高中物理绪论课设计(精选5篇)
高中物理绪论课设计 篇1
通常而言,在大学本科教学过程中,每一门课程都会以绪论课的讲授开始。这是因为绪论课一般会介绍该课程的主要内容,及其在整个学科中的地位等,从而让学生对这门课程有一个整体性的认识,进而帮助学生在接下来的学习中能更好地掌握相关知识、建立信心、激发兴趣[1,2,3]。
对于物理学本科专业来说,其专业课程尤其是核心专业课程通常是关于一个领域的一整套理论体系的综合,而这其中又包含了许多较为复杂的理论,学习的难度非常高。因此,学生在学习的过程中,往往只知道一个个单独的理论,而无法将这些理论放到整个课程中去进行理解,缺乏一种系统化、整体化的认识,非常容易陷入一种“不识庐山真面目”的窘境。那么,绪论课的教学就显得尤为重要,因为如果绪论课的教学效果好,就能够使得学生对该课程形成较为清晰的整体化认识,在接下来的学习中,只需将所学的知识点“对号入座”即可。这样既可以帮助学生更好地掌握相关知识,同时也能使学生建立学习信心、激发学习兴趣。本文将以物理学本科专业中理论性较强的一门课——《固体物理学》为例,介绍该课程绪论课教学的思考和设计,为本专业教师的教学工作提供一定的参考和借鉴。
一、找准目标,认清“山头”——从研究对象谈起
物理学本科专业课程往往理论性较强,理解较为困难,这就导致许多学生在花了许多精力去理解和掌握某些具体的理论之后,却又顾此失彼,不知道这些理论到底有什么意义,能够解决什么问题。因此,在课程伊始就应帮助学生找准目标,让他们认清该课程研究的对象和要解决的问题是什么。以《固体物理学》为例,可以首先以设问的方式提出以下3个问题:1.什么是物理学?2.什么是固体?3.什么是固体物理学?这三个问题循序渐进,引导学生通过回答问题的方式了解本课程的研究对象,从而加深其印象。
针对第一个问题,我们要牢牢抓住物理学研究的是物质的三个基本要素:结构、相互作用、运动规律。并由此展开进行具体介绍,如物理学对物质结构的研究所包含的时间、空间尺度;四大基本相互作用以及由此所衍生的各种作用;典型的运动及其规律等。
针对第二个问题,可以分类列举一些实物,包括固体、液体、气体和等离子体等等。然后从存在状态上找出它们的区别,进而说明是组成这些物质的粒子排列结构的不同而导致它们状态上的差别。最后说明固体的结构特征,即在固体中,各种粒子(包括原子、分子或离子等)紧密地结合在一起,粒子无法自由移动,只能在平衡位置附近作微小振动。
回答了前面两个问题,第三个问题就顺理成章了,可以请学生自己来进行概括,即固体物理学是研究固体的结构及其组成粒子(原子、离子、分子、电子等)之间相互作用与运动规律,以阐明其性能和用途的学科。需要注意的是,这里我们仍然要强调三个基本要素,即固体的结构、其组成粒子的相互作用和运动规律。
二、建立知识框架,制定“登山路线”——从研究对象到课程安排
基于前面的讨论,我们首先围绕固体的结构进行展开。考虑到该课程针对本科学生,依据教学大纲,关于固体的结构本课程仅针对单晶体的结构进行讨论。因此,要说明根据结构的不同,固体的分类情况,并可以适当配合相应的图片或模型进行演示,以激发学生的兴趣。随后说明本课程的第一部分即讨论单晶体的结构及其相关的问题,包括晶体的几种基本结构、对称性特征、描述方法(点阵、格矢、晶列、晶面、倒格子等)以及测量方法(X射线衍射)等。
第二个方面即固体的组成粒子的相互作用,其根本起源仍然是电磁相互作用,即各原子最外层电子间,或它们与带电离子间的相互作用。这些相互作用又可以分为金属键、共价键、离子键、范德瓦尔斯键和氢键等,而这些作用又会导致晶体结合能的变化。上述相关内容会在课程的第二部分“晶体的结合”中讨论。
课程的第三个部分即要讨论这些组成粒子的运动规律,它决定着固体的力、热、电、磁和光等宏观物理性质,主要包括晶格的运动和电子的运动。晶格的运动方面主要讨论晶格的热振动及晶体的热力学性质,这部分内容将以几种晶体结构模型为例,将晶格振动用波来描述,讨论其色散关系和由此所决定的热力学性质。而电子的运动方面主要讨论电子的能带理论,以及该理论对绝缘体、半导体和导体中电子运动规律的描述。此外,还会介绍金属中自由电子的运动规律及其性质。上述这些内容都将在本课程中分章节进行讨论。
为了让学生更直观地了解这三个要素对固体性质影响,可以列举以下几个典型的示例进行说明。首先,以石墨和金刚石为例,它们虽然是由同种粒子组成,但由于其结构和相互作用方式不同,从而导致其宏观物理性质有较大差异(硬度、导电性等)。然后,以金刚石和单晶硅为例,尽管它们的结构和相互作用方式都相同,但其运动规律不同(禁带宽度不同,导致电子从满带跃迁至空带从而形成导带的难易程度不同),也会导致其性质的不同(导电性)。综上所述,固体的宏观物理性质是由上述三个基本要素共同决定的。
三、回顾丰硕成果,欣赏“绝顶风光”——固体物理学地位及相关应用研究简介
了解本课程在整个学科中的重要地位,以及大师们的相关工作,不仅能开拓学生的视野,同时也能极大地激发他们的学习兴趣。基于此,可以在绪论课的最后一个部分介绍固体物理学在整个物理学科中的地位以及相关的应用和研究工作,尤其是获诺贝尔奖的工作进行简单介绍。
关于固体物理学的地位,由于在自然界的矿物中,晶态物质占到98%以上,因此固体物理学的研究范围非常的广泛,包括:金属、半导体、电介质、磁性物质、发光材料等的各种性质;发展新材料新器件,及制备材料和器件的新工艺和新理论;承担着许多重要的理论课题,如超导理论、多体理论、非晶态理论、表面理论、催化的微观理论、断裂微观理论、强光与物质相互作用理论等等。
此外,以固体物理学为基础,还发展出了许多分支学科,比如金属物理学、半导体物理学、超导物理学、电介质物理学、铁磁性物理学等等。并且固体物理学在该某些领域的应用,也使得这些领域得以蓬勃发展,如:大批新型合金的制备(耐高温高压、耐辐射材料)促使了航空、航天和原子能工业的发展;半导体的发现(晶体管、集成电路的基本组成)促使电子计算机和电子技术的发展,从而造就了今天的信息时代。因此可以说,固体物理学不论是在理论还是在应用方面都有着举足轻重的地位。
通常而言,诺贝尔奖获奖工作都是该领域具有里程碑意义的工作,下面将其中与固体物理学相关的获奖工作进行简单介绍如下:
1.1996年诺贝尔化学奖,罗伯特·柯尔、哈罗德·克罗托爵士和理查德·斯莫利因发现富勒烯而获奖(固体结构和性质)。
2.1997年诺贝尔物理奖,朱棣文、克洛德·科昂-唐努德日和威廉·菲利普斯因发展了用激光冷却和捕获原子的方法而获奖(使原子以一种新的方式作用而结合的方法)。
3.1998年诺贝尔物理奖,罗伯特·劳夫林、施特默和崔琦因发现了电子在强磁场中的分数量子化的霍尔效应而获奖(粒子新的运动规律所致的奇异性质)。
4.2000年诺贝尔物理奖,若雷斯·阿尔费罗夫和赫伯特·克勒默因发展了用于高速电子学和光电子学的半导体异质结构而获奖,以及杰克·基尔比因在发明集成电路中所做的贡献而获奖(固体中电子的运动规律所致的奇异性质及其应用)。
5.2003年诺贝尔物理奖,阿列克谢·阿布里科索夫、维塔利·金兹堡和安东尼·莱格特因对超导体和超流体理论做出的先驱性贡献而获奖(电子的运动规律所致的奇异性质)。
6.2007年诺贝尔物理奖,艾尔伯·费尔和彼得·格林贝格因发现巨磁阻效应而获奖(电子的运动规律所致的奇异性质)。
7.2009年诺贝尔物理奖,高锟和威拉德·博伊尔因在光学通信领域光在纤维中传输方面的突破性成就而获奖,以及乔治·史密斯因发明半导体成像器件电荷耦合器件CCD而获奖(电子的运动规律所致的奇异性质及应用)。
8.2010年诺贝尔物理奖,安德烈·海姆和康斯坦丁·诺沃肖洛夫因在二维石墨烯材料的开创性实验而获奖(固体的结构和性质)。
9.2014年诺贝尔物理奖,赤崎勇、天野浩和中村修二因高亮度蓝色发光二极管而获奖(固体结构及其电子的运动规律)。
因为课程时间的关系,上述内容仅选择了近20年的获奖工作进行介绍。通过这样的设计,可以给学生一种“绝顶风光无限好”的感觉,从而激发他们的学习热情和进取心。
总的来说,尽管物理学本科专业课程理论性较强,学习难度较大,但在绪论课讲授过程中,通过合理的设计,必将能够帮助学生将知识形成体系,并激发学习的兴趣,让学生体会物理学之美[4]。
参考文献
[1]郝延明.发挥绪论课的作用提高“大学物理”教学质量[J].中国轻工教育,2011,(1):95-96.
[2]母小云,etal.应用型本科院校大学物理绪论课教学探讨[J].青年与社会·中外教育研究,2010(3):60-61.
[3]殷勇.大学物理绪论课教学的重要性及其设计方案[J].学理论,2010(32):345-346.
[4]张晋鲁,etal.物理学中的美育和人文文化[J].伊犁师范学院学报:自然科学版,2009(1):17-19.
高中物理绪论课设计 篇2
一、教学目标
(1)
(2)
(3)
(4)了解物理学对人类文明、社会进步的影响; 认识物理学在科学中的基础地位; 知道高中物理学习的基本要求; 知道高中物理与初中物理在内容与方法上的区别
1、知识与技能
2、过程与方法
积极观察、提出问题及分析问题,进行物理学方法的训练。
3、情感、态度与价值观
(1)激发对物理学的兴趣;
(2)鼓舞士气,树立学习自信心。
二、教学重点
激发学生兴趣,调动学生学习积极性;培养学生对老师的信任,建立良好的师生关系,开阔学生的视野,以及让学生对高中物理的学习方法有一定的认识。
三、教学用具
视频资源多媒体设备等。
四、教学过程
教师:自我介绍。祝贺同学们升入高中阶段学习。我很高兴能教你们的物理课,我愿意和大家一起学习高中物理这门课程。第一节物理课是绪论课,题目是:物理学与人类文明。在初中,大家已经学习了一些物理知识和科学方法。进入高中之后,大家将会见到更为丰富多彩的物理现象,利用科学研究的方法,学到物理知识,增进对科学感情。
1、物理学的基础地位及对人类文明、社会进步的影响
教师:现在,让我们来观看一个短片,让大家概要了解一下物理学研究哪些问题,它与其他科学和技术的关系,以及它对人类文明所起的作用。
(播放视频,要求学生注意以上三个方面)
学生:(观看视频之后,请同学说说以上三个方面)
教师:(总结)物理学,研究物质存在的形式,以及它们的性质和运动规律。物理学的发展,促进了技术的进步,现代物理学更是成为高新科技的基础。物理学的发展促成了技术的革新(三次科技革命:蒸汽技术革命和电力技术革命,信息技术革命),改变了人类的生产和生活方式,推动了社会的进步。
2、高中物理学习的基本要求
教师:生活中有很多有趣的现象,都可以利用物理学的知识来解释(彩虹、月食)。日常的很多生活用具,都是基于物理学原理来制作的(电冰箱、电磁炉)。我们学习了物理学之后,不但可以用来解释一些物理现象,还可以自己设计一些有趣的实验。
学习物理,需要做好以下几方面:认真阅读,学会自学(重点是理解掌握物理问题叙述过程中的“过程与方法”);认真听讲,独立思考(思考的重要内容也是物理现象发生的原因及过程,独立思考不是说就是一个人躲起来苦思冥想,而是在与人交流讨论时要有自己的观
点);做好实验,做好练习(通过练习,可以巩固学习的所得,也会找出自己学习的不足之处,然后进行弥补改进,使自己的学习水平不断提升)。
教师:这节绪论课,主要同大家介绍了物理学与人类文明的关系。课上演示了几个小实验,希望能让大家提起兴趣,让大家将物理学这门课程学好。
大学物理绪论课教学探索 篇3
一、深层次认识物理学
虽然学生从初中就开始学习物理, 但究竟什么是物理学, 物理学研究什么, 很多学生都回答不上来, 可见学生对物理学的认识还没有达到一定的深度。绪论课要让学生深层次认识物理学, 明确物理学的研究对象及研究范围。
物理学是研究万“物”之“理”的科学。“物理”, 英文词“physics”来源于希腊文, 原义是自然。中文中“物”的含义为“物质的结构、性质”, “理”是“物质运动、变化的规律”。物理学是一门基础自然科学, 它所研究的是物质世界最基本的结构、最普遍的相互作用、最一般的运动规律。其中最普遍的四种相互作用是引力相互作用、电磁相互作用、强相互作用和弱相互作用。物理学研究的时空领域极为宽广, 在空间尺度上从小到质子的半径10 ~ 15m, 大到天体的距离1026m;在时间尺度上从短到不稳定粒子的寿命10 ~ 25s , 长到质子的寿命1039s。物理学研究的对象从微观到宏观、从低速到高速、从简单系统到复杂系统、从有序到无序。物理学发展了两千多年, 一般来说, 物理学理论可以分为五大块: 经典力学、热力学、电磁学、相对论和量子力学。前三块高中已经介绍过, 研究的是宏观、低速的物体运动和变化的规律。相对论研究的是宏观、高速的物体运动和变化的规律, 而量子力学则研究微观粒子运动的理论。另外, 对事物分析的角度可以是多样的, 按照研究的方法, 物理学又可分为: 理论物理、实验物理和计算物理。
二、体会物理学的重要性
( 一) 通过回顾物理学发展的过程, 让学生体会物理学的重要性。物理学经历了三次突破, 每一次都推动了科学技术的发展, 促进了人类文明的进步。第一次突破是在17、18 世纪, 由于牛顿力学的建立和热力学的发展, 引发了第一次工业革命。蒸汽机的广泛使用, 把人类从繁重的体力劳动中解放出来, 使人类社会进入了机械化时代。第二次突破发生在19 世纪, 由于电磁场理论的建立, 导致了电机、电话、电报等的发明和应用, 引起了第二次工业革命, 从而把人们带入了电气化时代。第三次突破是20 世纪以来, 由于相对论和量子力学的建立, 微观物理方面的重大突破开创了微电子工业, 引发了第三次产业革命, 世界开始进入信息时代。
( 二) 通过介绍物理学在各个领域的广泛应用, 让学生感受物理学的重要性。例如, 生物学里用到的电子显微镜、X射线衍射; 化学里的能量守恒和转化定律、原子的电子壳层结构;天文学里利用万有引力定律测天体质量和密度; 医学里核磁共振、超声波、激光; 环境学里静电除尘、太阳能; 经济学中套用玻尔兹曼- 吉布斯定理来分析货币、财产的分布; 农业上利用磁场促进农作物的生长, 利用静电场提高农作物的产量等等。另外, 教师还可以根据学生的专业详细介绍物理学原理在其专业上的应用, 提高学生学习大学物理的兴趣。
三、培养学生的科学探索意识
虽然目前物理的知识和方法已经渗透到我们生活的方方面面, 利用物理学知识可以解释很多现象, 物理学的发展改变了人类的生产和生活方式, 但物理学仍然存在着不少极其重大的未解决的问题。绪论课可以举一些学生能听懂的困扰物理学的难题, 比如高温超导、纳米技术、量子计算机、能源危机等等。通过介绍这些物理学界亟待解决的难题, 培养学生的科学探索意识, 让学生感受到人类对物质世界的认识是永无止境的, 科学的脚步永远不会停下来。
例如人类对于微观世界基本粒子的研究。“原子”的英文单词是“atom”, 来源于希腊文, 原义是“不可分割的”。可见最早人们认为原子就是构成物质的最小单元。后来科学家发现原子是由原子核和核外电子构成, 而原子核又可分为质子和中子。通过对粒子物理的研究, 人们又发现质子、中子并不是粒子存在的最小形式。1964 年, 美国物理学家盖尔曼提出了质子和中子是由更基本的单元夸克组成的。1995年, 美国费米国家实验室发现了顶夸克。随着人类对微观结构的认识不断发展, 又有微观粒子被发现, 例如前子、弦子。到底什么才是物质最基本的单元目前还尚不清楚。
四、明确大学物理与高中物理的差异
中学物理已就物理学的基础知识作了介绍。通过目录学生会发现, 书中的力学、热学、电磁学和光学等内容, 中学已经学过了。不少学生就会简单地认为大学物理是高中物理内容的重复, 在学习过程中丧失积极性, 没有兴趣, 缺乏动力。因此, 绪论课一个重要的内容就是要让学生明确大学物理与高中物理的差异, 让学生知道大学物理的内容不是中学内容的重复或简单的扩展, 而是在概念上深化, 是从特殊过渡到一般, 是螺旋式的上升。
与大学物理相比, 中学物理侧重知识性介绍, 主要限于均匀不变的、恒定的物理现象的分析研究, 其数学工具为代数几何。大学物理则以高等数学为工具, 讨论一般的物理现象以及其遵循的规律, 研究对象为非均匀的、变化的物理问题。另外, 高中物理对某些问题只是定性了解, 而大学物理则要对其进行定量的分析。绪论课上教师可以举浅显易懂的例子让学生认识到大学物理与高中物理的差异。例如中学里已经学过功的表达式, 它是指力乘以物体在力的方向上通过的位移。注意这个公式里面力是指恒力, 如果是变力的情况, 那就要用到微积分的思想方法。把研究对象划分成许多个小微元, 每个微元上面都看成恒力。同样, 我们还会利用微元法的思想将点电荷模型过渡到连续带电体模型。在大学物理中采用微积分方法来分析问题, 目的就是选取微元后, 在微元范围内能把复杂问题近似成简单、可研究的问题。绪论课要让学生知道尽管学习内容并不陌生, 但是要以初学者的心态去认真学习, 有时还需要放弃一些中学时期形成的观念。这样, 展现在学生眼前的将是一个全新的物理世界。
五、介绍物理学的研究方法
物理学科是包含科学方法最多、最丰富的学科。在300 种通用科学方法中, 物理学包含170 多种。物理思想、物理研究方法的学习可以培养学生发现和提出问题的能力, 培养学生分析和解决问题的能力。绪论课上给学生介绍物理学的研究方法, 让学生知道作为一名大学生, 不但应该具备一些基础的科学知识, 而且应该具有基本的科学思想和科学方法。
物理学中常见的科学研究方法有观察与实验、假说、类比、归纳与演绎、分析与综合、证明与反驳等等。绪论课上可以先给学生简单介绍几种有代表性的科学方法, 让学生体会科学方法的重要作用。例如抽象法, 抽象法是根据问题的内容和性质, 抓住主要因素, 撇开次要的、局部的和偶然的因素, 建立一个与实际情况差距不大的理想模型来进行研究。比如我们在研究物体机械运动、平动的规律时, 只考虑“质量”、“点”这些主要因素, 忽略物体的“形状”和“大小”, 把物体看作“质点”。而我们在研究转动规律时, “形状”、“大小”、“质量分布”是主要因素, 忽略物体的“变形”, 这时可以把物体看作“刚体”。在物理学中, 所有理想化的模型都是利用抽象法, 例如理想气体、理想流体等。大学物理教学中, 我们要把隐藏在物理学中的方法发掘出来, 要加强科学方法的学习。
总之, 大学物理绪论课是必不可少的, 通过绪论课的教学, 让学生认识到大学物理的重要性, 提高学习大学物理的兴趣, 使学生掌握学习大学物理的正确方法。
参考文献
[1]陆果.基础物理学教程 (上卷) [M].北京:高等教育出版社, 2006
[2]王玉国, 康山林, 赵宝群.大学物理学 (上册) [M].北京:科学出版社, 2013
高中物理绪论课设计 篇4
1. 介绍物理化学概念
很多第一次接触物理化学课的学生不清楚什么是物理化学, 只是从字面上理解, 认为是物理和化学两门学科加在一起。在绪论课上, 教师首先要介绍物理化学的概念, 使学生对物理化学有一个正确的认识。物理化学不是物理加化学, 它是一门学科, 与无机化学、有机化学和分析化学加在一起统称四大化学, 是化学一级学科下的一门二级学科。要回答什么是物理化学要从化学现象和物理现象的联系入手。化学现象和物理现象有着紧密的联系, 化学现象也叫化学反应。在化学反应中总是伴随着种种的物理现象, 比如在化学反应中会放热或吸热;化学反应的容器会发生温度、压力、体积的变化;再如电池中的反应会放电, 等等。物理化学正是从这些物理现象和化学现象的联系入手来研究化学反应普遍规律的一门学科。
2. 介绍物理化学的研究内容
对于新接触的一门学科, 学生首先想了解的是这门学科都包括哪些内容。而在绪论课上把物理化学的研究内容介绍给学生, 并讲明哪些是要重点学习的, 哪些是因为课时的限制而不能在课堂上讲的, 这样就会使学生心里有数, 在以后的学习中做到有的放矢。物理化学内容繁多, 但是归纳起来应该分为三大块:化学热力学、化学动力学、物质结构。化学热力学研究化学反应的方向与限度问题, 重点是热力学的三个定律。化学动力学研究反应速率与反应机理。化学热力学和化学动力学是物理化学的两大支柱, 也是本门课程的重点。物质结构研究宏观性质与微观结构的关系, 对于工科学生来说, 这部分内容理论性很强, 由于课时有限, 不在课堂重点讨论。
3. 介绍物理化学的研究方法
学习物理化学不仅要学习它的知识性的内容, 而且要掌握它的研究方法。授人以鱼, 不如授人以渔, 培养学生的科学的世界观和思维方法比传授具体知识更重要[1]。物理化学区别其他三大化学在于它的理论性特别强。物理化学有三大理论基础:热力学、统计力学、量子力学。这三大力学都属于物理学范畴, 可见要想学好物理化学首先要学好物理。物理化学的实验方法也是以物理方法为主, 物理化学是从物理现象和化学现象的联系入手研究化学反应规律的一门学科, 或者说是以物理现象为切入点来研究化学反应规律的一门学科, 所以在做物理化学实验的时候实际上大部分做的是物理实验, 比如在做实验的时候测量的是温度、压力、体积、旋光度、电导率、电动势等物理量。最后说一下物理化学的所用到的数学方法, 物理化学是一门理论化学, 理论性强就免不了推式子, 物理化学所用到的数学方法主要是演绎法, 演绎法就是从一个普遍的命题出发得出在特定条件下的特定规律, 比如热力学第一定律是一个普遍规律, 把它应用在特定条件下如恒压、恒容等就会得出在这些特定条件下的特定公式, 物理化学中的公式之所以条件苛刻, 是因为在演绎的过程中加入了特定条件。
4. 激发学生的学习兴趣, 鼓励学生克服学习中遇到的困难
要想学习好一门学科首先要对它产生兴趣, 兴趣是最好的老师。在绪论课上, 教师可以举一些生活中的常见的现象, 如为什么自然界中的树木可以长到一百多米?为什么晴朗的天空是蓝色的?为什么水在干净的毛细管中上升而汞却下降?为什么在做豆腐的时候要用卤水?然后告诉学生学习物理化学之后就可以解释这些现象, 这样给学生留下悬念, 也让学生觉得物理化学与实际生活密切相关, 就会对学习产生极大的热情。当然学习光有兴趣和热情还不够, 还要有克服困难的勇气和信心。在学习之前, 学生已经从高年级的同学那里得知物理化学是一门难学的课程, 所以心里难免有畏难情绪, 基础差的学生可能没有学习的信心, 作为教师在绪论课上要鼓励学生克服学习中遇到的困难。榜样的力量是强大的, 教师可以举一些伟大科学家的事迹来激励学生, 如物理化学的创建者之一—荷兰科学家范特霍夫在青年时期就发表了后来被称为划时代的重要论文《空间分子结构》, 起初不被承认, 还受到批判和攻击, 但他没有气馁。此后他在阿姆斯特丹大学狭小、简陋的实验室从事繁重的教学和研究工作, 长达18年之久, 以顽强的毅力克服了许多困难, 终于发表了《化学动力学研究》和《稀溶液理论》等巨著[2]。
5. 传授正确的学习方法
除了要有学习兴趣和克服困难的勇气之外, 要想学好物理化学没有正确的学习方法是不行的。要想掌握正确的学习方法首先要了解物理化学的特点。物理化学和其他三大化学比它有这么几个特点:第一, 公式多, 而且公式应用的条件苛刻;第二, 概念多, 而且很多概念不好理解;第三, 方法多, 物理化学与其他三大化学相比, 它是特别讲究方法的一门学科。学生在学习的过程中不仅要掌握知识性的东西, 而且要掌握它研究问题和解决问题的方法, 从某个意义上说学习方法比学习知识更重要。针对这几个特点教师要帮助学生建立正确的学习方法, 使学生能尽快地进入物理化学的学习状态。首先, 针对公式多、条件苛刻这一特点, 教师要告诉学生, 在记公式的同时一定要记住它所使用的条件, 如果在使用公式的时候条件不正确那么得出的结论就一定是错误的, 而且公式不要死记硬背, 最好理解公式的来龙去脉, 这样就能加深对公式的理解, 也容易记忆。其次, 针对物理化学概念多, 而且很多概念不好理解, 教师要告诉学生要勤于思考, 要理解概念而不是死记硬背。很多概念不是讲完就能理解的, 需要在课后慢慢消化和吸收, 所以需要学生付出更多的时间和精力来学习。再来说说方法多这一特点, 物理化学在研究问题时非常讲究方法。例如, 科学模型方法的使用, 使我们从实际气体中得到理想气体、理想液态混合物、理想稀溶液、热力学可逆过程等。这些模型的建立突出了主要矛盾, 排除次要矛盾的干扰。使我们通过对主要矛盾的研究, 得到一般规律性结论, 再对结论进行修正, 就可以得到实际系统的某些特征或近似的规律。[3]再比如, 热力学中有一个重要的方法, 就是状态函数法, 该方法用于系统状态函数变的计算时, 不关心系统都经历了哪些具体过程, 只关心系统的始终态。用该方法计算某些热力学函数变时, 就会把很复杂的问题简单化。针对方法多这一特点, 教师要告诉学生, 在学习的时候不能只记知识而忽视方法的学习, 方法的学习在某种意义上说比知识的学习更重要, 掌握了物理化学的研究方法对以后的学习和科学研究大有好处。
摘要:本文论述了绪论课教学在物理化学整体教学中的重要地位, 在教学方法上物理化学绪论课应包括以下几方面内容:介绍物理化学的概念、研究内容和研究方法;激发学生学习兴趣, 鼓励学生克服学习中遇到的困难;向学生传授正确的学习方法。
关键词:物理化学,绪论课,教学方法
参考文献
[1]肖十民, 谢家声, 谢逢春.在物理化学教学中突出科学方法的讲授们.化工高等教育, 2003, 77, (3) :68-69.
[2]杨宇.浅谈在物理化学教学中培养大学生的科学素养[J].现代教育, 2010, (11) .
如何讲好《机械设计基础》绪论课 篇5
在实践中发现教学中普遍存在以下几个问题:
1. 这门课程的内容对学生来说是全新的, 虽然在日常生
活中都接触过不同种类的机械及机器, 但是从来没有从专业的角度去分析过。
2.工科的课程都易流于枯燥, 教师如何从一开始就把握好主动性, 让学生一开始就对这门课产生浓厚的兴趣, 将会很大程度上影响课程后续的讲解效果。
3.这门课程的实践性非常强, 学生因为只有很少的实际经验, 将会对课程的学习带来最大的障碍。
作为机械设计基础的第一堂课, 绪论课教学对本门课程的学习起着不可忽视的作用。好的绪论课教学不仅能够使学生了解机械设计基础课程的重要性及课程的目的和性质, 使其对机械设计基础课程产生全面的认识, 并学会学习机械设计基础的科学方法。同时, 形象生动、富有感召力的教学更能激发学生的学习兴趣和学习积极性, 有助于培养学生的创新能力。在第一节绪论课上就把以上的三个问题引发的矛盾解决掉, 将会通过绪论的讲解, 给学生打开一扇通往新知识的大门。
本文就机械设计基础绪论课教学设计、内容组织和教学方法进行探讨, 从以下四个方面入手, 来设计课堂教学。通过课堂实践, 效果很好。
精选开篇的引入问题
在进行常规的教师个人介绍后, 要引入本课程, 首先设计这样几个提问。
1. 自行车在行驶的过程中没有响声, 为什么在自行车下坡的时候或者不蹬的时候反而会有嘎啦嘎啦的响声?
2.火车驱动车轮为什么三个一组, 而不是两个一组。
立足课本, 高于课本
绪论的内容很多, 有粗有精, 在两个课时内要讲清所有的东西是不可能的, 加上学生实际经验有限, 理论性强的东西也接受不了, 讲多了反而会因难以接受和课程的枯燥, 一开始就给学生以很重的心理负担。有必要选择一些内容放在后边的课程中慢慢的进行渗透, 所以对绪论内容的取舍显得特别重要, 在这宝贵的第一节课, 可根据实际教学情况和个人经验重新组合。在这部分不仅要做些删减, 删减掉关于机械设计的一般过程和基本要求这部分内容。更重要的是要增加一些补充内容。
在这里选择增加机械发展简史, 让学生对这个新的学科的起源和发展以及学科的最新动态有个宏观的了解。让学生明白这是一个古老的学科, 人类漫长的文明史中占据相当重要的地位, 来源于人类文明发展的实际生产中的, 注定这个学科将是实践性非常强的, 不是纯粹的理论和抽象的, 让学生明白将来在学习的过程中将会用到的学习方法, 这本课要从实践中来, 学生将来设计出的机器还要用实践去检验。
机械发展简史共包括几个典型的发展阶段:
1.原始社会人们发明的石斧、弓箭、风车、水车等等。
2.18世纪工业革命。从原始社会到18世纪, 是个漫长的时期, 这个时期机械的发展是非常缓慢的, 直到内燃机、蒸汽机和电动机的问世加速推动了工业的发展。
3.20世纪以来电子计算机的发明、自动控制技术、信息技术、传感技术的有机结合, 使机械进入完全现代化阶段。
精选视频教材
学生在小学学历史的时候就已经知道东汉张衡发明了地动仪, 但他们不知道张衡还发明了水力浑象。只知道指南针是中国伟大的四大发明, 不知道还有一种巧妙而有趣发明叫指南车。在绪论的课程中, 通常要给学生播放一些视频材料, 我选择的是关于中国古代机械的内容。这部分的内容, 有几个特点:
1. 中国古代机械包括了本课程以后要学习的四杆机构、凸轮机构和齿轮机构几个大类重要机构。
2. 这其中包括一些非常有趣的发明和创造, 一方面会引起学生浓厚的兴趣和求知欲, 另一方面能激发学生的创新欲望。
精选例题
通过对内燃机这个机器的工作原理以及结构分析, 一次性的讲清楚贯穿全课程的几个重要基本概念, 如机械、机器、机构、构件、零件等概念。只有明确认识了这些基本概念并且理解彼此之间的联系与差别, 才能真正领会本课程的任务和目的, 从而为后续的典型机构及复杂机器的分析与设计奠定坚实的基础。内燃机是个非常综合的实例, 学生也不陌生。通过动画和图片, 用启发教学的方式, 边讲边提问:燃气是什么气体?机器中的每个机构的作用是什么?通过一个实例的讲解, 学生可以同时掌握本节课要解决的机构具体的核心问题, 是比较巧妙的一种设计, 这几个问题分别是:
1.理解内燃机的工作原理。
2. 掌握机器与机构、构件与零件的区别和联系。
3. 掌握机器的组成部分。
至此, 本次绪论课完满的完成的以下三个教学任务:
(1) 介绍机械设计基础课程的研究对象----机构的分析和设计。
(2) 机械设计基础中与机器相关的几个重要概念的区分。
(3) 学习机械设计基础课程的方法。
以上的教学内容的安排是非常紧凑的, 贯彻的是由浅入深的教学原则, 把教材上的内容深入浅出的讲解出来, 易于学生接受, 即不枯燥又能够达到教学目的和要求。从学生的课堂反应来看, 这种讲课的方式能收到很好的效果。
参考文献
[1]杨可帧.机械设计基础.高等教育出版社, 2008
[2]李秀珍.机械设计基础.机械工业出版社, 2005
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