本站原创摘 要：基于固体物理理论综合性强、学科发展快和抽象难学的特点,本文就教学内容、教学方法和教学手段等方面进行了一些探索,以期在固体物理教学中能取得更好的教学效果.
关 键 词：固体物理；教学方法；教学手段
固体物理学是物理学中最重要分支学科之一的凝聚态物理学的基础,当今一系列新技术、新材料和新器件的诞生都是固体物理的外向延拓.固体物理作为物理学科的一门基础课程,其重要性是不言而喻的.然而,在固体物理的教学中仍存在着诸多问题亟待解决.首先,固体物理是一门不断发展的学科,其知识更新的速度非常快,传统的理论知识学习已经不能满足作为新兴学科的需求.其次,在固体物理教学中,简单的理论传授不能让学生从本质上理解物质的结构和性质.最后,学生在课程的学习中普遍感到枯燥无味、难度大,这是由于没有很好地结合多媒体技术.鉴于这些方面的问题,本文就固体物理教学中的教学内容、教学方法和教学手段进行了探索,以满足新时期学生学习本课程的需求.
一、改革教学内容
固体物理作为一门重要的基础课程,在很多专业中都会开设,但要求不尽相同.教师应按专业对内容进行大胆取舍,而非完全依据教材逐个讲授.如师范类专业应着重物理原理、物理概念和物理模型的描述,同时涉及与中学物理中有关现象问题的理论解释；而对微电子专业则要加强对固体器件技术问题和一些比较前沿问题的讨论.具体对内容取舍应严格遵循教学大纲和专业发展方向的要求.
固体物理作为一门发展中的课程,新概念、新知识和新问题不断涌现,但教材不会及时更新.教师可结合具体知识点介绍固体物理最新的发展动向及面临的问题,以开阔学生眼界和提高学习兴趣.如讲解半导体PN结知识点时,可结合介绍发光二极管的最近研究进展以及在照明中应用.结合原有的教学内容,适当增添一些物理前沿方面的内容,这样能让学生打好进一步学习这些知识的前期基础,处理好新旧内容之间的联系、区别和发展,有利于理解和巩固原有知识和原理,也有益于深化对新知识的认识.但是介绍发展前沿应本着宜简不宜繁、宜短不宜长、宜定性不宜定量的原则.
二、改进教学方法
固体物理的教学方法同样不失一般性.为了提高本课程的教育质量,重视学生创新能力的培养和个性发展,课堂教学应遵循自身的原则和规律,但模式不固定.固体物理内容体系十分庞大,各部分有各部分的特点,须采取多元化的教学方法,如启发诱导式教学和研究式教学等.在学习成熟的原则和规律方面,采用启发式教学以便于学生掌握这些知识；而在一些相关的前沿课题中应本着讨论式原则,鼓励学生利用已学知识去解释那些新发现的现象问题.要一切从学生出发,鼓励学生突破传统,敢于提出独到见解.同时,引导学生充分利用电子资源的巨大优势,通过超星数字图书馆和CNKI中国学术期刊全文数据库等搜索与固体物理课程相关的前沿进展,并就这些发展开展师生间的讨论,然后布置相关的小论文,培养学生科研的初步能力.
固体物理课程具有很强的理论综合性,对理论物理基础要求很高.学生在学习时普遍感觉到知识的跳跃性很大,尤其是教材中经常将理论物理的知识随意引入到某一个问题上,会使学生感到来得太突然,进而有知其然而不知其所以然的感觉,次数多了,学生容易产生畏难厌学情绪.针对这种情况,教师应改变传统的授课模式,将重要知识点分解成专题进行讲授.为了让学生更好地理解相应的专题,教师首先需安排一定的时间回顾与本专题相关的基础知识,但这种回顾不是重新讲解,而是就内容、方法和结论作简要叙述.
三、优化教学手段
固体物理教学中存在的严重问题之一就是“有理无物”,这使得学生在学习中感到非常抽象,提高了课程的难度.要使固体物理中一些抽象的概念直观化、形象化,加深学生对课程内容的理解,提高学生学习兴趣,在信息技术比较发达的今天并不是很难,关键是在教学过程中如何最大限度地发挥现代教育技术的优势.如固体物理教学中首先遇到的是晶体结构的教学,如何将晶体的结构直观地展示出至关重要.虚拟现实语言VRML是个不错的选择,利用VRML描述的三维晶体结构可以进行任意旋转、移动、缩放、倾斜等操作,方便从各个角度观察晶体结构.也可通过OpenGL编程的方法,此方法的优点就是可以获得三维图像,几何体的大小、位置及其运动可以严格按照给定参数或函数描绘.这些不同的方法在晶体结构的描述方面各有优缺点,可配合着使用.除此之外,适当引入现代研究手段进行教学,能使固体物理教学的抽象教学更为直观.
四、结论
综上所述,在比较抽象的固体物理教学中,应采取各种有用的教学手段使教学内容直观化,本着激发学生学习积极性和主动性的原则,在学生了解和掌握知识的同时,培养学生的创造性思维,提高学生分析和解决问题的能力.