经典光学的形成教学课件

经典光学的形成经典光学的形成经典光学的形成第六章经典光学的形成第一节几何光学的完善早期的光学研究1.古代光学基本上停留在几何光学的研究和总结上。公元前5世纪《墨经》以8条文字连续记载了光学问题:影子生成的道理;光线与影子的关系;光线直线行进实验;光反射特性;从物体与光源相对地位关系确定影子的大小;平面镜反射现象;凹面镜反射现象;凸面镜反射现象。墨家认为:“人以目见,而目以火见”《墨经》在光学史上占有重要的地位,它是世界上最早的比较完整的几何光学著作。分层教学就是针对学生在智力、非智力因素发展中的个别差异，有的放矢，区别对待，挖掘潜能，从差异中寻求教学的最佳结合点，使每个学生各尽其所，各展所长，不断发展。在中职《化学》的教学实践中，笔者尝试应用了分层次教学法，并取得的效果了显明效果，让每个学生都在原有水平基础上有所发展和提高。具体实施内容和方法如下：1学生动态分层根据学生入校时对化学知识的掌握程度，将他们分成三个不同的层次。A层学生基础扎实，学习时耐心强、思维快，充满对未知的好奇心，对化学有着一定的天赋和兴趣；B层学生属于成绩中等，基础知识比较踏实。但是会出现情绪化学习，不稳定，缺少对新知识的探究；C层学生普遍对化学课程不感兴趣，基础差。对学习没有恒心和毅力，缺少自信。学生层次确定之后，要随时根据学生的发展变化作出必要的调整，鼓励学生由低层次向高层次“递进”。让每个学生及时看到自己的进步和提高，逐步增强学习化学的自信心。2分层次课堂教学课堂教学的层次性是落实分层次教学法的关键环节，在具体教学过程中，注意以下几点：2.1设计分层次的教学目标在整个教学过程中，教学目标的制定是非常关键的一环。它决定着教学行为，不仅是教学的出发点而且是教学的归属，同时还是教学评价的依据，它既有定向功能又有调控功能。设计分层次教学目标是以教学大纲为依据的，根据地学生的层次，定出不同层次的教学目标给相应的学生使用。把教学目标分为“A组高水平目标”、“B组提高目标”、“C组达纲目标”。比如在学习“酸碱解离平衡”时：“C组达纲目标”了解酸碱电离理论HA=H++A-，酸碱反应的实质是H+与OH-结合生成H2O。了解酸和碱的定义，酸和碱的共轭关系，酸碱反应的实质等；“B组提高目标”在C组的基础上，利用水溶液中H+和OH-的浓度是可以测量的，从定量的角度来描写酸碱的性质和它们在化学反应中的行为；“A组高水平目标”在B组的基础上学会使用酸碱电离理论计算pH、计算电离度、计算缓冲溶液、计算溶解度等，如：HCl=H2O=H3O++Cl-，HCl=H++Cl-。2.2设计分层的课堂提问课堂教学的一个重要任务是提高学生智力，培养学生的思维能力和分行能力。优化设计课堂提问能有计划地课堂提问的一个重要任务是提高学生智力把学生的思维一步一步引向深入，由低层次向高层次发展。在设计提问时分三个层次：第一层次是记忆水平，第二层次是理解水平，第三层次是应用水平。提问时，注意必要的铺垫，形成阶梯，以有利于中、差生回答。比如，在学“缓冲溶液”时，让C组学生回答“缓冲溶液的组成及作用机理”。让B组学生举例说明缓冲溶液的缓冲作用机理。接着让A组学生计算缓冲溶液的PH，将学生回答的要点整理成板书。通过这些与教材内容、学生层次相配套的问题，使不同层次的学生既有可学性，又有驱动性，在课堂上能最大限度地提供给学生发展的时间和空间，也最大限度地提供给教师因层施导的时间和空间，使每个学生都能根据自己的情况，确立适当的学习目标，提高学习效益。2.3设计分层的教学评价科学的教学评价将给教学以正确的方向，老师通过教学评价准确地了解教学效果，了解教学计划和教学目标的实现情况，可以及时调整教学过程，改进教学方法更恰当的因材施教。学生通过教学评价了解自己的素质特点和学习状况，促使自己扬长避短，有效地进行学习。对于不同层次的学生，教师应该着眼于每个学生的发展进程，激发每个学生的潜能，为每个学生提供适合其发展的、具体的、有针对性的建议而采用不同方式的教学评价。使不同层次的学生都能看到自己的进步以及存在的不足，更有利于教学的进行。3分层次的课堂练习为了帮助不同层次的教学目标的落实、强化，教师应该分层次提供课堂练习，供不同层次的学生练习，让全体学生通过自己的努力都能掌握知识，从而较大幅度地提高自己的成绩。充分促进学生“加强基础、培养能力、提高素质、发展个性”。根据教材的特点和要求，将练习题设计成巩固基础知识的基本题，训练学生对所学知识进行简单和综合运用中等题与提高题三种类型。要求C组学生保质量地完成基本题，鼓励A、B组学生选做较高类型的习题。通过适当辅导以及各组学生之间相互合作和帮助，锻炼各层学生的思维能力，由低层次向高层次转化。4分层次的情感交流教学情感不仅是推动学习的动力，而且对学生的行为起着巨大的作用。因此，教师必须加强与学生之间的情感交流，了解他们的学习环境、思想、学习态度，帮助学生消除对学习的障碍。特别是差等生，更应该跟他们谈心交朋友，拉近师生之间的距离，帮助他们解决学习困难。对于中生、优等生，在跟他们谈心过程中，应以鼓励学习为主，激励他们在原有的基础上争取更大的进步。分层教学直接面对传统教学所“遗忘”的学生。这些学生过去因学不懂，总觉得老师看不起自己，不关心自己，“提问”、“示范”等教学活动没有机会沾边，对老师感到陌生、畏惧、甚至怨恨。分层次的情感交流使这些学生不但可以学到知识，还会因为老师的关注增强学习的自信心和上进心。总之，在中职《化学》课堂教学实践中，通过“分层次的备课、分层次的课堂教学、分层次的练习”等灵活多样的形式，克服了以往课堂教学中的不足，使不同层次的学生都有着自己的发展空间和学习热情。合理分层与小组合作是面向全体、因材施教的有效方法。ConstructionofExperimentalTeachingPlatformforTrainingAgriculturalInnovativePersonnelYUChao，WANGHuasen（CollegeofAgricultureandFoodScience，ZhejiangA&FUniversity，Hangzhou，Zhejiang311300）AbstractBasedontheorientationandspecialtyofZhejiangAgricultureandForestryUniversity，thispapersummarizestheconstructionexperienceofexperimentteachingcenterforplantproduction，analyzesthemainproblemsfacedbytheexperimentalteachingofagronomyspecialty，andpracticetheexplorationoftrainingagriculturalinnovativepersonnelbyreformingtheexperimentalteachingmethodsandmeans.Keywordsplantproduction；experimentalteachingdemonstrationcenter；reformexperimentteaching浙江农林大学作为农科类大学，是农业科学进行科学研究、实验教学和人才培养的重要基地之一。为了能够早日建成国内一流水平的综合性大学，从而培养出更多国家需要的具有创新精神及创新能力的高质量新型人才，需要付出非常大的努力，其中探索实验室管理新模式、搭建新型实验室管理平台就是非常重要的一环。这就要求农学类院校在实验教学上进行变革，在实验中追求创新。因此，结合当前实验室中出现的问题与现象，对创新型人才培养的建设提出了一些建议。1浙江农林大学存在的问题1.1重复购置率高、使用效率较低浙江农林大学各个学院（系）之间在对科研经费的使用、教学经费的分配和管理上较为分散，这样会使得各单位在采购实验仪器及设备时，仅仅关注购买的重要性和必要性，反而不去考虑实验室的长期规划还有使用效益，从而造成了较多性能相同或类似的大型仪器重复购置率很高。这样带来的后果就是实验仪器设备不仅占用了大部分的验空间，使得实验室利用率不高，更造成实验仪器设备资源浪费严重，久而久之实验仪器设备没有充分发挥其效益，带来了空间与资金上的浪费。1.2实验室平台需求团体大目前，我校的本科实验教学实验室的状况是：整体的实验室设备条件较差，其中绝大部分的设备过于陈旧并且功能单一，而且某些特定的仪器设备数量较少不能够形成一定规模作用于科学研究；某些专业领域的实验课课程安排过于简单缺乏严谨规范，这导致学生们很难有机会和条件接触到一些高精尖仪器，从而导致本科实验课的教学效果差强人意。关于科研型实验室的现状：虽然各个课题组都具备有一定数量的小型常规仪器设备，但是绝大多数实验室在购买大型仪器设备上心有余而力不足，从而引发了各个课题组在使用大型仪器时出现了排队时间较长，使用困难等问题，很大程度上影响了一些对样品时效性要求较强的实验。1.3操作不规范，安全隐患频发学校本科实验室需要大量的使用不同种类的生物、化学试剂，实验产生的众多废气、废液、废渣会对实验室环境尤其是实验人员的生命安全造成安全威胁。首先，众多的高校实验室在化学试剂的管控和购买上缺乏专业人员的管理，更不会去对实验室的药品、试剂进行归类摆放，设立危险品警告标识从而造成室内实验试剂、药品摆放混乱。其次，很多的高校学生由于缺乏正规的实验室安全意识培训，从而导致他们自我保护意识不强。在实验操作中，一些学生没有穿戴工作服、手套就直接触碰化学试剂和实验仪器；另一方面，由于操作人员实验操作的不规范，导致一些有毒药剂的挥发、实验结束后化学试剂的随意摆放、药品而不归还原位等，造成整个实验环境的污染；再者，缺乏环保意识，哪怕老师叮嘱过不能随意倒弃试剂，还是会有学生习惯性的将废弃试剂直接倒入水池或者丢进垃圾桶，从而导致众多的化学药品和生物菌直接进入到环境中，很大程度上污染了水源、大气、土壤等。2创建管理方法2.1构建平台，合理规划实验室学校实验中心将各专业原有的实验和实验项目进行梳理、调整和优化，围绕我省农业产业优势与特色，立足相关学科发展前沿，不断摸索、创新和各有关产业、行业的人才协同培养机制，达到“产业链―学科链―专业链”有机结合。各平台按照功能性、相同或相近专业大类进行统筹规划，实现实验教学资源的优化配置；对实验室进行合理布局，划分出若（下转第59页）（上接第47页）干实验室、实验室下设实验分室，通过重新规划、合理安排，有机整合，按功能划分实验室，使得现有教学资源利用最大化。2.2改革开放力度，改进管理手段采取开放创新模式。一是在农学院实验中心网上公布开放研究课题，吸引一些优秀学生较早地参加老师的科研活动。二是学生在老师的指导下开展各类学科竞赛活动。三是将实验纳入选修课程，学生可以根据自己的兴趣爱好选修自己感兴趣的实验课题，学校支持学生进行创新设计实验。通过开展学科竞赛活动以及开设实验课，营造良好的实践氛围，培养学生的实践能力、团结协作精神和创新能力，从而带动人才培养体系的改革。这样既能提高实验仪器使用效率又能完善以教学为导向的实验室建设。2.3提高实验专业技术人员的培养，充分调动其积极性建设一个良好的实验室制度，明确奖励和惩罚措施，激发人们的工作积极性。对实验员进行综合能力的考评，将其分到最适合的工作岗位，对于实验室工作的顺利进行有着很好的作用，在开展工作的过程中，应该强化相应的激励机制，吸引更多优秀的人才参与到实验室的工作中来。同时学校应该大力鼓励实验技术人员参与实践教学的积极性从而提升他们的知识理论水平。此外需进一步强化服务意识，大量开展讲座，使得高校实验平台的安全使用规范、避免安全隐患和强化人身安全的自我保护意识等众多理念能够深入人心。2.4完善教学质量方针，提升创新力作为高等院校，我们需要根据创新型人才这一特定目标去制定和完善周密详细的实验教学计划方针。在增加教学实践的课程时，我们也要相应的增加综合性应用类课程，从而在一定程度上才能完成培养大学生独立自主实践操作创新能力这一特定目标。如何培养大学生的实践创新能力，我们需结合国际化教学方案进行针对性教学，因材施教，提升教学质量的要求，增强学生实践操作的锻炼，从而全面提升大学生实践创新能力，营造良好的学习氛围。由此，我们需要高级职称的教师根据方针计划进行专业实践授课，从而提升学生专业学科的积极学习氛围。3结束语针对农学类专业的人才培养计划，我们需根据目前所处的国际大形势以及未来的发展趋势进行针对性的制定，目前的教学重中之重是全面地提高我们对于科学研究的重视程度；为了培养创新型人才，需要加强学生的实践能力和知识运用能力。作为高等院校的我们须进一步建立和完善实验科研的培养机制，将理论学习和实践操作相结合，推进学校企业之间的合作、国际人才之间的交流。学校的发展应以复合应用型人才的培养为核心，充分利用学校已有实验教学资源，开设相关综合性实验课程，给学生提供更好实验教学平台的同时，实现高效率的实验教学，从而达到培养他们的创新能力的目的。第六章经典光学的形成第一节几何光学的完善早期的光学研究1.古代光学基本上停留在几何光学的研究和总结上。公元前5世纪《墨经》以8条文字连续记载了光学问题:影子生成的道理;光线与影子的关系;光线直线行进实验;光反射特性;从物体与光源相对地位关系确定影子的大小;平面镜反射现象;凹面镜反射现象;凸面镜反射现象。墨家认为:“人以目见,而目以火见”《墨经》在光学史上占有重要的地位,它是世界上最早的比较完整的几何光学著作。北宋时期沈括在《梦溪笔谈》卷3中写道:阳燧面洼,向日照之,光皆聚向内。离镜一二寸,光聚为一点大如麻菽,著物则火发,此即腰鼓最细处”。这是关于凹面镜焦点最早是明确描述。欧洲到1267年培根才发现凹面镜的焦点。古希腊欧几里德(Euclid,约公元前330275)研究光的反射。阿拉伯人到11世纪才发现小孔成像并加以解释。欧几里德说:“在几何学里,大家只能走条路,没有专为国王铺设的大道。”这句话成为千古传诵的学习箴言。他在光学方面主要研究光的直线传播和光的反射。托勒密(C.Ptolemaeus,希,托”约公元100-170)研究光的折射勒著有《光学》Opcs。从许多像|方面米看都算是他所有者作中最明了各种基本原理,但他对折射的了解似乎是纯经验的。他绘出了光线以各种入射角从光疏媒介进入水的折射表2中世纪:阿勒哈增(965-1038)(阿拉伯人)著《光学》二、折射定律的建立荷兰人斯涅耳最早提出折射定律,由法国数学家费马(1601-1665)提出费马原理,予以确定,使几何光学理论很快发展斯涅耳是一位荷兰的物理学家和数学家,他精