陳靜 高玲玲
摘 要:新時期的強軍目標要求軍校教育要“為戰(zhàn)而教”,而物理學作為帶頭學科,在作戰(zhàn)手段的創(chuàng)新中擔當著先鋒,左右著國防科技發(fā)展。本文以薄膜干涉為例探討了如何在軍校大學物理教學內容中加入軍事應用的案例分析。
關鍵詞:軍事應用;教學案例;薄膜干涉
1前言
軍隊院校教育正著力改變基礎理論與軍事絕緣的脫節(jié)現(xiàn)狀,迫切需要建設軍校物理教學方面的教學資源,并將其引入課堂,加強物理課程與軍事的融合,解決物理理論在實踐上指導軍事實際應用的問題。最近幾年,很多軍事院校對大學物理課程的課時一減再減,而物理學的內容卻在不斷的豐富,內容越來越多,難度越來越大。大多數(shù)物理教員著眼于向學員講清楚知識點,學會計算,應付考試,抓緊時間趕進度,廣大學員則疲于應付考試處于被動學習的狀態(tài),理論與實際聯(lián)系不緊密。如何順利實現(xiàn)大學物理教學跟部隊的實際情況相結合,這需要我們教員樹立正確的科學的教學觀念,把握教學規(guī)律,真正實現(xiàn)教育理念的轉變,從而實現(xiàn)教學方法和教學效果的提高。
2 教學案例分析
創(chuàng)設情境展示圖片:五彩油膜,彩色肥皂膜,彩色半圓水膜,蜻蜓的彩色翅膀,提出問題:這些彩色條紋是如何形成的?
進行理論分析認識薄膜干涉:建立物理模型為后面的探究學習做準備。
學員探究:薄膜干涉的軍事應用
展示圖片提出問題:觀瞄鏡在垂直方向上看呈藍紫色
輔助提問:1.畫出垂直入射的光經(jīng)薄膜上下表面反射的光路圖
2.試計算經(jīng)上、下表面反射后的這兩束光的光程差
3.你在計算光程差的時候是否考慮到半波損失
學員合作學習,教師巡視,了解小組討論情況,進行個別輔導小組討論過程中,會因為有無半波損失而討論激烈,原因在于對半波損失概念理解得不深入。
探究結束后進行小組展示:提問:請分析在薄膜上表面和下表面反射時,是否有半波損失?( )
問題:試分析以下幾種情況,經(jīng)上、下表面反射的光程差為多少
1.
2.
3.
例1.若從垂直方向觀察鍍膜透鏡呈現(xiàn)藍紫色(缺黃綠色-550nm),試求薄膜最小厚度(設玻璃的折射率為1.5,膜的折射率為1.38)。
引導提問:缺黃綠色說明什么?干涉相長和相消的條件是什么?是否有半波損失,光程差為多少(用厚度e表示)鏡頭表面鍍上MgF2薄膜后,能使對人眼視覺最靈敏的黃綠光反射減弱而增強透射,這樣的鏡頭在白光照射下,其反射常給人以藍紫色的視覺,這是因為白光中波長大于和小于黃綠光的光不完全滿足干涉的緣故。還有沒有其他解題的方法?黃綠色光的透射增強意味著什么?能否計算透射光的光程差?有無半波損失?你能運用薄膜干涉解釋圖中增反膜的用途嗎?
量化研究:
例2:一油輪漏出的油(折射率n2=1.20)污染了某海域,在海水(n1=1.30)表面形成一層薄薄的油污。
(1)如果太陽正位于該海域上空,一直升飛機的駕駛員從機上向正下方觀察,假設他所正對的油層厚度為460nm,則他將觀察到油層呈什么顏色?
(2)如果一潛水員潛入該區(qū)域水下,并向正上方觀察,又將看到油層呈什么顏色?
課外拓展研究(作業(yè))
情景:播放隱形戰(zhàn)機的視頻
問題:請用相關知識解釋視頻中飛機隱身的現(xiàn)象,并對裝備隱身問題進行大膽聯(lián)想和簡要分析。
3 小結
軍校開展實戰(zhàn)化教學,是培養(yǎng)“能打仗、打勝仗”高素質新型軍事人才的首要途徑,是院校貫徹戰(zhàn)訓一致原則的根本體現(xiàn).大學物理是總參規(guī)定的合訓類、技術類各專業(yè)的核心文化基礎課.通過對軍校合訓學員進行大學物理教學,不僅對學員獲取系統(tǒng)的物理知識有促進作用,而且對培養(yǎng)學員的科學精神、人文情懷、藝術修養(yǎng)、減少傷亡等具有重要的科學意義和應用價值.隨著軍校教學滿足部隊實戰(zhàn)化要求的日益提高,教學中不僅要求對學員要突出軍人素質、領導能力、體能素質和戰(zhàn)斗精神的培養(yǎng),而且作為科學文化的物理教學在夯實基礎知識的基礎上,更要突出軍事特色,突出把物理教學轉化為部隊戰(zhàn)斗力精神的培養(yǎng).針對長期以來軍校大學物理教學中存在的缺乏實戰(zhàn)化軍事應用教學,不能滿足部隊實戰(zhàn)化需求,教學與部隊職能使命相脫節(jié)的現(xiàn)狀,我們做了一些有益的探索和實踐.
參考文獻
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(作者單位:武警警官學院)