2017年5月11日中午1点,大学物理课程在虎溪校区理科楼五楼公共讨论区进行了第四期教师学习共同社活动。大学物理课程教师学习共同社,是由教师自主组织的,以如何进行大学物理课程的有效教学结构设计为主题的教师学习活动。活动的开展得到了教务处、教师教学发展中心的大力支持,是学校启航计划背景下公共基础课程教师卓越教学研修项目的重要内容之一。
本次活动的主题是静电平衡、静电屏蔽部分有效教学结构的讨论,由胡炳全、魏华老师主讲,来自大学物理课程的11位任课老师参加了本次活动。主讲老师从摩擦塑料棒吸引纸屑、闪电、燃气灶点火引入静电平衡。本部分的主要目标是理解总电场、静电平衡(状态),掌握静电平衡条件(结论和证明)及相关应用:尖端放电。电场不能进入导体这句话是否正确?载流子定向运动能否离开导体?从学生的回答情况判断学生对导体的了解程度,从而引入静电平衡的概念。参与式教学给学生演示尖端放电实验,观察现象并解释理由;设计几个导体带电情况与电势关系的判断题,请学生讨论后回答。
从电子设备为什么都用金属外壳?还要求接地等问题引入静电屏蔽。本部分的主要目标是熟练掌握静电屏蔽的结论。导体空腔自身带电,电荷和电场的分布如何?导体空腔自身不带电,受到腔外电荷产生的电场感应时,电荷和电场(总)如何分布?导体空腔自身不带电,受到腔内电荷产生的电场感应时,电荷和电场如何分布?移动腔内电荷,各个区域的电场和电荷分布如何变化?以这些问题引导学生思考导体空腔的特点,得到导体空腔的重要结论。后测可以设计导体球挖去球形空腔、腔内有一电荷,求腔外电荷与腔内表面电荷的作用力检测学生的学习效果。总结部分归纳静电平衡和导体空腔的结论。
本次教师学习共同社活动还讨论了导体为什么会很快地达到静电平衡?如何给学生解释为什么导体空腔会有这些结论——唯一性定理。当导体空腔不密闭,其屏蔽的效果要差一些。为什么法拉第笼内是安全的?经过连续几次的教师学习共同社活动,老师们开始逐步掌握了用BOPPPS有效教学结构进行教学设计,每一部分知识点都想办法去挖掘好的小测题目和互动教学的方法,对教师今后独立进行教学设计奠定了一个良好的基础,对提高大学物理课程的教学质量起到了很好地促进作用。