大学物理《固体物理学》教案.docx

《固体物理学》教案 陈晓明 物理学与信息技术学院 （二零一二年十一月） 《固体物理学》教案 【基本信息】 任课系部：物理学与信息技术学院 课程名称 固体物理学 课程编号 0641121 教学对象物理学专业年级/学期三年级 教学对象 物理学专业 年级/学期 三年级/第二学期 授课方式 单班(√;)合班( ) 必修课 公共基础课( ); 专业课(√) 课程类型 选修课 限选课( ); 任选课( ) 授课方式 课堂讲授(√)；讨论课(√) 考核方式 考试(√)；考查( ) 总学时数 54 学分数 3 学时分配 课堂讲授 49 学时；讨论课 5 学时 黄昆 出版社 高等教育出版社 韩汝琦 /出版时间 /2006 《固体物理简明 蒋平 复旦大学出版社 教程》 徐至中 /2010 《固体物理基础》 阎守胜 北京大学出版社 /2002 指定参考书 《固体物理基础》 作者 韦丹 出版社 /出版时间 清华大学出版社 /2010 《固体物理教程》 《Introduction to Solid State Physics》 授课教师 陈晓明 职称  王矜丰 CHARLES KITTEKL 副教授 单位 山东大学出版社 /2008 John Wiley /Eighth Edition 物理学与信息技术学院 《固体物理学》教案 【教学单元首页】 授课题目（章、节） 主 第一章 晶体结构 第 3 节 典型的晶体结构 要 本节主要阐述简单立方结构、面心立方结构、体心立方结构等晶体结构，讲解各晶体内 结构中原子的排列方式；掌握计算各晶体结构中的原子的配位数及致密度的方法。 容 通过本节的学习使学生在知识、能力与情感态度方面达到如下的目标： 知识目标： 掌握晶体结构的基本类型，主要包括以下几种：简单立方结构、面心立方结构、体心立方结构； 掌握各晶体结构中原子的排列方式； 会计算各晶体结构中的配位数及致密度。为后续内容的学习做好理论知识的准备。 能力目标： 教 A. 培养学生分析推理的能力：通过对晶体结构知识的学习，引导学生从晶体结构的学 角度去思考材料物理性能的各种差异。 目 B. 培养学生科学的研究方法，以及严谨认真的学习态度：通过对晶体结构知识的学 标 习，引导学生在调控晶体材料的物理性能时，首先要能从晶体结构及原子排列这一角度思考设计。 C. 拓宽学生知识的广度与深度。 情感态度目标： 激发学生的学习兴趣； 培养学生理论联系实际的精神； 培养学生的探索精神； 通过对晶体结构知识的学习，要认识到“结构决定性能，性能体现结构”；培养学生 “看问题要抓根本”、“解决问题要从最根本的部分入手”等情感价值观念。 已有知识基础： 学生已掌握固体物理中最基本的物理概念，包括基元、格点、点阵、原胞、基矢、晶胞、轴矢、格失、晶胞参数、简单晶格、复式晶格等；已掌握晶体的特性。 认知特点： 学生的认知过程通常是从感性认识开始发展到理性认识，而本节课的研究对象主要是 学 典型的晶体结构及原子的排列方式，难以直接观测，教学内容本身比较抽象。因此在教学 生 中尽可能运用各种直观手段来丰富学生的感性认识，从而使学生更好地掌握本节课的基础 特 知识。 点 分 学习风格： 析 学生总体表现出学习兴趣浓厚、积极性高，自主学习的能力较强，主要体现在以下几个方面： 学生能够做到课前预习、认真上课、课后复习； 学生能主动参与到教学活动中去，而不是过多地依赖教师的帮助； 学生能在记忆的基础上理解，在完成作业中深化，在比较中构筑知识结构的框架； 学生能够更多地、自主地阅读课外材料。 重点： 晶体结构的基本类型； 各晶体结构中原子的排列方式； 各晶体结构中原子配位数及致密度。 重 难点： 点 、 面心立方晶体结构中原子的排列方式。难 点 及 处理措施： 理处 本节课的重点是晶体结构的基本类型、各晶体结构中原子的排列方式、各晶体结构中 理 措 原子配位数及致密度的计算。为了确保重点，在课程教学中把绝大多数的时间都用到了这施 三部分内容的教学上；本节课的难点是面心立方晶体结构中原子的排列方式。 为了解决难点，首先进行结构分析，使学生了解不同的晶体结构中原子的排列方式不同及其各晶体结构中原子排列的基本情况。应用多媒体动画演示，帮助学生建立形象、直观的概念，更好地掌握面心立方晶体结构中原子的排列方式。开展课堂讨论，促使学生更好地理解面心立方晶体结构中原子的排列方式。 本节内容讲授学时为 1 学时，主要采用板书、多媒体(图片展示和动画演示)相结合的教学手段。 为了引导学生，增加交互性，激发学生的兴趣和热情，针对不同类型的晶体结构这一重点内容，通过教师讲解，结合课件中的图片动画，使学生轻松地认识到面心立方结构、体心立方结构、简单立方结构的特点； 要正确地掌握各晶体结构中原子的排列方式，首先要有