前言:想要写出一篇令人眼前一亮的文章吗?我们特意为您整理了5篇鼓励式教育方式范文,相信会为您的写作带来帮助,发现更多的写作思路和灵感。
关键词: 幼儿教育;赏识教育法;应用方法
幼儿是每个人成长的必经阶段,同时是其成长过程中最重要的阶段。幼儿教育是基础教育的组成部分,是学校教育和终身教育的起始教育,做好幼儿教育工作是每个幼儿教师的责任。幼儿学习的兴趣永远在于教师发自内心的鼓励,教师对幼儿充满艺术性的表扬将是幼儿学习的巨大动力。
一、鼓励教育能够激发幼儿的自信心,帮助其克服自卑、怯懦。
3~6岁的幼儿期,是培养个人成就感和自信心的关键时期。在此期间,对幼儿进行鼓励教育尤为重要,也对幼儿今后的人生有重要影响。许多幼儿因为在某些方面有缺陷或不够好,常常遭到教师的批评、讽刺,在心理上或多或少留有阴影,造成不同程度的心理压力,由此导致没有自信,逆反情绪严重,这些都严重损害了幼儿的心理健康,影响了其身心发展。因此,在今天这个处处讲求以人为本的时代,鼓励教育对于促进幼儿心理健康发展,具有更深刻的意义。
二、鼓励教育能够让幼儿懂得鼓励和尊重他人。
每个幼儿在成长过程中,总会出现一些问题,父母和教师作为幼儿引导者,要用鼓励的态度对待幼儿,在保证不伤害幼儿自尊心的基础上指出他们的不足,让幼儿感受到来自教师和父母的关爱和尊重,认识到自身的不足和问题。同时,教师要教会幼儿怎样鼓励和尊重他人,让幼儿认识到要想得到别人的尊重,首先要学会尊重别人,有助于幼儿在与同学的交往中,真诚地对待和关心同学、团结友爱、互相学习,对消除幼儿之间的嫉妒、敌对、冲动等不良心理情绪有重要作用。
三、鼓励教育能够培养幼儿的独立自主能力。
鼓励教育是在尊重幼儿个性差异基础上的教育模式,家长和教师要敢于放手,让幼儿在生活中得到磨砺。家长和教师要在失败中鼓励幼儿,对幼儿的顽强、努力等积极向上的行为给予肯定和表扬,无形中就发展了幼儿的独立自主能力和遇事应变能力。这就像教幼儿学说话走路一样,即使说错了、摔倒了,也要鼓励他继续下去,绝不能认为幼儿不行或太笨,一定要积极地鼓励他从失败中站起来,独立地完成每一件事。
四、积极评价,增强自信。
在整个赏识教育在幼儿教育的实施过程当中,笔者认为最重要的就是评价阶段。处在幼儿学习阶段的学生,他们的心智不成熟,认知能力弱,所以对事物的判断能力,往往来自于教师或家长的评价。教师赞扬他,他就知道这件事做得对;教师批评他,他就知道这件事做得不对。所以在这样的背景下,教师必须给予他们积极的评价,鼓励他们、认可他们,让他们在鼓励和认可当中学会成长。说到底,对幼儿进行评价是一个非常具有难度的工作,也可以称之为一项需要具有一定语言水平的工作。恰当的评价能够给予学生鼓励,在他们心中树立起自信心,进而更好地实现教育目标。
五、鼓励教育与挫折教育相结合策略。
对幼儿的鼓励教育与挫折教育可以结合在一起进行,二者是相互促进、相互补充的。对幼儿进行鼓励教育,有利于幼儿增强其自信心,激发其主动战胜困难、克服挫折的勇气和力量,从而提高其抗挫折能力与水平。对幼儿进行挫折教育,则可以提高其心理素质水平,特别是当幼儿在其心理的可承受范围之内,成功提高了自己的抗挫折能力之后,其自我认同、自我鼓励、自我纳悦的心理层次也会随之提高。因此,在具体的教育措施中,教师要力争将二者结合起来进行。例如:老师在布置活动作业时,其难度水平要有一定的梯度性,幼儿不能立刻完成活动任务,使其产生一定的挫折感,然后老师可以引导幼儿重新思考练习,重构自己的认知策略。当幼儿在老师的引导下反复练习,最终成功完成了活动任务后,幼儿的抗挫折能力实际上就得到了一次锻炼。在此基础上,老师对幼儿经过自己的努力完成任务这件事进行赞扬和鼓励,进行鼓励教育,反过来又会进一步提高其信心,进一步增强其抵抗更高一级的挫折的能力。
六、大胆尝试,鼓励探索。
对事情充满好奇却又有些恐惧,是幼儿所共有的特点。在他们的世界当中,任何事情都是充满神秘色彩的,他们在对未知事物充满向往的同时夹杂恐惧,这是幼儿成长的必经阶段。幼儿教育工作就是要将他们对事物的好奇心激发出来,鼓励他们对未知事物进行探索,将他们心中对未知事物的恐惧感消除,鼓励他们进行尝试,建立起他们的自信心。
1 学校事故的内涵
所谓学校事故,是指学生在校期间和集体活动处于学校管理范围内,所发生的人身伤害事故。学校事故发生的范围、种类是极其复杂的,有的与学校设备、设施有关,有的与教职工的管理教育工作有关。由于本文主要从教育法学的角度进行对学校事故的预防及处理问题的探讨,因此不过多的对学校事故的责任类型及其担责主体进行论述。
2 学校事故的预防与处理现状
近年来,学校事故频频发生,意外伤害己成为影响学生成长的第一杀手,这不能不引起社会和广大教育工作者焦虑和关注。虽然该事件都发生在校外,但是校方也具有不可推卸的责任。
国家在宏观上对国家与学校的法律关系把握上比较明确,但是对于微观层面上的学校与学生法律关系的定为比较模糊,再加上事故发生后,相关个人及单位对责任的互相推诿,使得学校对事故预防及处理情况并不乐观。
由于学校事故具有多种诱发原因,发生频率的较高,这几年发生的数量也日渐增多,所带来的后果也日益严重,再加上事故的防范意识和处理能力偏低,尤其是教育立法的滞后性,教育执法机关面对学生伤害事故,在责任认定、赔偿途径等问题上,也常常显得茫然和消极。
为此,在事故发生前,应当采取切实有效的措施做好学校事故的预防工作,事故发生后,也应当及时合理的处理,让学校事故的预防与处理走出当前的困境。
3 学校事故的预防
3.1 增加投入,切实改善学校设施、设备和条件
《学生伤害事故处理办法》第四条规定“学校举办者应当提供符合安全标准的校舍、场地及其他教育教学设施和生活设施”。《义务教育法》第十六条也指出:“学校建设应当符合国家规定的办学标准,适应教育教学的需要;应当符合国家规定的选址要求和建设标准,确保学生和教职工的安全。”
3.2 提高防范意识,加强防范措施,做好预警工作
3.2.1 学校应设立专门宣传窗、展览等形式向全校师生进行全方位立体宣传,对学生进行自我防范教育,使每一位学生确立明确的安全意识,掌握安全知识,提高自我预防和保护能力。也要从全社会入手,把学生的安全工作当作一个大的系统工程来抓,需要得到全社会的通力合作,使全民高度重视学生的安全问题,提高校园安全防范意识,尽量减少事故的发生。
3.2.2 学校成立“预警指挥中心”。按照“全员预警责任教育”的要求,如果发现有学生任何诸如打架、闹事等非正常现象,班干部必须在第一时间向老师报告,老师应立即展开调查,摸清事情的起因其过程。对于校园内发生学生不良事件,发生之前和发生之中,知情者、目击者有责任马上报告职能部门;校外发生学生不良事件,发生之前和发生之中,校外预警监测点的人员、社区工作人员、家长、师生中的知情者和目击者,都负有预警责任,一旦知悉可能发生不良事件,应立即在第一时间报告。学校“预警应急援助指挥中心”接报以后,即对学生的不良行为轨迹和恶变可能性进行评估,分析其发生的背景和各种原因,及时与监护人联系,并做好记录及时跟进。
3.3 加快校园安全立法,建立安全责任制度,建立健全社会保障机制
3.3.1目前由于我国还没有专门的校园安全法,学校事故的处理大多依据《民法通则》。这虽然给执法者很大的灵活性,但同时也有其弊端,如果有专门的法律法规可作依据,就能够真正有法可依,从而明确学校教职工的职责,做好学校的各项工作,将学校事故的发生降至最低。
《校园安全法》应明确学校的责任范围,归类原则,处理途径,适用范围,伤害赔偿的范围、项目、标准以及资金来源,还应对学校的伤害事故预防作详细规定。从而保护好每个学生在学校内的安全健康成长。
3.3.2 建立安全责任制度
在学校管理中,实行责任到人的制度,学校要做到学生的活动地点和活动事项有人负责,避免出现事故无人负责的现象并对责任人实行赏罚分明。
3.3.3 建立健全社会保障体制
目前,一些学校为学生投保的保险险种赔付金额有限,又有诸多条件限制,难以满足学校事故的赔偿要求。因此,我们可借鉴国外防范校园伤害事故处理经验,将保险业引入校园伤害案件赔偿,建立学校、家庭、社会共同参与的未成年学生安全保障体制也十分必要。
3.4 加强对学生的心理健康教育,建立学生健康档案
青少年正是处于心理上的变革期,心理状态比较敏感;校方要结合实际情况开展集体活动,对正面的积极的事件进行宣传,从侧面引导学生的心理朝着健康方向发展,预防青少年由于自身心理原因造成的学校事故。
在建立健康档案的过程中,除学生的个人生理健康基本情况外,也应包括心理健康方面。健康档案是校方掌握学生基本身心状况的依据,避免日后学生因为个人身体素质原因导致的事故发生。值得注意的是,这些档案必须专人保管,严格保密,保障学生隐私,这是每个教育者的职业道德。
4 学校事故的处理
4.1 根据预警机制进行事发救助
在发生事故的信息得到确认时,学校的“预警应急援助指挥中心”应立即依照事前制定的突发状况应对机制并根据事件的不良程度与紧急程度下达指令,实施相应级别的预警应急援助方案。应急环节的主要任务是“事前介入、事发救助”。所谓“事前介入”,是指尽早介入不良事件的发生过程,争取在未酿成严重后果时阻断该行为。所谓“事发救助”,是指当事件发生时,要紧急实施现场救助方案,以降事故发生时的伤亡程度。
[1]对于严重危险行为的发生,学校要在第一时间向上级教育主管部门报告,教育局将根据需要通报相关部门,并在一定情况下请求公安、政法、街道(或乡镇)协同应急,为学校事故的处理提供最公正的司法援助手段和保障。
《学生伤害事故办法》第15条“发生学生伤害事故,学校应当及时救助受伤害学生,并应当及时告知未成年学生的监护人,有条件的,应当采取紧急救援等方式救”所以,当事故发生后,无论学校有无过错,校方都应采取及时有效的救助措施。
4.2 及时理赔及善后工作
目前,学生出事故后,学校成为处理伤害事故的主体之一,一旦家长与校方协议,教育行政部门调整无法的情况下,学校面临着巨大的压力,影响正常的教育教学秩序。但是,中国目前未设立专门针对处理学生伤害事故的理赔机构,我们应当借鉴发达国家相关非营利性质组织,设立理赔机构,提高赔偿的效率,保障教学管理工作正常有序的进行。
4.3 心理救助
要不断加强对学生的适应性、承受力、调控力、意志力、思维力、创造力以及自信心等心理素质的教育与培养,做好战胜迎接各种困难挫折的心理准备。在事故发生后,要有专员实行心理援助,帮助其走出困境。
今天,我们在这里召开全区预防道路交通事故工作会议,主要任务是深进贯彻落实全市预防道路交通事故工作会议精神,分析当前全区道路交通安全工作形势,总结经验,安排部署20*年的工作。刚才,王伟大队长通报了我区20*年及近期的道路交通安全情况,客观的分析了存在题目,并对20*年的工作进行了安排部署,我完全同意。
今天,我们与各乡、镇、街道办事处签订的20*年度预防道路交通事故责任状,是我们面对日益严重的道路交通安全形势,鉴戒先进地区经验所做的一个新的尝试,希看大家结合各自实际,认真贯彻落实。下面,我就围绕做好预防道路交通事故工作,讲三点意见。
一、认清形势,进步熟悉,切实增强做好预防道路交通事故工作的责任感和紧迫感
道路交通运输是国民经济的重要组成部分,道路交通治理工作关系国计民生,涉及各行各业、千家万户,是一项复杂的社会系统工程。交通安全工作的好坏,不仅关系到我区交通运输业的健康发展,而且直接影响全区经济社会发展的大局;不仅关系到国家与人民生命财产的安全,而且关系到全区社会的稳定和政府的形象。各部分、各单位一定要以对国家和人民生命财产安全高度负责的态度,切实把思想同一到中心、自治区和乌海市关于加强道路交通安全工作的一系列精神上来,并真正从思想上重视起来,克服畏难情绪、麻痹思想和侥幸心理,切实消除那种只说不干、纸上谈兵的不良作风,正确处理安全与生产、安全与效益、安全与发展、安全与稳定的关系,集中精力抓好交通安全工作,果断把道路交通事故上升的势头压下往,防止和减少重特大交通事故的发生。
从20*年我区发生的交通事故来看,事故四项指数三降一升,全年未发生特大交通事故,道路交通安全形势基本稳定。但从全区各类交通事故死亡职员的尽对数和今年以来我区道路交通事故发生的情况来看,形势不容乐观,甚至是相当严重的。20*年,我区发生交通事故68起,死亡14人,伤22人,死亡和受伤人数分别比上年同期增长了100%和175%,特别是今年年初在世纪大道发生了一起特大交通事故,死亡3人、伤2人。因此,我们必须要有清醒的熟悉,一定要从讲政治、顾大局的高度出发,牢固树立“兴一方经济、保一方安全、保一路平安”的思想,切实增强责任感和紧迫感,花大力气、下真功夫,果断把交通事故预防好、控制好,为全区经济社会发展营造一个安全、畅通的道路交通环境。
二、综合治理,标本兼治,着力解决影响道路交通安全的突出题目
预防道路交通事故工作作为一项复杂的社会系统工程,仅靠公安*的气力是远远不够的,必须动员全社会方方面面的气力,联合行动,综合治理,标本兼治。我们今天的会议,参加的部分和单位很多,大家的主要工作职责也并不是道路交通安全治理,但也间接或直接地肩负着宣传、教育、监视、审核等各方面的责任。今天,我们以这样的规模和方式召开会议,专题研究部署此项工作,就是要把过往由公安*一家管交通安全向各部分各尽其职、通力合作、齐抓共管的方向转变,尽快构筑起全社会综合治理交通安全的工作格式。特别是今天会上签订责任状的各乡、镇、街道办事处,一定要切实担负起本辖区预防道路交通事故的安全责任,将道路交通安全工作列进重要议事日程,要像抓经济工作一样,抓紧抓好道路交通安全工作,定期组织相关部分召开会议,认真分析道路交通安全形势,大力开展各类交通安全宣传教育活动,不断增加道路交通安全投进,切实消除事故隐患,努力进步本地区的道路交通安全治理水平。
做好新形势下的道路交通安全治理,必须正确把握交通安全形势,捉住影响交通安全的突出题目,逐项整治,逐一突破。当前,影响交通安全的突出题目概括地讲,主要集中在交通安全宣传、交通事故斑点治理、交通违法行为整治、交通安全源头监视治理这四个方面。对此,各乡、镇、街道办事处和有关职能部分要认真研究,强化措施,狠抓落实。同时,各部分、各单位之间也要加强协调,主要领导要亲身过问,组织联合整治。对一时无法完成整改的,必须落实必要的安全防范措施,并制定应急预案。安监部分要组织开展专项督查,对整改措施不到位、隐患没有彻底消除的要责令重新整改;对整改工作不力或工作难度较大的,要组织有关职员蹲点、督办,直至题目解决。
三、加强领导,落实责任,逐步建立做好道路交通安全工作的长效机制
为切实加强道路交通安全治理工作,区政府成立了专门组织机构,明确了各乡、镇、街道办事处和各部分的职责任务,初步建立起了“政府同一领导、部分各司其职,社会齐抓共管”的交通事故预防工作机制。今后,要牢牢围绕人、车、路、环境的综合治理,尽快建立完善各项工作制度,并落实相关措施,不断进步治理水平。
关键词:勾股定理;教科书;呈现方式;教学建议
中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2012)04-0136-03
一、勾股定理史话概述
据史书记载,中国的大禹在治理洪水的过程中利用勾股定理测量两地的地势差,是世界上有史记载的第一位与勾股定理有关的人,又有研究表明:古巴比伦时期数学泥版文献中的一些几何或代数问题表明,勾股定理早在公元前两千年就在两河流域的美索不达米亚文明中得到了广泛应用。在中国古代,勾股定理的特例以及一般情形的叙述见于公元前2世纪成书的天文数学著作《周髀算经》“故折矩以为勾广三,股修四,经隅五”,这是说长方形当宽3、长4时,对角线长为5,已明确直角三角形最简单的边长关系,《周髀算经》经文中已经包含了勾股定理的一般证明。在稍后一点的《九章算术》一书中,勾股定理得到了更加规范的一般性表达。书中的《勾股章》说:“把勾和股分别自乘,然后把它们的积加起来,再进行开方,便可以得到弦。”把这段话列成算式,即为:弦2=勾2+股2,即:c2=a2+b2。2002年8月在北京召开的国际数学家大会的会徽就是赵爽所用的弦图。刘徽的证明见于他的《九章算术》注“勾自为朱方,股自为青方,令出入相补,各从其类,因就其余不动也,合成弦方之幂”。刘徽原图已失传,清代数学家李锐(1769-1817)对其作了复原。
二、三种版本教科书中勾股定理的呈现方式的比较
勾股定理作为数学界的一朵奇葩,在中学数学课程中占有重要的地位。因此,当今应用比较广泛的三种版本教科书,分别是人民教育出版社版、北京师范大学出版社版以及华东师范大学出版社版(以下分别简称人教版、北师版以及华师版),对于勾股定理的讲解都有着各自的特色。
1.勾股定理的引入。三版教科书在勾股定理这一章的开始阶段,都介绍了中国有关勾股定理的数学史。从而能够激发学生对于中国数学以及数学家的自豪感,满载激情与兴趣投入到新课的学习中。人教版数学教科书给出了毕达哥拉斯在朋友家做客时,发现朋友家的用砖铺成的地面中反映了直角三角形三边的某种数量关系。给出相应的图形,引导学生自己去发现这种数量关系。加入了西方数学史内容,让学生对数学的认识更加广阔。在北师版数学教科书中,给出了一个具体的实际生活中的例子,引导学生自己去探讨。在华师版数学教科书中,利用经常使用的两块直角三角板三边长度的测量去发现直角三角形三边的关系。良好的开端是成功的一半。一个成功的新课引入,要包括以下几部分:①能吸引学生的注意力;②能激发学生的学习兴趣;③能承上启下,使学生有目的地进入新课的学习;④能为新课的展开创设学习情境。人教版数学教科书引入方面的设计包括了这四个部分,尤其利用毕达哥拉斯的例子,引导学生进行新课的学习。
2.勾股定理的过程展示。新课讲解的过程展示,是数学学习的过渡与理解的重要环节。教学过程的展示就是一个体现材料,呈现语言、知识以及任务的过程。人教版数学教科书通过赵爽弦图体现了数学材料,把数学史很好的结合到了课堂中,让同学们理解与认识勾股定理背后的文化意义,对于学生文化素养的提升具有着积极的作用。北师版和华师版数学教科书则发挥了学生的主动性,让学生自己去发现新知识,体现了新课改的主题。各教科书各有所长,从不同方面让学生认识与理解勾股定理。
3.勾股定理的习题设计。习题是数学学习中对数学知识的复习巩固与升华的重要环节。在三版数学教科书中,习题设计都和实际生活相联系,也就是体现了数学知识的实际应用。勾股定理的证明方法有很多种,人教版与华师版数学教科书直接就给出了一般的习题,而北师版数学教科书则加入了数学史,比如,“如图是美国总统Garfield于1876年给出的一种验证勾股定理的办法,你能利用它验证勾股定理吗?”,“意大利文艺复兴时代的著名画家达芬奇对勾股定理也曾进行了研究”等等。这就多了精神与文化层次的内容,激发了学生的学习兴趣以及对文化发展的探索。课程标准明确指出:有效的数学学习活动不能单纯地依赖模仿记忆,动手实践、自主探索与合作交流是学生学习的重要方式。因此,习题的功能也应与之相匹配。而数学史的融入能够起到很好的促进作用,让学生带着对数学史的认识与探索,去自主发现、实践、探索与交流知识,从而极大的促进了数学学习的热情,自己也能发现与得到伟大数学家探索到的知识。
4.勾股定理的阅读材料。数学教材中阅读材料内容丰富、图文并茂,集趣味性、知识性、史料性、教育性于一身,是对教学内容的补充和拓展,是对学生进行思想教育的极好内容。因此,好的全面的阅读材料对数学学习起到极大的推动作用。人教版数学教科书中的阅读材料是勾股定理的证明,涉及了毕达哥拉斯的证明、弦图的另一种证明以及美国总统Garfield对勾股定理的证明。北师版数学教科书的每一小节后,都有相应的数学阅读材料供学生阅读,涉及到了勾股世界、勾股定理的“无字证明”以及勾股组数与费马大定律,让学生能够全面地了解勾股定理的文化背景。华师版数学教科书中阅读材料包括勾股定理史话和美丽的勾股数。其共同特点是通过阅读材料,对学生进行数学史教育,渗透了德育教育,从而使学生对数学家的成就产生自豪感,从而起到督促自己学习的作用。不同的就是材料的选取,人教版的阅读材料仅从证明方面对勾股定理作了补充介绍,而北师版和华师版阅读材料涉及的面很广,不仅介绍了勾股定理的证明,更多地体现出了勾股定理发现与发展这一长远历史背后的文化,让学生能够整体把握勾股定理的发展历程。
三、勾股定理的教学建议
新数学课程标准的理念之一是要体现数学的文化价值。在这个理念的倡导下,各版数学教科书的各个板块都蕴含了数学知识的历史文化。人教版数学教科书在引入方面设计得很好,但是在过程展示中没有体现学生的学习主体性。因此,当数学教师讲解赵爽弦图时,可以引导学生自己去证明。从而使学生经历思考的过程,对知识的理解也更深刻。习题的讲解中,教师应多融入数学史的内容,激发学生钻研的精神,习题也不再干枯无趣,而是充满了乐趣与挑战。人教版数学教科书阅读材料有些片面,这就要求教师要具备相应的数学史知识,要掌握勾股定理的整个发展历程,从而把数学史融入课堂。北师版数学教科书整体设计得很好,唯一不足就是过程展示中没能很好的体现材料,教材中只利用了两个直角三角板三边长度的测量结果去找寻三边的关系,教师可以加入古埃及人利用绳子打结得到直角三角形的例子,然后在引导学生去测量直角三角板三边的长度。北师版数学教科书习题设计得很有水平,数学教师应该充分认识与利用这些习题,从而更好的促进教学。华师版数学教科书也是在过程展示中没能很好地体现材料,也利用了测量直角三角形三边长。接着又提到了正方形瓷砖拼成的地面这个例子,仅仅这样去讲解这个例子,显得很枯燥,可以加入一些中西方的数学史增加趣味,活跃课堂气氛,达到良好的教学效果。数学史对于学生数学学习具有着积极的推动作用,能够激发学生的民族自豪感,认识到数学的发展历程以及数学家的探索精神,从而促进学生对于数学学习的兴趣。因此,不管是哪版教科书,只是起到数学教学载体的作用,教师可以参考教材,但不能完全依赖教材。这就需要教师具有良好的数学涵养,对于数学知识背后的历史与文化有充分的认识,从而才能很好地适应与投入到新课程改革中,才能体现出数学的人文价值。
参考文献:
[1]林群.义务教育课程标准实验教科书数学(八年级下)[M].北京:人民教育出版社,2008.
关键词:固体物理;教学内容;教学改革;教学方法;双语教学
中图分类号:G642.0 文献标识码:A 文章编号:1007-0079(2014)21-0072-02
自20世纪50年代以来,以固体物理的能带理论为基础,固体物理学得到了飞速发展。科学家在磁学半导体、超导、激光等现代科学研究领域获得了重大进展,相关研究成果已经迅速转变为实际生产力,并带动了相关信息科学技术群的高速发展。在20世纪50年代末,“固体物理”被采纳为我国物理专业的一门基础课,是在物理专业课程设置上最为显著的一项改革。[1]
固体物理学通过研究固体的结构,及组成固体的粒子之间相互作用与运动规律来阐明其性能和用途。固体物理学涉及的内容包括固体中的原子结构、晶体结合规律、固体电子运动方程及能带结构、金属导体的导电机制、半导体的基本原理、超导性的基本规律等,因此,“固体物理”已成为物理学科和材料学科的专业主干课之一。中国石油大学(华东)为教育部直属的行业特色鲜明的工科重点大学,目前“固体物理”课程已在材料物理、材料科学与工程、光信息科学与技术三个专业开设,并拟在应用物理学专业开设。
本文从中国石油大学(华东)(以下简称“我校”)目前的固体物理本科教学实际情况出发,针对不同专业对固体物理知识需求的不同,对课堂教学内容进行优化整合,并结合现代多媒体技术对教学手段和方法提出合理改革措施并在授课过程中进行了实践。
一、教学内容的改革与实践―― “一个平台,三个知识模块”教学模式的建立
“固体物理”课程内容丰富,体系庞大,涉及到“普通物理”“理论力学”“量子力学”“热力学统计物理”等多门课程,而目前国内各个高校“固体物理”课程的授课学时受到了总学时的限制。因此如何在有限的学时内把固体物理的精髓讲授给学生,需要针对学生的不同专业特点和对固体物理的要求来精选授课内容。
我校有三个专业开设“固体物理”课程,分别为材料物理专业(64学时专业必修课)、材料科学与工程专业(32学时专业限选课)、光信息科学与技术(32学时专业限选课)。由于各个专业的特点及对固体物理的要求不同,因此在授课过程中授课内容必定有所差异。
我校材料物理专业的学生毕业后一部分在企事业单位从事材料分析与检测或材料制备工作,一部分继续读研深造。学生在大学前两年的学习中已系统学过“普通物理”“量子力学”“热力学统计物理”等课程,物理背景明显,物理知识扎实,并且在以后的学习和工作中对固体物理要求较高。根据这一实际情况,笔者选用山东大学出版的物理基地班教材,在对材料物理专业讲授时主要包含以下六部分内容:一是晶体的结构,在这部分中主要讲授固体物理的基本概念,如晶体的共性、堆积模型、布拉菲点阵等内容;二是晶体的结合类型,主要从晶体结合的物理本质出发阐述导致不同结合类型的原因;三是晶格振动与晶体热学性质,在该部分中主要有简单到复杂的讲解一维晶格振动、三位晶格振动及晶格振动的热容理论;四是晶体的缺陷,主要讲晶体缺陷的基本量类型、性质及缺陷的扩散和缺陷的统计;五是晶体中的电子能带理论,主要讲布洛赫波、一维晶格中近自由电子的近似、能带理论等,并由此讲解导体、半导体、绝缘体形成的本质和差异;六是自由电子论和电子的输运性质,主要讲电子气的费米统计,利用费米统计理论和能带理论对金属的电导、热导等电子输运特性进行系统分析。该六部分内容基本包含了晶体物理学的主要内容,就后期学生深造所需的表面物理、非晶态物理等很少涉及。该内容已在材料物理专业2004~2008级5届学生中讲授过,学生反映良好。
针对材料科学与工程专业学生开设“固体物理”课程,其为32学时专业限选课。考虑到该专业学生没有系统学习过“理论物理”“热力学统计物理”“量子力学”等课程,物理背景相对较弱,但在先修课程中已学过“材料科学基础”“材料工程基础”“材料力学性能”等课程,因此笔者在讲授“固体物理”课程时从学生实际知识背景和学时要求出发,弱化课程涉及到的具体理论推导,强化模型思想对部分推导直接得到结论。从学生本身知识背景考虑,在课程教授时主要讲解以下三部分内容:一是晶体的结合类型,该部分内容与材料物理专业一致;二是晶格振动与晶体热学性质,在该部分中笔者弱化理论推导,而是通过近似的思想给出热容的爱因斯坦模型和德拜模型;三是晶体中的电子能带理论,讲解内容与材料物理专业一致,但在授课过程中涉及到量子力学的内容直接给出结论而略掉具体推导过程。与材料物理专业相比,材料科学与工程专业学生的授课内容和授课学时均有所减少。比如对于晶体结构和晶体的缺陷等内容直接略掉,这是由于学生在先修课程材料科学基础中已经讲解过,这样就避免了不同学院在授课过程中的内容交叉。对于想继续考研深造的学生,笔者一般建议跟随材料物理专业学生上64学时课程。该部分内容在2002~2008级7届学生中讲授过,学生反应较好。
光信息科学与技术专业隶属中国石油大学(华东)理学院,该专业学生的物理知识较材料科学与工程专业学生教深,其专业就业领域为光电子产品与技术领域。光信息科学与技术专业开设32学时“固体物理”专业限选课。与材料科学与工程专业相比,开设课程学时虽然相同,但学生的专业知识背景和对固体物理的要求并不相同。该课程主要教授以下内容:一是晶体的结构,该部分内容与材料物理专业一致;二是晶体的结合,主要讲晶体结合的物理本质,并因此而导致的不同晶体结合类型,应力和应变的内容因涉及到矩阵推导而去掉;三是晶格振动与晶体热学性质,该部分内容与材料专业大概一致,但弱化具体推导,比如晶格振动的长波近似等内容,直接给出结论;四是晶体的缺陷,主要讲晶体缺陷的基本量类型、性质,而缺陷的扩散和缺陷的统计只做定性分析。与材料物理专业相比,受到客观原因限制,光信息科学与技术专业学生的授课深度有所降低,授课内容和授课学时均有所减少。该部分内容已在光信息科学与技术2006~2011级6届学生中讲授过,学生反应良好。
通过对课程内容的认真分析,并针对我校三个不同专业的课程特点及对固体物理的需求,笔者在多年实践的基础上实现了“固体物理”教学“一个平台,三个知识模块”的教学模式,为其他相似课程的建设提供了一定的借鉴意义。
二、教学方法和手段的改革与实践
“固体物理”课在授课过程中涉及到较多的理论推导,一般采用传统的板书授课形式。板书授课可以保证学生与教师思维的同步,加深学生对知识点的理解。但板书在课堂教学过程中会占用相当的课堂时间,降低课堂学习效率和信息量,且长时间板书会导致学生课堂注意力下降,主动参与学习的积极性降低。从课程特点来看,某些教学内容单靠板书学生理解难度较大,比如晶体周期性结构、密堆积模型的六角密排和立方密排、倒格矢、倒格空间等。传统的课堂板书教学方式在“固体物理”教学时遇到了极大的困难。鉴于此,传统的板书教学方法需要改革。
自20世纪90年代以来,随着计算机技术的迅速发展,多媒体技术已成为“固体物理”教学现代化教学手段的重要组成部分。在“固体物理”教学过程中晶格振动、固体、能带理论、电子输运等内容,要用到量子理论、理论力学、热力学统计物理等知识,且要用到高度抽象的波矢空间,该部分知识点一直是教师上课的重点和学生学习的难点。借助计算机技术可以把图片、文本、声音、视频等诸多要素集成在一起来改变教学信息的包装形式,直观地用动态的画面解释晶体的微观及宏观结构和有关的物理规律,从而提高教学内容的表现力和增强教学过程中的直观感染力。而且可以方便现在常用“固体物理”教学模式设计,提高现有教学模式的教学效率和质量,以达到优化固体物理教学的目的。[2]如在讲到晶体的密堆积模型时,学生对六角密排和立方密排感到难以理解,笔者利用3DS MAX动画制作软件及MS、CASTEP等计算软件的绘图功能制作了晶体结构的三维图像及视频,从而充分向学生展示其堆积方式及堆积过程,学生反映良好,收到了较好的教学效果。
多媒体技术授课方式同传统的板书教学相比有其自身的先进性,如教师提前制作多媒体课件可节省大量的板书时间,可提高课堂效率、增加课堂教学内容的信息量;多媒体课件的直观性、新颖性特点,可提高学生的课堂兴趣。但“固体物理”课程理论性很强,如果课堂教学完全依赖多媒体课件会导致学生忽略课程内容学习,而把注意力转移到课件本身上去;多媒体课件可节省课堂板书时间,增加课堂内容的信息量,但同时导致课堂进度紧凑,学生在课堂学习过程中思维紧张,没有充分的时间对知识点深入理解和吸收。因此,通过多年的教学实践,在教学过程中笔者采用了课堂“板书教学+多媒体教学”相结合的教学模式。如在讲解晶体结构时,笔者通过板书提示类型,但具体结构通过多媒体课件展示;对于晶体热容的模型、能带理论等内容,通过多媒体课件给出主要推导步骤,但具体推导过程利用板书进行,从而增加学生的理解时间等。在多年的教学实践中,笔者对课堂板书教学+多媒体课件教学的比例进行了探讨,但得出的结论是:由于专业的不同和面对学生的不同,其比例关系不能一概而论,教师仍为课堂教学的主导,应根据课堂教学的实际情况来调整其比例关系,充分发挥板书和多媒体课件的优势,达到最佳教学效果。
三、网络资源及“课堂教学+网络自学”立体化教学模式的研究与实践
在多年的“固体物理”教学实践过程中,由于专业课的性质,课堂教学具有难以重复性,因此学生课堂听课的效果很大程度上决定了学生掌握知识的程度。借助中国石油大学(华东)“固体物理”校级精品课培育项目的进行,笔者尝试进行网站建设,制定了“固体物理”教学资料的上网计划。目前“固体物理”课程已具备教材、教学大纲、教案、讲稿、试题库等教学辅助资料。网站一旦运行,即可形成“课堂教学+网上自学”的立体化教学模式,从而摆脱学生仅依赖课堂学习的传统学习方式。
四、结束语
随着21世纪固体物理学科的发展及现代化技术的进步,对高等教育提出了巨大挑战,“固体物理”教学的改革势在必行。通过多年教学实践和研究,在我校的“固体物理”课程教学内容中实现了“一个平台+三个知识模块”的教学模式,对“固体物理”的教学方法和手段的改革及新的学习模式进行了一些有意义的探索和实践,并取得了良好的效果。
参考文献:
[1]黄昆,韩汝琦.固体物理学[M].北京:高等教育出版社,1997.