研究性学习在固体物理教学中的探索与实践
研究性学习在高中物理教学中的实践探索
研究性学习在高中物理教学中的实践探索1. 引言1.1 研究性学习的概念研究性学习是指通过学生自主、合作、探究的方式，让学生在教师的引导下，通过实践、探究和解决问题来构建知识、培养能力的学习方式。
研究性学习不仅仅是简单地从教材中获取知识，而是通过实践中的体会和发现，让学生更深刻地理解和掌握知识，培养学生的探究精神、创新能力和解决问题的能力。
研究性学习重视学生的主动性和参与性，让学生在实践中体验科学的魅力，激发学生的学习兴趣和求知欲。
1.2 研究性学习在物理教学中的重要性研究性学习是一种能够激发学生探究精神和创造力的教学方法，对于高中物理教学具有重要意义。
通过研究性学习，学生能够更深入地理解物理知识，培养问题解决能力和实践能力。
在传统的物理教学中，学生往往只是passively接受知识，难以将所学知识应用到实际问题中。
而通过研究性学习，学生可以主动参与问题的探讨和解决过程，从而加深对知识的理解。
研究性学习可以促进学生的创新意识和科学精神。
在实践中提出问题、设计实验、收集数据、分析结果的过程中，学生将会逐渐培养出批判性思维和独立思考的能力，从而培养出扎实的科学素养。
2. 正文2.1 研究性学习在高中物理教学中的实践研究性学习在高中物理教学中的实践是一种非常有效的教学方法，它能够激发学生的学习兴趣，培养学生的创新能力和解决问题的能力。
通过实践探索，学生能够在实际操作中理解物理知识，掌握科学研究的方法和思维方式。
在实践探索一中，引入科学研究思维是非常关键的一步。
教师可以通过引导学生提出问题、提出假设、设计实验等方式，培养学生主动探索问题的能力。
这种引导能够激发学生的好奇心和求知欲，使他们更主动地参与到学习中。
实践探索二是设计实验和观察。
学生通过设计实验、收集数据、进行观察和实验分析，来验证自己的假设和理论，这种实践能够帮助学生将在课堂上学到的理论知识应用到实际中，加深对知识的理解和记忆。
实践探索三是开展科学文献阅读和讨论。
研究性学习在高中物理教学中的实践探索
研究性学习在高中物理教学中的实践探索引言对于物理教学而言，引入研究性学习模式，不仅可以激发学生的学习积极性，还可以提高学生的实际动手能力和创新思维能力。
本文将围绕研究性学习在高中物理教学中的实践探索展开论述，希望能为物理教师们提供一些新的思路和实践经验。
一、研究性学习在高中物理教学中的价值1.1 激发学生学习兴趣，提高学习积极性研究性学习注重学生的主体地位，强调由学生自主构建知识，导师教学。
通过让学生自主选择研究课题、探索问题、解决问题的方式进行学习，可以激发学生的学习兴趣，让学生不再是单一被动的接受者，而是主动参与者。
这种教学模式有助于培养学生的创造性思维和独立实践能力，提高学生的学习积极性。
1.2 提高学生实际动手能力和创新思维能力传统的物理教学过于注重理论知识的灌输，而忽视了学生的实际动手能力的培养。
而引入研究性学习后，学生通过实际操作、实验设计、数据分析等活动，能够更加深入地理解物理原理。
通过学生之间的讨论、合作和辩论，能够促进学生的创新思维和批判性思维的发展，提高学生的解决问题的能力。
1.3 培养学生终身学习的能力研究性学习模式鼓励学生主动探究问题，注重培养学生的自主学习能力和终身学习意识。
在这个过程中，学生需要学会找到问题、提出问题、解决问题，并且不断总结和迭代，从而培养学生对物理学知识的持续学习和研究能力。
二、研究性学习在高中物理教学中的实践探索2.1 选择合适的研究性学习主题在高中物理教学中，选择合适的研究性学习主题至关重要。
一些涉及科学原理、贴近学生生活实际的主题，比如空气污染和环境保护、声音传播和降噪技术等，既能引起学生的兴趣，又能够满足物理教学的知识点需求。
在选择主题时，还应该考虑到学生的年龄特点、实际水平和兴趣爱好，才能更好地激发学生的学习积极性。
2.2 设计合理的研究性学习活动在研究性学习中，活动的设计对于学生的学习效果至关重要。
物理教师可以设计一些实验、模拟、观察和调查等活动，让学生通过动手操作、数据采集和分析等方式，深入理解物理原理，并解决一些实际问题。
研究性学习在高中物理教学中的实践探索
研究性学习在高中物理教学中的实践探索【摘要】研究性学习在高中物理教学中扮演着重要的角色。
本文将从定义和特点、实践意义、教学模式探索、案例分析以及对学生的影响等方面展开探讨。
研究性学习不仅能够帮助学生建立扎实的物理知识体系，还能培养他们的实验设计和问题探究能力。
通过案例分析，我们可以看到研究性学习在高中物理教学中的具体应用和效果。
结论中将展望研究性学习在高中物理教学中的未来发展方向，为提高学生的学习兴趣和探究能力提供思路和建议。
通过本文的探讨，希望可以引起更多高中物理教师对研究性学习的重视和实践。
【关键词】关键词：研究性学习、高中物理教学、实践探索、定义、特点、实践意义、教学模式、案例分析、学生影响、展望。
1. 引言1.1 研究性学习在高中物理教学中的重要性研究性学习是一种以学生为中心的教学方式，强调学生通过实践和探究来构建知识，培养自主学习能力和解决问题的能力。
在高中物理教学中，采用研究性学习能够激发学生的学习兴趣，提高他们的学习积极性，培养他们的实践能力和创新精神。
研究性学习能够培养学生的批判性思维和问题解决能力。
通过开展研究性学习，学生需要分析问题、提出假设、设计实验、收集数据、进行分析和总结。
这个过程促使学生思考问题的本质和解决问题的方法，培养了他们的批判性思维和问题解决能力。
研究性学习可以提高学生的团队合作能力和沟通能力。
在研究性学习过程中，学生需要与同学合作、共同探讨问题、共同设计实验、共同分析数据。
这样的合作过程能够培养学生的团队合作意识和沟通能力，提高他们在团队中的协作水平。
2. 正文2.1 研究性学习的定义和特点研究性学习是一种以学生为主体，通过自主探究、发现和解决问题的教学方法。
其核心理念是让学生在实际学习中建构知识，培养综合运用知识解决问题的能力。
研究性学习强调学生的参与性和探究性，注重培养学生的批判性思维和创新能力，而非仅仅传授知识。
在高中物理教学中，研究性学习的特点主要包括以下几个方面：研究性学习强调学生的主动性和参与性。
研究性学习在高中物理教学中的实践探索
研究性学习在高中物理教学中的实践探索1. 引言1.1 背景介绍研究性学习是一种以学生为主体，通过自主探究和实践来构建知识体系的学习方式。
它强调学生的主动性和参与度，能够激发学生的学习兴趣和提高他们的自主学习能力。
在高中物理教学中引入研究性学习，不仅可以增强学生对物理知识的理解和应用能力，还能培养学生的科学思维和解决问题的能力。
研究性学习在高中物理教学中的实践探索具有重要的意义和价值。
本文旨在探讨研究性学习在高中物理教学中的应用实践，并对其在提升学生学习效果和促进教师教学方式转变方面的作用进行研究和总结。
通过深入分析研究性学习的特点、教学设计、学习效果评价以及教师角色转变等方面，试图为高中物理教学提供新的思路和方法，推动教育教学模式的不断创新和发展。
1.2 研究目的研究性学习在高中物理教学中的实践探索旨在深入探讨如何将研究性学习方法应用到高中物理教学中，提高学生的学习兴趣和学习效果。
具体来说，本研究旨在通过实践探索以下几个方面的问题：研究性学习的特点在高中物理教学中如何体现，怎样设计具体的学习任务和活动来引导学生进行研究性学习；研究性学习对学生的学习效果有何影响，是否能够提高学生的学习动机和能力；研究性学习如何改变教师的角色和教学方式，如何提高教师的专业水平和教学能力。
通过对以上问题的研究和实践，我们希望能够为高中物理教学提供一种创新的教学模式和方法，为学生创造更具挑战性和实践性的学习环境，激发他们的学习热情和创造力，培养他们的探究精神和问题解决能力。
最终实现教育教学的双赢，不断提高我国高中物理教学的质量和效果，为培养具有创新能力和实践能力的优秀人才做出贡献。
1.3 意义在高中物理教学中，研究性学习具有重要的意义。
通过研究性学习，学生可以主动参与学习过程，积极探索问题并提出自己的见解，培养了他们的学习兴趣和自主学习能力。
通过研究性学习，学生可以从传统的被动接受知识的学习方式转变为主动探究和实践的学习方式，促进了他们的思维能力和创新能力的培养。
研究性学习在物理教学中的探索与实践
研究性学习在物理教学中的探索与实践摘要：研究性学习——指的是在老师指导下，根据各自不同的兴趣、爱好和自身条件，选择不同的研究课题，独立自主地开展研究，从中培养创新精神和创造能力的一种学习方式。
这种学习方式的突出特征就是能让学生在学习过程中自由选题和自由创造，与以往的学习方式相比，研究性学习更有利于培养学生创新能力。
本文就研究性学习在物理教学中提出一些个人的看法与观点。
关键词：研究性学习自主学习开放性分工协作现代社会正步人知识经济和学习化时代，日益激烈的竞争对人才素质提出了更高要求，新时期的人才应具有主动获取知识、探索创新、动手操作、团结协作和社会实践能力。
研究性学习就是适应社会发展和人才培养的需要，开展以学生自主性、探索性学习为基础，以个人和小组合作的方式进行专题研究的学习方式。
学生通过亲身实践获取知识，培养科学精神，形成科学态度，学习科学方法，提高综合运用知识、解决实际问题的能力，提高研究探索和社会实践能力。
一、物理研究性学习的特点研究性学习，重在“研究性”上。
物理学是实践性很强的科学，人们学习物理知识是为满足生活和生产的需要。
学习物理的目的就是能将实际问题转化为物理问题，建立相应的物理模型，再用物理学的原理和方法去解决问题。
因此，物理研究性学习的特点是：①实践性。
在研究性学习中，学生学习的主要载体是“问题”，学生是从感兴趣的生活、生产中去发现和提出问题，再确定为研究课题。
在解决问题过程中获得亲身感受和经验，在经验积累过程中实现主体意识，最终实现自主发展。
②开放性。
研究问题大多采自现实生产和生活，学习的内容和形式是开放的，既可以是科技制作，也可以是探索性物理实验，也可以是偏重于推理的理论性研究，还可以是物理学前．沿的新科技问题等。
③自主性。
学生真正成为学习主体，成为研究的设计者、实施者，每个人承担相应的责任，在合作学习中共同克服困难，一同获得成功的喜悦，在自主学习、积极探索中促进主体性的发展。
材料专业《固体物理》课程教学实践探索
材料专业《固体物理》课程教学实践探索摘要本文从昆明理工大学《固体物理》课程的教学现状出发，结合材料专业学生的知识基础和学习特点，在实践教学中，将Material Studio软件的应用及二维材料研究前沿融入固体物理教学，使抽象概念形象化、具体化。
一方面，能使学生深刻理解相关的固体物理知识，建立清晰的物理图像；另一方面，激发学生对科研的兴趣，从而达到良好的教学效果。
一、引言《固体物理》课程涉及到量子力学、统计物理及等方面专业知识，衔接着固体的微观结构和宏观特性，如热学、光学、电磁学等各种物理性质。
固体物理知识虽然较少直接转换成现代应用技术，但它已经渗透到现代技术的方方面面，是新材料、新器件和新技术的基础学科。
材料改性的大部分原理和理论基础均来自于固体物理中的晶体学知识。
因而我们应该利用好本学科的优势，将材料学所涉及到的知识与固体物理的教学有机结合起来。
材料专业的学生在热力学、量子力学和统计物理等先修课程学习的内容较为浅显，物理基础稍显薄弱。
而固体物理本身具有很强的理论性，包含大量的理论和公式，如果按照书本内容从基本定理、定律出发进行数学推导演绎，会使学生陷入繁琐冗长的数学推导过程、难以形象、直观地理解相关概念，而不能领会本课程所表达的物理模型和思想，从而容易会出现畏难情绪，对本课程失去兴趣。
如何在有限的学时里让学生理解和掌握固体物理的基本知识，使学生对所学到知识产生认同感，提高他们的学习积极性，是材料专业《固体物理》课程教学中需要解决的问题。
近年来随着科技的进步，特别是纳米技术的兴起，要求人们越来越多的从微观角度认识材料的各种特性，在分子或原子尺度上设计新材料。
如果将这些科学技术前沿引入到课堂中，不仅可引发学生对固体物理知识的兴趣，还可以帮助学生更好地理解和掌握固体物理基本知识，同时开拓学生的视野。
为了提升学生抽象思维能力，我们在课堂教学中，将Materials Studio（MS）软件应用有效地结合到《固体物理》课程教学当中，可使学生较为清楚地掌握晶体结构、理解晶体的结合等基本概念，使抽象问题具体化，提高课程的学习效率。
研究性学习在高中物理教学中的实践探索
研究性学习在高中物理教学中的实践探索一、绪论研究性学习是近年来教育界比较热门的教学理念之一，它强调学生作为学习主体，通过探究和实践来获得知识和技能，培养学生的自主学习能力和创新精神。
在高中物理教学中，研究性学习也逐渐受到重视，但由于传统的教学模式根深蒂固，研究性学习并不容易在高中物理教学中得到有效的实践。
本文将通过对研究性学习在高中物理教学中的实践探索进行研究和分析，探讨如何有效地将研究性学习融入高中物理教学中，以提高学生的学习兴趣和学习效果。
二、研究性学习在高中物理教学中的意义1.促进学生主动参与传统的教学模式往往是教师为主导，学生听讲为主，学生的积极性和主动性比较低。
而研究性学习强调学生作为学习的主体，通过自主学习和探究，使学生更加积极主动地参与到学习当中，从而提高学生的学习效果。
2.培养学生创新能力在研究性学习中，学生需要通过发现问题、调查实验、探索解决问题的方法，这样的学习过程能够激发学生的创新能力和实践能力，培养学生的问题解决能力和创新精神。
3.提高学生学习兴趣通过研究性学习，学生能够更深入地了解知识，体验科学的魅力，从而提高学生对物理学科的学习兴趣，培养学生成为对科学感兴趣并愿意从事科学研究的人才。
1.设计师生合作的课题教师可以根据学科内容和学生自身兴趣，设计一些师生合作的研究课题，鼓励学生提出问题、探索解决方案。
教师可以引导学生针对一些物理现象或规律提出自己的观点并进行实验验证，激发学生的兴趣和学习热情。
2.组织实验研究活动实验是物理学习的重要内容，学生通过进行实验，可以更深入地了解物理知识。
教师可以组织学生开展一些实验研究活动，通过实践来探究物理规律。
在学习光学方面的内容时，可以设计一个实验课题，让学生自己设计实验，验证光的折射定律，从而加深对光学原理的理解。
3.参与科研项目高中学生参与科研项目是研究性学习的一种非常有效途径。
教师可以组织学生参与一些小型的科研项目，让学生亲身体验科学研究的过程，培养学生的科学素养和实践能力。
研究性学习在高中物理教学中的实践探索
研究性学习在高中物理教学中的实践探索一、前言二、研究性学习在高中物理教学中的意义1. 培养学生的自主学习能力传统的教学模式以教师为中心，学生在接受知识的过程中缺乏自主选择和思考的机会。
而研究性学习则能够激发学生的学习动力，使他们在实际问题的研究探索中，能够自主决策、主动学习，提高他们的自主学习能力。
2. 培养学生的实际操作能力高中物理教学既要求学生掌握理论知识，又要求他们具备实际操作能力。
研究性学习通过学生参与实际问题的探究和实验操作，能够有效培养学生的实际操作能力，使他们在实践中掌握知识，增强自信心。
3. 培养学生的创新意识研究性学习强调学生在问题解决过程中的探究和发现，培养学生的创新意识和科学素养。
通过研究性学习能够激发学生的求知欲和探索精神，激发他们对知识的热情和兴趣，为将来的科学道路打下良好的基础。
1. 设计探究性实验在高中物理教学中，我们可以通过设计一些探究性实验来引导学生自主探究。
在光学方面，可以设计实验让学生自行设计光栅实验，观察光的衍射现象；在热学方面，可以设计实验让学生自行设计测量物体的热扩展系数，探究热胀冷缩规律。
通过这些实验，学生不仅能够理论联系实际，还能够提高他们的实际操作能力和创新意识。
2. 开展问题导向学习在高中物理教学中，我们可以通过引导学生探究一些实际问题，开展问题导向学习。
在力学方面，可以引导学生研究一些力学问题，如自由落体问题、简谐振动问题等；在电磁学方面，可以引导学生研究一些电磁学问题，如电路问题、电磁感应问题等。
通过开展问题导向学习，学生能够在实际问题的研究中，培养他们的自主学习能力和创新意识。
3. 进行科学项目研究在高中物理教学中，我们还可以开展一些科学项目研究，让学生参与科学研究和创新活动。
可以组织学生参与一些物理科技创新竞赛，让他们深入研究一些物理现象，进行科学探索和实践操作。
通过科学项目研究，学生不仅能够提高他们的科学素养，还能够培养他们的创新意识和团队合作精神。
研究性学习在高中物理教学中的实践探索
研究性学习在高中物理教学中的实践探索
研究性学习是指让学生通过自主探究、发现问题、解决问题的过程中，自主学习与教
师引导学习相结合的教学方法。
在高中物理教学中，采用研究性学习可以提高学生的探究
能力和创新能力，并且激发学生学习物理的兴趣和乐趣。
研究性学习的实践探索需要有以下几个方面的实践。
首先，在物理教学中，教师需要根据学生的认知水平和知识储备设计合适的问题，激
发学生的好奇心和求知欲。
在设计问题时，可以选择一些具有实践性的问题，例如让学生
了解电子元件的基本原理、制作象限管等。
其次，教师需负责引导学生如何查找、阅读参考资料，并且教会学生分析和归纳问题。
在现代信息技术的支持下，学生可以通过网络、图书馆等途径获取资料。
重点是教师要教
导学生如何正确地读资料、如何对齐文献进行分析和归纳。
再次，学生实践中需要学会认真地记录和总结实验数据和结果，设计和完善相应的实
验方案。
学生需要在研究性学习中以问题为导向，利用身边的教学资源，积极进行搜索、
搜集资料，解决问题，不断完善实验方案。
最后，学生需要在与老师的交流中，展示自己的成果并发表个人看法。
在研究性学习
的过程中，学生需要展示自己的思考、分析和解决问题的能力，并有机会与老师进行深入
的交流、讨论或辩论。
总之，高中物理教学中的研究性学习能够引导学生主动思考、自主探索、积极实践，
从而提高学生的科学素质和自主学习能力，为今后的学习和未来的职业生涯打下坚实的基础。
材料学专业《固体物理》课程教学研究与探索
材料学专业《固体物理》课程教学研究与探索【摘要】《固体物理》是材料学科专业开设的一门重要基础课程。
根据高等学校《固体物理》课程的特点以及材料类专业的学生对学习这门课程的需求不同，作者结合自身的教学心得和体会，分别从材料学专业《固体物理》课程教学现状、教学内容和教学方式等方面进行探讨。
关键词固体物理；教学改革；材料学《固体物理》作为一门基础性学科，受到了越来越多的重视[1-2]。
作为连接基础理论知识与实际应用技术的桥梁，它已经成为材料类专业学生必修的一门基础课程。
但传统的《固体物理学》中有很多晦涩难懂的专业术语，复杂的图形与空间变换以及繁琐的理论推导，故而学习难度较大。
学生学习《固体物理》时需完成《高等数学》、《热力学与统计物理》和《量子力学》等先修课程的学习。
由于材料学科特点和学生培养目标的不同，材料类专业的学生往往只学习一部分或者没有学习这些先修课程，故而材料类专业学生学习《固体物理》时凡是涉及到一些严密的理论推导过程就会感到十分难懂，造成部分学生产生厌学情绪。
针对材料类专业《固体物理》教学过程中出现的教师教学难，学生畏学这一现状，本文从教学内容和教学方式等方面，对如何提高材料类专业《固体物理》的教学质量和促进学生综合能力的培养方面提出了一些新的探讨。
1教学内容改革《固体物理》教科书通常由两大部分组成：第一部分为基础部分。
主要包括晶体结构、晶体结合、晶体的振动与热力学性质、晶体的缺陷、能带理论和金属电子论等内容；第二部分为专业化部分。
主要包括半导体、超导体、非晶固体和固体磁性等内容。
其中基础部分是各理工科院校讲授的核心内容。
对于材料类专业的学生来说，由于缺少《量子力学》与《热力学与统计物理》方面的知识，系统学习《固体物理》有一定的困难，为了解决上述矛盾，我们在教学过程中对于《固体物理》内容主要实行以下改革措施：（1）有选择性的讲授。
对于《固体物理》各章节的内容讲述要有详有略，作到详略得当。
对于重点内容要精讲，对于不太主要或者在其它课程中能学到的内容可以略讲或不讲。
研究性学习在高中物理教学中的实践探索
研究性学习在高中物理教学中的实践探索一、研究性学习的理论基础研究性学习是以学生为中心的教学模式，强调“探索学习、实践学习、问题学习、团队学习”，通过导师引导的方式，帮助学生主动参与到课程建构和实践中。
研究性学习的核心理念是培养学生的独立思考和创新能力，摒弃传统的灌输式教学模式，让学生在实践探究中建构知识，激发学生的学习兴趣和学习潜能。
研究性学习在高中物理教学中具有特别重要的意义。
二、研究性学习在高中物理教学中的实践探索1. 设计“实验小组”课程在高中物理教学中，我们可以通过设计“实验小组”课程的方式引入研究性学习。
具体做法是将学生分为若干小组，每个小组负责完成一项物理实验项目，要求学生们在实践中提出问题、解决问题、得出结论，并向全班进行汇报。
这样的实验小组课程可以有效激发学生的学习兴趣，培养学生的实践能力和团队合作精神。
2. 引导学生进行科学研究在高中物理教学中，我们可以引导学生进行一些小型的科学研究项目，让学生选择一个自己感兴趣的物理问题，通过文献查阅、实验设计、数据收集和分析，最终得出自己的结论。
通过这样的方式，学生可以在实践中感受科学研究的魅力，培养学生的科学精神和创新能力。
3. 设计“物理建模”课程“物理建模”课程是指让学生通过实际观测和数据收集，建立物理现象的数学模型，从而对物理现象进行深入理解。
这样的课程设计既符合研究性学习的理念，又能够培养学生的数理建模能力和逻辑思维能力。
通过“物理建模”课程的实践，学生可以在实践中感受物理的美妙，加深对物理学科本质的理解。
三、研究性学习在高中物理教学中的效果评估在实践中，我们必须及时对研究性学习的效果进行评估，以便及时调整教学策略，不断提高教学水平。
评估研究性学习的效果可以从学生的学习兴趣、实践能力、团队合作精神、科学研究能力等多个方面进行。
除了定期进行课堂和实验观察评估外，还可以通过问卷调查、小组讨论、作业评定等方式进行学生的综合评价，从而形成全面客观的评估结果。
固体物理学课程思政教学的探索与实践
固体物理学课程思政教学的探索与实践“科技之立足于政，创新之源于思”——固体物理学课程思政教学的探索与实践固体物理学课程思政教学的探索与实践固体物理学是实验物理的重要内容之一，它在学科发展中占有重要的地位。
目前，在固体物理学课程思政教学过程中，存在许多挑战和问题。
解决固体物理学课程思政教学中存在的问题，探索和实施科学合理、平衡、科学化、先进性的固体物理学课程思政教学模式是迫切需要探索实施的话题。
下面，我将就固体物理学课程思政教学的探索与实践进行深入探讨：一、探索固体物理学课程思政教学模式1、确定思政教学知识点。
在固体物理学课程思政教学模式的探索实施中，首先要确定思政教学的知识点，即教师应该在课程思政教学中掌握的、可以覆盖固体物理学基本理论、基本知识及能够引导学生认同固体物理学基本原理和ldquo;五种社会主义核心价值观;的知识，例如国家和社会主义科学前沿理论等观念。
2、理论与实践结合。
探索实施固体物理学课程思政教学模式，会议理论知识和实际应用相结合，使学生在理论知识的学习过程中，得到充分的实践操作，达到理解和掌握的目的。
例如，学生可以通过实际实验开展深入学习，以加强对固体物理学知识的理解和掌握，也可以通过实际应用深入理解思政知识。
3、注重实践与评价探索实施固体物理学课程思政教学模式，应在实践操作中加强思政教育，突出实践教学方式。
因此，教师可以通过有效的实践操作方式，进行针对性培养学生的思维能力，指导学生思考问题，培养学习态度和分析问题的能力，完成实验项目的任务等，帮助学生更全面的理解实践固体物理学课程思政教学的内容。
同时，需要注重评价，对学生的总结体会和实验节选进行评价，从而建立正确的评价机制，引导学生正确地学习思政。
二、实施固体物理学课程思政教学1、学习计划编制。
教师应根据课程教材中的思政内容，在课程学习计划中编制相应的内容，确定教学安排，并在教学中加入思政教育相关内容，通过引导学生学习，使学生更好地掌握固体物理学及其相关的思政理论。
研究性学习在高中物理教学中的实践探索
研究性学习在高中物理教学中的实践探索【摘要】研究性学习在高中物理教学中的实践探索是一种有效的教学方法。
本文首先介绍了研究性学习的背景和定义，以及在物理教学中的重要性。
接着详细探讨了研究性学习在高中物理教学中的实践意义和具体操作方式，以及对学生的影响和案例分析。
评价方式方面，提出了一些建议和方法。
结论部分总结了研究性学习在高中物理教学中的推广意义，对未来物理教学的启示进行了探讨。
通过本文的研究，可以看出研究性学习在高中物理教学中具有重要的实践价值，可以激发学生学习的兴趣和主动性，提高他们的综合能力和创新意识。
希望本文能为高中物理教学实践提供一些有益的启示和参考。
【关键词】研究性学习、高中物理教学、实践探索、重要性、意义、操作方式、影响、案例分析、评价方式、推广意义、未来物理教学、启示。
1. 引言1.1 背景介绍随着社会的快速发展和知识的不断更新，传统的教学方式已经不能满足学生的学习需求，尤其是在物理教学领域。
传统的教学方式注重教师讲解，学生被动接受知识，缺乏足够的互动和实践，无法激发学生的学习兴趣和能力。
为了提高高中物理教学的质量和效果，研究性学习逐渐成为重要的教学模式。
研究性学习是指通过科学方法，由学生自主进行实验、观察、探究和总结，从而达到深度理解和掌握知识的一种学习方式。
研究性学习在物理教学中的应用对于培养学生的创新思维、实践能力和解决问题的能力至关重要。
通过研究性学习，学生可以在实践中学会独立思考、合作探究、发现问题并解决问题，从而培养出自主学习和终身学习的习惯。
本文将探讨研究性学习在高中物理教学中的实践探索，以期为提高物理教学质量和学生学习效果提供一定的参考和借鉴。
1.2 研究性学习的定义研究性学习是指学生通过自主探究、提出问题、开展调查和实验等方式，积极参与到教学过程中，主动构建知识，培养解决问题的能力和创新思维。
在研究性学习中，学生不再是passively 接受知识的对象，而是actively 参与知识的构建和运用者。
固体物理学教学的探索与实践
固体物理学教学的探索与实践王延宗，黄睿，李忠文（淮阴工学院数理学院，江苏淮安223003）一、引言固体物理学主要研究固体中原子的结构、结合规律、运动状态和能量的关系，固体中电子的运动及能带结构，半导体的基本原理和金属的导电机制，固体的磁性和光学性质，以及超导体的基本现象和规律等，并试图从微观上解释和理解固体材料的宏观物理性质[1-2]。
在固体物理学课程学习过程中，学生需要对量子力学、热力学与统计物理和电动力学等理论较强的课程具有较好的基础，同时固体物理还具有知识点繁多、系统性差、理论性强等特点，因此在实际的教学过程中，广大教师需要根据课程特点和学生实际情况不断地探索更加合适的教学方法。
尤其是随着新材料、新能源、新技术以及各种交叉学科的迅速发展，不仅为固体物理的教学内容提供了新的素材，还提出了更高的要求。
同时固体物理学还承载着课程思政建设的任务。
因此，固体物理学教师应该主动根据学生的培养目标和要求对固体物理学教学进行积极的探索与实践。
二、固体物理学与课程思政相结合课程思政作为高校对学生进行思想教育工作的重要途径，如何有效地把课程内容和思政教育自然融合在一起，是值得任课教师认真思考的问题。
固体物理学包含大量的理论，在这些理论的探索过程中蕴含着科学家们曲折和艰辛的探索过程，因此在教学过程中可以充分挖掘这些理论成果背后的故事，使学生认真体会其中的科学精神并激发其创新精神。
讲到“准晶”概念时，可以引入准晶的发现过程。
1982年，以色列科学家舍特曼在利用电子衍射方法研究Al-Mn 合金的时候，发现这种合金的衍射图具有5次旋转对称轴，这和传统的晶体对称性的基本理论是相悖的。
面对这样的实验结果，许多人都持有怀疑的态度，甚至诺贝尔化学奖得主鲍林嘲讽说：“这个世界上没有准晶，只有蹩脚的科学家。
”舍特曼面对各方面的压力，在经过多次实验，排除了孪晶的可能性后，坚持相信自己的实验结果，并且与1984年11月在著名的物理杂志《物理评论快报》上发表了自己的研究成果。
研究性学习在固体物理教学中的探索与实践
研究性学习在固体物理教学中的探索与实践作者：吴明在戴鹏于欣欣李广孙兆奇来源：《科技创新导报》2013年第05期摘要：科学技术的迅猛发展对固体物理课程教学提出了现代化改革的迫切要求，固体物理教学必须适应学科快速发展和学生培养目标的新要求。
“研究性学习”能最大程度地发挥学生的学习积极性，促进其创造性的发挥，增强其实践创新能力，已成为当今国内外基础教育课程改革的一个热点。
关键词：固体物理研究性学习研究热点中图分类号：G642 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2013）02（b）-0194-01该文结合固体物理学本身的教学内容以及相关研究热点，谈谈自己在教学实践中将学科前沿发展动态融入“研究性学习”的一些体会，以求抛砖引玉，促进该课程教学的发展。
1.教学内容的组织与优化根据课程内容的重要性和安徽大学物理与材料科学学院学科发展特点，我们在教学时，抓住课程主线，集中讲授核心内容，略掉枝节，并不做到面面俱到。
我们将课程内容所有知识点按不同的特点细化为三层。
1.1精华知识层这一层次的知识是固体物理学最基础、最重要的知识。
我们精心设计教学案例，以引人入胜的提出问题的方式引导学生对核心知识点进行思考，探究，进而在课堂上精讲，总结。
如，在简单介绍完“多晶体是由许多晶粒构成，品粒之间的交界处称为晶界，人们习惯上把晶界看作缺陷，而视完整晶体为主体”这一概念后，引导学生反向思考“如果晶界为主体，而小的晶粒所占比例较小，即：缺陷占相当大比例的材料”将会是怎样呢？并就此布置学生通过学校图书馆电子文献资源调研纳米固体材料，组织一节课时间的学术沙龙。
通过这种方法，引入前沿课题不仅能够启迪学生的创造性思维，而且可以培养学生反向思考问题并进行学术交流的能力。
再比如在讲授金刚石晶体结构时，引入碳纳米管、石墨烯这一当前研究热点，调动学生探讨碳的各种同素异形体及其相关应用。
1.2拓展知识层这一层次知识的传授以课堂教学为辅，案例思考，课程论文为主的形式进行传授。
研究性学习在固体物理教学中的探索与实践
例， 以 引人 入 胜 的 提 出 问题 的 方 式 引导 学 离 能 级相 对 比 ， 以 晶体 的 成键作 用如 何 影 响 势 与 固体 物 理 的 教 学 有 机 结 的结 合 起 来 。 生 对 核心 知 识 点进 行思 考 ， 探究， 进而 在 课 其 能 级 简并 度 为 出发 点 ， 引入紧束 缚 近 似 理 例 如 ， ｘ射 线 衍 射 是 一 种 非 常 重 要 的 材 料 讨论其对能带的影响。 进而 引 入 当前 科 研 究 方 法 ， 该 课 程 的基 本 理 论 正 好 是 固体 堂 上精 讲 ， 总结。 如， 在 简 单介 绍 完 “ 多 晶体 论 ，
பைடு நூலகம்
对 晶体 结 构 的 感性 认识 ， 同时 也 提 高 了学 生
（ ２ ） 案例教学 ： 选 取 符 合知 识 点 应 用要 的观 察 能 力、 动 手能 力和 分 析 问题 的 能 力。
求的、 贴 近 生 活 与技 术发 展 的 、 学 生 感兴 趣 ３ ． ３ 课 程教 学 内容 的选 择 与组 织 因 课 程 教 学 时 间上 的 限 制 ， 教 师 应 安 生 的 分 析 问 题 能 力与 知 识 应 用 能 力 。 比 如 排 组 织 好 课 堂 教 学 内 容 ， 课 程 大 纲 上 的 教
思考 “ 如 果 晶 界为 主 体 ， 而 小 的 晶粒 所 占 比 何应 用 紧束 缚近 似 理 论 加以 处理 。 － 例较小 ， 即： 缺 陷 占相 当大 比例 的 材 料 ” 将 会是 怎样呢？ 并就此 布置学 生通过学校 图
节 课 时 间的 学 术沙 龙 。 通过这种方法， 引
这 一 层 次 的 知 识 是 固 体 物 理 学 最 基 被 解 决 后 ， 知 识 点 就 成 功 地被 学 生掌 握 了。
物理教学研究论文：应用型大学固体物理课程的实践与探索
物理教学研究论文：应用型大学固体物理课程的实践与探索在刚刚审议的中华人民共和国国民经济和社会发展第十四个五年规划纲要中[1]，强调了在十四五时期坚持创新驱动发展，提升企业技术创新能力，同时要求了激发人才创新活力，加强应用型人才培养。
这说明在未来的发展中，需要进一步深化产业升级转型，尤其是处于行业瓶颈的半导体产业、新材料、新能源产业等[2]。
这就要求大学的本科教育，尤其是应用型本科教育能够培养出有一定学科知识基础的，又能将所学知识应用到产业发展和产业实践中去的应用型人才。
不同于研究型大学物理类专业，对应用型大学材料类专业来说，固体物理是一门重要的专业课，同时也是半导体材料、光电二极管材料等重要专业方向课的先行课。
固体物理课程本身难度较大，许多物理概念新颖而抽象，知识如果理解不到位，实践便成了空谈。
这就要求我们对现有的固体物理教学模式进行一定的改革与探索，要求我们能够在形象地讲授固体物理的知识体系和思维方式的基础上，将课堂内容与产业实践有机地结合起来，以满足培养相关产业的应用型人才需求。
1 应用型大学教学的目标与特征对于应用型大学来说，人才培养的主要目标是培养具有扎实专业基础与一定实践能力的应用型人才[3]，这就要求教师在教学的过程当中，一定要把传授的知识落到实处。
根据作者多年在应用型大学的亲身教学经历，应用型大学的学生有如下特点：第一，应用型大学的学生，尤其是理工科的学生，偏科现象较严重，普遍理工类的科目表现较好，而比较偏重文科和语言表达类的科目表现较差。
第二，应用型大学的学生数学敏感度和想象力较弱，导致对纯数学类课程的积极性不高。
这里可以通过计算机辅助、建模辅助等教学手段，给出学生直观的函数图像，加深学生对数学函数及其衍生意义的理解[4]。
第三，应用型大学的学生，就业倾向和需求较明确，更愿意解决实际实践问题，在课堂学习方面更希望了解与生产实际以及工程实际相关联的部分。
所以，在固体物理的教学中，适当地加入和半导体材料与器件相关联的应用案例讲解，可以更好地实现与生产实际相结合[5]。
“固体物理”课程研究型教学探索与实践
第９卷第１４期２０１８年７月黑龙江科学ＨＥＩＬＯＮＧＪＩＡＮＧＳＣＩＥＮＣＥＶｏｌ ９Ｊｕｌｙ２０１８固体物理 课程研究型教学探索与实践丁开和(长沙理工大学物理与电子科学学院ꎬ长沙４１０００４)摘要:为了激发学生的学习兴趣ꎬ使学生更好地掌握知识ꎬ对 固体物理学 的教学过程进行一系列探讨ꎬ通过具体的教学实践ꎬ发现采用科学研究的模式改革教学内容㊁教学方法㊁教学手段㊁考核方式等教学环节ꎬ可以激发学生的求知欲ꎬ培养学生主动自觉的学习习惯ꎬ提高学生分析和解决问题的能力ꎮ关键词: 固体物理 ꎻ研究型教学ꎻ探索ꎻ实践中图分类号:Ｇ６４２㊀㊀㊀文献标志码:Ａ㊀㊀㊀文章编号:１６７４－８６４６(２０１８)１４－００３４－０２Ｅｘｐｌｏｒａｔｉｏｎａｎｄｐｒａｃｔｉｃｅｏｆｒｅｓｅａｒｃｈ￣ｂａｓｅｄｔｅａｃｈｉｎｇｉｎＳｏｌｉｄＰｈｙｓｉｃｓＤＩＮＧＫａｉ￣ｈｅ(ＳｃｈｏｏｌｏｆＰｈｙｓｉｃｓａｎｄＥｌｅｃｔｒｏｎｉｃＳｃｉｅｎｃｅꎬＣｈａｎｇｓｈａＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙꎬＣｈａｎｇｓｈａ４１０００４ꎬＣｈｉｎａ)Ａｂｓｔｒａｃｔ:Ｉｎｏｒｄｅｒｔｏｓｔｉｍｕｌａｔｅｓｔｕｄｅｎｔ ｉｎｔｅｒｅｓｔｉｎｌｅａｒｎｉｎｇａｎｄｍａｋｅｓｔｕｄｅｎｔｓｍａｓｔｅｒｋｎｏｗｌｅｄｇｅｂｅｔｔｅｒꎬａｓｅｒｉｅｓｏｆｄｉｓｃｕｓｓｉｏｎｓｏｎｔｈｅｔｅａｃｈｉｎｇｐｒｏｃｅｓｓｏｆ ＳｏｌｉｄＰｈｙｓｉｃｓ ｗｅｒｅｃｏｎｄｕｃｔｅｄ Ｔｈｒｏｕｇｈｓｐｅｃｉｆｉｃｔｅａｃｈｉｎｇｐｒａｃｔｉｃｅꎬｉｔｗａｓｆｏｕｎｄｔｈａｔｔｈｅｍｏｄｅｌｏｆｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃｒｅｓｅａｒｃｈｗａｓｕｓｅｄｔｏｒｅｆｏｒｍｔｅａｃｈｉｎｇｃｏｎｔｅｎｔａｎｄｔｅａｃｈｉｎｇｍｅｔｈｏｄｓ Ｔｅａｃｈｉｎｇｍｅｔｈｏｄｓｓｕｃｈａｓｔｅａｃｈｉｎｇｍｅｔｈｏｄｓａｎｄａｓｓｅｓｓｍｅｎｔｍｅｔｈｏｄｓｃａｎｓｔｉｍｕｌａｔｅｓｔｕｄｅｎｔｓ ｃｕｒｉｏｓｉｔｙꎬｃｕｌｔｉｖａｔｅｓｔｕｄｅｎｔｓ ａｃｔｉｖｅａｎｄｃｏｎｓｃｉｏｕｓｌｅａｒｎｉｎｇｈａｂｉｔｓꎬａｎｄｉｍｐｒｏｖｅｔｈｅｉｒａｂｉｌｉｔｙｔｏａｎａｌｙｚｅａｎｄｓｏｌｖｅｐｒｏｂｌｅｍｓ Ｋｅｙｗｏｒｄｓ:ＳｏｌｉｄＰｈｙｓｉｃｓꎻＲｅｓｅａｒｃｈ￣ｂａｓｅｄｔｅａｃｈｉｎｇꎻＥｘｐｌｏｒａｔｉｏｎꎻＰｒａｃｔｉｃｅ收稿日期:２０１８－０５－０８课题项目:本文受湖南省学位与研究生教育教改项目 «凝聚态物理专题»研究生课程创新性教学探索与实践(ＪＧ２０１６Ｂ０７７)资助作者简介:丁开和(１９７５－)ꎬ男ꎬ博士ꎬ教授ꎮ㊀㊀固体物理是研究固体材料的微观结构及其组成物质的各种粒子之间相互作用与运动规律ꎬ以此揭示固体材料的宏观性质的内在本质ꎬ并阐明其性能和用途的学科[１ꎬ２]ꎮ该学科发展非常迅速ꎬ成为重要的基础学科ꎮ近年来ꎬ以它为基础的新型功能材料和微结构器件的设计不断取得重要突破ꎬ新的现象和新的规律不断被发现ꎬ这给固体物理的教学带来了新的挑战㊁提出了新的问题ꎮ为了适应新时期人才培养的要求ꎬ国内许多高校对当前的固体物理课程教学的改革进行了很多有益探索ꎮ杨兵初[３]对在固体物理教学中如何培养学生的创造性思维能力进行了研究ꎬ指出知识的融合贯通是培养能力的基础ꎬ提出讨论的教学方式ꎮ阎军锋等人[４]发现利用启发引导式教学能强化学生对知识点的理解和掌握ꎮ以上对 固体物理 的教学改革所做的探讨对固体物理教学具有深刻的指导意义ꎬ但由于现代固体物理学已演化为一个庞大复杂的体系ꎬ内容涉及凝聚态物理㊁材料科学㊁电子科学与技术等多个学科领域[５]ꎮ因此ꎬ固体物理的教学中采用的方法和对内容的取舍要根据每个学科实际情况ꎮ我们提出采用研究型教学模式改革教学体系㊁调整教学内容ꎬ实现学生创新能力的培养ꎮ１㊀吸收前沿知识ꎬ注重原理教学首先ꎬ紧扣物理思想和物理模型安排教学内容ꎬ使教学内容具有一定的广度和深度ꎬ对烦琐的数学推导进行引导性的讲述ꎬ即具有很强技巧性的推导详细分析ꎬ其他冗长的直接计算粗略带过ꎮ例如:能带论中一维近自由电子模型的引入和物理背景ꎬ以及计算所得到的能带图像ꎬ要重点讲述ꎬ而电子能量的微绕计算采用引导的方式讲解ꎮ这样可避免学生陷入纯粹的复杂数学处理方法中ꎬ而忽视物理的基本原理ꎮ对教学内容的取舍ꎬ注重其基础部分的系统性ꎬ如周期结构㊁能带论㊁晶格动力学等ꎬ务必使学生理解其意义ꎬ初步具备固体物理的基础知识ꎮ其次ꎬ关注本学科发展前沿问题ꎬ把凝聚态物理的最新进展㊁新发现和一些热点问题ꎬ进行归纳和总结ꎬ例如ꎬ在讲述晶格结构时ꎬ可适当介绍冷原子㊁半导体超晶格和微结构等近年来开拓的新领域ꎬ关于晶格结构测定的试验方法ꎬ除了介绍Ｘ４３射线衍射的方法外ꎬ还可介绍电子扫描隧道显微镜㊁原子力显微镜等其他测定结构的方法ꎬ使学生能很快步入学科的前沿ꎮ２㊀利用现代教学手段展现物理图像固体物理的基本原理理论性强ꎬ为了使学生更好地理解其对应的物理图像ꎬ在传统教学方法基础上ꎬ充分运用多媒体软件可视化功能ꎬ把抽象物理模型及微观物理过程用图像和动画的形式直观呈现出来ꎬ例如:晶格振动谱㊁费米面和能带结构都是固体物理中十分抽象的概念ꎬ如何描述这些概念让学生更容易接受和掌握一直是教学中的难点ꎬ为了使这些抽象的概念变得形象㊁易懂ꎬ我们利用多媒体技术制作二维和三维彩色画面ꎬ通过不同的颜色标记ꎬ直观地演示这些概念的物理图像ꎮ固体物理所面对的是多体系统ꎬ所以在固体物理中复杂的数学计算是不可避免的ꎬ例如:金属电导㊁比热等ꎬ传统的教学都是通过复杂数学推导ꎬ获得解析公式ꎬ然后由解析公式的依赖关系揭示体系对外部响应的物理机制ꎬ这让学生陷入数学中而感到枯燥和难以理解ꎮ对此ꎬ我们在解析推导的基础上ꎬ利用计算机软件ｍａｔｌａｂ㊁ｆｌａｓｈ和３ｄｍａｘꎬ制作二维或三维动画ꎬ例如:利用不同颜色球体动画模拟晶体中原子和电子在外部条件(如电场㊁加热等)作用下的运动ꎻ用发射和接收鲜艳的图案的动画形象描绘原子和原子㊁原子和电子㊁电子和电子间的相互作用ꎻ利用电子在杂质上短暂停留然后离开的动画描绘电子和杂质散射ꎻ利用不同颜色描绘磁杂质周围不同自旋电子的密度揭示近藤效应的机制ꎮ通过这些特效展示ꎬ让学生对抽象的物理概念有一个深刻的认识ꎬ提高他们的学习兴趣ꎮ３㊀采用探究式教学方法激发学生求知欲采用科学探究的方式教学ꎬ重点放在问题的引入和模型建立ꎬ详细阐述它的重要性和科学性ꎮ授课时可适当介绍该问题的研究背景ꎬ以及物理学家当年遇到的困难ꎬ适当穿插相关奇闻趣事ꎬ用图片的方式展现科学家围绕某一问题争论的场景ꎬ以活跃课堂气氛ꎬ引导学生体会物理学家思想的产生过程ꎬ激起学生的求知欲ꎬ提高学生的学习兴趣ꎮ阐述该问题解决后产生的重大意义和实际应用价值ꎬ例如:讲授电子能带计算之前先综述它的价值:说明了固体为什么有导体㊁非导体的区别ꎬ以及晶体中的电子平均自由程为什么大于原子间距ꎬ推动了半导体技术发展ꎮ这样让学生带着解决问题的欲望学习ꎬ有利于启发学生的思维ꎬ培养学生良好的物理思维模式ꎮ４㊀指导学生开展课外研究与探索引导学生参与课外科技活动ꎬ根据学生的专业方向㊁兴趣和要求ꎬ让学生进入相关的科研小组ꎬ参加定期开展的讨论ꎬ通过大学生创新计划的方式直接参与具体的科研工作ꎬ指导他们利用固体物理知识解决实际问题ꎬ例如ꎬ讲完能带论章节后ꎬ物理方向的学生利用紧束缚方法研究石墨烯中的电子结构ꎬ通过计算ꎬ发现石墨烯纳米带的电子结构与其几何构型密切相关ꎬ通过控制几何构型ꎬ可将其调制成金属或不同带隙的半导体ꎬ该工作发表在物理学报上[６]ꎮ通过这些实践研究ꎬ学生体验科研的成功与乐趣ꎬ同时加深他们对知识的掌握和理解ꎬ培养他们的创新意识和科学思维能力ꎬ让他们领会获取知识㊁探求真理的过程和方法ꎮ５㊀采用多样化考核方式传统的课程考核由平时成绩和期末考试的卷面成绩两部分构成ꎮ但 固体物理学 需采用多样化的考核方式ꎮ确定一个具体的评分制度ꎬ把学生调研㊁实验㊁讨论㊁撰写小论文以及学术沙龙活动的报告表现都纳入成绩评定ꎮ鼓励学生多质疑㊁多争论㊁多参与㊁多思考ꎮ推动他们由被动的接受知识向积极㊁主动的学习方向发展ꎬ提高学生独立分析和解决问题的能力ꎬ激发他们运用基础学科理论实现科技创新的勇气和欲望ꎮ６㊀结语固体物理学 是一门理论性强㊁知识更新快㊁涉及知识面广的一门重要应用基础学科ꎬ传统的㊁单一灌输式的教学方式面临的问题日渐突出ꎬ提出利用科学研究的模式改变教学内容㊁教学方法㊁教学手段㊁考核方式等教学环节的方案ꎬ把这些方案贯穿于具体的教学实践中ꎬ发现这种科学研究式的教学方式可以激发学生的学习兴趣ꎬ提高学生独立分析和解决问题的能力ꎮ参考文献:[１]黄昆ꎬ韩汝琦 固体物理学[Ｍ].北京:高等教育出版社ꎬ２０１０ [２]Ｋｉｔｔｅｌ ＩｎｔｒｏｄｕｃｔｉｏｎｔｏＳｏｌｉｄｓｔａｔｅＰｈｙｓｉｃｓ[Ｍ].ＮｅｗＹｏｒｋꎬ１９７６ [３]杨兵初 在固体物理教学中培养学生的创造性思维能力[Ｊ].有色金属高教研究ꎬ１９９１ꎬ(０４):２６－２８[４]阎军锋ꎬ王雪文ꎬ张志勇ꎬ等 讲授«固体物理学»的探索与实践[Ｊ].高等理科教育ꎬ２００１ꎬ(０５):７０－７２[５]冯端ꎬ金国钧 凝聚态物理学[Ｍ].北京:高等教育出版社ꎬ２００３ [６]胡海鑫ꎬ张振华ꎬ刘新海ꎬ等 石墨烯纳米带电子结构的紧束缚法研究[Ｊ].物理学报ꎬ２００９ꎬ(５８):９６－９９５３。
研究性学习在固体物理教学中的应用
2016年1月中旬刊研究性学习在固体物理教学中的应用毛飞张振华李小华郑波(南华大学核科学技术学院湖南衡阳421001)【摘要】固体物理是当今凝聚态物理学和材料科学领域里最重要的学科之一,具有非常高的理论性和实用性,而且近年来其发展更新速度也是非常迅速。
由于固体物理学其概念抽象、物理理论深奥、对于学生来说比较难以掌握。
本文从教学方法入手,探讨如何结合当前固体物理学发展的新形势,把研究性学习方法引入到固体物理的教学中来。
【关键词】固体物理研究性学习教学方法【基金项目】南华大学博士启动项目(2014XQD06)。
【中图分类号】G64【文献标识码】A【文章编号】2095-3089(2016)01-0193-02研究性学习是一种新型的学习方式,它是以学生的自主探索性为基础,用类似科学研究的方式,通过亲身实践获取直接经验,提倡综合运用所学知识解决实际问题。
研究性学习不同于传统的课堂讲授,而是知识讲授的扩展与升华。
固体物理作为一门基础学科,其内容十分丰富,而且它涉及庞大的抽象概念体系和严密的理论推导,所以要教好固体物理,不仅要求任课教师具有良好的数学和物理学修养,而且还要保持对固体物理学前沿动态的了解。
因此,固体物理学也通常被认为是老师难教,学生难学的一门课程。
本教学团队在固体物理的教学过程中开展研究性学习,目的是培养学生自主学习能力,增强学生的创新意识和实践能力。
本文结合笔者研究和讲授固体物理学的感想,探讨如何把研究性学习方法引入到固体物理的教学中来。
一、扎实的基本知识是研究性学习的根本根据笔者多年学习研究固体物理学的经验,要对固体物理进行透彻的讲解,涉及到微积分、线性代数、群论等数学知识和量子力学、原子物理学、理论力学和统计物理学等物理知识,这对教师和学生都提出了非常高的要求。
在实际的教学过程中,经常会碰到学生的基础知识不扎实,导致无法理解新知识的情况。
例如在讲解周期性场中电子运动的近自由电子近似时,就涉及到量子力学中关于在有限势阱下的电子运动状态的描述以及微扰理论的运用,这部分内容在普通的量子力学教科书中都有详细的说明。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
研究性学习在固体物理教学中的探索与实践
摘要：科学技术的迅猛发展对固体物理课程教学提出了现代化改革的迫切要求，固体物理教学必须适应学科快速发展和学生培养目标的新要求。
“研究性学习”能最大程度地发挥学生的学习积极性，促进其创造性的发挥，增强其实践创新能力，已成为当今国内外基础教育课程改革的一个热点。
关键词：固体物理研究性学习研究热点
中图分类号：g642 文献标识码：a 文章编号：1674-098x（2013）02（b）-0194-01
该文结合固体物理学本身的教学内容以及相关研究热点，谈谈自己在教学实践中将学科前沿发展动态融入“研究性学习”的一些体会，以求抛砖引玉，促进该课程教学的发展。
1.教学内容的组织与优化
根据课程内容的重要性和安徽大学物理与材料科学学院学科发
展特点，我们在教学时，抓住课程主线，集中讲授核心内容，略掉枝节，并不做到面面俱到。
我们将课程内容所有知识点按不同的特点细化为三层。
1.1精华知识层
这一层次的知识是固体物理学最基础、最重要的知识。
我们精心设计教学案例，以引人入胜的提出问题的方式引导学生对核心知识点进行思考，探究，进而在课堂上精讲，总结。
如，在简单介绍完“多晶体是由许多晶粒构成，品粒之间的交界处称为晶界，人们习
惯上把晶界看作缺陷，而视完整晶体为主体”这一概念后，引导学生反向思考“如果晶界为主体，而小的晶粒所占比例较小，即：缺陷占相当大比例的材料”将会是怎样呢？并就此布置学生通过学校图书馆电子文献资源调研纳米固体材料，组织一节课时间的学术沙龙。
通过这种方法，引入前沿课题不仅能够启迪学生的创造性思维，而且可以培养学生反向思考问题并进行学术交流的能力。
再比如在讲授金刚石晶体结构时，引入碳纳米管、石墨烯这一当前研究热点，调动学生探讨碳的各种同素异形体及其相关应用。
1.2拓展知识层
这一层次知识的传授以课堂教学为辅，案例思考，课程论文为主的形式进行传授。
学生在课堂上听了老师的讲解后，引导其在课下就自己感兴趣的问题通过文献调研、学术沙龙的形式向更深或更广的层次学习。
如在讲授晶体热膨胀非谐效应时以为什么水泥地面中间总是有一道道空隙间隔为出发点，引导学生思考热膨胀现象，培养学生发现问题的能力。
通过简谐晶体势函数展开非谐项的引入培养学生分析问题和解决问题的能力。
最后，通过当前科研热点“零热膨胀材料和负热膨胀材料”概念的引入，培养学生调研文献和将所学理论应用实践的能力精神。
1.3自主学习知识层
学生在学习了第一层的精华知识后，完全有能力在此基础上自学相关内容。
一方面培养了学生自主学习知识的能力，另一方面，节约了课时，保证了精华知识层和拓展知识层次的学习时间。
2.教学形式的革新及综合应用
（1）启发式教学：知识点在讲解时以一串环环相扣的问题为线索，当这一串问题都被解决后，知识点就成功地被学生掌握了。
比如传授能带的形成时，与孤立原子的分离能级相对比，以晶体的成键作用如何影响其能级简并度为出发点，引入紧束缚近似理论，讨论其对能带的影响。
进而引入当前科研热点：“金属绝缘体转变”，以虚拟实验金属钠晶体膨胀情形下，其电导率随品格常数a的变化规律为讨论对象，分组讨论如何应用紧束缚近似理论加以处理。
（2）案例教学：选取符合知识点应用要求的、贴近生活与技术发展的、学生感兴趣的案例，师生共同分析、讨论，从而提高学生的分析问题能力与知识应用能力。
比如课程体系讲授到品格常数时，引入聚苯乙烯微球人工微结构概念和半导体超品格概念（超品格和微结构是比实际晶体的品格常数大的人造品格），并要求学生就相关概念进行文献分组调研，ppt制作，下次课程时间面向同学进行介绍。
相比以前老师直接给学生举例的教学方式，案例教学法激发了学生的学习热情，使学生成为学习的主人、课堂的主角，课堂气氛生动活泼。
（3）综合性课题研究：结合固体物理学当前学科发展前沿，布置相关课题文献综述，如石墨烯，金属氢，mort绝缘体，左手材料等要求学生以研究小组为单位申请相关课题，运用所学知识，结合文献调研进行研究。
组长负责好组内分工，每位学生要有明确的任务，小组成员团结协作，共同完成任务，制作好ppt，并在课堂上
各组代表展示本组研究成果，小组间提问交流，老师对设计成果进行评价。
学生通过综合性课题研究，提高了利用所学知识解决实际问题的能力，激发了创造力，促进了学生间的交流与协作，加强了口头与书面表达能力，提升了学生的综合素质。
3.研究性教学实践体会与心得
3.1教师角色的转变
研究性教学以学生为主体，教师的主要任务不再是向学生灌输知识，而应把大量精力用在研究性教学方法的研究、研究性教学的设计与组织上。
课程教学要以教师启发引导、学生小组讨论，课程论文撰写等形式进行。
3.2充分利用本学科的优势
教师应利用好所在学科的优势，将该优势与固体物理的教学有机结的结合起来。
例如，x射线衍射是一种非常重要的材料研究方法，该课程的基本理论正好是固体物理的晶体结构部分。
因此，固体物理教学时，可以结合x射线衍射实验，学生不但学到了理论知识，通过亲自实验，大大加深了对晶体结构的感性认识，同时也提高了学生的观察能力、动手能力和分析问题的能力。
3.3课程教学内容的选择与组织
因课程教学时间上的限制，教师应安排组织好课堂教学内容，课程大纲上的教学内容绝对不可以面面俱到，以保证精华知识层在研究性教学上的实施。
同时，固体物理学学科发展一日千里，相关研究热点非常之多，教师在课程教学实施过程中，应选择好接入点，
以有利于新旧内容之间的联系、区别和发展，使学生对所学的固体物理知识能理解、巩固和应用为主。
最后相关研究热点不可过多引入，以防喧宾夺主。