量子力学基本知识(6篇)

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量子力学基本知识篇1

我们中职学校设置的专业课一般来说基础性很强、操作性强,需要学生具有很好的素质,包括较好的逻辑性、物理思维能力和极强的动手操作能力。可是面对当前学生的现状我们应该注重学生能力的培养。作为电子技术教师,我们的任务更加繁重,如果说中职类机械加工类的专业课是宏观教学的话,那么我们电子技术教学就是微观教学,这需要我们教师能够尽可能地将微观的内容宏观化,尽量还原专业课的实践性的特点。我们在课程实施过程中要坚持把学生的基础知识和课堂实践相结合的原则,从而使我们学校的电子课教学受到领导的好评和兄弟学校的效仿。

一、借助多媒体教学,实现情境化教学

电子技术教学是基础的理论知识教学。在课程讲授过程中,适当地运用现代教学手段,可以把抽象的、微观的知识转化为具体的、宏观的事物,利于学生接受。我们职教类学校在这一方面采用了很多具体可行的方法,这里就不再多说了。但是一些饮鸩止渴的方法是不可取的,如一些学校在授课中为了提高学生的兴趣,一味地迎合学生的畏难心理,在课程设置中删繁就简,不再设置基础理论课,而是直接开设实践性强、适用性很强的技能课,使学生的技能课成了无源之水、无本之木。这种回避主要矛盾的做法还在某些学校推广,极大地影响了职技类学校的办学声誉。我们学校在课堂设置上不能任意改变课程,不是每一个中技生毕业后就能去工厂就业,有的还需要学习深造。即便是直接就业也需要有很好的理论基础,我们要的不是简单的工匠,我校的做法是想法设法使枯燥的理论生动化,使学生爱学乐学。

我们充分利用现代多媒体技术和仿真技术把课本中枯燥艰深的电子电路问题直观形象地转化为立体的、运动的、多元的信息,使教学难点得到突破。我们利用多媒体计算机的动画制作将各种工作元器件的工作原理集成块的工作图制成动画,通过动画演示使学生在轻松愉悦的情境下掌握了重点。如三极管、场效应管、显像管等的工作原理是必须的基础理论知识,学生必须掌握通透,才能在实际操作中运用自如。

二、知行统一,理论联系实际

电子技术课是一门基础的实践性课程,要求我们在执教过程中,坚持贯彻知行统一,理论联系实际的基本原则,将基本理论教学和实际操作紧密集合。学生的基础知识理解得深透以后,就变成操作实践的理论基础,为什么这样操作而不那样操作,为什么先这样,而后那样……学生都能够自己作出判断,自行解决。在实际操作中我们引导学生善于观察生活,善于观察生活中的电子现象,能够举一反三,并将这些现象进行归类处理,在深lunwen.1KEJIan.com厚的理论基础上发挥想象力和创造力。这样在操作和理论知识之间就能够架起一座桥梁,使基础知识能都尽快地指导操作实践,操作实践进一步补充我们学生理论知识的缺陷,实践和理论的融合才是我们教学的最高境界,然后达到融会贯通的目的。实践操作能拓展学生的逻辑思维,从而让学生更好地理解体会书本知识。这样的理论联系实际使学生既学会了基础知识同时思维能力和实践能力都得到了训练和提高。例如,在讲授《电子技术基础》中的“稳压电源”一项内容时,任课教师针对学生喜欢玩弄手机,并且经常丢失充电器这种特殊的现象,设置了为什么要用充电器呢?可不可以不用充电器呢?学生觉得也是个难题需要解决,于是学生找来万用表进行测量获知:插座上的是交流电,充电器输出的是直流电,而且不同的充电器的输出也有所不同,学生通过自己动手测量验证,对这一问题产生了兴趣,再由此提出相类似的问题,让每个学生产生学习这些知识的动力,并为之努力,每个学生通过个人努力学会了这些知识并内化为自己的能力。

三、教学中以技能训练为主线,培养学生的实际操作能力

中职学校的的培养目标是把学生培养成为技能熟练、技巧娴熟的工人,以此决定了中职学校在基础课教学中的教学重点,电子技术作为电子类主干课程应该注重实践教学。把加强学生的基本技能技巧作为教学的出发点和落脚点。在教学中多安排学生的实习做操的课时量,在时间保证的前提下,关注学生的实习效果,在实习中检验学生基础理论知识和实践操作的连接能力,检验和巩固基础理论知识教学。使学生更好地掌握基础知识理论。例如,在《电子技术基础》课程中我们的一线任课教师经常安排一些电子小制作,比如门铃、电子音乐卡等。授课教师在操作过程中引导学生运用学过的知识进行操作过程设计,然后进行实践操作,工作完成以后进行调试,任务完成以后同学之间相互交流实践成果,对每位同学的作品进行评价并提出改进意见和改进的理论基础。这样使每一位学生能够用运自己学习的知识进行具体化的简单操作,而不是作为匠人式的简单的重复,使学生在操作的过程中能够有自我独立操作的意识,增强了学生的自我意识。

量子力学基本知识篇2

关键词:结构化学;教学效果;探索与实践

中图分类号:G642.0文献标识码:A文章编号:1006-4311(2013)16-0256-02

0引言

结构化学作为普通高校化学专业的重要基础理论专业课,此课程是以量子力学和现代分析测试仪器为理论和技术基础,研究原子、分子以及晶体的微观结构、运动规律和结构与性质之间的关系的一门学科,这门课的核心内容包含两部分内容-电子结构和空间结构,前者研究描述电子运动状态的波函数,后者主要是分子和晶体在空间的排布情况;一条主线为结构决定性质[1-3]。量子化学是结构化学的理论基础,它有固有的不可避免的数学结构,还有很多复杂抽象的哲学概念,因此很多学生感到难学,容易丧失结构化学学习的兴趣。所以,本文针对课程特点,在总结结构化学教学经验基础上,探索教学方法,提高学生积极性,提高课堂教学效果。

1教学与学科发展史相结合

量子力学虽然是结构化学学习的理论基础,但并不是主要内容,在课程上只是用量子力学引出对结构化学非常重要的新概念,例如原子轨道、分子轨道、能级等,从微观世界解释或预言化学问题,但根本不会把课程深入到量子力学的丛林中。所以在课程开篇时让学生了解量子力学发展史上一些事件,接受量子概念,理解化学问题,从而学到科学方法论。

例如在课程开篇前介绍课程大致框架,介绍结构化学发展史与诺贝尔奖,通过诺贝尔奖获得者的简介让学生了解结构化学发展史,从而吸引学生学习兴趣。在介绍19世纪末经典力学时,引入开尔文在新年献词中的话-物理学上空飘着两朵乌云:Michelson-Morley实验和黑体辐射,吸引学生们的学习兴趣。在后期教学中,向学生介绍德布罗意:他大学学习历史毕业后受哥哥影响对物理发生兴趣,一战后随朗之万攻读博士,在博士论文里面提出的理论揭示了光子和物质粒子之间的对称性,并得到了爱因斯坦的肯定,在1929年获得诺贝尔奖。通过德布罗意的简介告诉学生兴趣是最好的老师,学习结构化学也是如此,从而克服学生畏难情绪。

另外,在教学中根据学科发展,适时增加教材中没有的学科前沿热点和动态,学生反馈意见表明,通过教学与学科发展史相结合、课堂与学科前沿相结合的讲授方式,使学生学到基础知识同时,又能知道课程知识与科研之间的联系,激发了学生们的学习兴趣和从事科研的热情。

2课堂教学注重准确性和条理性

由于结构化学的课程特点,教师讲授过程中如果稍有疏忽,容易导致学生继续学习的兴趣下降。所以,在授课过程中不能照本宣科,不能照着PPT课件念,必须对于基本概念基本理论要有准确的描述和解释,不能模棱两可。很多的数理推导贯穿于结构化学课程中,但是对于这些推导过程并不要求学生掌握,但是教师也不能避而不谈,必须讲清楚详细的推导过程,让学生知道来龙去脉,从而学生才能更好的掌握和理解这些结论。例如在讲解单电子原子的Schrdinger方程及其解这一节时,先给学生简单介绍氢原子体系薛定谔方程的处理,在变数分离以后得到三个方程,从而根据方程的边界条件引入三个量子数,让学生明白根据三个方程分别得到的是哪些量子数,这样学生对量子数就有了清晰的认识,再结合无机化学课程里面的知识,对下一节量子数的物理意义就有了很好的认识。

3理论联系实际,注重能力培养

结构和性能的关系是结构化学课程的一条主线,虽然本课程理论性很强,但是还是有实验和技术基础的支撑。在课本第四章分子的对称性理论课结束后增加1-2周的模型实习,给出第四章课本出现的分子的球棍模型,让学生了解其对称性,让后将分子拆开后再组装起来,通过这种练习加深学生对分子对称性的理解。另外,基于学校的科研平台,让学生参与教师的科研课题中来,在仪器的使用实验过程中,将所学知识用到实际操作中,学会处理数据,将所学知识应用到实践中,加深对课程知识的理解,加深学生科研能力。实践表明,化学专业部分学生通过这个过程提高了动手能力,在研究生面试实验环节以及中学教学中都取得了很好的效果,部分研究生总体面试成绩还是名列前茅。

4充分利用多媒体教学手段辅助教学

随着科学技术的发展,计算机在各个领域得到了广泛的应用,各个学校均使用了多媒体教学。可以把大量知识点列于幻灯片中,通过教师讲解框架结构,让学生充分理解课程知识点之间的联系,加深对知识的掌握。结构化学是在微观层面研究原子、分子以及晶体的结构和性质。传统教学没有直观演示,学生会刚拿到枯燥无味,难以理解结构和性质之间的内在关系。因此在教学中我们用Chemwindow6.0,Origin7.5,Flash等软件制作原子轨道线性组合成分子轨道动态图、分子的三维空间结构图,晶体结构图,使得抽象变得具体,更直观更清晰地展示出分子的三维空间结构图,让学生在短时间内获得大量知识,从而提高了教学效率。

5课程教学与练习同步

在课程教学前,教师可以提前制作结构化学题库,题库内容应每章节的知识点,主要题型为选择题、判断题、填空题、问答题和计算题。在每一章教学中和结束后,始终贯穿着练习,随时把握学生掌握情况,及时解决学生出现问题。考核学生掌握情况可以包括课堂提问和发问,课后作业以及每章从题库抽取的练习题测试等多种形式,在教与学中把“过程”和“终结”有机结合起来,例如在讲授完量子数意义后,引入一道化学奥赛题:假如某星球的元素量子数服从下面限制:n为正整数;l=0、1、2……;m=±l;ms=+1/2,那么在这个星球上,前4个惰性元素的原子序数各是多少?在解这样的题中让学生学会活学活用。总之,采用引起学生注意、提供学习的指导、后期反馈等一系列环节,学生的学习兴趣提高,学习效果有很大的改善。

6小结

在结构化学教学中,通过以上几种方法的有机结合,学生教学评价最多的是学习主动性显著提高,兴趣有很大提高,课堂气氛活跃。学生自己获取和应用知识、解决课程问题能力有了很大的提高,学生也不再感觉“结构学习如登天”、“结构不再是噩梦”。

参考文献:

[1]周公度,段连运.结构化学基础(第四版)[M].北京:北京大学出版社,2008.

量子力学基本知识篇3

教师工作质量的好坏关系到我国年轻一代身心发展的水平和民族素质提高的程度,从而影响到国家的兴衰。那么九年级教学工作计划该怎样写呢?下面就是小编给大家带来的九年级上学期化学教学工作计划2022精选,希望大家喜欢!

九年级上学期化学教学工作计划(一)

一、指导思想

本学期我将继续在新的《课程标准》的指导下,以中考为导向,以学生发展为本,更新教学观念,提高教学质量,规范教学过程。提炼自身的教学水平,在帮助学生发展各方面素质的同时,使自身的业务水平得到提高,再上一个新的台阶,打好基础,力争在明年中考中再次取得优异成绩。

二、学生分析

本学期我继续任教的九年级三个班级的化学教学,相对来说,一班的学生学习能力稍微好一点,但是参差不齐,二、三班学习能力较弱,这些学生根本不知道什么叫学习,学生基础相当薄弱,大多是由于之前没有养成良好的学习习惯、兴趣,自觉性比较差,或者家庭社会因素等,而导致这些学生对学习产生了厌倦,这些给自己教学工作的顺利开展带来了较大的难度,当然有相当一部分的学生有很强的上进心和学习积极性,求知欲的强,为我在本学期的教学提供了较好的教学素材,也对老师的教学工作提出较高的要求;再加上化学是一门九年级刚开设的新课程,与生活的联系较多,正确的引导会提高学生的学习热情。对于不同层次的学生,因材施教,做不同层次的要求,使学生能够各取所需,在不同层次上得到充分的发展,同时又能轻松适应校园生活,做到真正的以人为本。

三、教材分析

本教材是人教版体系,有两个明显的特点,其中第一个特点是分散难点,梯度合理,又突出重点。以学生生活中离不开的空气、水、碳、金属以及溶液等引入,在学习元素和化合物知识,同时有计划地穿插安排部分基本概念,基本理论和定律。这样使教材内容的理论与实际很好地结合,有利于培养学生运用化学基本理论和基本概念解决生活和生产中常见的化学问题的能力,还可以分散学习基本概念和基本理论,以减轻学习时的困难。为了有利于教师安排教学和便于学生学习和掌握,每章教材的篇幅较短,重点较突出。第二个特点,突出了学习化学是以实验为基础的,以动手操作能力要求,每一块中都有有许多学生实验和实验探究,同时又注意了学生能力的培养。

四、教学目标任务

1、将学生所学的理论知识联系生产实际、自然和社会现象的实际,学生的生活实际,使学生学以致用。不断激发学生学习化学的兴趣。同时培养学生的科学态度和科学的学习方法,培养学生的实验操作能力和创新精神,使学生会初步运用化学知识解释或解决一些简单的社会生活问题。

2、使学生学习一些化学基本概念和原理,学习常见地元素和化合物的基础知识,掌握化学实验和化学计算基本技能,并了解化学在生产中的实际应用。

3、激发学生学习化学的兴趣,培养学生科学严谨的态度和科学的方法。培养学生动手和创新精神。使学生初步运用化学知识来解释或解决简单的化学问题逐步养成自己动手操作和能力。观察问题和分析问题的能力。

五、方法措施

(1)重视基本概念的教学化学基本概念的教学对于学生学好化学是很重要的。在教学中,既要注意概念的科学性,又要注意概念形成的阶段性。在平时备课、上课抓重点,把握本质的东西,在教学中要尽可能做到通俗易懂,通过对实验现象和事实的分析、比较、抽象、概括,使学生形成概念,并注意引导学生在学习,生活和劳动中应用学过的概念,以便不断加深对概念的理解和提高运用化学知识的能力。

(2)加强化学用语的教学,元素符号、化学式和化学方程式等是用来表示物质的组成及变化的化学用语,是学习化学的重要工具。在教学中,要让学生结合实物和化学反应,学习相应的化学用语,结合化学用语联想相应的实物和化学反应。在平日教学中引导学生学会对比,这样,既有利于学生记忆,又有利于加深他们对化学用语涵义的理解。

(3)化学是一门以实验为基础的学科。实验教学可以激发学生学习化学的兴趣,帮助学生形成概念,获得知识和技能,培养观察和实验能力,还有助于培养实事求是、严肃认真的科学态度和科学的学习方法。因此,加强实验教学是提高化学教学质量的重要一环。在教学中,要坚决防止只重讲授、轻视实验的偏向。在平日教学中注意化学实验教学。除了认真做好演示实验,积极组织好学生实验,还要尽可能多创造机会开展课堂内的、体现学生自主性的探究活动,鼓励学生自己回家利用家中的替代品进行家庭实验。学生通过亲历实验和体验科学探究,科学素养才能得到更好的发展,应用化学知识解决问题的能力和创新能力才能得到提高。

(5)及时跟踪检查。

在平常的教学工作中,积极深入学生中,了解学生的学习状态,端正学生的学习态度,尽量做到及时了解学生,及时帮助学生。

(6)积极开展化学课外活动。

组织和指导学生开展化学课外活动,对于提高学生学习化学的兴趣,开阔知识视野,培养和发展能力,发挥他们的聪明才智等都是很有益的。

六、教学进度

本学期我预计要结束上册七个单元和下册第八单元和第九单元的部分内容,。面对这么多的教学内容,压力是相当大的,但是由于每年都上到最后学校要进行第一次模拟考了化学还没有上完或者勉强上完新课。任重道远,但我会加倍努力以各种新的教学理念、教学原则、教学策略和方法去引导教育学生,努力开展创造性地教学,转变角色,切切实实地提高教育质量,完成教学任务,在明年的中考中取得新的成绩。

九年级上学期化学教学工作计划(二)

一、指导思想

带着希望和憧憬又迎来了一个新的学期,本学期我将继续在“课改”新理念和新的《课程标准》的指导下,以学生发展为本,齐心协力,落实好学校制定给我的各项工作,更新教学观念,提高教学质量,规范教学过程。在科研的同时提炼自身的教学水平,在帮助学生发展各方面素质的同时,使自身的业务水平得到提高,再上一个新的台阶。

二、学生基本情况分析:

化学是一门九年级刚开设的新课程,与生活的联系较多,学生学习的热情较高,教师应正确引导,以期在水平测试中取得好的成绩。本期担任九年级113班的化学教学任务,学生的层次有着很大的区别,因此在本学期的教学工作中要因材施教,因人施教。在教学工作中要在教学进度以及知识难点上要有提升,并且要培养出能参加竞赛的同学。而面对基础较差的学生教学中要以抓基础,教方法,教规律,多学多练一定让同学们的化学成绩达到学校的要求,为水平测试全面胜利扫清障碍。

三、教学总体目标

义务教育阶段的化学课程以提高学生的科学素养为主旨,激发学生学习化学的兴趣,帮助学生了解科学探究的基本过程和方法,培养学生的科学探究能力,使学生获得进一步学习和发展所需要的化学基础知识和基本技能;

四、教学具体目标

通过化学课程的学习,学生主要在以下两个方面得到发展。

知识与技能

1.认识身边一些常见物质的组成、性质及其在社会生产和生活中的应用,能用简单的化学语言予以描述。

2.形成一些最基本的化学概念,初步认识物质的微观构成,了解化学变化的基本特征,初步认识物质的性质与用途之间的关系。

3.了解化学与社会和技术的相互联系,并能以此分析有关的简单问题。

4.初步形成基本的化学实验技能,能设计和完成一些简单的化学实验。

5.通过对初中化学知识的学习及掌握,为将来的高中学习奠定扎实的基础。过程与方法

1.认识科学探究的意义和基本过程,能提出问题,进行初步的探究活动。

2.初步学会运用观察、实验等方法获取信息,能用文字、图表和化学语言表述有关的信息,初步学会运用比较、分类、归纳、概括等方法对获取的信息进行加工。

3.能用变化与联系的观点分析化学现象,解决一些简单的化学问题。

4.能主动与他人进行交流和讨论,清楚地表达自己的观点,逐步形成良好的学习习惯和学习方法。

五、具体措施

(1)加强实验教学

化学是一门以实验为基础的学科。实验教学可以激发学生学习化学的兴趣,帮助学生形成概念,获得知识和技能,培养观察和实验能力,还有助于培养实事求是、严肃认真的科学态度和科学的学习方法。因此,加强实验教学是提高化学

教学质量的重要一环。在教学中,要坚决防止只重讲授、轻视实验的偏向。在实验教学中,要注意安全教育,要教育学生爱护仪器,节约药品。

(2)积极开展化学课外活动。

组织和指导学生开展化学课外活动,对于提高学生学习化学的兴趣,开阔知识视野,培养和发展能力,发挥他们的聪明才智等都是很有益的。课外活动的内容和方式应,灵活多样。在活动内容方面可包括联系社会,联系生活、结合科技发展和化学史,以及扩展课内学过的知识等;活动方式可采取做趣味小实验、举行知识讲座,化学竞赛和专题讨论,或组织学生制作教具,进行参观访问等。在组织课外活动时,应注意充分发挥学生的特长,培养他们的创新精神。

(3)加强化学用语的教学

元素符号、化学式和化学方程式等是用来表示物质的组成及变化的化学用语,是学习化学的重要工具。在教学中,要让学生结合实物和化学反应,学习相应的化学用语,结合化学用语联想相应的实物和化学反应。这样,既有利于学生记忆,又有利于加深他们对化学用语涵义的理解。还应注意对化学用语进行分散教学,通过生动有趣的学习活动和有计划的练习,使学生逐步掌握这些学习化学的重要工具。

(4)重视元素化合物知识的教学

元素化合物知识对于学生打好化学学习的基础十分重要。为了使学生学好元素化合物知识,在教学中要注意紧密联系实际,加强直观教学,实验教学和电化教学,让学生多接触实物,多做些实验,以增加感性知识。要采取各种方式,帮助他们在理解的基础上记忆重要的元素化合物知识。在学生逐步掌握了一定的元素化合物知识以后,教师要重视引导学生理解元素化合物知识间的内在联系,让学生理解元素化合物的性质,制法和用途间的联系,并注意加强化学基本概念和原理对元素化合物知识学习的指导作用

(5)精心组织每次单元测验、考试

化学知识的学习也要经历一个循序渐进的过程,很多基础的理论知识如概念、定义、元素符号、化学方程式等。需多次的记忆,才能为以后的学习做好准备。所以,每一次的周测,月考等考试中要注意这方面的考察,并让学生们一个个过关。

六、教学进度安排

第一周、第二周(9.1~9.10)绪言、物质的变化和性质。

第三周(9.13~9.17):走进化学实验室(参观实验室,怎样进行化学实验、设计实验)、单元测试。

第四周(9.20~9.24):空气、氧气。

第五周(9.27~9.30):制取氧气,单元测试。

第六周(10.1~10.7):国庆放假

第七周(10.9~10.13)水的组成、分子和原子、水的净化。

第八周(10.16~10.20):保护水资源、最轻的气体、单元测试。

第九周(10.23~10.27):原子的构成、元素、离子。

第十周(10.30~11.4):化学式与化合价、单元测试。

第十一周(11.29~11.4):期中复习及考试、试卷分析

第十二周(11.5~11.11):质量守恒定律、如何正确书写化学方程式第十三周(11.12~11.18):。利用化学方程式的简单计算、单元测试第十四周(11.19~11.25):。金刚石、石墨和C60、二氧化碳制取的研究。

第十五周(11.26~11.2):二氧化碳和一氧化碳、单元测试

第十六周(12.3~12.9):。燃烧和灭火、燃料和热量、使用燃料对环境的影响。第十七周(12.10~12.16):。石油和煤的综合利用、单元测试。

第十八周(12.17~12.23):金属材料金属化学性质

第十九周(12.24~12.30):金属资源的利用和保护单元测试

第二十周、第二十一周:期末复习。

第二十二周:期末考试

九年级上学期化学教学工作计划(三)

一.学生情况分析

本学期本人担任初九年级一个班的化学学科教学工作,这些学生来基础高低参差不齐,有的基础较牢,成绩较好。但大多数学生,没有读书的意识,所以没有养成良好的学习习惯。这样要因材施教,使他们在各自原有的基础上不断发展进步。总体情况分析:学生两极分化十分严重,优等生比例偏小,学习发展生所占比例太大,其中发展生大多数对学习热情不高,不求上进。根据以上情况分析:产生严重两极分化的主要原因是学生在九年级才接触化学,许多学生对此感到无从下手,不会进行知识的梳理,导致学生掉队,同时学生面临毕业和升学的双重压力等,致使许多学生产生了厌学心理。为了彻底解决了以上问题,应据实际情况,创新课堂教学模式,推行“自主互动”教学法,真正让学生成为课堂的主人,体验到“我上学,我快乐;我学习,我提高”。首先从培养学生的兴趣入手,分类指导,加大平日课堂的要求及其它的有力措施,平日认真备课、批改作业,做好优生优培和学习困难生转化工作。

二.教材分析

九年级化学上册共有七单元,充分体现九年级化学课程标准所要求的课程目标,教科书的编排十分重视从知识与技能,过程与方法,情感、态度与价值观等方面有机体现九年级化学课程的宗旨和目标,着眼于发展和提高学生的科学素养,为教师进行创造性教学提供强大的素材空间,也为学生的化学探究活动提供展示的舞台。

教科书重视以多角度、多层次、多形式和合理弹性的呈现方式把基础化学知识和技能展示出来,有利于调动学生的学习兴趣,有利于激发学生的探究欲望,有利于因材施教,有利于构建学生的科学物质观。比如认识了我们身边的常见物质空气、水、碳和碳和的氧化物等;形成了一些最基本的化学概念:分子、原子、元素等等;认识到构成物质的微粒有分子、原子、离子;初步形成了基本的化学实验技能,能设计和完成一些简单的化学实验,这些内容的选择都能体现知识与技能。能进行初步的探究活动,初学会了通过观察、实验等方法获取信息,能用文字、图表和化学用语表述有关的化学信息,能解决一些简单的化学问题,能与他人进行交流和讨论,这些都体现过程与方法。爱化学,爱祖国,关注社会发展;增强环保意识,珍惜资源;严谨科学态度和合作精神这些都是情感态度与价值观的体现。

三.本学期教学目的要求

1、理论知识联系生产实际、自然和社会现象的实际,学生的生活实际,使学生学以致用。激发学生学习化学的兴趣。培养学生的科学态度和科学的学习方法,培养学生的能力和创新精神,使学生会初步运用化学知识解释或解决一些简单的化学问题。

2、使学生学习一些化学基本概念和原理,学习常见地元素和化合物的基础知识,掌握化学实验和化学计算基本技能,并了解化学在生产中的实际应用。

3、激发学生学习化学的兴趣,培养学生科学严谨的态度和科学的方法。培养学生动手和创新精神。使学生初步运用化学知识来解释或解决简单的化学问题逐步养成自己动手操作和能力。观察问题和分析问题的能力。

4、针对中考改革的新动向,把握中考改革的方向,培养学生适应中考及答案的各种技巧。

5、重视基础知识和基本技能,注意启发学生的智力,培养学生的能力。使学生学习一些化学基本概念和基本原理,学习几种常见的元素和一些重要的化合物的基础知识,学习一些化学实验和化学计算的基本技能,了解化学在实际中的应用。

四.提高教学质量的主要措施

1、重视基本概念和理论的学习。化学基本概念的教学对于学生学好化学是很重要的。在复习中,既要注意概念的科学性,又要注意概念形成的阶段性。由于概念是逐步发展的,因此要特别注意遵循循序渐进,由浅入深的原则。对于某些概念不能一次就透彻地揭示其涵义,也不应把一些初步的概念绝对化。在教学中要尽可能做到通俗易懂,通过对实验现象和事实的分析、比较、抽象、概括,使学生形成概念,并注意引导学生在学习,生活和劳动中应用学过的概念,以便不断加深对概念的理解和提高运用化学知识的能力。

2、备课、上课要抓重点,把握本质。在平日的备课、上课中要把握好本质的东西。

3、在平日讲课中学会对比。要在区别的基础上进行记忆,在掌握时应进行对比,抓住事物的本质、概念特征,加以记忆。如分子和原子、他们在构成物质时区别很小,不易记忆,要列表分析,就较为容易了。

4、讲究“巧练”在对比学习的同时,练习必不缺少的,关键在于“巧练”,要注意分析,习题的数量不要太大,关键在于“精”,从而达到“巧练巧学”的目的和完善的结合。

5、在平日要注意化学实验。实验教学可以激发学生学习化学的兴趣,帮助学生形成概念,获得知识和技能,培养观察和实验能力,还有助于培养实事求是、严肃认真的科学态度和科学的学习方法。所以在复习中在加强实验教学的指导和练习。

6、跟踪检查。加大对学生所学知识的检查,搞好今学期化学课的“单元综合课”模式探索和自考工作,并做好及时的讲评和反馈学生情况。

7、加强课堂教学方式方法管理,把课堂时间还给学生,把学习的主动权还给学生,使课堂教学真正成为教师指导下学生自主学习、自主探究和合作交流的场所。讲全面,提倡以学定教,以学定讲,努力增强讲授的针对性、实效性,努力减少多余的讲授,不着边际的指导和毫无意义的提问,从严把握课堂学、讲、练的时间结构,根据学科特点和不同课型确定适宜讲授时间,严格控制讲授时间和价值不大的师生对话时间。

五.提高自身素质的主要措施

1、积极学习教育教学理论知识。

2、熟练掌握,灵活运用课堂教学模式,注重培养学生的综合素质。

3、提高自身素质,坚持参加化学专业知识的学习及研究。

4、做好课后小结、写好教学反思,努力使自己业务水平再上新台阶。

5、多向有经验的教师请教,共同探讨学术研究,使自己成为研究型的教师向本校名师学上课,取长补短。

6、完善与不同学生的沟通方式,积极主动地加强对学生的了解。

7、积极与学生家长沟通,配合辅导学生促其进步。

九年级上学期化学教学工作计划(四)

新的学期已经开始,为了将本学期的工作顺利开展,我特制定如下教学计划:

一、学情分析

学生在初三才接触化学,许多学生对此感到无从下手,不会进行知识的梳理,导致学生掉队,同时学生面临毕业和升学的双重压力等,致使许多学生产生了厌学心理。为了彻底解决了以上问题,应据实际情况,创新课堂教学模式,推行“自主互动”教学法,真正让学生成为课堂的主人,体验到“我上学,我快乐;我学习,我提高”。首先从培养学生的兴趣入手,分类指导,加大平日课堂的要求及其它的有力措施,平日认真备课、批改作业,做好优生优培和学习困难生转化工作。

二、教材分析

1.重视以学生的发展为本,选择对学生发展有用的知识

(1)反映化学学科的本质和特征,体现学科知识的基础性。化学是研究物质组成、结构、性质及变化规律的科学。初中化学作为科学课程之一,反映化学学科的本质和特征,选择最基础的化学知识是确定教科书内容的关键。对于初中化学来说,不应该将知识的位置无限地提高,但也不能放弃基础知识。教科书中基础知识的确定,对于学生认识化学的本质及作用将发挥重要作用。人教版实验教科书的基础知识体现在以下几个方面:

化学事实和概念

化学基本技能基础

知识化学的发展

化学与实际

同时,人教版实验教科书通过以下核心概念来体现化学学科的特点和本质。

元素:认识丰富多彩的物质是由元素组成的,虽然物质千变万化,但从化学角度来认识,元素是不变的。

基本粒子----原子、分子、高子:知道物质是由基本粒子构成的。

化学反应与能量:树立化学反应伴随着能量变化、化学能与其他能可以相互转化、化学能可以充分利用的观点。

(2)反映学生年龄特征和发展需要,体现知识的教育性

初中阶段的学生受年龄的影响,在对知识的理解和接受能力方面都有一定的局限性。知识的选择应重视学生的可接受性,把握好知识的深度和难度。因此,教科书内容的选择要考虑知识的难度、可接受性等因素。

(3)反映社会的发展及知识的实际应用,体现知识的社会性

从社会发展的需求来看,21世纪社会发展具有以下特点:科学技术日益社会化。知识经济显现优势。学习的社会化带来终身学习的要求。

(4)反映知识本身的发展,体现知识的先进性

近年来,化学科学以惊人的速度发展,化学在现代科学技术中的应用越来越深入,不断有大量的新物质被发现和研制出来。学作为一门科学,与其他学科的相互渗透也越来越强烈,有专家认为,化学将是21世纪的中心学科。教科书内容的选择不但要体现化学学科最基础的知识,还应反映化学学科的飞速发展。

2.将科学探究作为教科书内容的一部分

课程改革将科学探究作为突破口,初中化学课程标准将科学探究作为课程内容的一部分。据此,人教版实验教科书也将科学探究的内容作为其重要的组成部分,通过不同的内容来体现科学探究过程,见下图科学探究的不同内容:

人教版实验教科书中的探究内容以各种形式体现,主要有探究活动和实验、讨论、家庭小实验、制作设计、调查与研究、数据处理、查阅收集资料,小组学习竞赛。

3、选择的内容具有弹性和拓展性

人教版实验教科书以初中化学课程标准的要求为出发点,考虑不同学生的个性发晨要求,在内容的选择上进行弹性化设计,适当拓展内容。教科书安排了“资料”、“化学.技术.社会”、“调查与研究”等,并在一些课题后安排了“拓展性课题”。

4、单元之间的融合

同时,人教版实验教科书通过以下核心概念来体现化学学科的特点和本质。元素:认识丰富多彩的物质是由元素组成的,虽然物质千变万化,但从化学角度来认识,元素是不变的。基本粒子----原子、分子、高子:知道物质是由基本粒子构成的。化学反应与能量:树立化学反应伴随着能量变化、化学能与其他能可以相互转化、化学能可以充分利用的观点。

(2)反映学生年龄特征和发展需要,体现知识的教育性

初中阶段的学生受年龄的影响,在对知识的理解和接受能力方面都有一定的局限性。知识的选择应重视学生的可接受性,把握好知识的深度和难度。因此,教科书内容的选择要考虑知识的难度、可接受性等因素。

(3)反映社会的发展及知识的实际应用,体现知识的社会性

从社会发展的需求来看,21世纪社会发展具有以下特点:科学技术日益社会化。知识经济显现优势。学习的社会化带来终身学习的要求。

(4)反映知识本身的发展,体现知识的先进性

近年来,化学科学以惊人的速度发展,化学在现代科学技术中的应用越来越深入,不断有大量的新物质被发现和研制出来。学作为一门科学,与其他学科的相互渗透也越来越强烈,有专家认为,化学将是21世纪的中心学科。教科书内容的选择不但要体现化学学科最基础的知识,还应反映化学学科的飞速发展。

5.知识内容的呈现和处理

(1)以科学探究为突破口,精心设计探究活动

(2)创设学习情景,设计不同的编写模式

(3)对知识本身呈现的处理----理论和概念的淡化

6、设计丰富多彩的图画

随着教科书功能的变化,图画在教科书中的作用也越来越大。图画不只是作为插图来呈现,而是作为教科书内容中不可缺少的一部分,它们不再只是单纯地配合知识,而是具有了提供资源信息、说明和解释知识的功能,井逐渐成为知识内容的一部分。

第一单元到第三单元是生活经验与化学基础知识

第四单元到第五单元是化学基础知识和化学事实

第六单元到第七单元是化学基础知识与应用

7、化学实验的设计

(1)根据初中化学课程标准中的“内容标准”选择实验内容

(2)参考初中化学课程标准中的“活动与探究建议”,根据知识安排选择部分实验

(3)根据教科书中具体内容的安排,自行设计编写一些实验

8、习题的设计

习题是化学教科书的重要组成部分,通常认为习题的基本功能包括复习、巩固知识,加深对知识的理解;培养能力,训练技能;增强学生的学习自信心,激发学生的学习兴趣;帮助教师得到反馈信息、检查教学效果,等等。教科书的改革,赋予习题新的功能,人教版实验教科书中习题的功能有了进一步扩展。

(1)提供各种信息(学科知识、生活实际知识等),使学生开扩思路,利用已有知识,认识和解决一些问题

(2)揭供实践活动的章材,渗透科学挥究的方法,培养学生的创新精神和实践能力

(3)联系生活中的现象或事实,使学生运用所学知识,解决实际生活中的问题,并学习解决问题的方法

(4)提供实验素材,体现化学学科的特点,培养学生实验操作技能

(5)对所学知识进行归纳整理,使学生在全面掌握知识的同时学习科学的方法

三、本学期教学目的要求

1、理论知识联系生产实际、自然和社会现象的实际,学生的生活实际,使学生学以致用。激发学生学习化学的兴趣。培养学生的科学态度和科学的学习方法,培养学生的能力和创新精神,使学生会初步运用化学知识解释或解决一些简单的化学问题。

2、使学生学习一些化学基本概念和原理,学习常见地元素和化合物的基础知识,掌握化学实验和化学计算基本技能,并了解化学在生产中的实际应用。

3、激发学生学习化学的兴趣,培养学生科学严谨的态度和科学的方法。培养学生动手和创新精神。使学生初步运用化学知识来解释或解决简单的化学问题逐步养成自己动手操作和能力。观察问题和分析问题的能力。

4、针对中考改革的新动向,把握中考改革的方向,培养学生适应中考及答案的各种技巧。

5、重视基础知识和基本技能,注意启发学生的智力,培养学生的能力。使学生学习一些化学基本概念和基本原理,学习几种常见的元素和一些重要的化合物的基础知识,学习一些化学实验和化学计算的基本技能,了解化学在实际中的应用。

6、培养学生的科技意识、资源意识、环保意识等现代意识,对学生进行安全教育和爱国主义教育。

四、提高教学质量的主要措施

1、重视基本概念和理论的学习。

化学基本概念的教学对于学生学好化学是很重要的。在复习中,既要注意概念的科学性,又要注意概念形成的阶段性。由于概念是逐步发展的,因此要特别注意遵循循序渐进,由浅入深的原则。对于某些概念不能一次就透彻地揭示其涵义,也不应把一些初步的概念绝对化。在教学中要尽可能做到通俗易懂,通过对实验现象和事实的分析、比较、抽象、概括,使学生形成概念,并注意引导学生在学习,生活和劳动中应用学过的概念,以便不断加深对概念的理解和提高运用化学知识的能力。

2、备课、上课要抓重点,把握本质。在平日的备课、上课中要把握好本质的东西,

3、在平日讲课中学会对比。

要在区别的基础上进行记忆,在掌握时应进行对比,抓住事物的本质、概念特征,加以记忆。如分子和原子、他们在构成物质时区别很小,不易记忆,要列表分析,就较为容易了。

4、讲究“巧练”

在对比学习的同时,练习必不缺少的,关键在于“巧练”,要注意分析,习题的数量不要太大,关键在于“精”,从而达到“巧练巧学”的目的和完善的结合。

5、在平日要注意化学实验。

实验教学可以激发学生学习化学的兴趣,帮助学生形成概念,获得知识和技能,培养观察和实验能力,还有助于培养实事求是、严肃认真的科学态度和科学的学习方法。所以在复习中在加强实验教学的指导和练习。

6、跟踪检查。

加大对学生所学知识的检查,搞好今学期化学课的“单元综合课”模式探索和自考工作,并做好及时的讲评和反馈学生情况。

7、加强课堂教学方式方法管理,把课堂时间还给学生,把学习的主动权还给学生,使课堂教学真正成为教师指导下学生自主学习、自主探究和合作交流的场所。讲全面,提倡以学定教,以学定讲,努力增强讲授的针对性、实效性,努力减少多余的讲授,不着边际的指导和毫无意义的提问,从严把握课堂学、讲、练的时间结构,根据学科特点和不同课型确定适宜讲授时间,严格控制讲授时间和价值不大的师生对话时间。

提高自身素质的主要措施

1、积极学习教育教学理论知识。

2、熟练掌握,灵活运用课堂教学模式,注重培养学生的综合素质。

3、提高自身素质,坚持参加化学专业知识的学习及研究。

4、做好课后小结、写好教学反思,努力使自己业务水平再上新台阶。

5、多向有经验的教师请教,共同探讨学术研究,使自己成为研究型的教师向本校名师学上课,取长补短,积极参与听评课活动,听课不少于20节。

6、完善与不同学生的沟通方式,积极主动地加强对学生的了解。

7、积极与学生家长沟通,配合辅导学生促其进步。

教学进度及教学内容

周次教学内容

1—2质量守恒定律、如何正确书写化学方程式

3—4利用化学方程式的简单计算、单元测试

5—6金刚石、石墨和C60、二氧化碳制取的研究

6—7二氧化碳和一氧化碳、单元测试。

8—10燃烧和灭火

燃料和热量、使用燃料对环境的影响

石油和煤的综合利用、单元测试。

11—12金属和金属材料

13—15溶液

16—18酸和碱

19—20期末复习

量子力学基本知识篇4

关键词:电子测量;实验教学改革;设计性实验

《电子测量》是一门知识面很广,理论性、实践性都很强的课程,电子测量技术又是一门综合性技术。开设该课程的目的是让学生掌握电子测量与智能仪器的基本概念、基本方法和基本操作技能,将所学的知识应用于电子测量技术各个领域,提高分析、归纳、观察和推理能力,培养严格的科学态度和工作方法,为今后长期从事科技工作打下良好的基础。而要实现这些目标,就要做好该课程的实验教学。由于传统的实验教学忽视了学生分析和解决问题能力的培养,极大地限制了学生积极性和创造性的发挥,不利于综合型全面发展人才的培养。为弥补传统实验教学存在的不足,更好地培养学生的基本操作技能、知识综合应用能力和创新能力,我们在《电子测量》课程实验教学中开设了设计性实验。实践表明,开展设计性实验有利于培养学生分析问题和解决问题的能力,巩固和加深学生对理论知识的掌握与理解。

《电子测量》实验教学改革的具体思路

改单一验证性实验为验证性实验与设计性实验相结合由于《电子测量》课程需要培养学生利用示波器、信号发生器、电压表等基本仪器进行信号分析处理的能力,因此有必要开设少量有关仪器使用的验证性实验,其余大部分时间开展设计性实验。在设计的电路调试中又可以进一步锻炼学生的仪器运用能力,这不但会消除学生的厌倦情绪,而且也能增加实验的综合性,使电类各课程有机结合,提高学生的实践能力和解决问题的能力。

实施实验学分制《电子测量》实验实行学分制。在评价学生设计性实验时,综合评价学生分析问题和解决问题的能力,而不局限于实验结果和实验报告的书写。

撰写《电子测量》设计性实验任务书,安排时间开展设计性实验为适应实验课程改革的需要,实验任务书只指出设计任务、实验简单原理和注意事项。任务书下达后学生根据电子测量技术和有关课程的知识自主完成设计方案。再在教师指导下确定并列出元器件清单。最后购买元器件后进行实验。实验时间为一周。在实验过程中,学生独立调试,并分析总结实验中出现的问题,给出相关结论,完成设计报告。采用这种方式既有利于充分发挥学生的主观能动性,又有利于提高学生分析、解决问题的能力和创新能力。

《电子测量》设计性实验的内容

实验教学内容的改革是实验教学改革的突破口。为了培养合格的工程人才,我们在设计性实验教学内容中突出对学生实践能力、应用能力和创新能力的培养。

基本技能训练部分训练学生的基本设计技能和对仪器仪表的认识使用,其中包括对PROTEL、EWB等计算机辅助设计和仿真软件的熟练使用、印刷电路板的制作、电子工艺训练、资料检索和分析能力等。通过基本技能训练,要求学生能熟练掌握电子设计产品开发制作的流程,学会运用EWB进行系统仿真和掌握利用测量仪器调试简单系统与故障诊断的一般方法。

设计性实验部分这里结合一个例子来具体说明设计性实验部分的内容。电压测量是《电子测量》的重要内容,现以设计一直流数字电压表为例加以说明。给定的任务为“设计一数字电压表”。数字电压表必须满足如下指标:电压测量范围0~10V、电压表分辨率为0.01%、电压测量精度为±1%。学生接受任务后必须经历如下几个过程才能完成设计任务:(1)查阅资料,考虑可能的方案,学生独立进行论证,写出分析报告,在教师指导下确定最终方案。由于电压测量方法多,可以开阔学生的视野,打破传统实验的束缚,发挥学生的主观能动性。为了叙述方便,文中以采用测频法测压的原理为例。(2)选定方案如图1所示。从框图可以看出,该设计就是V-f转换电路和频率计的组合。要完成任务,学生一方面必须找到一块合适的压频转换芯片,了解工作原理,这样就能进一步扩展知识面;另一方面需掌握测量频率的原理,设计出一个频率计,这样比单纯用频率计测量频率的实验效果要好得多。在此方案的实施过程中会出现很多问题,例如,V-f转换芯片有输入电压的限制,可能会与被测电压要求不符。V-f转换公式为fout=Vin*Rs/(2.09*Rl*Rt*Ct),如何选择参数使电压与频率满足10n的关系,以便通过小数点移位来改变量程;改变参数值会对压频转换芯片输出有何影响等。这些问题都可以训练学生的思维,提高学生自主学习的能力。(3)学生必须掌握数字显示的原理。他们得去查阅译码锁存芯片、数码管或液晶的资料和使用方法。若采用数码管显示还需根据电路原理选择共阴或共阳以及相应的驱动电路。通过这一过程可使学生掌握一些常用器件的资料和原理,构成知识的储备,为以后的设计工作打下坚实的基础。(4)在调试过程中还会碰到一些实际问题,如显示结果不正确等。学生必须根据原理独立分析原因,以锻炼分析解决问题的能力。(5)最后要求学生进行误差分析,计算测量精度,提出进一步提高精度的措施。教师还可以在此设计基础上进行拓展,对学生提出新的挑战,激起学生进行深入研究的欲望,要求他们把此次设计的优点和不足写入设计报告,对不足部分提出改进方法。通过书写设计报告,学生不但可以进一步深刻领会设计原理,体会学以致用的愉悦,消除《电子测量》枯燥无味的想法,而且可以学会设计报告的书写规范,为以后的科研打下基础。

开展设计性实验的意义

设计性实验比传统实验能更好地为学生提供帮助,使实验达到更好的效果,主要表现在以下两方面:

有效地调动了学生的主观能动性,激发了学生的创新意识,培养了学生的创新能力通过开展设计性实验,可以把《电子测量》理论课程中分析到的测量原理转化成具体的电路。在整个实验过程中,学生独立设计方案,确定实施方法与手段;对实验过程中遇到的问题进行多方位思考并借助于测试仪器认真地分析,教师仅在适当的时候加以启发引导。在参与实验的过程中,一切都由学生独立思考和动手,自己寻求正确答案,真正成为实验的主体,从而提高了学生的实验兴趣,激发了学生的创新意识,培养了学生的创新能力。

有利于培养学生综合分析问题和解决问题的能力从实验的设计、实现、故障分析到故障排除和得到满意实验结果一系列的过程,每一步都需要学生积极的思考,这非常有利于培养学生综合分析问题和解决问题的能力。与传统实验相比,设计性实验使理论和实践的结合更加紧密。通过实验的系统设计与调试,学生在很大程度上加深了对相关知识的理解和掌握,他们普遍认为设计性实验可以自主获取知识,对开阔思维、增强创新意识、锻炼独立工作能力大有益处。

参考文献:

[1]蒋焕文,孙续.电子测量[M].北京:中国计量出版社,1987.

量子力学基本知识篇5

关键词:大学物理教学;学生;能力;科学思想方法

中图分类号:G642.0文献标志码:A文章编号:1674-9324(2015)49-0186-02

物理学是研究物质的基本结构、相互作用及其运动规律的科学。本文主要阐述了通过以传授物理知识为载体,从应用微积分知识分析较复杂的物理问题和熟练应用已学知识理解新的物理知识两个方面,培养学生掌握科学的思想方法。

二、熟练应用已学知识理解新的物理知识

一方面,大学物理知识是以中小学的知识为基础,以生活见识为依托。例如功的概念是从初中知识出发,经过高中的提高,引导学生将功的计算公式提高到用力矢量与位移矢量的标量积来表示,应用微积分知识使学生完成认识上的飞跃突破,从而具备在变力作用下质点作曲线运动时计算功的基础知识。

另一方面,学习的目的在于应用,要求学生能够迅速应用新学的知识分析处理物理问题。例如,在气体动理论的理想气体压强公式的简单推导中,需要应用中小学的面积、速度和压强等知识,应用力学中学习的动量定理和冲量概念,即熟练应用物体在1秒内受到的冲量的量值与受到的平均作用力的量值相同等知识,应用新学的统计学中的平均值等知识,引入分子的平均平动动能概念,导出理想气体的压强公式,这个公式把可以直接测量的宏观量与无法观察的微观量联系起来,证明了热现象的宏观效应是大量分子永不停息的无规则运动和分子间存在频繁的碰撞的集体表现这一观念是合理的,最终理解到压强是一个统计量,对个别分子而言压强是没有意义的,进而理解实际中“真空”这一术语的涵义。

三、总结

大学物理教学的目标是培养学生分析问题和解决问题的能力,这里实践探索了以传授学生物理基础知识为载体、培养学生的科学思想方法为宗旨的基本思想方法。着意训练学生熟练应用微积分思想分析处理较复杂的物理现象和迅速应用所学知识分析处理物理问题,是培养学生科学思想方法和提高学生认知能力的基本途径和有效方法。

参考文献:

[1]巴甫洛夫全集:第5卷[M].北京:人民卫生出版社,1959:17.

量子力学基本知识篇6

量子力学课程是工科电类专业的一门非常重要的专业基础课程。通过该课程的学习,使学生初步掌握量子力学的基本原理和基本方法,认识微观世界的物理图像以及微观粒子的运动规律,了解宏观世界与微观世界的内在联系和本质的区别。量子力学课程教学质量的好坏直接影响后续的如“固体物理学”、“半导体物理学”、“集成电路工艺原理”、“量子电子学”、“纳米电子学”、“微电子技术”等课程的学习。

量子力学课程的学习要求学生具有良好的数学和物理基础,对学生的逻辑思维能力和空间想象能力等要求较高,因此要学好量子力学,在我们教学的过程中,需要充分发挥学生的学习主动性和积极性。同时,随着科学日新月异的发展,对量子力学课程的教学也不断提出新的要求。如何充分激发学生的学习兴趣,充分调动学生的学习主动性和能动性,切实提高量子力学课程的教学质量和教师的教学水平,已经成为摆在高校教师目前的一项重要课题。

该课程组在近几年的教学改革和教学实践中,本着高校应用型人才的培养需求,强调量子力学基本原理、基本思维方法的训练,结合物理学史,充分激发学生的学习积极性;充分利用熟知软件,理解物理图像,激发学生学习主动性;结合现代科学知识,强调理论在实践中的应用,取得了良好的教学效果。

1当前的现状及存在的主要问题

目前工科电类专业普遍感觉量子力学课程难学,其主要原因在于:第一,量子力学它是一门全新的课程理论体系,其基本理论思想与解决问题的方法都没有经典的对应,而学习量子力学必须完全脱离以前在头脑中根深蒂固的“经典”的观念;第二,量子力学的概念与规律抽象,应用的数学知识比较多,公式推导复杂,计算困难;第三,虽然量子力学问题接近实际,但要学生理解和解决问题,还需要一个过程;由于上述问题的存在,使初学者都感到量子力学课程枯燥无味、晦涩难懂,而且随着学科知识的飞速发展,知识的更新周期空前缩短,在有限的课时情况下,如何使学生在掌握扎实的基础知识的同时,跟上时代的步伐,了解科学的前沿,以适应新世纪人才培养的需求,是摆在我们教育工作者面前的巨大挑战。

2结合物理学史激发学生学习兴趣

兴趣是最好的老师,在大学物理中,谈到了19世纪末物理学所遇到的“两朵乌云”,光电效应和紫外灾难,1900年,普朗克提出了能量子的概念,解决了黑体辐射的问题;后来,爱因斯坦在普朗克的启发下,提出了光量子的概念,解释了光电效应,并提出了光的波粒二象性;德布罗意又在爱因斯坦的启发下,大胆的提出实物粒子也具有波粒二象性;对于物理学的第三朵乌云“原子的线状光谱,”玻尔提出了关于氢原子的量子假设,解释了氢原子的结构以及线状光谱的实验。后来还有薛定谔、海森堡、狄拉克等伟大的物理学家的努力,建立了一套崭新的理论体系-量子力学。在教学的过程中,适当穿插量子力学的发展历史以及伟大科学家的传记故事,避免了量子力学课程“全是数学的推导”的现状,这样激发学生的学习兴趣和学习热情,通过对伟大科学家的介绍,培养刻苦钻研的精神。实践表明,这样的教学模式大大提高了学生的学习主动性。

3结合熟知软件化抽象为形象

量子力学内容抽象,对一些典型的结论,可以用软件模拟的方式实现物理图像的重现。很多软件如matlab、c语言等很多学生不是很熟练,而且编程较难,结合物理结论作图较为困难;Excell是学生常用的软件之一,简单易学却功能强大,几乎每位同学都非常熟练,我们充分利用这一点,将Excell软件应用到量子力学的教学过程中,取得了良好的效果。

如在一维无限深势阱中,我们用解析法严格求解得到了波函数和能级的方程。而波函数的模方表示几率密度。我们要求学生用Excell作图,这样得到粒子阱中的几率分布,通过与经典几率的比较(经典粒子在阱中各处出现的几率应该相等)和经典能级的比较(经典的能量分布应该是连续的函数),通过学生的自我参与,充分激发了学生的求知欲望;从简单的作图,学生深刻理解了微观粒子的运动状态的波函数;微观粒子的能量不再是连续的,而是量子化了的能级,当n趋于无穷大时微观趋向于经典的结果,即经典是量子的极限情况;通过学生熟知的软件,直观的再现了物理图像,学生会进一步来深刻思考这个结论的由来,传统的教学中,我们先讲薛定谔方程,然后再解这个方程,再利用边界条件和波函数的标准条件,一步一步推导下来,这样的教学模式有很多学生由于数学的基础较为薄弱,推导过程又比较繁琐,因此会逐步对课程失去了兴趣,这也直接影响了后面章节的学习,而通过学生亲自作图实现的物理图像,改变了传统的“填鸭式”教学,最大限度的使学生参与到课程中,这样的效果也将事半功倍了,大大提高了教学的效果。

4结合科学发展前沿拓宽学生视野

在课程的教学中,除了注重理论基础知识的讲解和基础知识的应用以外,还需介绍量子力学学科前沿发展的一些动态。结合教师的教学科研工作,将国内外反映量子力学方面的一些最新的成果融入到课程的教学之中,推荐和鼓励学生阅读反映这类问题的优秀网站、科研文章,使学生了解量子力学学科的发展前沿,从而达到拓宽学生视野,培养学生创新能力的目的。例如近年兴起并迅速发展起来的量子信息、量子通讯、量子计算机等学科,其基础理论就是量子力学的应用,了解了这些发展,学生会反过来进一步理解课程中如量子态、自旋等概念,量子态和自旋本身就是非常抽象的物理概念,他们没有经典的对应,通过对实验结果的理解,学生会进一步理解用态矢来表示一个量子态,由于电子的自旋只有两个取向,正好与计算机存储中二进制0和1相对应,这也正是量子计算机的基本原理,通过学生的主动学习,从而达到提高教学质量的目的。另外我们还要介绍量子力学在近代物理学、化学、材料学、生命学等交叉学科中的应用,拓宽学生的视野。

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