固体物理学教学难点及对策
《固体物理》课程教学大纲
《固体物理》课程教学大纲课程名称：固体物理课程类别：专业必修课适用专业：物理学考核方式：考试总学时、学分：56 学时 3.5 学分其中实验学时：0 学时一、课程性质、教学目标固体物理学是应用物理和物理类专业的一门基础课程，是继四大力学之后的一门基础且关键的课程。
主要内容是固体的结构及组成粒子（原子、离子、电子等）之间的相互作用与运动规律，阐明固体的性能、用途以及其与微观图像的联系，以晶格振动、固态电子论和固体的能带理论为主要内容。
课程教学目标为：课程教学目标1：通过固体物理学的整个教学过程，使学生理解晶体微观结构和宏观性质的联系。
课程教学目标2：熟悉固体无论晶格结构，基本键和作用，晶格振动的物理图像，固体电子论和能带理论等基本概念和物理图像。
课程教学目标3：了解固体物理领域的一些新进展，为以后的专业课和研究生阶段学习打好基础。
课程教学目标与毕业要求对应的矩阵关系注：以关联度标识，课程与某个毕业要求的关联度可根据该课程对相应毕业要求的支撑强度来定性估计，H表示关联度高；M表示关联度中；L表示关联度低。
二、课程教学要求本课程教学的基本结构要求：本课程以晶体结构、晶体结合、晶格振动、能带理论、金属和半导体电子理论、外场中晶体电子的运动规律为基本结构，内容有晶格周期性、晶格的对称性、晶体四种结合方式、简谐振动、声子、晶格振动的热容理论、晶格振动模式密度、布洛赫定理、弱周期场近似、紧束缚近似、能态密度、准经典运动、回旋共振、德哈斯-范阿尔芬效应、电子热容等。
执行本大纲应注意的问题：1.注意本课程与量子力学和热统的紧密联系，尤其是注意量子力学课程进度；2．注意讲清本课程中的基本概念和基本理论，在保持课程的科学性及系统性的基础上，应突出重点、难点，并努力反映本学科的新成就，新动向；3．因学时有限，而内容较多，因此有一部分内容要求学生自学。
学生自学部位不占总学时，但仍然是大纲要求掌握内容。
学生自学部分，采用由教师提示，学生课后自学并提出问题，老师课后解答的方式；4．注重学生思考问题，培养学生思维和研究精神。
固体物理课程教学改革与建设措施探讨
物 理和材料物理专业 的必备基础 ， 同时也是学生今后进一步深造 学 习《 固体理论》 、 《 固体与表 面》 、 《 半导体 物理学》 等课 程的理论
基 础。由此 可见 ， 教师如何教好固体物理这 门课程对学生有着非
的能带结构 ； 在讲 晶体 的热学性质时 ， 笔者会介 绍 目前有关热 电
传 统的教学方法徒手作 图似乎 已不再适用 ， 一方 面会花费大量 的
好 的基础 ， 是每个讲 授该 门课程 的教师面临 的一个突 出的难题 。 针 对上述问题 ， 作 者认 为可 以从 教学 内容 、 教学方法 和教学手 段
等方面加强对 固体物理课程的教学改革 。 目前 ， 我 系只有物理学专 业开设 了固体物 理课 程 ， 总学时 由
固体物理课程涉及的内容非常多包括晶体的结构晶体的结合规律晶格振动与晶体的热学性质固体电子运动方程及其能带结构金属电子论半导体电子论固体的磁性和固体中的光吸收超导电的基本现象和基本规律等其基本原理是凝聚态物理和材料物理专业的必备基础同时也是学生今后进一步深造学习固体理论固体与表面半导体物理学等课程的理论基础
，
关键词 ： 固体物理 教 学改革 建设措施 中图分类号 ： Ｇ ６ ４ ２ ． ０ 文献标识码 ： ｃ
ＤＯＩ ： １ ０ ． ３ ９ ６ ９ ／ ｊ ． ｉ ｓ ｓ ｎ ． １ ６ ７ ２ — ８ １ ８ １ ． ２ ０ １ ５ ． ２ １ ． １ ７ ８
固体 物理课 程是一 门涉及力 学 、 原子 物理 、 电磁 学 、 原子物 理、 热力学 统计物理 、 量子力学 等领域 的学科 ， 其研究 固体 的结构
效应 的前沿 知识 及其应用 和笔 者正在从事这方 面科研 工作 的一 些基本情况 ； 而在讲授 固体的磁性质 时 ， 笔者会介绍 量子霍尔效 应、 量子反 常霍尔效应 、 量子 自旋霍尔效应等前沿知识等。 在教学方法上 ， 笔者不采用老师一个人在讲 台上讲 而学生在 下 面听的传 统教学模式 ， 而是采用启发式 教学 ， 适 时的启发学生 去思考 问题的来龙去脉 ， 让学生深刻理解和掌握所学的内容。另 外， 采 取和学生互动 的方式来教学 ， 例如笔者会适时 的提问 ， 抽 出 专 门的时间分小组讨论等。此外 ， 还会鼓励学生积极参与到课 堂
浅谈普通本科院校固体物理教学方法
浅谈普通本科院校固体物理教学方法固体物理是物理学中重要的一个分支，涉及到原子、分子、晶体、电子、光子等基本概念和原理。
普通本科院校中，固体物理在物理学课程中占据重要位置，也是考研的必考内容之一。
固体物理的教学方法是物理学教学中的重点之一。
本文将从教学目标、教学内容、教学方法三个方面，简要谈谈普通本科院校中固体物理教学的方法。
一、教学目标固体物理的教学目标是培养学生对固体物理基本概念、理论和方法的熟练掌握，能够使用相关理论解决实际问题的能力。
具体来说，应该达到以下几个方面的要求：1. 熟练掌握固体物理的基本概念、基本原理和基本方法。
2. 掌握固体物理相关的数学工具和物理工具，如傅里叶变换、矩阵论、量子力学等。
3. 理解和掌握固体的晶体结构、电子结构、热力学性质、输运性质等基本概念和理论。
4. 能够运用固体物理所学的理论和方法解决实际问题，如半导体器件的性能分析、材料的热处理、光电器件的设计等。
二、教学内容固体物理的教学内容主要包括：1. 固体物理基本概念和基本原理，如晶体结构、晶格点、空间群、晶体缺陷、电子结构、能带理论、费米面等。
3. 固体物理的基本实验和理论工具，如X射线衍射、电子显微镜、光电子能谱、密度泛函理论等。
4. 固体物理的应用，如半导体电子学、固态光学、磁性材料等。
三、教学方法固体物理的教学方法应该注重以下几个方面：1. 理论与实验相结合。
固体物理的教学需要强调理论和实验相结合，学生需要通过实验观察物理现象、收集数据、分析结果，进一步加深对理论的理解和掌握。
同时，教师需要通过讲解实验原理、数据分析、实验评估等环节指导学生进行实验。
2. 讲述和演示相结合。
教师在教学中应该注重课堂讲解和演示相结合，使用多媒体技术向学生讲解和演示。
通过讲解和演示，可以将抽象的物理概念和实际情境相结合，加深学生的理解，提高学生的学习兴趣。
3. 问题和案例相结合。
固体物理是涉及较多数学和物理工具应用的学科，学生常常会感到理论抽象、难以理解。
固体物理 教学
固体物理教学这样就使得教师在基本的讲授时间之外，选择用很少的课余时间进行专题讲解，这样非常不利于拓展学生的视野和知识层面。
另外，在社会不断进步、科技发展迅猛的时代，激光、半导体、超导等一系列现代科学技术的研究均取得了很大的突破，固体物理学科发展也发生着日新月异的变化，层出不穷的高新技术，不断涌现出来的新概念，而现有的经典教材却少有前沿知识的更新，对固体物理前沿的新动态、新成果、新概念介绍得不够，这样就很容易导致学生缺乏学习的动力和兴趣，同时也给我们的固体物理教学带来了严峻的挑战。
2.教学手段方面的问题。
传统的固体物理教学手段基本采用“黑板+粉笔”的传统模式，教师依然使用传统教具和较为抽象的语言来传授知识，没有具体的形象描述。
而固体物理课程内容相对丰富，对于稍微复杂的三维晶体结构、倒易空间及其能带结构和特点等难以描述清楚，致使学生难以理解一维到三维的扩展，对该门课程没有形象深刻的认识，感觉很空洞，对固体物理的基本定理、公式、概念等没有较多的体会，这就让固体物理变得非常难学，学生越学越受挫，从而对固体物理失去学习的兴趣，最终导致学生对固体物理产生厌学情绪。
3.教学方法方面的问题。
固体物理教学的传统形式比较单一，“填鸭式”教学模式让教师成为主体，教师唱独角戏。
这种教学模式强调理论知识全面，公式推导严谨、精练，只能使学生被动地接受前人已经积累的知识，单纯靠机械记忆，从而降低了学生的理解程度。
这种教学模式也没有对学生进行很好的引导，让学生积极主动地去思考和研究，去发现问题和提出问题，甚至解决问题，限制了学生的创造性。
教学方法的单一也使学生缺少了对本门课程的整体认识，不知道各章节间的联系，脑中只有零散的知识点，学习效果大打折扣，觉得固体物理课程原理多、模型多、定律和概念多，这就更容易使学生对固体物理学习失去兴趣。
在教学过程中大量讲授物理模型的推导过程，比如黄昆的《固体物理》中能带理论等章节含有大量涉及量子力学的理论推导，这使学生接受起来比较困难，学生对理论性相对较强的内容可能不太感兴趣，而对实用或未来就业价值更高的知识比较感兴趣。
固体物理优秀教案模板高中
一、教学目标1. 知识与能力：（1）理解固体材料的导电性及其影响因素；（2）掌握固体材料导电性的分类及特点；（3）学会运用导电性知识解释生活中的一些现象。
2. 过程与方法：（1）通过观察、实验等方法，探究固体材料的导电性；（2）通过小组讨论、合作学习，培养学生的团队合作能力和沟通能力；（3）通过实际问题分析，提高学生的物理思维能力和创新能力。
3. 情感、态度和价值观：（1）激发学生对固体物理的兴趣，培养学生对科学探究的热情；（2）培养学生严谨的科学态度和实事求是的精神；（3）引导学生关注社会热点问题，提高学生的社会责任感。
二、教学重难点1. 重点：（1）固体材料的导电性及其影响因素；（2）固体材料导电性的分类及特点。
2. 难点：（1）理解固体材料导电性的本质；（2）分析固体材料导电性在实际问题中的应用。
三、教学方法1. 观察法：引导学生观察固体材料的导电现象，激发学生的学习兴趣；2. 实验法：通过实验探究固体材料的导电性，提高学生的实验操作能力和分析能力；3. 讨论法：通过小组讨论，培养学生的合作能力和沟通能力；4. 问答法：通过提问引导学生思考，加深对知识的理解。
四、教学过程（一）新课导入1. 展示生活中常见的固体材料，如金属、塑料、玻璃等，引导学生思考这些材料的导电性；2. 提问：为什么金属容易导电，而塑料、玻璃等材料不容易导电？（二）新课讲授1. 导入固体材料的导电性概念，讲解导电性的分类及特点；2. 讲解固体材料导电性的影响因素，如材料结构、温度、外界电场等；3. 通过实验演示，展示固体材料的导电性现象，如导电材料的电流-电压关系、非导电材料的绝缘性能等；4. 分析固体材料导电性在实际问题中的应用，如电路设计、传感器制作等。
（三）小组讨论1. 将学生分成小组，讨论以下问题：（1）为什么金属容易导电？（2）非导电材料如何提高导电性能？（3）固体材料的导电性在生活中的应用有哪些？（四）课堂小结1. 回顾本节课所学内容，总结固体材料的导电性及其影响因素；2. 强调固体材料导电性在实际问题中的应用，激发学生的学习兴趣。
高中物理固体教教案
高中物理固体教教案
教学重点：固体的性质和分类，固体的内部结构，晶体与非晶体的区别。
教学难点：晶体结构的特点及其研究方法，晶体生长的基本过程。
教学准备：实验器材、实验材料、教学课件。
教学内容：固体的性质和分类，固体的内部结构，晶体与非晶体的区别，晶体结构的特点及其研究方法，晶体生长的基本过程。
教学过程：
第一步：引入
通过实际物体展示，引导学生了解固体的性质和分类，引发学生对固体的好奇心。
第二步：理论讲解
通过教师讲解和课件展示，介绍固体的内部结构、晶体与非晶体的区别，并详细解释晶体结构的特点及其研究方法。
第三步：实验探究
组织学生进行实验，观察晶体生长的基本过程，了解晶体结构对物质性质的影响，培养学生观察、实验和思考问题的能力。
第四步：总结复习
通过小结和课堂讨论，巩固学生对固体的基本性质和内部结构的理解，引导学生就所学知识进行思考和总结。
第五步：课后拓展
布置相关的阅读和实验任务，拓展学生的固体知识，引导学生对固体的研究感兴趣。
教学反馈：
引导学生总结本节课的学习内容，检验学生对固体性质和结构的掌握情况，鼓励学生提出疑问和思考问题。
固体物理学教学大纲
《固体物理学》教学大纲（适用于本科物理学专业）课程编码：140613040学时：64学分：4开课学期：第七学期课程类型：专业必修课先修课程：理论力学，电动力学，热力学与统计物理，量子力学教学手段：多媒体一、教学目的与任务：本课程是物理学专业本科生的专业选修课。
通过本课程的学习，使学生了解固体物理学发展的基本情况，以及固体物理学对于近代物理和近代科技的发展起的作用，培养学生的科学素质和科学精神；了解固体物理所研究的基本内容和固体物理研究前沿领域的概况，培养学生的现代意识和科学远见；掌握固体物理学的基本概念和基本规律，培养掌握科学知识的方法；掌握应用固体物理学理论分析和处理问题的手段和方法，培养科学研究的方法。
二、课程的基本内容：1.晶体的结构2.固体的结合3.晶格振动与晶体的热学性质4.能带理论5.晶体中电子在电场和磁场中的运动6.金属电子论三、课程的教学要求：（1）掌握晶体的空间点阵，晶体基矢的表达，倒易点阵，晶面、晶向的概念以及正点阵和倒易点阵的关系。
（2）掌握晶体的结合类型和结合性质。
（3）掌握一维晶体振动模式的色散关系，晶格振动的量子化、声子的概念。
爱因斯坦模型和德拜模型解释固体的比热性质。
（4）掌握自由电子气的概念，自由电子气的费密能量，布洛赫波以及自由电子模型。
（5）掌握布里渊区的概念以及近自由电子近似和紧束缚近似方法计算能带的理论。
（6）了解晶体的对称操作类型，了解非谐效应，确定振动谱的实验方法以及晶格的自由能。
（7）了解金属中电子气的热容量，金属、半导体、绝缘体以及空穴的概念。
四、课程学时分配：第一章晶体结构(8学时)【教学目的】通过本章的教学，使学生了解晶格结构的一些实例；理解和掌握晶体结构的周期性特征及其描述方法；理解和掌握晶体结构的对称性特征及其描述方法；理解和掌握倒格子的定义及其与正格子的关系。
【重点难点】重点：晶体结构的周期性特征及其描述方法、晶体结构的对称性特征及其描述方法、倒格子及其与正格子的关系。
浅谈普通本科院校固体物理教学方法
浅谈普通本科院校固体物理教学方法固体物理是物理学的一个重要分支，研究物质的结构、性质以及其在外部条件下的变化规律。
在普通本科院校中，固体物理是物理学专业的重要课程之一，是学生打好物理学基础的重要环节。
如何进行有效的固体物理教学，激发学生学习兴趣，提高他们的学习成绩，是当前各高校物理教师面临的问题之一。
本文将从教学目标、教学内容、教学方法等方面，对普通本科院校固体物理教学方法进行浅谈。
一、教学目标1.培养学生的物理思维和分析问题的能力。
固体物理作为物理学的一门重要课程，其教学目标之一就是要培养学生的物理思维和分析问题的能力。
通过固体物理的学习，学生可以更好地理解物质的结构和性质，培养他们对物质的理解和分析能力。
2.加强学生的实验能力。
固体物理实验是固体物理课程的重要组成部分，能够帮助学生掌握实验技能，培养实验精神，提高实验设计和实验数据处理的能力。
3.提高学生的创新能力。
固体物理是一个前沿领域，培养学生的创新能力是固体物理教学的一个重要目标。
通过教学，激发学生对固体物理问题的兴趣，培养学生的科学精神和创新能力。
二、教学内容固体物理的内容包括晶体结构、晶格振动、电子结构和导电性，磁性等多个方面。
在教学内容的选择上，应结合学生的实际情况和学科发展的新趋势，遵循系统性、整体性和重难点突出的原则，注重知识的前沿性和实用性。
教学内容应该覆盖学科的基本知识和方法，同时也要涉及到一些前沿的研究成果和应用领域的内容，以激发学生的学习兴趣。
三、教学方法1.理论教学与实验教学相结合。
固体物理教学应该将理论教学与实验教学相结合，通过理论课程的讲授，让学生了解固体物理的基本理论知识，通过实验教学，让学生掌握实验技能，培养实验精神。
只有理论和实践相结合，学生才能真正理解固体物理的基本原理和方法。
2.启发式教学方法。
在固体物理教学中，老师要善于启发学生思考，引导学生独立思考和解决问题的能力。
不仅要传授知识，更要培养学生的学习兴趣和学习能力，激发他们的求知欲和创新意识。
固体物理学教学难点及对策2
固体物理学教学难点及对策马永轩（东北林业大学理学院物理系，黑龙江哈尔滨150040）[摘要] 本文针对固体物理教学中的问题和难点，介绍了如何激发学生的学习兴趣，引导学生应用已掌握的知识、更高层次的物理规律和变换角度法去理解新的概念，从而顺利突破难点，取得了良好教学效果。
[关键词]固体物理；学习兴趣；倒格子；声子；布拉格反射固体是在一定条件下广泛存在的一大类物质聚集状态。
固体物理学是研究固体中原子的排列方式，组成粒子之间的相互作用与运动规律，从微观上阐明其性能及用途的基础学科。
它是凝聚态物理学的基本理论部分；是多数物理分支学科、材料科学及电子科学工作者的基础；它为物理专业本科生继续深造架起重要桥梁。
由于固体物理学课程内容理论性强，涉及领域广泛，内容庞杂零散，规律和原理复杂，概念与模型较多，并且它们之间不像四大力学那样具有知识相联系的主线。
这样在限定学时内，对于教学内容的取舍及顺序安排，教学方法的改进，教学难点的顺利突破显得尤为重要。
为有利于培养本科生解决问题能力及创新能力，适应研究型大学人才培养的需要，固体物理学的教学改革势在必行。
本人结合二十年来讲授固体物理学的心得，针对如何调动学生的学习积极性和几个难于理解的问题，谈谈所采用的对策。
1. 努力调动学生学习的积极性固体物理学是一门古老的学科，其基本理论早在上世纪中叶就已确立。
根据教学大纲要求，本科生主要是掌握基本概念和基本理论。
但这些内容很容易使学生感到乏味或难以理解，从而失去了学习的兴趣，缺失学习的源动力，自然不会收到好的教学效果。
所以，教师在教学过程中，应该有针对性的将固体物理（即凝聚态物理）研究的新动态及新成果介绍给学生，使学生对课程始终保持着好奇和期待，继而产生学习的兴趣。
课程的效果自然也就“事半功倍”了。
具体做法如：（1）上好绪论课在绪论课上重点介绍固体物理学在人类科技史上的突出地位，特别是近年来固体物理学的拓展与融合给材料科学、电子科学等带来的飞跃式发展。
浅谈普通本科院校固体物理教学方法
浅谈普通本科院校固体物理教学方法固体物理是物理学的一个重要分支，它研究固体的结构、性质、行为以及与固体之间的相互作用。
在普通本科院校中，固体物理是物理学专业的必修课程之一，也是培养物理学学生的重要环节之一。
因此，如何有效地进行固体物理教学，对于提高学生对固体物理概念的理解和实践操作非常重要。
本文将从以下三个方面对普通本科院校的固体物理教学方法进行探讨。
一、强调理论基础，注重实践操作固体物理是一门理论性很强的学科，因此，在教学中必须要强调其理论基础。
教师应该注意开展详尽细致的理论讲解，对于重要的概念与理论公式要多加强调，让学生对固体物理的基本概念和物理学方法有一个清晰的认识。
同时，在教学中也要注重实践操作，让学生可以通过实验来理解固体物理的现象和现实世界中的应用。
例如，学生可以通过研究晶体、材料的结构与性质以及材料裂变、陶瓷、半导体发光等现象，来深入了解固体物理。
在课程中，教师应该通过讲解与实践相结合的方式，让学生能够理论与实践相结合，感受到固体物理的具体应用和现实意义。
二、多样的教学形式，激发学生学习兴趣随着教育大众化的发展，学生的兴趣和需求已经愈发成为固体物理教学的重要考虑因素。
教师应该通过多样化的教学形式来激发学生的学习兴趣，例如课堂互动、实验研究等。
在课堂互动中，教师可以采用PPT等现代化教学工具并通过图片、图表、视频等多媒体形式，来让学生更加生动形象地理解抽象的概念和公式，激发学生的学习兴趣。
在实验研究中，学生可以通过固体物理的实验学习来逐步积累实践经验，从而深入了解固体物理的概念与实际应用，并提高学生对物理学的兴趣和热情。
三、深入了解固体物理相关领域的研究成果，形成自我思考能力固体物理是一个重要学科，与许多领域密切相关。
教师应该通过详细讲解深入了解固体物理相关领域的研究成果，并要求学生积极思考，形成自我思考能力。
例如，从固体物理的应用角度，学生可以研究半导体器件的制造原理和发展趋势，探讨光纤通信、高清电视、模拟芯片、航天器等与固体物理相关的重要科技，理解固体物理的实际运用。
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固体物理学教学难点及对策
作者：马永轩
来源：《教学研究》 2012年第5期
（东北林业大学理学院，黑龙江哈尔滨 150040）
[摘
要]
针对固体物理教学中的问题和难点，介绍了如何激发学生的学习兴趣，引导学生应用已掌
握的知识、更高层次的物理规律和变换角度法去理解新的概念，从而顺利突破难点，取得良好
的教学效果。
[关键词]
固体物理；学习兴趣；倒格子；声子；布拉格反射
[中图分类号]
G642.0
[文献标识码]
A
[文章编号]
1005-4634(2012)05-0098-03
固体是在一定条件下广泛存在的一大类物质聚集状态。
固体物理学是研究固体中原子的排
列方式、组成粒子之间的相互作用与运动规律，从微观上阐明其性能及用途的基础学科。
它是
凝聚态物理学的基本理论部分，是多数物理分支学科、材料科学及电子科学工作者的基础，它
为物理专业本科生继续深造架起重要桥梁。
由于固体物理学课程内容理论性强，涉及领域广泛，内容庞杂零散，规律和原理复杂，概
念与模型较多，并且它们之间不像四大力学那样具有知识相联系的主线。
这样在限定学时内，
教学内容的取舍及顺序安排、教学方法的改进、教学难点的顺利突破显得尤为重要。
为培养本
科生解决问题能力及创新能力，适应研究型大学人才培养的需要，固体物理学的教学改革势在
必行。
笔者结合20年来讲授固体物理学的心得，针对如何调动学生的学习积极性和几个难以理解的问题，谈谈所采用的对策。
1
努力调动学生学习的积极性
固体物理学是一门古老的学科，其基本理论早在上世纪中叶就已确立。
根据教学大纲要求，本科生主要是掌握基本概念和基本理论。
但这些内容很容易使学生感到乏味或难以理解，从而
失去了学习的兴趣，缺失学习的源动力，自然不会收到好的教学效果。
所以，教师在教学过程
中，应该有针对性地将固体物理（即凝聚态物理）研究的新动态及新成果介绍给学生，使学生
对课程始终保持着好奇和期待，继而产生学习兴趣，课程的效果自然也就“事半功倍”了，具
体做法如下。
1）上好绪论课。
在绪论课上重点介绍固体物理学在人类科技史上的突出地位，特别是近年来固体物理学的拓展与融合给材料科学、电子科学等带来的飞跃式发展，如高温超导体、准晶体、石墨烯和巨磁阻效应等等。
多利用图片、动画片等将搜集和整理到的有重要贡献的物理学
家的研究成果、学科发展动态等内容展示给学生，以便拓展学生的视野，激发起学生对本门课
的学习兴趣从而明确努力方向。
2）适时将相关研究成果引入课堂。
教师要时时关注本学科的发展动态及研究成果，并结合教学内容适时介绍给学生，让学生强烈地感受到科学发展的脉搏和动力。
譬如讲完晶体结构实
例后，向学生展示高温超导体（YBaCuO2）的结构，讲完混合健后展示并简述C60分子及碳纳米管图片等。
这样使学生懂得了基础知识与当前研究热点的重要关系，明确了打好基础的重要性，在逐步增强学生学习兴趣的同时，也对培养学生的创新性思维能力大有裨益。
2
倒格子（倒易点阵）概念引入问题
在每届学生的第一章教学中，均了解到学生最不容易接受但却非常重要的内容就是倒格子
概念。
若照本宣科，将这一概念机械地交代出来，会使学生感到云里雾里、枯燥生硬，容易产
生畏难或厌学情绪，也为以后学习留下了障碍。
当然，对此概念科学严谨的讲法是采用“付里
叶变换”推证法[1]，即通过此变换将晶体周期性的实空间（正格子）变换为周期性的倒易空间（倒格子）。
推导过程要用到δ函数。
但由于多数学生对δ函数的意义理解得不够好，故此
讲法难以达到领会倒格子的目的。
笔者认为应采用以下通俗讲法。
学生刚学过“量子力学”中
的“表象理论”一章，通过复习“物理问题既可在坐标（位置）空间来描写，亦可在动量空间
来描写，应视具体问题在何空间方便而选择”这一方法论，应用于阐明倒格子概念，指明因倒
格矢Gn（或基矢）的量纲与描写波的波矢k量纲相同，故所构造的倒格子所在的空间即为波矢
空间（对微观粒子即为动量空间）。
但每一种倒格子点阵具体类型唯一地依赖于正格子，即二
者一一对应。
就应用目的而言，一方面，当研究x射线这种电磁波在晶体中传播时，为测定晶
体结构的周期性，非常方便的做法是在倒格子中研究x射线波矢k与倒格矢之间所满足的几何
规律，由实验推测出倒格子，进而导出正格子——即晶体结构。
所以倒格子概念引入对结构测
定起到了桥梁作用；另一方面，当研究晶体中电子的能量状态时，在倒格子空间描述电子波矢
取值情况，可使理论表述简洁，形象直观，物理图景更加清晰。
这样明确了倒格子实质及应用
目的，就能够使学生轻松地接受这一陌生概念，为以后各章学习打下良好基础。
3
晶格振动的波粒二象性——声子
在第三章“晶格振动”教学中，对晶体中原子集体振动状态提出“声子”这一新概念。
它
是某种格波的能量子hv，是晶格原子集体运动状态的激发单元。
为及时让学生领会“声子”概
念的理论意义，应阐明在认识事物本质上科学类比的方法在物理学发展史上起到过决定性作用，如德布罗意在光的波粒二象性的基础上，将认识实物粒子与认识光的历程相类比，提出了粒子
的波粒二象性。
既然光是电磁波，与光波对应的粒子是光子，与此相类比，晶体中原子振动状
态亦应具有波粒二象性[2]。
波动形式就是格波（振动模），特殊情况下（低频）可视为弹性波。
而原子振动的粒子形式就是声子——无静止质量的准粒子。
这是量子力学中的基本原理——波
粒二象性在晶格振动现象中的又一体现，表明微观世界中的波必定有粒子相对应，而格波对应
的就是声子，即格波与光波一样，既是波，又是粒子。
由于声子与光子同样为玻色子，所以晶格振动与光的两重性本质相同，在不同的物理现象中表现出不同属性。
当研究晶格热容量、热膨胀等现象时晶格振动表现为波动性（格波），当研究晶格热传导、电导、超导体电阻及半导体电子非竖直跃迁等现象时表现为粒子性（声子）。
这样通过站在物理学更高层次规律上来审视，就很容易领会声子概念，并且使学生体会到，波粒二象性这一科学思想不但在物理学由经典向现代的跨越中发挥了重要作用，而且也贯穿于现代物理学的始终，这对深刻认识物质运动的普遍规律具有指导意义。
4
布里渊区边界的布拉格反射
多年教学实践得出，在使学生保持浓厚学习兴趣的前提下，凡是遇到难点内容，只有广泛查阅、对比多部教材讲法，站在学生已获知识角度，认真揣摩难点知识内涵，精心设计顺利突破难点的讲授路径，才能使学生跟上教学思路，达到预期的效果。
参考文献
[1]胡安,章维益.固体物理学[M].北京:高等教育出版社,2005:14-16.
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