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随着计算机的普及和利用,多媒体教室普遍存在,并被广泛使用。多媒体教学手段的利用,有助于学生对固体微观结构的理解。例如,可以通过视频或PowerPoint文件,可以直观地展示晶体的微观结构、原胞的选取、原胞的形状等。与传统板书相比,利用多媒体呈现并分析固体的微观结构以及晶体的结构特征,对教师而言,更加省时、省力;几何关系的表达也更为准确,便于学生的理解。此外,若能结合三维的原子实物模型,那么,固体的微观结构将能更为直观地展现在学生眼前。多媒体与三维模型的应用对于学生理解固体的微观结构、晶格的周期性、原胞、晶体的对称性等基础概念很有好处。当然,多媒体教学也存在着一定的局限性。例如,在公式的推导、基础概念的讲解等方面,板书其实更受学生的欢迎。与多媒体教学相比,板书的节奏慢,师生间可以有较多的互动;学生相对容易跟上教师思考问题夜上海论坛、解决问题的步伐,学生也能有较充分的时间来理解各个知识点、梳理要点以及做笔记等。因此,多媒体教学还需适当地与传统板书相结合才能达到较好的教学效果。
二、教学内容的取舍
夜上海论坛 由于固体物理学融合了普通物理、热力学与统计物理、量子力学、晶体学等多学科的知识,其知识面广、量大,在有限的学时里,不可能面面俱到地讨论固体物理学所涉及的所有知识点。因此,实际教学中可以结合本专业的特色,有选择地取舍部分教学内容。例如,侧重固体热学性质的专业可以考虑以晶格振动等内容为主;而侧重微电子的专业则可以考虑以能带理论、半导体中的电子等内容为主。当然,一些多个领域都涉及到的基础知识也应是这门课程不可缺少的一部分内容。固体的微观结构和结合方式是固体物理学的基础,因此,晶体的结构和晶体的结合等知识点应是这门课程的基础知识之一。考虑到理想晶格由原子实和电子组成,晶格的运动主要在晶格振动等部分讨论;而电子的运动主要在能带理论等部分讨论,具体还可以分为金属中电子的运动和半导体中电子的运动等部分。尽管这原子实和电子的运动实际上相互联系,但很多时候,可以分别侧重讨论。此外,实际晶体也并非理想晶体;实际晶体除了有边界之外,也常含有缺陷。但在许多情况下,晶格的振动、电子的运动和缺陷的影响依然可以依据实际情况分别讨论,并得到与实际较为符合的理论结果。因此,晶格振动、能带理论和缺陷等知识点之间相对独立,或可根据各专业的实际情况取舍部分教学内容。在许多固体物理学的教材中,例如黄昆等的《固体物理学》教材和阎守胜的《固体物理基础》教材,密度泛函理论并没有被提到。事实上,密度泛函理论是一个被广泛使用的基础理论,它是凝聚态物理前言研究的有效手段之一,也是材料设计的一种有效方法。教学过程中,教师可以结合各专业的实际情况介绍一些密度泛函理论的基础知识。同时,还可以介绍一些最新的相关研究进展,以拓展学生的知识面、提高学生的学习兴趣。
三、模块化的教学形式
夜上海论坛 如前所述,固体物理学中的许多知识点间相对独立;基于这门课程的特征,教师在教学过程中可以考虑模块化的教学形式,以子课题的形式将相应内容呈现给学生。可能的模块如:讨论晶体的结构和晶体的结合方式的基础模块———晶体的结构与结合;讨论晶体中原子实运动的模块———晶格振动;讨论晶体中电子运动的模块———能带理论;讨论实际晶体中可能存在的缺陷的模块———晶体的缺陷等;其中,能带理论部分还可分为:近自由电子模型、紧束缚模型、赝势方法等数个部分。这样做首先有利于教学内容的取舍;其次,有利于学生对各知识点的理解、有利于学生梳理清楚各个知识点之间的关系。此外,固体物理学是凝聚态物理前沿研究的基础之一;其基础知识、理论推导、实验背景以及处理问题的方式方法等,都是开展凝聚态物理研究的基础。而模块化教学,以课题研究的形式提出问题、解决问题,将教学内容以问题为导向呈现给学生,这有助于培养学生的学习能力和解决实际问题的能力。而且,课题研究的教学模式,既是在教授学生知识,也是在开展科研,有助于提高学生对科研的认识、有助于培养学生的科研能力。这种课题研究的模块化教学形式还可以结合基于原始问题的教学来开展。
四、基于原始问题的教学
所谓原始问题,可简单理解为:现实生活中实际存在的、未被抽象加工或简化的问题。于克明教授、邢教授等人详细探讨了原始物理问题的诸多方面;此外,周武雷教授等人还讨论了原始物理问题含义的界定等相关问题,并呼吁将基于原始物理问题的教学实践引入大学物理的教学中。这应是个值得提倡的建议,毕竟现实生活中遇到的具体问题都是原始问题。与传统的习题不同,原始问题未被抽象、加工或简化。学生处理实际问题的第一步便是将问题适当简化,这也是学生需要学习的一种能力。事实上,合理的模型简化是各种理论的基础,也是实际应用或科研必不可少的一种能力。例如,讨论晶格热容的爱因斯坦模型和德拜模型,尽管模型简单,但它们数十年来是我们讨论、分析相应问题的基础。今天,那些被写进教科书的基础理论,在当时、在理论刚被提出时,都是为了原始问题的解决。下面以晶体热容为例,稍加详述。问题的背景:根据经典的热力学理论,晶体的定体摩尔热容是个与温度无关的常数。实验发现晶体的热容在高温下确实接近于常数,但是晶体的热容在低温下并不是个常数,其与温度的三次方成比例关系。问题的提出:理论预言与实验观测为何不相符?如何解释实验现象?20世纪初刚刚发展起来的量子力学是否能解释这个实验现象?这些问题在爱因斯坦的年代应该都是前言的科研问题。问题的简化:(1)不考虑边界、缺陷、杂质等的影响,将实际晶体抽象为理想晶体;(2)基于绝热近似,不考虑电子的具体空间分布,将原子当作一个整体,原子—原子间存在相互作用;(3)基于近邻近似,只考虑近邻原子间的相互作用;(4)基于简谐近似,将原子间的相互作用势在原子的平衡位置作泰勒级数展开,并保留到二阶项。问题的解决:基于上面的模型简化,写出描述原子运动的牛顿第二定律,并求解方程组,这些方程组与相互独立的简谐振子的运动方程组相对应。结合量子力学,得到体系的能量本征值;写出晶格振动总能的表达式,继而给出由晶格振动贡献的晶格热容的表达式。由于晶格热容的表达式复杂,很难直接与实验结果对比,因此引入进一步的简化和近似———爱因斯坦模型或德拜模型。这种提出问题、分析问题、解决问题的方式与做前言科学研究的方式相接近,既能提高学生对科研的认识、培养学生的科研能力,又能培养学生理论联系实际、解决实际问题的能力。
五、小结
夜上海论坛 历史作为过去发生过的事情,我们应该清楚地看到只有不断提高学生理解历史史实的情况,才能够将历史的内容进一步完善起来,这样才能够有效提高学生对于历史史实的理解,从这个角度上来看,教师在其中所发挥的角色就显得尤为重要。从当前历史教学的课后教学情况来看,可以看到当前的历史教学在课后的复习过程中,更多的是让学生进行有效地记忆,而没有能够将历史史实让学生理解然后再进行背诵,从这个角度上来看,对于历史教学来说,其效率难以达到有效的提高,这就需要历史教师在日常的教学过程中多进行思考,才能够完成这样的工作。另外从学生的角度来看,对于历史课堂的兴趣往往不够浓厚,这里最重要的原因就在于,这些学生往往认为历史史实距离自己的现实生活相对较远,不能够给他们的现实生活带来具体的影响,这样就容易导致这些学生难以将自己的日常教学活动更好地连接到一起,这样就导致了历史学习过程中的积极性相对较低,难以达到提高历史教学效率的目的。
二、提高历史教学效率的措施
夜上海论坛 针对当前在历史教学过程中存在的具体问题,应该从教师的角度来进行思考提高历史教学的效率,这样才能够充分发挥历史教师在日常教学活动中的主体地位,只有这样才能够有效的提高历史教学的效率。对于历史教师来说,在日常的教学过程中,不仅仅需要他们给学生搭建好有效地平台,而且还需要学生在课堂上进行学习的过程中协调好学生学习历史的动力来源。提高历史教学的效率应该从历史课堂的课前、课中、课后三个时间段进行统筹安排和规划,这样才能够真正地促进历史教学效率的提升和完善。教师在历史课堂教学之前就要将历史课程预习的任务布置下去,让学生在课下的时候能够查阅关于这一节课的教学内容,从这里应该看到的是历史教学过程中哪些是重点哪些是非重点。课前预习对于学生来说是能够有效提升课堂教学效率的手段。另外在课堂教学过程中,教师应该转变教学的角色,让自身从讲授课堂理论的角度转变为与学生共同探讨、共同提升的过程,这样的话教师的角色发生了改变,让学生认识到学习历史不仅仅只是空洞的历史史实,而且蕴含着丰富的知识在其中,这样就能够有效提升学生学习历史的效率,从而更加完善地提升了日常教学的效果。对于教师而言要想提升历史教学的效率不仅仅应该从多个角度来进行认识,而且还应该努力提升其日常教学的效果,这样才能够真正发挥其积极的作用。提升历史教学效率不仅仅需要教师在其中发挥主观能动性,而且也需要学生能够积极配合教师的日常教学安排,这样才能够将历史教学进一步提升和完善起来,从而促进历史教学效率的进一步提升和完善。
三、结束语
问题教学法,就是设计问题串联课堂,让师生在问题中通过双边互动教学知识。历史新课标明确要求学生应“初步运用历史唯物主义的基本观点和方法,解释、评价历史事实;能运用所掌握的知识和技能搜集和整理史料,提取信息,用以思考和解决新情境中的问题。”有位教育家说过:“教学的艺术全在于如何恰当地提出问题和巧妙地引导学生作答。”可见,提问技能在教学过程中具有举足轻重的地位。
就形式而言,历史学科课堂教学中可设计以下几种问题:一、延伸型问题。即由已经了解或掌握的历史状况,设计问题进一步延伸和展开。如:在《法律的起源》一课中,在同学们基本了解了法律的来源后,展示中西方思想家对于法律的起源不同的观点。设计问题,为什么有些思想家却对此提出大不一样的观点呢?这就要求学生从中西方政治、经济、文化等方面进行对比分析,然后总结。在《海洋文明》一课中,学生了解希腊和罗马地理、经济等特点后,这些特征与海洋文明中的民主政治有什么关系?每一堂课都要有一定难度和深度的问题让学生思考,这类提问则能体现这个要求。它是培养学生深入理解,综合思维能力的重要方式。但此种问题对普通学生来说,难度偏大,几十分钟的课堂如果多用,势必影响基本任务的完成。二是体验型问题。即让学生置身于特定的历史情境中,去体会历史人物的思想和情感或者感受历史情景别的社会现象。在《美国独立战争》一课中,当了解北美人民本受英国殖民统治,后来争取到了民族独立,请同学们设想,假如你身处这种情况下,应该设计怎样一种政治制度确保人民的自由和权利,从而体会到华盛顿,杰菲逊等杰出人物高超的政治智慧和高尚人格。在《》一课中,《》签定后,中国完全陷入半殖民地半封建社会。面对灾难深重的国家,作为一个有爱国心的中国人,要思考中国应该走一条怎样的自救之路,发展之路。可允许或提起其他同学对发言同学的发问和质疑。三是讨论型问题。将一些有争议的问题,以截然不同,尖锐对立的两种观点呈现出来,让学生去选择,去讨论,去阐述。在《经济全球化》一课中,区域集团化和经济全球化两者之间是相互对立还是相互融合?应如何处理其关系。在《军事技术》一课中,战争究竟推动历史前进还是阻碍历史进步?学生有阐述自己观点,对人的看法进行完善和辩驳的能力,两种观点针锋相对,课堂上学生争论的场景历历在目。四是整合型问题。即让学生通过观察一些图片,图表,文字材料,音像资料等,回答问题。如在《服饰》一课中,通过投影让学生观看中国少数民族服装、中山装、清朝官服补子、法官服、护士服、妇女小鞋等服饰图片后,提问,影响服饰发展的因素有那些呢?在《法律的起源》一课中,通过投影让学生了解两河流域的《汉穆拉比法典》、古埃及的成文法典、古希腊的《格尔蒂法典》、古罗马的《十二铜表法》、中国的《法经》、印度的《摩奴法典》的一些主要规定后,提问,早期法律特点是什么?借此培养学生从史料中获取有效信息,并进行合理归纳和分类,进而解决问题的能力。这也成为二期课改历史学科新课标要求学生培养的一项主要能力。五是反问型。即运用逆向思维的方法设计问题。在《》一课中,如果没有林则徐的禁烟运动,英国是不是不会入侵中国?在《欧洲战争策源地的形成》一课中,如果没有希特勒,德国会不会成为法西斯国家?
设计问题要追求科学,提问讲究技巧。需注意以下几点:问题的表述务必准确清楚,针对性强,避免摸棱两可,表意模糊的语句。不然,学生不知从何下手,既耽搁了宝贵的课堂时间,又挫伤学生学习积极性。要提适合学生能力的问题。这就要求教师充分了解学生的知识和能力水平,设计问题时尽量切合其实际,有些问题为了检查学生对所学内容的掌握程度和基本理解,那设计问题时要倾向于一般同学的状况;有些问题则为提高其分析能力和培养其思维方式,则需注意所提问题是否与学生已经掌握的概念和事实之间存在着某种内在联系,而且这种联系能被学生“感觉到”。有些复杂的问题问题还要按照循序渐进的原则,由浅入深、由易到难、有梯度的设问。问题的设计需难易结合,分布得当。一堂课,不能成为仅仅几个同学表现的舞台,要面向全体;也要注意每一堂课中不同层次的同学在前后半节课都应有锻炼的机会。