李 慧 曲亮生 王玉良 吳世永

(海軍航空工程學(xué)院基礎(chǔ)部,山東 煙臺(tái) 264001)

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光的偏振性教學(xué)設(shè)計(jì)

李 慧 曲亮生 王玉良 吳世永

(海軍航空工程學(xué)院基礎(chǔ)部,山東 煙臺(tái) 264001)

文章針對“光的偏振性”這次課進(jìn)行了教學(xué)設(shè)計(jì)，包括教學(xué)任務(wù)分析、教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)內(nèi)容與時(shí)間分配、教學(xué)策略選擇與設(shè)計(jì)、教學(xué)評價(jià)、教學(xué)反思6個(gè)方面。主要采取教員課堂講授、學(xué)員分組討論的形式。教員按照“提出偏振光的概念、偏振光的產(chǎn)生、偏振光的檢驗(yàn)、偏振光的應(yīng)用”這條主線進(jìn)行講解，在講解的過程中，注重教學(xué)內(nèi)容與現(xiàn)代教學(xué)手段的有機(jī)結(jié)合；通過學(xué)員的分組討論，發(fā)揮每一位學(xué)員的主觀能動(dòng)性，營造出良好的課堂氛圍。希望各位老師借鑒、探討。

教學(xué)目標(biāo)；教學(xué)評價(jià)；教學(xué)反思；方法與手段

本次課按照“以教員為主導(dǎo)、學(xué)員為主體”的教學(xué)原則，主要采取教員課堂講授、學(xué)員分組討論的形式。教員按照“提出偏振光的概念、偏振光的產(chǎn)生、偏振光的檢驗(yàn)、偏振光的應(yīng)用”這條主線進(jìn)行講解，使教學(xué)過程符合學(xué)員的認(rèn)知規(guī)律。在講解的過程中，注重教學(xué)內(nèi)容與現(xiàn)代教學(xué)手段的有機(jī)結(jié)合；不斷利用問題啟動(dòng)學(xué)員思維，通過學(xué)員的分組討論，發(fā)揮每一位學(xué)員的主觀能動(dòng)性。通過講解偏振光在日常生活中以及軍事上的實(shí)際應(yīng)用，使學(xué)員了解物理知識(shí)的重要性，培養(yǎng)學(xué)員的探索精神、創(chuàng)新意識(shí)。

1 教學(xué)任務(wù)分析

1.1 教學(xué)內(nèi)容特點(diǎn)

光的偏振性屬于大學(xué)物理的波動(dòng)光學(xué)部分。通過之前大學(xué)物理的學(xué)習(xí)，學(xué)員已經(jīng)掌握了機(jī)械波等相關(guān)知識(shí)，并了解“光是一種電磁波”。光的干涉與衍射現(xiàn)象說明光具有波動(dòng)性，但不能由此判斷光是縱波還是橫波，因?yàn)椴徽摽v波還是橫波都能產(chǎn)生干涉與衍射。只有觀察到偏振現(xiàn)象才能確定光是橫波，光的偏振性是波動(dòng)光學(xué)部分的重點(diǎn)內(nèi)容之一。

本次課的內(nèi)容具有兩大特點(diǎn)，一是教學(xué)內(nèi)容方便課堂演示，只要攜帶兩塊偏振片，就能清楚地演示出實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，操作簡單，現(xiàn)象明顯，有利于學(xué)員的理解掌握；二是實(shí)用性強(qiáng)，偏振光在日常生活、工程技術(shù)上有著廣泛的應(yīng)用，是航海、航空等領(lǐng)域的必要物理知識(shí)。

參考教材：《物理學(xué)》第6版(馬文蔚主編，高等教育出版社)，11-10、11-11。

計(jì)劃學(xué)時(shí)： 2。

1.2 學(xué)員特征

本次課的教學(xué)對象為本科二年級(jí)第一學(xué)期的飛行學(xué)員。飛行學(xué)員的招生對象是符合飛行員條件的地方應(yīng)屆高中畢業(yè)生(文、理皆可)。由于對飛行學(xué)員身體素質(zhì)的要求比較高，他們的錄取分?jǐn)?shù)線與其他合訓(xùn)學(xué)員相比，要相對低一些。相比于其他合訓(xùn)學(xué)員，飛行學(xué)員有其獨(dú)特的方面。為了與其他合訓(xùn)學(xué)員作比較，更好地總結(jié)出飛行學(xué)員的特點(diǎn)，筆者對14級(jí)194名合訓(xùn)學(xué)員和14級(jí)58名飛行學(xué)員進(jìn)行了關(guān)于學(xué)習(xí)動(dòng)力、學(xué)習(xí)狀態(tài)等方面的調(diào)查問卷(調(diào)查問卷結(jié)果見附表)。通過對飛行學(xué)員的生源、高考成績、調(diào)查問卷結(jié)果的分析，可以總結(jié)出我院的飛行學(xué)員主要有以下幾個(gè)特點(diǎn)：

(1) 飛行學(xué)員的學(xué)習(xí)動(dòng)力較弱，主要體現(xiàn)在學(xué)習(xí)的努力程度和自覺性還不夠強(qiáng)。

在學(xué)習(xí)努力程度的調(diào)查中，只有12.1%的飛行學(xué)員認(rèn)為自己學(xué)習(xí)很努力，22.4%的學(xué)員認(rèn)為自己不夠努力，這個(gè)數(shù)值遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于其他合訓(xùn)學(xué)員7.2%的比例。我認(rèn)為，學(xué)習(xí)動(dòng)力不足的一個(gè)很重要原因是飛行學(xué)員對所學(xué)課程的興趣不大，只有12.1%的飛行學(xué)員對目前所學(xué)的課程很感興趣，81%的學(xué)員感到一般。而對于不感興越的課程，只有34.5%的飛行學(xué)員會(huì)選擇繼續(xù)努力，17.2%的學(xué)員則完全沒有勁頭，65.5%的飛行學(xué)員有在課堂上涂鴉或看與上課無關(guān)的書籍的情形。

(2) 飛行學(xué)員的自我意識(shí)普遍較強(qiáng)。

在“對學(xué)習(xí)態(tài)度影響最大的因素”的選擇中，飛行學(xué)員選擇“自主決斷”的占到43.1%，這個(gè)比例遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于其他合訓(xùn)學(xué)員。39.7%的飛行學(xué)員“階段學(xué)習(xí)目標(biāo)”是“自定目標(biāo)”，在對“最好的教學(xué)形式”的選擇上，只有25.9%的飛行學(xué)員選擇“教員講授”、50%的學(xué)員選擇“互相討論”、24.1%的學(xué)員選擇“自學(xué)”。

(3) 相比于學(xué)習(xí)成績，飛行學(xué)員更看重的是專業(yè)能力的培養(yǎng)、體能的訓(xùn)練。

48.2%的飛行學(xué)員的階段學(xué)習(xí)目標(biāo)是“全面發(fā)展”，而想在學(xué)習(xí)上獲得好成績的只占12.1%，遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于其他合訓(xùn)學(xué)員50.2%的比例。飛行學(xué)員的就業(yè)前景相比于其他合訓(xùn)學(xué)員更加明確，他們最關(guān)注的是與以后飛行工作聯(lián)系緊密的實(shí)操訓(xùn)練，而對于基礎(chǔ)理論課的學(xué)習(xí)大都采取“隨大流”的態(tài)度。從這份調(diào)查結(jié)果中也可以看出，對于每個(gè)問題的回答，一般選擇的中間項(xiàng)的飛行學(xué)員最多，選擇兩頭的相對較少。比如問題“你的作業(yè)，通?！保w行學(xué)員選擇“當(dāng)天完成”的有17.2%，“2～3天內(nèi)完成”的有47.2%，選擇“拖著等催再完成”的有8.6%；其他合訓(xùn)學(xué)員選擇的比例依次是49.5%、40.2%、19.3%。這就說明，大部分飛行學(xué)員對學(xué)習(xí)采取中庸之道，只要能順利畢業(yè)即可。調(diào)查結(jié)果也顯示，43.1%的飛行學(xué)員在學(xué)習(xí)中經(jīng)?？紤]前途，70.7%的飛行學(xué)員畢業(yè)時(shí)只想獲得學(xué)位證，只有10.3%的飛行學(xué)員想繼續(xù)深造。

2 教學(xué)目標(biāo)

2.1 知識(shí)掌握方面

(1) 能夠理解自然光、偏振光、部分偏振光的概念；能闡述“偏振”的意義；會(huì)用符號(hào)表示自然光、偏振光、部分偏振光。

(2) 了解偏振光的兩種產(chǎn)生方法：一是由反射和折射獲得偏振光；二是由晶體的二向色性產(chǎn)生偏振光。掌握布儒斯特定律，會(huì)用其分析玻璃片堆獲得偏振光的方法和外腔式氣體激光器的原理。

(3) 了解二向色性的概念，能闡述利用偏振片獲得偏振光的原理；能夠利用旋轉(zhuǎn)的偏振片區(qū)分自然光、偏振光、部分偏振光；掌握馬呂斯定律，了解立體電影的原理。

2.2 能力培養(yǎng)方面

(1) 會(huì)利用布儒斯特定律、馬呂斯定律解決具體題目，加深學(xué)員對基本概念、基本定律的理解。

(2) 會(huì)利用本節(jié)所學(xué)知識(shí)分析飛機(jī)、輪船上偏振窗的原理、照相過程中如何拍出理想的照片以及偏振光在定向?qū)Ш郊夹g(shù)中的運(yùn)用，使學(xué)員了解偏振光知識(shí)在現(xiàn)代科技以及軍事上的應(yīng)用，能綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)和技能解決一些實(shí)際問題。

(3) 通過開放式題目“光污染”，培養(yǎng)學(xué)員從實(shí)際出發(fā)提出問題、分析問題和解決問題的能力。

2.3 情感態(tài)度方面

通過將本節(jié)課的基本理論知識(shí)應(yīng)用于實(shí)際應(yīng)用的過程，培養(yǎng)學(xué)員的探索精神、創(chuàng)新意識(shí)。

2.4 教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)

(1) 教學(xué)重點(diǎn)：布儒斯特定律、馬呂斯定律及其應(yīng)用。

(2) 教學(xué)難點(diǎn)：偏振光的檢驗(yàn)方法。

3 教學(xué)內(nèi)容與時(shí)間分配

主要內(nèi)容時(shí)間分配問題引入3分鐘3個(gè)基本概念:自然光、偏振光、部分偏振光10分鐘“偏振”的概念7分鐘由反射和折射獲得偏振光———布儒斯特定律及其應(yīng)用15分鐘偏振光的檢驗(yàn)———仿真實(shí)驗(yàn)(教員引導(dǎo)、學(xué)員分組討論)10分鐘課間休息馬呂斯定律及其應(yīng)用10分鐘問題:如何用一塊偏振片發(fā)現(xiàn)偏振光(學(xué)員分組討論)注10分鐘偏振光的應(yīng)用:立體電影、攝影技術(shù)、定向?qū)Ш?2分鐘偏振窗的設(shè)計(jì)與改進(jìn)(教員引導(dǎo)、學(xué)員分組討論)10分鐘歸納總結(jié),布置作業(yè)3分鐘

注： 歷史上費(fèi)曼在海邊利用海水反射的光，根據(jù)布儒斯特定律用一塊偏振片發(fā)現(xiàn)偏振光。我們的學(xué)院也坐落在海邊，從教室的窗戶就可以看到大海。

4 教學(xué)策略選擇與設(shè)計(jì)

本著課堂上以教員為主導(dǎo)、學(xué)員為主體的教學(xué)原則，本次課主要采取教員課堂講授、學(xué)員分組討論的形式。

4.1 方法與手段

針對本次課的教學(xué)目標(biāo)和學(xué)員情況，為了更加符合學(xué)員的認(rèn)知規(guī)律，筆者調(diào)整了教材上知識(shí)點(diǎn)的講解順序，按照“提出偏振光的概念、偏振光的產(chǎn)生、偏振光的檢驗(yàn)、偏振光的應(yīng)用”這條主線進(jìn)行講解。在講解的過程中，不斷利用問題啟動(dòng)學(xué)員思維，通過學(xué)員的分組討論，發(fā)揮每一位學(xué)員的主觀能動(dòng)性。首先，以學(xué)員感興趣的身邊事物展開話題，設(shè)置懸念，激發(fā)學(xué)員的學(xué)習(xí)興趣，通過動(dòng)畫演示、仿真實(shí)驗(yàn)，突出重點(diǎn)，化解難點(diǎn)。注重物理知識(shí)在日常生活中以及軍事上的實(shí)際應(yīng)用，使學(xué)員了解物理學(xué)習(xí)的重要性。最后通過開放式的作業(yè)，使學(xué)員帶著問題離開課堂，通過將本節(jié)課的基本理論知識(shí)應(yīng)用于實(shí)際應(yīng)用的過程，培養(yǎng)學(xué)員的探索精神、創(chuàng)新意識(shí)。

4.2 教學(xué)流程

(1) 引入新課

提出問題，“3D電影為什么會(huì)有立體感？我們看3D電影時(shí)為什么要戴上一副眼鏡？”激發(fā)學(xué)員的興趣，引入本節(jié)課的具體內(nèi)容。

(2) 講解3個(gè)基本概念：自然光、偏振光、部分偏振光

從自然光入手開始講解，對自然光的理解是掌握偏振光、部分偏振光的基礎(chǔ)，為了讓學(xué)員更好地理解自然光的概念，筆者采取了動(dòng)畫演示的形式。本部分講解的重點(diǎn)是對于“偏振”的理解，所謂“偏振”，就是光波的振動(dòng)方向?qū)鞑シ较虻牟粚ΨQ性。為了更好的解釋，筆者講述了物理學(xué)史上一個(gè)真實(shí)的小故事，說明光波是橫波，光矢量的振動(dòng)方向?qū)獾膫鞑シ较騺碚f是不對稱性的。(早在19世紀(jì)初，1808年，馬呂斯偶然發(fā)現(xiàn)，把雙解石晶體繞著從玻璃上反射的光線旋轉(zhuǎn)時(shí)，透過晶體的光強(qiáng)會(huì)周期性地增強(qiáng)和減弱。這就說明光波是橫波，它對光線方向表現(xiàn)了不對稱性。假如光波是縱波，那么無論晶體怎么繞光線轉(zhuǎn)動(dòng)，透過的光強(qiáng)是不會(huì)發(fā)生變化的。光的偏振現(xiàn)象證實(shí)了光的橫波性。)

(3) 由反射和折射獲得偏振光的方法

本部分重點(diǎn)內(nèi)容是解釋布儒斯特定律，筆者沒有按照傳統(tǒng)的方法由公式推導(dǎo)出來，而是由歷史上真實(shí)的實(shí)驗(yàn)得出布儒斯特定律，讓學(xué)員把重點(diǎn)放在布儒斯特定律的應(yīng)用上。通過一道例題，讓學(xué)員明白當(dāng)光以起偏角由空氣進(jìn)入玻璃時(shí)，它在玻璃中的折射角就是由玻璃進(jìn)入空氣的起偏角，由此也證實(shí)了光路的可逆性。

例1 玻璃的折射率為1.5，空氣的折射率近似為1，當(dāng)自然光從空氣射向玻璃而反射時(shí)，起偏角為多少？而當(dāng)光由玻璃進(jìn)入空氣時(shí)，起偏角又是多少？

根據(jù)例1的結(jié)論，講解由玻璃片堆獲得偏振光的方法(動(dòng)畫演示)。又通過講解外腔式氣體激光器的原理，加深學(xué)員對布儒斯特定律的理解。

(4) 偏振光的檢驗(yàn)

首先，為了拓展學(xué)員的知識(shí)面，教員先講解了二向色性的概念，并介紹幾種具有二向色性的物質(zhì)，而偏振片就是利用二向色性的原理制成的。自然光通過偏振片后，成為偏振光。如何區(qū)分自然光、偏振光、部分偏振光是本部分的重點(diǎn)，也是這節(jié)課的教學(xué)難點(diǎn)。教員采用了仿真實(shí)驗(yàn)的方法解決了這個(gè)問題，通過仿真實(shí)驗(yàn)的方式引發(fā)學(xué)員的興趣，變靜為動(dòng)，揭示本質(zhì)，使抽象的問題化難為簡。通過分組討論，學(xué)員們自己總結(jié)出實(shí)驗(yàn)規(guī)律：自然光透過旋轉(zhuǎn)的偏振片后，透過的光強(qiáng)不會(huì)發(fā)生變化；偏振光透過旋轉(zhuǎn)的偏振片后，透過的光強(qiáng)發(fā)生周期性變化，并出現(xiàn)消光現(xiàn)象；部分偏振光透過旋轉(zhuǎn)的偏振片后，透過的光強(qiáng)發(fā)生周期性變化，不會(huì)出現(xiàn)消光現(xiàn)象。

偏振光通過偏振片后，偏振化方向發(fā)生了改變，那光強(qiáng)變成多大呢？從而引出馬呂斯定律，并用例2加深對馬呂斯定律的理解。為了培養(yǎng)學(xué)員運(yùn)用所學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問題的能力，我讓學(xué)員分組討論，“如何用一塊偏振片來發(fā)現(xiàn)偏振光”。

例2 兩偏振片P1和P2正交放置．現(xiàn)有一束強(qiáng)度為I0的自然光垂直入射．試求：①從偏振片P2透射的光強(qiáng)I是多少？②在P1、P2兩偏振片之間放置另一偏振片P3，它與P1、P2的夾角分別為30°和60°，此時(shí)從偏振片P2透射的光強(qiáng)I是多少？

(5) 偏振光的應(yīng)用

首先為了呼應(yīng)開頭，教員先講解立體電影的原理。為了鞏固本節(jié)課所學(xué)習(xí)的知識(shí)，培養(yǎng)學(xué)員將基本理論知識(shí)應(yīng)用于實(shí)際過程的能力，又介紹了偏振光在日常生活中的具體應(yīng)用：攝影技術(shù)；并用播放視頻的方式介紹了偏振光在軍事上的應(yīng)用，定向?qū)Ш?。為了貼合飛行學(xué)員的特點(diǎn)，引發(fā)他們學(xué)習(xí)物理的興趣，介紹了飛機(jī)、輪船上常用的“偏振窗”，并讓學(xué)員分組討論，解釋偏振窗的原理，提出改進(jìn)措施。

(6) 歸納總結(jié)，布置作業(yè)

教員用3個(gè)字總結(jié)了本節(jié)課所學(xué)習(xí)的知識(shí)，即“三、二、一”。所謂“三”，是指3個(gè)基本概念，自然光、偏振光、部分偏振光；所謂“二”，是指兩個(gè)基本規(guī)律，布儒斯特定律和馬呂斯定律；這些總結(jié)成一句話，即光波是橫波，它具有偏振性。所總結(jié)的學(xué)習(xí)重點(diǎn)全部體現(xiàn)在板書上，在講解過程中，要保證幻燈片和板書的完美配合。

板書設(shè)計(jì)

課后作業(yè)：光污染的治理。通過將本節(jié)課的基本理論知識(shí)應(yīng)用于日常實(shí)際的過程，培養(yǎng)學(xué)員的探索精神、創(chuàng)新意識(shí)。

隨著城市的快速發(fā)展，玻璃的應(yīng)用越來越廣泛，光線已經(jīng)成為一種新的環(huán)境污染源，被稱為“光污染”。比如，有些建筑物用玻璃做外墻，在陽光的照射下，會(huì)發(fā)出刺眼的光，這就是光污染；夜晚汽車的大燈照得人睜不開眼睛，也是光污染。請同學(xué)們用今天學(xué)習(xí)的知識(shí)來治理一下光污染。

5 教學(xué)評價(jià)

目前，大學(xué)物理考核的主要形式還是學(xué)期末的閉卷考試。在期末考試時(shí)，考查的知識(shí)范圍比較窄，大部分題目為書上例題或課后題的翻版，許多考生往往考前臨時(shí)“抱佛腳”，希望通過背題僥幸過關(guān)，這樣，考試成績可能無法真實(shí)地反映出學(xué)員掌握知識(shí)的情況，也導(dǎo)致了平常上物理課時(shí)，學(xué)員不重視，出現(xiàn)發(fā)呆、打盹的現(xiàn)象。在本次課的講解過程中，教員采取綜合性的評價(jià)方法，科學(xué)評價(jià)學(xué)員學(xué)習(xí)效果。學(xué)期末大學(xué)物理的考核成績不僅包括最后的閉卷考試成績，還要有相當(dāng)一部分比例的平時(shí)成績。平時(shí)成績包括課堂表現(xiàn)和課后作業(yè)兩部分。

課堂上，對于積極發(fā)言、回答正確的學(xué)員，提出表揚(yáng)，平時(shí)成績加分；對于發(fā)呆、開小差的學(xué)員，平時(shí)成績減分。課后，根據(jù)學(xué)員作業(yè)的完成情況分為A、B、C、D 4個(gè)等級(jí)，計(jì)入平時(shí)成績。本次課堂上，學(xué)員聽講認(rèn)真、互動(dòng)良好，小組討論時(shí)，積極發(fā)言、氣氛活躍，充分發(fā)揮了每一名學(xué)員的主觀能動(dòng)性，絕大多數(shù)學(xué)員能夠完成本次課的教學(xué)目標(biāo)。

6 教學(xué)反思

物理學(xué)科本身是一門邏輯性非常強(qiáng)的課程，重視知識(shí)的內(nèi)在規(guī)律性、系統(tǒng)性和嚴(yán)謹(jǐn)性，有著大量繁瑣枯燥的理論分析和公式推導(dǎo)，許多學(xué)員認(rèn)為“物理難學(xué)”；加之飛行學(xué)員自身的特點(diǎn)，不少學(xué)員認(rèn)為物理課程所教授的知識(shí)與后續(xù)專業(yè)課的學(xué)習(xí)以及以后的飛行工作聯(lián)系不大，因此對物理課程的學(xué)習(xí)不太重視，學(xué)習(xí)物理的目的只是為了通過考試。在目前大學(xué)物理的課堂上，經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)學(xué)員發(fā)呆、打盹的現(xiàn)象，這就要求我們教員要采取靈活多樣的教學(xué)方法手段，引發(fā)學(xué)員學(xué)習(xí)物理的欲望。通過這次光的偏振性課程的講解，筆者總結(jié)出以下幾條經(jīng)驗(yàn)作法，不當(dāng)之處，懇請專家不吝指出。

1) 教學(xué)過程要符合學(xué)員的認(rèn)知規(guī)律

我們本次課的參考教材是《物理學(xué)》第6版(馬文蔚主編，高等教育出版社)。在教材上，教學(xué)內(nèi)容是這樣安排的：(1)自然光、偏振光，(2)偏振片、起偏與檢偏，(3)馬呂斯定律，(4)反射光和折射光的偏振，得到布儒斯特定律。如果課堂上按照這樣的順序講解，會(huì)顯得知識(shí)點(diǎn)間缺乏邏輯性，不利于學(xué)員理解掌握。在講課過程中，筆者調(diào)整了教材上知識(shí)點(diǎn)的排列順序，按照“提出偏振光的概念、偏振光的產(chǎn)生、偏振光的檢驗(yàn)、偏振光的應(yīng)用”這條主線進(jìn)行講解。這樣講解，把原來看似零散的知識(shí)點(diǎn)用一條線串了起來，使課程內(nèi)容的安排具有邏輯性，更加符合學(xué)員的認(rèn)知規(guī)律。

2) 利用問題啟動(dòng)學(xué)員思維

教員要吃透教材，吃透學(xué)員，重視對學(xué)員問題意識(shí)的培養(yǎng)。結(jié)合教學(xué)過程精心設(shè)置出問題情境，使學(xué)員意識(shí)到問題的存在。當(dāng)學(xué)員感到自己需要問個(gè)“為什么”“是什么”“怎么辦”的時(shí)候，他們的思維被啟動(dòng)，意識(shí)也就越強(qiáng)烈，思維就越活躍、越深刻。本節(jié)課的教學(xué)過程就是一個(gè)不斷設(shè)問的過程。

問題情境引出內(nèi)容3D電影為什么會(huì)有立體感?看3D電影時(shí)為什么要戴上一副眼鏡?本節(jié)課的內(nèi)容———光的偏振性普通光源所發(fā)出的光一般都是自然光,如何獲得偏振光呢?偏振光的產(chǎn)生僅靠眼睛是不能區(qū)分一束入射的光是偏振光還是自然光,偏振光和自然光如何區(qū)分呢?偏振光的檢驗(yàn)

3) 注重與現(xiàn)代教學(xué)手段的有機(jī)結(jié)合

本節(jié)課在講解過程中，穿插物理學(xué)發(fā)展史上真實(shí)發(fā)生的小故事，應(yīng)用動(dòng)畫、視頻、仿真實(shí)驗(yàn)等多種表現(xiàn)形式，將一些枯燥、抽象、難以理解的概念、復(fù)雜的變化過程、形態(tài)各異的運(yùn)動(dòng)形式等直觀地顯示在學(xué)員面前。例如，在講解“自然光”的概念時(shí)，教員采用了Flash動(dòng)畫的形式，將抽象的概念形象地顯現(xiàn)在學(xué)員面前，幫助學(xué)員理解記憶；在講解“偏振光的檢驗(yàn)”時(shí)，采用了仿真實(shí)驗(yàn)的方式，很容易引起學(xué)員的興趣和注意，增強(qiáng)學(xué)員的理解能力。

4) 避免“滿堂灌”的教學(xué)方式

現(xiàn)代科學(xué)表明，一個(gè)成年人注意力高度集中的時(shí)間約為15分鐘左右。如果一堂物理課只是教員在不斷地講解，很容易出現(xiàn)學(xué)員發(fā)呆、走神的現(xiàn)象，這就要求我們要采取多種教學(xué)形式，筆者在講解本節(jié)課時(shí)就采用了教員課堂講授過程中穿插學(xué)員分組討論的形式。例如，在講解“偏振光的應(yīng)用”時(shí)，介紹了飛機(jī)、輪船上常用的“偏振窗”，并讓學(xué)員分組討論，解釋偏振窗的原理，提出改進(jìn)措施。這樣做不僅可以避免學(xué)員發(fā)呆、走神的現(xiàn)象，還可以促使學(xué)員們主動(dòng)思索，認(rèn)真探究，讓每一個(gè)學(xué)員都參與到課堂教學(xué)中，營造出良好的課堂氛圍，真正體現(xiàn)出課堂上以教員為主導(dǎo)、學(xué)員為主體的教學(xué)原則。

5) 注重物理知識(shí)的實(shí)際應(yīng)用

筆者在平時(shí)講課的過程中發(fā)現(xiàn)這樣一個(gè)現(xiàn)象，在講解最基本的物理原理，尤其是繁瑣的定律推導(dǎo)時(shí)，學(xué)員們最容易犯困走神；當(dāng)講解具體的題目時(shí)，學(xué)員們的情況要好些；當(dāng)講解物理知識(shí)的實(shí)際應(yīng)用尤其是軍事應(yīng)用時(shí)，是學(xué)員們最感興趣的時(shí)候。所以在講解本次課時(shí)，特別注重物理知識(shí)的實(shí)際應(yīng)用。講解應(yīng)用，不僅是為了激發(fā)學(xué)員的學(xué)習(xí)興趣，更是為了理解鞏固已學(xué)的物理原理。例如講解布儒斯特定律時(shí)，介紹了外腔式氣體激光器的原理；最后又集中講解了偏振光知識(shí)在日常生活中及軍事上的實(shí)際應(yīng)用。通過講解物理原理的實(shí)際應(yīng)用過程，使學(xué)員了解物理知識(shí)的重要性，培養(yǎng)學(xué)員從實(shí)際出發(fā)提出問題、分析問題、解決問題的能力。

附表： 調(diào)查問卷結(jié)果(共發(fā)出問卷252份，收回252份)

續(xù)表

[1] 東南大學(xué)等七所工科院校.物理學(xué)[M].6版.北京:高等教育出版社,2016.

[2] 程守洙,江之水.普通物理學(xué)[M].北京:高等教育出版社,1997.

[3] 韓仙華,蔣敏,王曉,等.大學(xué)物理教學(xué)設(shè)計(jì)[M].北京:國防工業(yè)出版社,2006．

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INSTRUCTIONAL DESIGN OF POLARIZED LIGHT

Li Hui Qu Liangsheng Wang Yuliang Wu Shiyong

(Department of Basic Sciences, Naval Aeronautical and Astronautical University, Yantai Shandong 264001)

This article introduces the instructional design of polarized light in six aspects, including teaching task analysis, teaching objectives, teaching content and time allocation, teaching strategy selection and design, teaching evaluation, and teaching reflection. Our design mainly took the form of classroom teaching and students’ group discussion. The teacher explained in accordance with the main line of “the concept of polarized light, the production of polarized light, the examination of polarized light and the application of polarized light”, focusing on the organic combination of teaching content and modern teaching means. Through the group discussion, each student’s subjective initiative was played and good classroom atmosphere was obtained. Hope our work can provide a reference for teachers’ learning and exploring.

teaching objectives; teaching evaluation; teaching reflection; method and means

2016-10-18

李慧，女，講師，主要從事物理教學(xué)科研工作，研究方向?yàn)槟蹜B(tài)物理，346521161@qq.com。

李慧，曲亮生，王玉良，等. 光的偏振性教學(xué)設(shè)計(jì)[J]. 物理與工程，2017，27(3)：56-62.