陕西第三届高校教师微课教学比赛

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1、陕西省第三届高校教师微课教学比赛教学设计方案作品标题：玻尔原子结构的量子理论所属课程：量子力学适用对象：电子科学与技术专业本科生主讲教师：刘蓉学校：西安工业大学教学设计方案作品标题玻尔原子结构的量子理论所属学科电子科学与技术（工学）相关知识点玻尔原子结构的量子理论所属课程量子力学适用对象电子科学与技术专业本科生课程类型专业基础课（必修）使用教材《量子力学》周世勋著授课时长13分41秒教学背景1、课程性质和任务《量子力学》是面向电子科学与技术专业本科生开设的一门专业基础课，是培养方案中的核心课程之一。本课程的任务是使学生掌握量子力学的基本概念和基本理论，理解微观粒子的特性及其运动规律，培

2、养学生分析和解决量子力学问题的能力，提高学生理论物理素养和科学探索精神，同时为后继课程《激光技术》、《光电子材料与器件》等专业课的学习奠定重要基础。2、本次微课在课程中的作用本次微课“玻尔原子结构的量子理论”是《量子力学》课程的重要知识点，也是“旧量子论”的重要内容之一，意在探讨原子微观结构这一最本质的问题，是学习《量子力学》“新量子论”的先修内容。本次微课设置的初衷：分析玻尔量子理论提出的“前因后果”，从微观的角度解释原子的宏观稳定性和原子线状光谱，增强学生的学习兴趣，提高学生发现问题、分析问题和解决问题的能力。教学目标知识目标掌握：玻尔原子结构量子理论的基本假设了解：玻尔量子论提出

3、的原因理解：原子稳定性和原子线状光谱的物理本质运用：玻尔量子论定量分析和解决“巴耳末公式之谜”能力目标1、通过对“玻尔原子结构的量子理论”的学习，进一步理解能量量子化的概念；2、学会运用“玻尔原子结构的量子理论”解决原子稳定性和原子线状光谱的问题。情感目标以经典理论解释微观粒子基本规律所遇到的困难为切入点，提出问题：“为什么原子是稳定的？”“为什么原子具有线状光谱？”激发学生学习后续知识的兴趣，引导学生积极思考，将枯燥的理论知识学习转变为学生乐于积极主动学习的知识。并通过这部分知识的学习能深入分析和理解原子稳定性、原子线状光谱、以及“巴耳末公式之谜”的物理本质，由此给学生带来一定的成就

4、感。通过提出问题、分析问题和解决问题，让学生充分认识理论知识与具体实际问题的相关性，以及利用理论知识来解释实际问题的巨大魅力。由微观本质到宏观现象，让学生清晰地认识到原子的微观结构对宏观特性的影响之大，使学生对于看不见摸不着的微观世界有深入的理解，并激发学生学习《量子力学》的兴趣。教学思想以学生为中心，以激发学生对专业知识学习的主动性为目标，开展教学活动。让死板的、传统的知识讲解转换为真实问题的分析、机理探索，增强学生的参与度，培养学生积极主动地去解决问题的能力。教学分析教学内容1、玻尔假设（定态假设、跃迁假设、角动量量子化假设）；2、玻尔对氢原子的诠释（氢原子轨道半径、玻尔半径、定态

5、能量、“巴耳末公式”推导、氢原子光谱规律）；3、玻尔量子理论的成功；4、玻尔量子理论的局限。教学重点1、玻尔假设对原子稳定性和原子线状光谱的解释；2、运用玻尔量子理论解决“巴耳末公式之谜”；3、辩证地分析玻尔原子结构量子理论的成功和不足。教学难点1、运用玻尔量子理论定量计算氢原子轨道半径、定态能量，总结量子化的基本规律；2、推导“巴耳末公式”，验证玻尔原子结构量子理论正确性。学情分析有利学情：1、上一节学习了普朗克能量量子化理论和爱因斯坦光量子理论，通过提出量子化概念，成功解释了黑体辐射实验和光电效应实验，为本次微课学习玻尔原子结构的量子理论奠定了基础；2、高中开设的《高中物理》课程对

6、原子内部组成进行了介绍，有利于深入学习原子的微观结构。不利学情：原子的内部结构和运动规律属于微观过程，不能直观看到。因此，针对原子光谱（特别是氢原子光谱），理论联系实际，提出问题、分析问题和解决问题显得尤为重要。教学方法与策略1、不可见的微观到可见的宏观由“微观物理本质到宏观稳定性、线状光谱”的讲解，探索微观结构的差异对宏观特性的影响；2、问答式教学以经典理论解释微观粒子基本规律所遇到的困难为切入点，提出问题：“为什么原子是稳定的？”“为什么原子具有线状光谱？”激发学生积极主动投入到相关问题的探索与解答中来；3、多媒体辅助教学利用多媒体，展示原子微观结构，以及原子内电子运动规律的动画，

7、增强讲授效果、提高学生兴趣；微课教学设计思路以经典理论遇到的困难为切入点，提出问题：l为什么原子是稳定的？l为什么原子具有线状光谱？发现问题l提出玻尔原子结构的量子理论u定态假设u跃迁假设u角动量量子化假设分析问题l定态假设原子稳定性l跃迁假设原子线状光谱“巴耳末公式”l角动量量子化假设解决问题u辩证地分析玻尔原子结构量子理论的成功和局限u提出思考题巩固学习内容课堂总结教学过程教学内容教师活动学生活动设计意图【内容导入】1、前一次课程内容复习2