,讀某篇文章得到的啟示,探究文章的內(nèi)容及其深刻的現(xiàn)實意義和思想意義;或要求聯(lián)系生活實際和自己的體驗得出相應(yīng)的啟示。開放性試題既有開放的一面,立足于“靈活”,留給考生廣闊的思維空間,使考生能夠充分張揚個性,顯示自己的聰明才智,也有限制的一面,即關(guān)于內(nèi)容、形式等,提出顯性或隱性的要求,成為評定答案的重要依據(jù)。

真題片段(2010年貴州安順卷)《人總得藐視點什么》“① 人生在世,你總得藐視點什么東西,或人或物或事,否則,看什么都偉大,啥子都敬畏,處處低眉順眼,事事謹(jǐn)小慎微,那就會把自已活得唯唯諾諾,可憐巴巴?!?⑦ 打鐵先得本身硬,藐視,也得有點資本才行,要‘目空天下士’,自己就得才高八斗,學(xué)富五車;要藐視天下英雄如無物,自己就得是那頂天立地的真英雄;要藐視那些蠅營狗茍之輩,自己就得是冰清玉潔的真君子。而且,要藐視點什么,不論對人還是對物,可能會讓自己吃點虧,受點冷落,‘進(jìn)步’比別人慢點,‘收益’比別人少點,‘名氣’比別人小點,但卻能使我們抬頭挺胸昂然平視,上不愧天,下不愧地,活得堂堂正正,坦坦蕩蕩?!?/p>

問題28. 結(jié)合生活實際,請你談?wù)勅绾巫龅健按蜩F先得本身硬”。(答案示例:我們要想在今后的社會上有所作為,大顯神通,就必須在學(xué)習(xí)生活中累積才識,鍛煉分析和解決問題能力,貯藏和消化必備知識。)

問題29.舉例談?wù)勀闼暌暤娜耍ɑ蛭锘蚴拢?,并簡要說說你能夠藐視的理由。(答案示例:1:我藐視那些弄虛作假、謀取個人利益的人,因為我主張實事求是、不謀私利,盡管沒有得到某些利益,但也心安理得。(意思對相近即可)示例2:我藐視那些靠托關(guān)系、走門路來謀求私利的人,因為我主張公平、公正、公開,盡管可能失去一些機會,但也無怨無悔。)

思路點撥議論文語言通常具有概括性、邏輯性,準(zhǔn)確而嚴(yán)密。議論文觀點鮮明,思想深刻,具有很強的針對性和教育作用。就文章的觀點談個人看法、感受時,要緊扣文章論點或內(nèi)容,聯(lián)系作者的看法,結(jié)合自己的生活實際,語言要簡潔凝煉,做到立場鮮明,觀點完整,言之有理、有據(jù),條理清晰。要注意,答題時,不能脫離文章,天馬行空;或者忽視“結(jié)合自身實際”等剛性要求。

隨著中考語文改革的不斷深入,議論文閱讀的考點也將不斷更新。這就要求我們平時復(fù)習(xí)時,注重對文章的整體感悟,用議論文的相關(guān)知識點去解讀文章,用精讀和略讀的方法,擴大閱讀范圍,拓寬自己的視野。建議同學(xué)們在復(fù)習(xí)中應(yīng)圍繞“理、讀、練、析”四個字進(jìn)行。

“理”就是梳理議論文的基本常識,圍繞“三要素”(論點、論據(jù)、論證),關(guān)注觀點和材料間的聯(lián)系。明確論點的表述形式,辨別論據(jù)的種類和分析其作用,熟悉論證方法與論證過程,注意段落間的聯(lián)系,理清問題的提出、分析和解決。

篇6

1.1教學(xué)內(nèi)容的調(diào)整

根據(jù)材料專業(yè)特點,本著理論夠用的教學(xué)原則,結(jié)合材料學(xué)科的發(fā)展趨勢,嘗試將專業(yè)必需的物理知識進(jìn)行優(yōu)選重組、整合,作為金屬材料工程專業(yè)和材料物理專業(yè)的學(xué)生必須學(xué)習(xí)掌握的共同內(nèi)容,目的是使材料專業(yè)的學(xué)生掌握較扎實的物理基礎(chǔ)理論知識及基本分析應(yīng)用能力.

1)力學(xué)篇

力學(xué)是經(jīng)典物理學(xué)的基礎(chǔ),也是材料學(xué)專業(yè)許多重要課程的基礎(chǔ),例如材料力學(xué)、材料成型與控制、金屬力學(xué)性能等等.在講述力學(xué)知識的時候,特別強調(diào)物理概念的產(chǎn)生、嚴(yán)格定義和使用范圍.此外,重視一些重要的思想,例如矢量疊加原理、取微元再積分的思想等等,幫助同學(xué)們通過建立合適的物理模型和一些重要的數(shù)學(xué)思想來解決實際問題.而狹義相對論與材料學(xué)關(guān)系不大且難以理解,可略去不講.

2)熱學(xué)篇

材料的許多物理性質(zhì)都與熱有關(guān),例如熱膨脹、熱傳導(dǎo)、熱穩(wěn)定性、熱電等等.研究熱現(xiàn)象,熱力學(xué)和統(tǒng)計物理是兩條重要的途徑.目前所使用的教材中,熱學(xué)知識不夠豐富,因此在給材料類專業(yè)的同學(xué)上課時,需要補充額外的知識.在介紹統(tǒng)計物理時,幫助學(xué)生理解概率統(tǒng)計在材料科學(xué)研究領(lǐng)域的作用.在介紹熱力學(xué)第一定律時補充焓的概念,在介紹熱力學(xué)第二定律時補充熵的概念,因為熵與焓都是材料學(xué)中常用的表征材料特性的物理量.

3)電磁學(xué)篇

電磁學(xué)包括靜電場、導(dǎo)體和電介質(zhì)、穩(wěn)恒磁場、電磁感應(yīng)和電磁場,知識體系相對完整和龐大.如果全部講解,至少需要半個學(xué)期的時間,而且這部分內(nèi)容整體上與材料學(xué)關(guān)系不太密切,可以略講.在講解時要避免上成數(shù)學(xué)課,重視實驗(在課堂上用多媒體演示實驗過程),強調(diào)重大物理理論產(chǎn)生的過程.這部分教學(xué)內(nèi)容與物質(zhì)的導(dǎo)電性和磁性密切相關(guān),因此可以適當(dāng)介紹超導(dǎo)材料的概念和發(fā)展情況.

4)光學(xué)篇

對材料類專業(yè)的學(xué)生,光學(xué)部分應(yīng)著重介紹光譜分析與應(yīng)用方面,例如X射線衍射.此外,通過適當(dāng)介紹一些重要的光學(xué)材料,例如隱身材料,增透抗反射材料、防偽材料等,來提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和學(xué)習(xí)動力.

5)量子物理篇

對于金屬材料工程專業(yè)的同學(xué)來說,量子物理知識與其后續(xù)課程關(guān)系不大,可以推薦一些科普書籍,讓他們自學(xué).而對于材料物理專業(yè)的同學(xué),后續(xù)還要繼續(xù)學(xué)習(xí)“理論物理”、“固體物理”等課程,但是量子物理知識復(fù)雜,故可僅介紹量子力學(xué)及原子物理初步的知識,適當(dāng)補充納米材料的概念,以豐富學(xué)生對物質(zhì)層次的認(rèn)識.

1.2教學(xué)模式改革

改革現(xiàn)行的以多媒體教學(xué)為主的教學(xué)模式,試行“黑板板書+多媒體演示+知識拓展”的復(fù)合教學(xué)模式.黑板板書是重要的教學(xué)方式,許多國內(nèi)外著名大學(xué)的大學(xué)物理的教學(xué)依然是通過板書的方式,例如耶魯大學(xué)和麻省理工學(xué)院.通過板書可以突出關(guān)鍵性的內(nèi)容和難點,而且學(xué)生也可以跟得上老師的思維,而這正是多媒體教學(xué)的軟肋.因此在教學(xué)實踐中,也仍然以板書傳授知識的教學(xué)模式為主.多媒體教學(xué)也有自身的優(yōu)勢.物理學(xué)是一門重視實驗的科學(xué),在實踐中學(xué)習(xí)是最好的學(xué)習(xí)方式.但是由于教學(xué)硬件有限,不能在課堂上演示實驗.因此通過借助現(xiàn)代化教學(xué)的工具———多媒體,為學(xué)生演示一些模擬實驗,以引起學(xué)生的注意和激起他們的好奇心.此外,互聯(lián)網(wǎng)上有大量豐富多彩的資源,適當(dāng)引入課堂教學(xué),可以起到“畫龍點睛”的效果.例如將網(wǎng)易公開課上的優(yōu)秀資源引入課堂、利用中央電視臺科教頻道的一些錄像片和資料等,達(dá)到了豐富教學(xué)內(nèi)容、開闊學(xué)生視野的目的.為了讓學(xué)生主動思考問題,以及將物理理論知識和實踐相結(jié)合,引入了知識拓展這個模塊.每一次課堂的教學(xué)設(shè)計都包含這個環(huán)節(jié),時間不長,但是通過這個模塊能夠引發(fā)學(xué)生的興趣,培養(yǎng)學(xué)生思考問題、解決問題的能力,在提高教學(xué)質(zhì)量的同時也提高了教師自身的知識水平.可以適當(dāng)引入與該知識點相關(guān)的科技發(fā)展前沿理論或者未知問題,例如在講到圓周運動時,可讓學(xué)生談?wù)剬δ軌虍a(chǎn)生人造重力的未來空間站的看法和想法.也可以適當(dāng)引入與材料學(xué)專業(yè)相關(guān)聯(lián)的問題,例如在講到物質(zhì)的磁性時,可讓學(xué)生談?wù)剬Υ庞涗洸牧系恼J(rèn)識;在講到功和能時,介紹一些新能源材料,并讓學(xué)生談一談對解決能源危機的看法和思考.

2、實踐與效果

篇7

關(guān)鍵詞:理論力學(xué);公式推導(dǎo);工程案例教學(xué)

中圖分類號:G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A 文章編號:1674-9324(2015)20-0169-02

一、引言

理論力學(xué)是研究物體機械運動一般規(guī)律的科學(xué)。這門課程研究的內(nèi)容是速度遠(yuǎn)小于光速的宏觀物體的機械運動,它以伽利略和牛頓總結(jié)的基本定律為基礎(chǔ),屬于古典力學(xué)范疇。經(jīng)過長期的實踐證明,一般工程中所遇到的大量動力學(xué)問題,用古典力學(xué)來解決,既方便又能夠保證足夠的精確性。力學(xué)是從物理學(xué)中分離出來的,與“數(shù)、理、化、天、地、生”并列為七大基礎(chǔ)學(xué)科。物理學(xué)是研究一切自然現(xiàn)象的科學(xué),而研究物質(zhì)運動是力學(xué)的定義。因此,力學(xué)從物理學(xué)中分離出來已是很長一個時期了。理論力學(xué)與電動力學(xué)、統(tǒng)計力學(xué)、量子力學(xué)在力學(xué)界稱為四大力學(xué)。理論力學(xué)是牛頓力學(xué),即所謂經(jīng)典力學(xué),現(xiàn)代力學(xué)包括經(jīng)典力學(xué)、量子力學(xué)和相對論力學(xué)。力學(xué)是一門應(yīng)用性極強的基礎(chǔ)學(xué)科,又是一門理論性很強的技術(shù)基礎(chǔ)課。[1]

國際理論與應(yīng)用力學(xué)學(xué)會把力學(xué)分成基礎(chǔ)力學(xué)和應(yīng)用力學(xué)。上世紀(jì)30年代蘇聯(lián)建立了突出基礎(chǔ)力學(xué)教育的教育體系。同時期,歐美建立了強調(diào)應(yīng)用力學(xué)教育的教育體系。我國力學(xué)教育在解放后的十年間,受蘇聯(lián)力學(xué)教育體系的影響比較大,多數(shù)高等學(xué)校使用的理論力學(xué)教材都是從俄文翻譯過來的。70年代末,歐美的理論力學(xué)教材進(jìn)入我國高等教育界。直到80年代,理論力學(xué)還以120學(xué)時作為四年制機械類等專業(yè)課程的設(shè)置原則。

1980年5月,在南京召開高等學(xué)校工科力學(xué)教材編審委員擴大會,通過了教育部委托西北工業(yè)大學(xué)等高校提出的120學(xué)時機械類專業(yè)試用的“理論力學(xué)教學(xué)大綱”。二十多年來,隨著高等教育教學(xué)體制改革的深化,理論力學(xué)課程在教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法、教學(xué)手段、教學(xué)思想和觀念上都發(fā)生了很大變化?,F(xiàn)在我院為機械類設(shè)置的理論力學(xué)課程只有70學(xué)時,而教學(xué)基本要求與20年前的差別不大。由于學(xué)時急劇減少,迫使教師采用多媒體現(xiàn)代化教學(xué)手段,增大信息量,強化知識點,通過精講多練,使學(xué)生能夠比較牢固地掌握理論力學(xué)的基本知識。建設(shè)理論力學(xué)精品課程的要求正是在這樣的教學(xué)改革背景下應(yīng)運而生的。

理論力學(xué)是理工科院校的一門重要技術(shù)基礎(chǔ)課。但對許多理工科學(xué)校的學(xué)生來講,學(xué)習(xí)理論力學(xué)并不是一個輕松的過程。普遍反映“課堂能聽懂,一做作業(yè)就無從下手”,甚至有人將之稱為“頭疼力學(xué)、煩人力學(xué)”。究其原因,主要還是由于很多學(xué)生對于理論力學(xué)的基本概念、基本理論和分析方法等總是處于一種似懂非懂的狀態(tài),沒有對所學(xué)內(nèi)容進(jìn)行深刻理解。理論力學(xué)的學(xué)習(xí)具有很強的邏輯性,前后章節(jié)的關(guān)系環(huán)環(huán)相扣。前面章節(jié)沒學(xué)好,后面章節(jié)自然就學(xué)不好,越到后面越是緊密聯(lián)系前面章節(jié)的知識點。再者,理論力學(xué)的定理、公式往往是“非構(gòu)造性”的,不能用簡單代公式的方法來計算,而是必須要有分析的過程,沒有清晰的概念就無從下手[2]??梢哉f,對理論力學(xué)問題的求解非常鍛煉人的宏觀把握能力。因此,迫切需要對現(xiàn)行的理論力學(xué)教學(xué)方法及內(nèi)容進(jìn)行改革?;诖?,工程案例教學(xué)方法應(yīng)用而生。

二、工程案例教學(xué)

伴隨著擴招,生源質(zhì)量也有所下降,顯得參差不齊。上同一門課,有些學(xué)生學(xué)習(xí)能力比較強,課堂不能滿足需求,顯得“吃不飽”;另外有些學(xué)生又不能跟上課堂教學(xué)的進(jìn)度,學(xué)習(xí)比較吃力。因此,理論力學(xué)課堂改革就顯得很有必要。學(xué)生學(xué)習(xí)新知識,第一印象――感性認(rèn)識是很重要的。只有通過感性認(rèn)識抓住學(xué)生的好奇心,才能有興趣把相關(guān)的內(nèi)容學(xué)習(xí)好,甚至于通過自學(xué)來滿足自身對知識的渴望。而通過工程案例教學(xué)不但可以激發(fā)學(xué)習(xí)基礎(chǔ)較差的學(xué)生的積極性,還可以通過大量工程案例的引入滿足學(xué)有余力的學(xué)生對課堂外知識的渴求。工程案例的教學(xué)主要通過以下幾個方面來實現(xiàn)。

1.工程案例的整理及提煉。和力學(xué)相關(guān)的案例可以說是隨處可見,小到日常生活,大到航空航天。怎樣選擇合適的工程案例就顯得比較關(guān)鍵。好的工程案例既能引導(dǎo)學(xué)生快速理解工程背景,又能提煉工程當(dāng)中的力學(xué)原理,達(dá)到實踐和理論有機結(jié)合的效果。因此,工程案例的收集整理就很有必要了。比如理論力學(xué)當(dāng)中的力矩問題,就可以用常見的吊車起吊重物來舉例說明:某事故現(xiàn)場,吊車起吊出事的卡車,結(jié)果卡車沒吊上來,吊車反而由于起吊位置選擇的不合適而翻倒了。這個實例可以很好的說明力矩,通過這個實例學(xué)生也能快速的將力矩理論與工程實際結(jié)合起來。又比如裂紋和斷裂,這兩個概念相對而言比較抽象。只有比較專業(yè)的課程才會談到與裂紋有關(guān)的斷裂問題。裂紋和斷裂也可以通過生活當(dāng)中的實例來說明:乘坐公交車應(yīng)該是很多人都有過的生活經(jīng)歷,而公交車的安全錘就可以很好的說明裂紋和斷裂。公交車上的紅色安全錘是為了在緊急情況下讓乘客逃生用的。當(dāng)公交車出現(xiàn)緊急情況時,乘客只需要用安全錘敲擊鋼化玻璃的四個角。由于安全錘錘頭很尖,接觸面積小,手握安全錘大約用兩千克的力就可以砸開玻璃的邊角。對鋼化玻璃而言,一點點的開裂就意味著玻璃內(nèi)部的應(yīng)力分布受到了破壞,從而在瞬間產(chǎn)生無數(shù)蜘蛛網(wǎng)狀裂紋,此時只需用錘子輕輕的再砸?guī)紫戮湍軐⒄娌Aг议_。用這個實例不但可以講清楚裂紋和斷裂,還可以闡明應(yīng)力和應(yīng)力集中,可以將學(xué)生的理論學(xué)習(xí)與實踐緊密相連。

2.工程案例的講授。有了好的工程案例,還需要有好的教師在合適的章節(jié)恰如其分的引入。這就對教師的綜合素質(zhì)提出了較高的要求[3]。毋庸諱言,力學(xué)尤其是基礎(chǔ)力學(xué),上課教師的數(shù)量偏少,質(zhì)量也略顯不足。針對很多二本院校,基礎(chǔ)力學(xué)的上課學(xué)生比較多,教師的教學(xué)任務(wù)相對較重,這也使得很多教師沒法精心研究工程案例在教學(xué)當(dāng)中的運用。另外,有些高校的基礎(chǔ)力學(xué)教師并非“科班”出身,這也使得教師自身對有些課程的理解還不是特別深刻,當(dāng)然也就不能更好的促進(jìn)課堂教學(xué)的完善和發(fā)展。

三、工程案例教學(xué)的實踐

從工程實踐以及日常生活當(dāng)中整理提煉了大量典型的工程案例,通過教學(xué)經(jīng)驗豐富的教師進(jìn)行課堂教學(xué),能否達(dá)到預(yù)期的效果,這也是一個很現(xiàn)實的問題。為了驗證工程案例教學(xué)的實際教學(xué)效果,本文選擇機電一體化及車輛工程兩個專業(yè)進(jìn)行對比。機電一體化4個班進(jìn)行工程案例教學(xué),而車輛工程3個班采用常規(guī)教學(xué)。經(jīng)過一個學(xué)期的學(xué)習(xí),從平時的課堂問答到期末考試都反映出,工程案例教學(xué)要優(yōu)于常規(guī)教學(xué)。采用工程案例教學(xué)的機電一體化班最高分比車輛班高出10分,最低分高出15分,平均分高出12分。

四、結(jié)語

基礎(chǔ)力學(xué)特別是理論力學(xué)課程的工程案例教學(xué)是一項長期、艱巨的任務(wù),需要投入大量的人力、物力和時間。學(xué)生通過案例教學(xué)的學(xué)習(xí)可以快速地掌握理論知識在實際工程中的運用,從而更好的將理論與實踐結(jié)合起來。案例教學(xué)還可以培養(yǎng)、訓(xùn)練學(xué)生從工程實踐中抽象力學(xué)模型繼而求解優(yōu)化工程問題的能力,因此從該意義上來說,工程案例教學(xué)的作用可以說絲毫不亞于數(shù)學(xué)建模的功效[4]。再者,工程案例教學(xué)還可以培養(yǎng)學(xué)生動手和動腦的能力。比如講到桁架部分,通過桁架橋梁的案例講解,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。人們常說“興趣是最好的老師”,一旦學(xué)生對桁架充滿興趣,就會在課堂外富有興趣的動手制木制桁架,還會通過傳感器等來測量桁架中的桿件是否為二力桿等。這樣一來,學(xué)生對桁架的理解就會相當(dāng)深刻。另外,工程案例教學(xué)還可以促進(jìn)計算機軟件如MATLAB、ANSYS等在教學(xué)中的應(yīng)用。通過工程案例教學(xué)還可以培養(yǎng)學(xué)生的社會責(zé)任感,從學(xué)習(xí)階段開始就以嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膽B(tài)度對待工程實際。最后,工程案例教學(xué)也可以提高教師的綜合素質(zhì),豐富教師的課堂教學(xué)素材,使原本相對枯燥的課堂教學(xué)一下變得豐富有趣起來[5]。

工程案例教學(xué)使得師生都能很好的將理論與實踐結(jié)合起來,實現(xiàn)課堂教學(xué)的最初目的:從實踐中來,到實踐中去。

參考文獻(xiàn):

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[3]陳紅明.理論力學(xué)教學(xué)過程中的問題及對策分析[J].中國科教創(chuàng)新導(dǎo)刊,2014,(4):66.

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關(guān)鍵詞責(zé)任感因材施教互動教學(xué)教學(xué)評價中圖分類號:G424文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A

物理學(xué)是研究物質(zhì)世界中最普遍、最基本的運動形式及其相互轉(zhuǎn)化規(guī)律的科學(xué)。大學(xué)物理學(xué)課程是面向在校理工科學(xué)生開設(shè)的必修的基礎(chǔ)理論課。大學(xué)物理課程教學(xué)質(zhì)量的高低,關(guān)系到對學(xué)生的學(xué)習(xí)能力和素質(zhì)的培養(yǎng)。為此,在教學(xué)工程中,認(rèn)真貫徹如下幾點是非常重要的。

1 喚起學(xué)生承擔(dān)社會責(zé)任的意識

加強思想道德建設(shè)、培養(yǎng)有民族精神和時代精神的新一代是關(guān)系我國前途的一件大事,也是大學(xué)教育最重要的內(nèi)容。筆者認(rèn)為,學(xué)校的思想教育工作不能全是思政老師的事,專業(yè)課程的教學(xué)也應(yīng)該是思想教育的載體。如今的學(xué)生身處開放的環(huán)境中,不能僅靠封閉環(huán)境下那種“灌輸”的思想教育方法,一定要從時間、空間上盡量擴大學(xué)生的視野,讓學(xué)生從各種活生生的經(jīng)歷中悟出做人做事的道理。

在教學(xué)過程培養(yǎng)學(xué)生的基本知識和技能,掌握基本的物理理論知識。在實驗課教學(xué)中培養(yǎng)探究物理現(xiàn)象的過程與方法,包括觀察能力、動手能力、分析概括能力等。培養(yǎng)科學(xué)情感及民族精神和時代精神,在講授計算和指導(dǎo)學(xué)生計算教學(xué)時讓學(xué)生們做到仔細(xì)認(rèn)真,不能因為自己一個小小的失誤影響整個工作的質(zhì)量和進(jìn)度。

將時代科技引入課堂,注重物理教學(xué)與科技發(fā)展的緊密聯(lián)系,將學(xué)好物理造福于人類的思想注入學(xué)生。例如:望遠(yuǎn)鏡的發(fā)展使人類的視野逐漸擴大,計劃中的最大光學(xué)天文望遠(yuǎn)鏡是將于2016年在智利建成的“大麥哲倫”望遠(yuǎn)鏡,其鏡面直徑將達(dá)到為21.4米,分辨率約為哈勃望遠(yuǎn)鏡的10倍,相當(dāng)于可從250公里遠(yuǎn)處看清一個乒乓球;顯微鏡的發(fā)展也是如此,如今成熟的電子顯微鏡可以獲得很高的分辨能力,已經(jīng)能夠分辨到原子尺寸,利用電子掃描隧道顯微鏡可以顯示原子的形象。不僅如此,在醫(yī)學(xué)顯像技術(shù)中也不乏光學(xué)儀器的身影,如CT機、核磁共振儀等。物理學(xué)經(jīng)過幾百年的發(fā)展,在人類進(jìn)一步掌握自然規(guī)律的過程中發(fā)揮了重要的作用。在新世紀(jì)的生活中,由物理而引發(fā)的科技創(chuàng)新也一定在合理利用資源、治理環(huán)境等領(lǐng)域大顯身手。

一個人無論在什么崗位上,都要有一定的觀察力、理解力、判斷力等,而這些能力的大小取決于他的物理精神的培養(yǎng)。物理教學(xué)屬于理性教育,它能賦予學(xué)生思維品質(zhì),即利用理性科學(xué)的思維方式和方法觀察事物,因此了解物理在現(xiàn)代社會中的作用,提高物理素養(yǎng)。

2 針對學(xué)生選擇不同的教學(xué)理念,因材施教

在我們學(xué)校大學(xué)物理課程分為為理工科非物理專業(yè)本科大學(xué)物理基礎(chǔ)課、理工科非物理專業(yè)大學(xué)物理實驗課、針對所有在校學(xué)生開設(shè)的選修課等。

對非物理專業(yè)大學(xué)物理基礎(chǔ)課從教育理念上除給工科大學(xué)生以必要的理論為專業(yè)課和技術(shù)基礎(chǔ)課打好必要的知識基礎(chǔ)外,注重大學(xué)生科學(xué)思維能力及主動性培養(yǎng)。對非物理專業(yè)大學(xué)物理實驗課從教育理念上強調(diào)大學(xué)生的動手能力和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。而針對所有在校學(xué)生開設(shè)的選修課則是物理知識的普及、拓展知識、開闊視野。

而針對物理專業(yè)學(xué)生的大學(xué)物理課程培養(yǎng)學(xué)生的探究能力,把物理作為事業(yè)、不斷創(chuàng)新思維與創(chuàng)新能力及終身獲取知識能力等的培養(yǎng)。一種是一門課一門課的學(xué)。另外一種是通過在研究當(dāng)中學(xué)。喜歡物理的人要學(xué)很多物理的后續(xù)課。物理的后續(xù)課就相當(dāng)于四大力學(xué),即分析力學(xué)、電動力學(xué)、統(tǒng)計力學(xué)以及量子力學(xué),相當(dāng)于四個專業(yè)基礎(chǔ)課。學(xué)完這個以后再看是什么專業(yè)。比如是日常的固體物理,現(xiàn)在叫凝聚態(tài)物理,首先要上兩學(xué)期的固體物理,然后要學(xué)高等量子力學(xué),有的還要學(xué)量子常論,還要學(xué)激光光譜學(xué),后續(xù)課程還有很多。比如有的同學(xué)對生命科學(xué)有興趣,這時就可以選生物物理。打了一個基礎(chǔ)以后,按照自己的興趣去發(fā)展。

3 以教師為中心的教學(xué)模式轉(zhuǎn)變成以學(xué)生參與互動的教學(xué)方法

傳統(tǒng)的教學(xué)過程中,有些教師上課只是為了完成教學(xué)任務(wù),整堂課宛如機械式的灌輸,完全沒有考慮學(xué)生的特點、學(xué)生的感受和學(xué)生的接受能力,即所謂的“填鴨式”教學(xué)模式,一堂課聽下來僅有20%左右的學(xué)生能完全掌握就已經(jīng)很不錯了,因此也就談不到會有良好的教學(xué)效果。這種單向的向?qū)W生傳遞知識的模式缺少了教學(xué)主體即學(xué)生的參與,就會出現(xiàn)學(xué)生剛開始“被動的吃”,然后逐漸發(fā)展為“不知道吃什么”,最后發(fā)展成“什么也吃不下”的局面,學(xué)生完全感受不到學(xué)習(xí)的樂趣從而被動學(xué)習(xí),教師也無從了解和掌握學(xué)生的學(xué)習(xí)情況。

在教學(xué)過程中以教師為中心教學(xué)應(yīng)回到以學(xué)生為中心的教學(xué)中來。大學(xué)的教學(xué)不應(yīng)該是“克隆”,而應(yīng)允許大家通過自己的實踐和摸索去教學(xué)。課堂教學(xué)在目前的水平下,還不能擺脫“班級”的教育形式。老師在課堂上采用交互式的授課方式才能提高學(xué)生的主動性、獨立性和注意力。

舉一些貼近生活的物理現(xiàn)象,或與科學(xué)應(yīng)用相聯(lián)系來增加學(xué)生的感性認(rèn)識。材料一:汽車的兩個車前燈遠(yuǎn)處看是一個,離我們距離近了才能分辨出是兩個,這是為什么呢?材料二:市場場暢銷的VCD、DVD、BD光盤有什么區(qū)別,存儲的能力有什么不同,這與什么有關(guān)系呢?材料三:生活中的“海市蜃樓”現(xiàn)象可以用什么原理來解釋呢?

課前要準(zhǔn)備好提問的教學(xué)筆記,準(zhǔn)備好學(xué)生都非常有效的習(xí)題。一味地靠傳遞知識是不可能教好學(xué)生的,在教學(xué)過程要與學(xué)生進(jìn)行互動教學(xué)。教育的重心必須轉(zhuǎn)到能力建設(shè)上來。這就是中國古代所說的“授人以漁”的問題??疾榻虒W(xué)的效果不是看老師在課堂上“灌”了多少內(nèi)容,而是看這門課結(jié)束以后學(xué)生真正學(xué)會了什么,看學(xué)生畢業(yè)后能否根據(jù)學(xué)過的知識“舉一反三”的能力。

4 大學(xué)物理教學(xué)與學(xué)生所學(xué)專業(yè)的課程教學(xué)相結(jié)合

針對不同專業(yè)學(xué)生的特點以及專業(yè)的特點有的放矢的對該專業(yè)的進(jìn)行授課計劃,在保證基本的大學(xué)物理教學(xué)的情況下,教學(xué)內(nèi)容教學(xué)側(cè)重不同,為專業(yè)的后續(xù)課程做好必要的理論鋪墊。不必片面地追求所學(xué)內(nèi)容的物理架構(gòu)上的完美,根據(jù)學(xué)科的特點選擇與專業(yè)學(xué)生后續(xù)學(xué)習(xí)和將來的需要對大學(xué)物理課程的各部分內(nèi)容有針對性的側(cè)重,對不同專業(yè)的同一教學(xué)內(nèi)容作不同的選題,介紹與專業(yè)相適應(yīng)的專題內(nèi)容,精選與專業(yè)特點相關(guān)的物理問題作為實例進(jìn)行重點分析與講解,探討知識點可能的應(yīng)用。這樣可以加強大學(xué)物理課和專業(yè)課的結(jié)合,使大學(xué)物理課為后續(xù)專業(yè)課的教學(xué)搭好平臺。

如果教師的受眾是機械專業(yè)的學(xué)生,在講解剛體定軸轉(zhuǎn)動這一物理問題時,結(jié)合生活中的實際可以向?qū)W生展示鉆頭、刀具或軸承的旋進(jìn)過程,將學(xué)生引入一個情境,讓學(xué)生深切領(lǐng)會物理知識與實際應(yīng)用的結(jié)合,同時,以此為契機,讓學(xué)生展開想象的翅膀,說一說生活中這樣的應(yīng)用還有哪些,在結(jié)束所學(xué)理論知識以后,將學(xué)生帶回課前所提出的所有問題中逐一加以解決。計算機專業(yè)學(xué)生一定會對磁盤的存貯非常感興趣,在講解電磁學(xué)電介質(zhì)和磁介質(zhì)部分時,應(yīng)把電介質(zhì)或磁性材料在計算機硬件中的應(yīng)用視為重點,如電容器兩極板之間加入電介質(zhì),由于電介質(zhì)的極化使得充滿電介質(zhì)的電容器的電容值比真空電容器的電容值大,電容器的儲存電能的本領(lǐng)增強;根據(jù)磁介質(zhì)的在磁場中被磁化的特點,找出適用于作存儲器使用的磁光盤,磁軟盤等的磁化材料。在這樣的教學(xué)活動中,學(xué)生一定會深刻的體會到“如何學(xué)”、“如何用”,不僅學(xué)習(xí)了大學(xué)物理這門課程,同時也加強了專業(yè)技能的訓(xùn)練。

為達(dá)到理想的教學(xué)效果,經(jīng)常性地加入探索性的、嘗試性的、合作性的課前作業(yè)。該作業(yè)有意搭建與學(xué)生專業(yè)知識有一定聯(lián)系的實際問題。這項工作的開展類似在工程中作項目,需要學(xué)生提出預(yù)案,找到解決問題的理論基礎(chǔ),構(gòu)建實施目的的解決方案,期望達(dá)到的效果,說出該“工程”的優(yōu)劣以及可能進(jìn)行的改進(jìn)等。通過這樣一系列的工作,鍛煉了學(xué)生多方面的能力,在掌握了所學(xué)基礎(chǔ)理論知識的同時,在查找資料、自學(xué)、合作、表達(dá)以及運用知識的能力方面定會得到顯著提升。

5 教學(xué)評價體系

正確的教學(xué)評價是對教師的教學(xué)歷程、學(xué)生的學(xué)習(xí)過程具有非常重要的指導(dǎo)作用。教師可以采用不同的教學(xué)評價方式,關(guān)鍵看學(xué)生通過物理課程的學(xué)習(xí)能否提高動手能力、培養(yǎng)科學(xué)創(chuàng)新精神。為此,課程的評價方式應(yīng)該是多元化的。傳統(tǒng)的閉卷考試作為考核的一部分還是必須保留的,試題可以從題庫中抽取,從教材的例題和習(xí)題中抽取,也可以嘗試在教學(xué)過程中讓學(xué)生提交一些考試題;根據(jù)不同專業(yè)學(xué)生的特點和需求讓學(xué)生結(jié)合一個學(xué)期的學(xué)習(xí)內(nèi)容設(shè)計一物理問題并提出解決方案,撰寫成研究報告;教師還可以設(shè)計口頭報告庫,讓學(xué)生抽取試題,現(xiàn)場作答,培養(yǎng)學(xué)生解決實際問題的能力。

總之,大學(xué)物理課程作為理工科學(xué)生必修的基礎(chǔ)課,教師關(guān)注的不應(yīng)該是教學(xué)本身,而是人才的培養(yǎng)質(zhì)量。教師要長期思考教學(xué)細(xì)節(jié),讓學(xué)生真正的喜歡、感情趣并把課程講明白、講生動,需要不斷的探索和更新,在師生良好配合的過程中真正完成課程的教學(xué),為培養(yǎng)適合新時展需要的合格人才貢獻(xiàn)力量。

參考文獻(xiàn)

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篇9

隨著現(xiàn)代科技的飛速發(fā)展,多媒體這一新的科技手段正以令人始料不及的速度滲透到教育領(lǐng)域。多媒體教學(xué)是指運用多媒體計算機并借助于預(yù)先制作的多媒體教學(xué)軟件來開展的教學(xué)活動。它使原來“一支粉筆,一塊黑板”的課堂教學(xué)模式融入了圖形、影像、動畫等多種媒體,借以同時調(diào)動學(xué)生視、聽、說等多種感官,使學(xué)生長期保持注意力,并在最佳的情境中學(xué)習(xí),從而達(dá)到教學(xué)的最佳效果。本文論述了原子物理教學(xué)的特點,闡述了多媒體教學(xué)在原子物理教學(xué)中的優(yōu)勢與不足之處,并針對不足之處給予建議。

一 原子物理教學(xué)的特點

原子物理是研究原子的結(jié)構(gòu)、核外電子的運動規(guī)律及相互作用的一門學(xué)科。原子物理學(xué)的發(fā)展始于19世紀(jì)末期人類對x射線、放射性和電子的發(fā)現(xiàn),這三大發(fā)現(xiàn)向人們充分表明:原子并不是最小單元,是可以繼續(xù)分割的。緊接著從湯姆遜研究原子具有的“西瓜模型”到盧瑟福提出的“核式結(jié)構(gòu)模型”到玻爾、索末菲的軌道理論再到量子力學(xué),都使得人類對微觀世界的認(rèn)識不斷逼近客觀實際,而每一階段的發(fā)展成果都離不開實驗事實以及理論的驗證,這就注定原子物理在教學(xué)過程中要先建立模型,并根據(jù)模型講述大量的實驗依據(jù),最后再從理論上進(jìn)行推導(dǎo)證明。

二 多媒體在原子物理教學(xué)中的優(yōu)勢

1 利用仿真實驗,激發(fā)學(xué)生興趣。

愛因斯坦曾說過:興趣是最好的老師。學(xué)生的思維活動是建立在濃厚的興趣和豐富的情感基礎(chǔ)上的。興趣是調(diào)動學(xué)生積極思維、探求知識的內(nèi)在動力。原子物理是建立在大量的實驗基礎(chǔ)之上的,但由于受到實驗環(huán)境和實驗條件的影響,在原子物理教學(xué)過程中,很難現(xiàn)場演示出這些基礎(chǔ)實驗。這勢必導(dǎo)致學(xué)生學(xué)習(xí)時很難接受一些實驗現(xiàn)象。如果此時,在原子物理教學(xué)中借助多媒體教學(xué),利用計算機多媒體技術(shù)中的視頻為學(xué)生展示整個仿真實驗過程,通過對仿真實驗的觀察和理解,學(xué)生便可以把原來抽象的東西變得直觀化,從而對實驗原理、實驗?zāi)康囊约皩嶒灲Y(jié)果得以更深刻的理解和掌握。

2 突出重、難點,便于學(xué)生掌握。

課堂教學(xué)的一個重要步驟是突出重、難點,便于學(xué)生掌握。教師通常采用板書,加重語氣或反復(fù)強調(diào)來予以突出。但原子物理教學(xué)內(nèi)容頗多,文字?jǐn)⑹鲱H長,知識點及其零碎,此時學(xué)生難免注意力不集中,影響教學(xué)效果,但如果使用多媒體教學(xué)突出重、難點則會變得方便。我們可以采用加大字體、變換字體顏色或設(shè)置動畫等多種手段突出重、難點內(nèi)容來吸引學(xué)生的注意力,直觀、省時、明了,且事半功倍。

3 提高效率,增強綜合能力。

由于原子物理在教學(xué)時前后連貫性很強,在講到后面知識時。往往要用到前面所學(xué)的內(nèi)容,所以在用多媒體教學(xué)時,便可以利用其優(yōu)勢,在制作多媒體課件時,把所有的授課內(nèi)容做成一張張幻燈片,上課時不但能按順序播放,而且還可以通過“超級鏈接”的功能,看到前面播放過的幻燈片以達(dá)到前后融會貫通的目的,甚至可以鏈接到網(wǎng)上。這不僅可以節(jié)省大量的板書時間,而且大大地擴展了課堂教學(xué)的內(nèi)容,使學(xué)生在有限時間里學(xué)到更多的知識,從而提高綜合能力。

三 多媒體在原子物理教學(xué)中存在的不足之處

1 信息過量,展示速度過快。

由于受到課時的限制,原子物理教學(xué)的每次授課容量都很大,這使得多媒體教學(xué)包含信息量大、展示方便快捷的優(yōu)勢發(fā)揮的淋漓盡致。主講教師在制作課件時,往往將與內(nèi)容有關(guān)的所有知識點盡數(shù)羅列。這勢必導(dǎo)致主講教師在授課時因受時間的限制,不自覺地加快課堂教學(xué)速度,而忽視學(xué)生的接受能力,使得整個教學(xué)過程就像“走馬觀花”一樣,對所學(xué)內(nèi)容印象不深刻,從而達(dá)不到預(yù)期的效果。

2 依據(jù)大量仿真實驗,干擾學(xué)生創(chuàng)新性思維。適量的仿真實驗在原子物理教學(xué)中可以激發(fā)學(xué)生興趣,使學(xué)生對一些物理概念理解的更加深刻和透徹。但是,仿真實驗畢竟是理想化的,它忽略了一切外界

轉(zhuǎn)貼于

環(huán)境的影響,使得實驗朝著預(yù)期的方向發(fā)展,相比于學(xué)生自己動手的操作實驗。缺乏必要的真實性,達(dá)不到鍛煉學(xué)生動手能力的目的,同時也干擾了學(xué)生創(chuàng)新性的思維。

篇10

關(guān)鍵詞:半導(dǎo)體物理;教學(xué)改革;教學(xué)效果

作者簡介:劉德偉(1979-),男,河南濮陽人,鄭州輕工業(yè)學(xué)院物理與電子工程學(xué)院,講師;李濤(1977-),男,河南淮陽人,鄭州輕工業(yè)學(xué)院物理與電子工程學(xué)院,講師。(河南 鄭州 450002)

中圖分類號:G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:1007-0079(2013)34-0085-02

半導(dǎo)體物理是半導(dǎo)體科學(xué)的理論基礎(chǔ),是電子科學(xué)與技術(shù)、微電子學(xué)等專業(yè)重要的專業(yè)基礎(chǔ)課,其教學(xué)質(zhì)量直接關(guān)系到后續(xù)課程的學(xué)習(xí)效果以及學(xué)生未來的就業(yè)和發(fā)展。然而,由于半導(dǎo)體物理的學(xué)科性很強,理論較為深奧,涉及知識點多,理論推導(dǎo)繁瑣,學(xué)生在學(xué)習(xí)的過程中存在一定的難度。因此,授課教師必須在充分理解半導(dǎo)體物理,熟悉半導(dǎo)體工藝和集成電路設(shè)計的基礎(chǔ)上,結(jié)合教學(xué)實際中存在的問題,優(yōu)化整合教學(xué)內(nèi)容,豐富教學(xué)手段,探索教學(xué)改革措施,培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,提高半導(dǎo)體物理課程的教學(xué)質(zhì)量。

一、半導(dǎo)體物理課程特點及教學(xué)中存在的主要問題

鄭州輕工業(yè)學(xué)院采用的教材為劉恩科主編的《半導(dǎo)體物理學(xué)》(第七版,電子工業(yè)出版社),該教材是電子科學(xué)與技術(shù)類專業(yè)精品教材。[1]結(jié)合教材特點與教學(xué)實踐,半導(dǎo)體物理課程教學(xué)過程中存在的主要問題與不足[2]可歸納如下:

1.教材內(nèi)容知識點多,理論性強

半導(dǎo)體物理課程前五章為理論基礎(chǔ)部分,主要講述了半導(dǎo)體中的電子狀態(tài)、雜質(zhì)和缺陷能級、載流子的統(tǒng)計分布、半導(dǎo)體的導(dǎo)電性與非平衡載流子,在此基礎(chǔ)上闡述了電子有效質(zhì)量、費米能級、遷移率、非平衡載流子壽命等基本概念;分析了狀態(tài)密度、分布函數(shù)、載流子濃度以及遷移率與雜質(zhì)濃度、溫度的關(guān)系。課程涉及理論知識較深,易混淆知識點較多,數(shù)學(xué)公式推導(dǎo)復(fù)雜,很多基本概念及數(shù)學(xué)公式要求學(xué)生掌握量子力學(xué)、固體物理、熱力學(xué)統(tǒng)計物理和高等數(shù)學(xué)等多門基礎(chǔ)學(xué)科的理論知識。因此,學(xué)生在前期學(xué)習(xí)中,在相關(guān)知識點上難以銜接,對相關(guān)理論的掌握存在一定困難。

2.傳統(tǒng)教學(xué)模式難以理論聯(lián)系實際

半導(dǎo)體物理課程后八章主要介紹了半導(dǎo)體基本器件的結(jié)構(gòu)與性能,半導(dǎo)體的光、電、熱、磁等基本性質(zhì)。如pn結(jié)電流電壓特性及電容、擊穿電壓與隧道效應(yīng)、肖特基接觸與歐姆接觸;半導(dǎo)體表面與MIS結(jié)構(gòu)、表面電場對pn結(jié)性能的影響;半導(dǎo)體異質(zhì)結(jié)構(gòu)及半導(dǎo)體激光器等。由于這部分內(nèi)容主要闡述半導(dǎo)體的實際應(yīng)用,僅僅從課本上學(xué)習(xí)相關(guān)知識,難以理論聯(lián)系實際,對于沒有接觸過半導(dǎo)體制備工藝的學(xué)生而言,就會覺得內(nèi)容枯燥,課堂乏味。

3.教材內(nèi)容無法追蹤科技前沿

現(xiàn)代半導(dǎo)體技術(shù)日新月異,發(fā)展迅速,例如在半導(dǎo)體照明、半導(dǎo)體激光器、探測器、太陽能電池等領(lǐng)域都獲得了重大研究成果,研究領(lǐng)域不斷拓展,新的理論不斷涌現(xiàn),與化學(xué)、醫(yī)學(xué)、生物等學(xué)科之間的交叉和滲透越來越強,極大地豐富了半導(dǎo)體物理的教學(xué)內(nèi)容。而半導(dǎo)體物理教材內(nèi)容的更新相對較慢,因此,如何在有限的課時內(nèi)既要講授教材內(nèi)容,又要穿插相關(guān)科技前沿是一個值得深入探討的問題。

二、半導(dǎo)體物理課程教學(xué)改革措施

基于以上分析,半導(dǎo)體物理課程對授課教師要求較高,如何在有限的課堂教學(xué)過程中將大量的知識講解清楚,需要教師積極探索新的教學(xué)模式,針對課程特點與教學(xué)現(xiàn)狀,通過不斷實踐克服存在的問題與不足,采用多樣化的教學(xué)手段,優(yōu)化整合教學(xué)內(nèi)容,狠抓教學(xué)環(huán)節(jié),使學(xué)生較好地理解并掌握相關(guān)知識,為后續(xù)課程的學(xué)習(xí)打下良好的基礎(chǔ)。[3]

1.優(yōu)化整合教學(xué)內(nèi)容

由于現(xiàn)代半導(dǎo)體技術(shù)發(fā)展極為迅速,研究方向不斷拓展,相關(guān)知識更新較快。因此,授課教師應(yīng)與時俱進(jìn),關(guān)注科技前沿與研究熱點,合理安排教學(xué)內(nèi)容。結(jié)合電子科學(xué)與技術(shù)專業(yè)其它課程的教學(xué)內(nèi)容,在保持課程知識結(jié)構(gòu)與整體系統(tǒng)性的同時,對教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行合理取舍,壓縮與其他課程重疊的內(nèi)容,刪除教材中相對陳舊的知識,密切跟蹤科技前沿與研究熱點,適當(dāng)增加新的理論,補充重要的半導(dǎo)體技術(shù)發(fā)展史,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情,培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)精神。例如壓縮教材中第一章固體物理課程已經(jīng)詳細(xì)講解過的能帶理論內(nèi)容,將授課時間由原來的8學(xué)時壓縮至6學(xué)時;在講解半導(dǎo)體光學(xué)特性時,結(jié)合半導(dǎo)體光電子學(xué)的研究前沿,增加該部分內(nèi)容所涉及的研究領(lǐng)域與最新技術(shù),如半導(dǎo)體超晶格、量子阱等方面的內(nèi)容;在講述MIS結(jié)構(gòu)的C-V特性時,補充C-V特性的研究意義,介紹半導(dǎo)體表面特性對集成芯片性能的影響,鼓勵學(xué)生查閱總結(jié)利用C-V特性研究半導(dǎo)體表面的方法;在講授半導(dǎo)體元器件的結(jié)構(gòu)及性能時,適當(dāng)補充半導(dǎo)體器件的制備工藝,播放一些半導(dǎo)體器件的制備視頻,讓學(xué)生結(jié)合某種半導(dǎo)體器件分析其結(jié)構(gòu)與性能;在講解半導(dǎo)體異質(zhì)結(jié)構(gòu)時,先讓學(xué)生了解pn結(jié)種類,然后對比同質(zhì)結(jié)與異質(zhì)結(jié)的異同,最后讓學(xué)生掌握異質(zhì)結(jié)的電流電壓特性,通過增加半導(dǎo)體激光器的發(fā)展史,即從第一支同質(zhì)結(jié)半導(dǎo)體激光器只能在低溫下發(fā)射脈沖激光到現(xiàn)在的異質(zhì)結(jié)激光器的優(yōu)異性能,讓學(xué)生充分認(rèn)識到半導(dǎo)體物理是現(xiàn)代半導(dǎo)體技術(shù)發(fā)展的理論基礎(chǔ),是科技創(chuàng)新的力量源泉。通過介紹科技前沿與研究熱點,指導(dǎo)學(xué)生查閱相關(guān)文獻(xiàn),擴大學(xué)生的知識面,提高學(xué)生學(xué)習(xí)的積極主動性。

2.突出重點,分化難點,強調(diào)基本概念與物理模型

半導(dǎo)體物理課程涉及到的基本概念和物理模型較多,僅憑教材中的定義理解這些概念和模型,學(xué)生很難完全掌握。在講解深奧的物理模型時,教師應(yīng)運用恰當(dāng)?shù)念惐?,通過生動形象的事例對比分析,加深學(xué)生對物理模型的理解,增加學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。例如教材中半導(dǎo)體載流子濃度的計算既是難點又是重點,學(xué)習(xí)中涉及到狀態(tài)密度、玻爾茲曼分布函數(shù)、費密分布函數(shù)以及載流子濃度等為較容易混淆的概念。為了幫助學(xué)生理解,教師可以通過教學(xué)樓里面的學(xué)生人數(shù)與半導(dǎo)體中的電子數(shù)目進(jìn)行類比:不同樓層的教室對應(yīng)不同的能帶,教室座位數(shù)對應(yīng)能態(tài)的數(shù)目,教室的學(xué)生人數(shù)就相當(dāng)于半導(dǎo)體中的電子數(shù)目,這樣,計算半導(dǎo)體電子濃度的問題就與計算教室單位空間內(nèi)學(xué)生人數(shù)的問題非常類似。通過這種生動形象的類比,學(xué)生很容易明白半導(dǎo)體中的能態(tài)密度就相當(dāng)于教室單位空間的座位數(shù),而半導(dǎo)體中的電子在能級上的占據(jù)幾率就對應(yīng)于教室內(nèi)學(xué)生的入座情況。半導(dǎo)體中的電子在能級上的占據(jù)概率需要滿足波爾茲曼分布函數(shù)或費米分布函數(shù),而分布函數(shù)的確定取決于費米能級的位置,當(dāng)分布函數(shù)確定后,單位能量間隔內(nèi)的電子數(shù)目就可以通過簡單的微積分計算出來。

另外,半導(dǎo)體物理課程中理論推導(dǎo)和數(shù)學(xué)上的近似處理較多,繁瑣的公式推導(dǎo)增加了學(xué)生對物理模型的理解。如果教師在教學(xué)過程中能適當(dāng)?shù)匕盐锢砟P秃凸酵茖?dǎo)分開,正確處理兩者之間的關(guān)系,分別從物理和數(shù)學(xué)兩方面尋找攻克這些難點的途徑,使學(xué)生在徹底理解物理模型的基礎(chǔ)上掌握理論推導(dǎo)。例如教材中有關(guān)n型半導(dǎo)體載流子濃度的內(nèi)容安排如下:首先根據(jù)雜質(zhì)半導(dǎo)體的電中性條件,推導(dǎo)出一個包含費米能的表達(dá)式,然后根據(jù)雜質(zhì)電離情況分為低溫弱電離區(qū)、中間電離區(qū)、強電離區(qū)、過渡區(qū)以及高溫本征激發(fā)區(qū),最后再根據(jù)不同電離區(qū)的特點進(jìn)行討論與近似處理。所涉及到的物理模型相對簡單,但分區(qū)討論和近似處理部分篇幅較長。如果運用傳統(tǒng)教學(xué)模式,學(xué)生很容易沉浸在復(fù)雜的數(shù)學(xué)公式推導(dǎo)之中,難以透徹理解物理模型。如果教師在授課過程中先讓學(xué)生了解該部分內(nèi)容的整體安排,理解物理模型,再分析各溫區(qū)的主要特點,最后總結(jié)規(guī)律,通過數(shù)學(xué)推導(dǎo)得出結(jié)論,就能很好地提高教學(xué)效果。

3.溫故知新,適時比較,加強各章節(jié)之間的聯(lián)系

對于課堂上剛剛講授過的知識,學(xué)生并不一定能夠完全掌握,此時教師應(yīng)該結(jié)合半導(dǎo)體物理課程的特點,在教學(xué)過程中做到溫故知新,適時比較,加強不同章節(jié)之間知識點的聯(lián)系。例如pn結(jié)是半導(dǎo)體器件的基本單元,如日常生活中常見的激光器、LED、整流器、調(diào)制器、探測器、太陽能電池等。在講授該章內(nèi)容時,如果教師以pn結(jié)為主線將教材中不同章節(jié)之間的內(nèi)容有機聯(lián)系起來,學(xué)生就會從整體上進(jìn)一步了解半導(dǎo)體物理課程的教學(xué)內(nèi)容。只有在教學(xué)過程中不斷加強各章節(jié)知識點之間的聯(lián)系,學(xué)生才能完全掌握半導(dǎo)體器件的基本原理,為以后從事半導(dǎo)體行業(yè)打下堅實的基礎(chǔ)。再如所選教材中有關(guān)半導(dǎo)體載流子濃度的計算,分為非簡并半導(dǎo)體和簡并半導(dǎo)體兩種情況。在講述后者時,教師通過對比分析非簡并半導(dǎo)體和簡并半導(dǎo)體在概念上有何異同,再引導(dǎo)學(xué)生比較簡并半導(dǎo)體與非簡并半導(dǎo)體載流子濃度的計算公式,學(xué)生就會意識到二者的主要區(qū)別就是分布函數(shù)不同,在計算簡并半導(dǎo)體載流子濃度時,雖然分布函數(shù)替換后導(dǎo)致積分變復(fù)雜,但只是數(shù)學(xué)處理的方法不同,兩者的物理思想?yún)s完全一致。通過這樣的比較學(xué)習(xí),學(xué)生對非簡并半導(dǎo)體與簡并半導(dǎo)體以及玻爾茲曼分布函數(shù)與費米分布函數(shù)的理解就會更加深入。

三、結(jié)束語

通過以上教學(xué)改革措施,培養(yǎng)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,增加了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性,提高了半導(dǎo)體物理課程的課堂教學(xué)效果,為學(xué)生后續(xù)專業(yè)課程的學(xué)習(xí)奠定了扎實的基礎(chǔ)。

參考文獻(xiàn):

[1]劉恩科,朱秉升,羅晉生.半導(dǎo)體物理學(xué)[M].北京:電子工業(yè)出版社,2011.