2017年5月23日中午1点,大学物理课程在虎溪校区理科楼四楼公共讨论区进行了第六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。
本次活动的主题是电容器、静电场中的能量两部分有效教学结构的讨论,由曾代敏、李波老师主讲,来自大学物理课程的13位任课老师参加了本次活动。从莱顿瓶、电脑主板引入电容器,电容的定义、常见电容器的电容、电容器的串并联是本部分的主要内容。前测以给定导体,其容纳电荷的量有无限制?引出电容的概念,进一步推导孤立导体球的电容。给学生展示平行板电容器和圆柱形电容器的电容公式的推导,请学生自行推导球形电容器的电容。解释电容器串联和并联的电荷、电压、电容的特点,并举一个串联或并联的题目作为后测。最后对求电容的一般思路进行总结。
以LC振荡电路引入电场能的概念,静电场的能量部分要求掌握非均匀电场能的计算。前测提出关于电场能的两种观点:(1)电荷是能量的携带者;(2)电场是能量的携带者,请学生回答哪种观点是正确的?前测部分还可以将电势能和电场能进行比较。从平板电容器充电的过程导出电容器的电场能公式,并引出电场能量密度的概念,从而给出一般静电场能的求解思路。在讲解例题时,请学生自行推导场强。后测部分请学生求解均匀带电球面的静电场能。
本次教师学习共同社活动还讨论了均匀带电介质球的极化特点,电容器串联后电荷的特点等教学中遇到的一些问题。老师们参与讨论的积极性越来越高,但也容易造成很多人都在讲话,却在讨论不同的问题,使整个场面变得比较吵杂,却没有形成最后的结论。为了使活动更加有效,我们在今后逐渐地进行调整:由主讲人先陈述自己的观点,再由其他老师逐个地提出自己的观点,遇到有争议的问题,再进行讨论,最后形成统一的结论。