从光学谈大学与中学物理教学的衔接

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1、从光学谈大学与中学物理教学的衔接从光学谈大学与中学物理教学的衔接从光学谈大学与中学物理教学的衔接从光学谈大学与中学物理教学的衔接从光学谈大学与中学物理教学的衔接从光学谈大学与中学物理教学的衔接从光学谈大学与中学物理教学的衔接从光学谈大学与中学物理教学的衔接从光学谈大学与中学物理教学的衔接2011年第5期物理通报大学物理教学从光学谈大学与中学物理教学的衔接朱伟玲吴登平何颖君陆霁苏燕飞胡素梅于军(广东石油化工学院广东茂名525000)摘要:分析了中学光学与大学光学的教学问题与特点,并就大学与中学光学教学内容衔接问题的处理提出个人的看法.关键词:大学物理中学物理光学教学

2、衔接1引言理工科大学物理是大学一年级新生的一门公共课,它与中学物理教学的目标,内容,方法,手段等均不相同.大学新生已习惯中学物理的教学模式,难于适应大学物理的教学.如何处理好大学物理与中学物理教学的衔接问题,是每位大学物理教师必须面对的问题;物理同仁也作了大量有益的探索¨J.实际上,处理好大学物理与中学物理的教学衔接问题,最终是具体到物理学中力学,热学,电磁学,光学,量子物理等各个分科的教学衔接问题.本文侧重从光学部分的衔接问题进行一些分析.光学是物理学中一个古老而充满活力的学科,包括几何光学,波动光学,量子光学和现代光学等分支.在科学技术及社会生活中,光学的原理

3、与应用具有重要的地位.从中学到大学,光学都是物理教学中不可忽视的教学内容.但是,不同层次的光学教学内容,要求以及相应的教学方法均不相同.因此,大学光学与中学光学教学的衔接,包括教学理念,教学内容及教学方法(含相应的实验方法)等多方面的衔接,且各方面的衔接是相互联系,相互支撑的.作为光学教师,必须同时处理好各方面的衔接.限于篇幅,本文主要讨论光学教学内容处理的衔接问题.做好光学教学内容处理上的衔接,笔者认为可从如下几方面考虑.丰广东石油化工学院教育教学改革研究课题,项目编号:204208作者简介:朱伟玲(1965一),女,广东高州人,教授,主要从事大学物理,激光与光

4、电子技术的教学与研究.一6—2明确大学光学与中学光学的区别与联系对比《理工科类大学物理课程教学基本要求》与《普通高中物理课程标准》』,可以清楚地看出其中光学部分在大学与中学的教学内容,要求上的区别与关联.2.1大学光学与中学光学教学内容与要求的不同初中物理中,要求通过实验观察,探究几何光学的一些现象与规律.如光在同种均匀介质中的传播特点,光的反射和折射的规律,平面镜成像时像与物的关系,凸透镜的会聚作用和凹透镜的发散作用,凸透镜成像的规律与应用,白光的组成等等.初中光学强调过程性要求,体会光学与科学技术,社会的关系,而终结性的要求多为”了解”或”知道”.高中物理课程

5、标准中,光学教学内容同时包括了几何光学,波动光学,量子光学,现代光学的内容.通过实验观察,理解折射定律,透镜成像的规律,了解相关光学仪器(照相机,显微镜,望远镜等).认识光的全反射现象及应用,认识光纤技术对经济社会生活的重大影响.通过实验认识光的干涉,衍射,偏振现象以及在生活,生产中的应用.根据光电效应及康普顿效应,体会光的波粒二象性.了解激光的特性和应用,了解常见固体和气体激光器的原理.高中光学同样强调过程性要求,知道并会运用折射定律,透镜成像规律及衍射规律的数学表达式解决实际问题,但不强调理论的完整性.《理工学科大学物理课程教学基本要求》对光学教学作了如下的要

6、求:系统介绍几何光学的基本定律和近轴光学成像的分析方法.重点讲述光的干2011年第5期物理通报大学物理教学涉和衍射,使学生掌握判断波的基本特征.通过干涉和衍射,以及一些光学器件在现代工程技术中的应用原理学习,使学生理解光栅光谱的特征以及光谱分析的意义,了解光学精密测量的基本方法.充分运用多媒体手段展示干涉和衍射现象的规律及其变化,单缝衍射对光栅衍射的调制作用及缺级现象,偏振光的获得等内容,帮助学生加深对光学基本理论的理解.突出讲授光的波粒二象性的物理思想.通过自选专题的学习,进一步拓展对激光,信息光学等知识的了解.经过大学阶段的学习,理工科学生能较全面掌握几何光学

7、和波动光学的成套理论及相关应用.对量子光学及现代光学的原理与应用有了进一步的理解.可见,大学物理和中学物理中,光学部份的内容与要求是不同的.中学内容重点在几何光学,大学重点在波动光学,尤其是干涉和衍射的理论分析与应用.中学的要求停留在”知道”或”了解”水平上,而大学物理则要求”理解”与”掌握”其基本原理,强调学科理论框架的建立和方法论的理解.2.2大学光学与中学光学教学内容与要求的关联性尽管大学光学与中学光学教学内容与要求不同,但并不是相互孤立的,而是有明显的关联.初中阶段,观察和了解一些生活中的几何光学现象与规律,定性而不定量.高中阶段,是在初中已有认识的基础上

8、,对几何光