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《小故事背后的科学道理》小结 精选

已有 7468 次阅读 2017-4-28 22:52 |个人分类:教学行思|系统分类:教学心得| 周期, 非线性, 混沌, 单摆, 阻尼

将为交大学生讲的特殊一课》如期完成。小故事是伽利略发现单摆的等时性,这是科学史上的经典性案例。核心科学知识(需要推导公式的)有三点:单摆微幅振动的等时性(从能量积分推导单摆运动周期),阻尼对等时性的影响(求解微分方程),单摆非微幅振动不具有等时性(从能量积分推导出椭圆积分表示的周期并给出近似公式)。扩展性的知识包括近现代科学发现的模式、非线性、周期性在数学和物理中的不同含义、力学模型、混沌等。

有公式推导的核心素材都是新组织的。混沌部分的素材都是取自我讲过多次的《混沌的科学概念和文化影响》。但这次是以周期性运动为主,只是为避免片面,说到了混沌。这个事情,俊峰教授对我的通识课《混沌与非线性思维》曾提意见,周期性更普遍,但那门课程都在说非周期性。现在以周期性为主,稍微提到混沌,可能对初学者更适合。

邀请我的志科教授全程听了课。课后跟我说到教学的不足,没有讲等时性概念现代应用。这确实是缺陷,尤其在交大讲课,应该突出“新”和“用”。对交大的学生,科学史的内容或许可以再减少些。

技术上遇到些问题。首先,我发现阶梯教室没有黑板。如果学生背景知识有欠缺,我是准备现成补充推导的。但这个不是问题,需要的数学知识,学生都学过了。其次,视频的链接出了些问题,在上课前重新做一下,但没有时间试试播放器。有电影和美剧的两个视频不能播放。第三,准备的内容比两个学时略多了些,没有补充推导,少播放两个视频,正好按时结束。也可以说讲解的可能过于详细。第四,PPT准备有些匆忙,有些小的错误。还有个因素,讲课全程录像,需要我多用个喇叭,因此我也知道在录音录像,或多或少有些不自在。

教书匠也是种职业。我觉得自己还能胜任教书匠,即使对交大的学生。上课时我不很在状态。前一夜在医院躺椅上渡过。下午为研究生做个报告,然后回答相当宽泛的专业性问题。在校园里转了一个多小时。吃了半小时饭,就去上课了。职业化就是与状态无关,总能保证基本的水准。这次教学我发挥不是很好,但应该也能说得过去。


PS:交大这门课的服务很好。录音整理的文字稿已经给我 。不到两万字。看了文字稿,确实不很在状态,但也说得过去。不在状态,是说语言的文采和精炼方面低于正常水准,但科学道理没有问题,思路清晰,要点也明确。毕竟第一次讲。这次与交大致远班的合作非常愉快。




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