提升大学物理课堂教学质量——同课异构

科技视界提升大学物理课堂教学质量———同课异构

张燕飞

渊黄山学院信息工程学院袁安徽黄山245041冤

揖摘

要铱为了提高教学质量袁针对同一教学内容的不同专业进行不同的课堂设计遥用不同的方法推导了

自动化专业和光电信息科学与工程专业的光栅方程袁总结出如何实现同课异构的思路遥教师要精心设计课堂教学环节袁提高学生学习主动性尧激发学生好奇心袁同时教师要不断完善自己的知识结构遥

揖关键词铱同课异构曰自动化曰光电信息科学与工程曰光栅方程

中图分类号院O4-4;G642.423文献标识码院A文章编号院2095-2457渊2019冤02-0094-003

DOI院10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2019.02.040

ImprovingtheTeachingQualityofCollegePhysicsClassroom-IsomerismofthesameCourse

ZHANGYan-fei

(SchoolofInformationEngineering,HuangshanUniversity,No.39XihaiRoad,TunxiDistrict,

HuangshanCity,AnhuiProvince,245041)

揖Abstract铱Inordertoimprovethequalityofteaching,differentclassroomdesignsforthesamecontentindifferentmajorswasproduced.Forexample,derivationofGratingEquationofautomationmajorandoptoelectronicinformationscienceandengineeringmajorwascarriedoutbydifferentmethods,whichpicturedhowtorealizetheisomerismofthesamecourse.Teachershould

students'curiosity,andconstantlyimprovetheirknowledgestructure.

design

classroom

teaching

linkscarefully,improve

students'learninginitiative,stimulate

揖Keywords铱Isomerism;Automation;Optoelectronicinformationscienceandengineering;Gratingequation

随着课程建设的改革袁以前那种拿着一套教科书尧相同的参考资料千篇一律的上课思路已经远远不适合发展的需要袁每个班级上课一样袁每年也没有大变化袁老师上的没有激情袁学生听的感觉不到重点袁这种上课方式没有为学生的后继学习做准备袁教师自己的教学水平也得不到提高遥因此袁同课异构的教学改革在高等教育中的呼声近几年越来越响[1,2]遥同课异构一般是对公共课来说袁不同的班级上相同的课程袁同一节课的内容袁根据不同的专业袁不同的

侧重点袁对同一知识点的不同上课方式袁即相同的内容袁不同的上课结构[3,4]遥

大学物理课程是理工科专业的必修基础课袁根据不同的专业要求不同袁课时不同袁讲授的主要内容袁侧重点也不同遥对于相同的教学内容袁笔者们就需要根据专业发展不同袁根据学生实际袁现有的教学条件和老师自身的特点袁用学生更能接受的思路来讲授课程袁进行不同的教学设计遥

以光栅方程为例袁光栅方程推出这个知识点理论

作者简介院张燕飞渊1977要冤袁女袁汉族袁安徽歙县人袁硕士袁黄山学院信息工程学院讲师袁研究方向为光电信息科学与工程尧大学物理教育遥

淫基金项目院2017年第二批产学合作协同育人项目(201702126128)遥

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科技视界繁杂袁计算枯燥遥这使得大学生在学习光栅衍射的过程中存在较大的障碍袁学生总体掌握的情况不佳遥开始教课时袁笔者按部就班的根据公式积分计算求导得到光栅方程袁发现学生听课时抓不住重点袁被一堆理论计算难住了袁到最后不知道光栅方程的重要性袁导致学生既不能很好的理解推导过程袁也不能熟悉其理论精髓和实际应用遥因此袁笔者对光栅方程的推出进行了不同的教学设计遥

方案一院是对自动化专业的设计遥在复习中双缝干涉时袁由双缝干涉光强表达式I=I1+I2+2姨I1*I2cos驻椎可知袁当位相差驻椎=2k仔(K=0,依1,依2噎噎)时袁即光程差为波长的整数倍时袁双缝干涉光强最大值为I=I1+I2+2姨I1*I2袁表明双缝干涉亮条纹是等亮的遥

由此引导学生设想院如果有三条缝尧四条缝甚至N条缝时袁观察到底是什么样子的图形钥以观察四个条件为例袁思考每相邻狭缝间的光程差袁在近轴情况下袁两缝的光程差是相领狭缝间的光程差dsin兹袁由光栅结构的对称性袁相隔的狭缝间光程差为dsin兹的倍数袁如果相领狭缝间的光程差dsin兹为波长的整数倍袁即dsin兹=k姿(k=0,依1,依2,噎噎)袁那么所有的狭缝间彼此的光程差都是波长的整数倍袁在观察点P肯定就是亮条纹袁显然袁这就是光栅方程院

dsin兹=k姿(k=0,依1,依2,噎噎)遥

在这个教学过程中袁突出了光栅应用的实质袁通过类比延伸袁将多缝干涉和双缝干涉自然的统一起来袁推导得出光栅方程遥由于跳过了繁琐的高等数学运算袁激发了学生的学习兴趣袁提高了教学效果遥

方案二院是对光电信息科学与工程专业的设计袁该专业学生对光的波动需要掌握更多知识遥因此利用简谐振动来入手讲解分析遥

引用简谐振动中的知识点袁两个同频率同振幅的简谐振动的叠加的拓展袁多个同频率同振幅的简谐

振动的叠加袁如是三个同频率同振幅同相位差的简谐振动叠加袁透过光栅的每一条狭缝的光可以理解为同频率同振幅的袁相邻狭缝的位相差都是相同的袁即驻椎=2k仔啄/姿(k=0,依1,依2,噎噎)袁驻椎为相邻狭缝的位相差袁啄为对应相邻狭缝的光程差遥设x=x1+x2+x3[5]袁如图1所示遥

图1

三个同频率同振幅同相位差的振动

的合成矢量图

由图1笔者们知道袁若要使A最大袁则x1尧x2尧x3在一条直线上袁如图2袁即院

图2

三个同频率同振幅同相位差的振动

的合成矢量图最大值

由此可知袁当x1尧x2尧x3相邻位相差为驻椎=2k仔(k=0,依1,依2,噎噎)时袁A最大遥要使叠加的结果最小袁即A=0.如图3袁即院

图3

三个同频率同振幅同相位差的振动

的合成矢量图最小值

而此时x1尧x2尧x3相邻位相差为驻椎=2k仔/3(k=依1,

依2,噎噎,k屹3的倍数)

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科技视界以此类推袁由旋转矢量合成图袁学生自然而然的知道了光栅方程袁既没有大量枯燥的数学推导袁学生又能更深入的理解光振动合成的本质遥

通过这一个课题的多次教学和反思袁笔者觉得大学物理老师要把同一内容在不同专业上出新意并努力在同课异构教学中促进自身的专业发展袁有以下几个方面值得关注遥

第一袁激发学生的好奇心袁让学生成为学习的主人遥教学是相辅相成的活动过程袁教师在教学过程中不能满堂灌袁不要以教师的眼光尧理解力和知识面去看待问题袁引入新课时袁要从学生的角度来思考遥面对新知识袁学生的疑惑在哪里袁他们不懂得在哪里袁会卡在哪里钥教师要与学生多交流袁成为学生的良师益友袁而不是为了完成教学任务袁站在讲台上夸夸其谈袁而应该和学生充分交流袁解其疑惑袁让学生思考激发他们的学习主动性遥作为教师袁关注的点应该是学生懂了什么知识袁而不是讲了什么知识遥

第二袁备课要充分袁一定要针对专业特点备课遥不同的专业有着不同的要求袁不同专业的学生具备不同的知识结构遥就如前面例子袁如果用旋转矢量法给自动化专业讲袁他们可能就会更糊涂了袁因为他们很少用旋转矢量的思路来理解袁而且光栅他们应用不多袁只是需要知道基本原理就可以了遥但对光信息专业学生来说袁他们对振动波动思路会清楚袁他们的专业就是研究光的有关知识袁所以袁接受起来非常容

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易袁而且更进一步理解了波的干涉本性遥

第三袁需要精心设计主要的教学环节袁注重教学结构的优化袁追求课堂教学的节奏美遥一堂课不能总是重点袁而应该是重点和非重点相结合袁让学生的头脑在紧张中有松弛遥要做到这点并不容易袁一堂课重点多了袁学生听累了袁效率肯定不好遥而课堂也不能总是松散的气氛袁如何把握好一堂课的节奏这是教师设计课堂时需要思考的问题遥如何活跃课堂的气氛袁大学物理偏理论袁如果一直讲理论肯定死气沉沉袁因此袁要多多的阅读物理学史袁物理学家趣事袁还要多多扩散理论与对应专业的知识应用袁这样课堂氛围才会助于学生学习袁让学生喜欢物理袁喜欢自己的专业遥因此袁作为教师自己袁要多阅读袁多吸收知识袁才有可能让自己的课堂生动有趣遥

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