隨著信息技術的飛速發展，信息顯示方式不斷被革新。陰極射線顯像管(CRT顯示器)由於(yu) 體(ti) 型笨重、功耗高而陷入發展瓶頸。得益於(yu) R. Willams的偶然發現——液晶在電場中透過光會(hui) 發生變化，科學家開始嚐試將其應用於(yu) 顯示屏的開發。短短5年後，液晶就開始應用於(yu) 鍾表、計算器、儀(yi) 表等的顯示屏，隨著液晶及其顯示原理的不斷改良，液晶顯示屏開始步入產(chan) 業(ye) 化進程[1]，開啟了顯示領域的新時代。

　　一、挖掘真人真事

　　二、外顯問題解決(jue) 思路

　　三、項目式課程內(nei) 容

　　四、項目式課程教學設計

　　五、反思討論

　　課程取材開發於(yu) 喬(qiao) 治•海爾邁耶的開創性液晶顯示設計實驗，以及他的改進實驗，還有沙德脫利用TN型正性液晶的創新改良實驗，讓學生對液晶顯示原理有了深入的理解，實現了從(cong) 認識液晶的物質性質到應用液晶顯示材料探究的突破。在挖掘思路方法方麵，利用液晶光電特性直接進行產(chan) 品設計過於(yu) 困難，因此將目標拆解為(wei) 易於(yu) 實現的三個(ge) 子目標。隨後對利用液晶顯示明暗的模塊設計要素進行拆解，進而基於(yu) 液晶與(yu) 電場之間的關(guan) 係尋求解決(jue) 思路，進行精細設計，對比最終目標“穩定工作的液晶顯示屏”，並引入新的要素“正性液晶、偏光片”，優(you) 化統整要素間的組合，實現整體(ti) 目標。

　　讓學生利用液晶性質原理設計黑白液晶顯示屏是一個(ge) 原始創新過程，難度較大。本部分實驗設計對整體(ti) 目標進行了拆分，相當於(yu) 把一個(ge) 高的大台階拆成三個(ge) 小台階，更有利於(yu) 學生主動探究，開闊思維進行設計。通過放大展示真實液晶顯示屏中的像素點，化抽象為(wei) 具體(ti) ，與(yu) 高校科研人員合作開發實驗，突破現有實驗體(ti) 係。通過課程開發，教師團隊對於(yu) 在複雜實驗情境下開展教學活動有了新的思路，提升了教學設計能力。

　　使用課程時的建議：在學生根據液晶性質的資料卡片構思用液晶控製明暗顯示方案環節中，一定要給學生充足的時間進行思考，並認真聽取不同意見;在學生動手製作液晶模塊前，先完成實驗預案，明確各個(ge) 步驟及其目標;完成用液晶模塊組裝數字顯示屏後，讓學生繼續思考如何顯示畫麵，結合手機屏幕的分辨率概念，引導學生思考將液晶模塊縮小形成像素點的方法。

　　參與(yu) 本文創作的課題組成員還有北京市第三十五中學杜春燕老師、北京市三帆中學朱葉老師，在此表達誠摯感謝。

　　參考文獻

　　[1] 劉永智.液晶顯示技術[M].北京:電子科技大學出版社,2000.

　　[2] 謬鬆生.奇異的液晶[M].北京:人民教育出版社,1985.

　　[3] KAWAMOTO H. The history of liquid-crystal displays[J]. Proc. IEEE, 2002, 90(4):460-500.

　　[4] HEILMEIER G. H, ZANONI L A, BARTON L. A. Dynamic scattering: A new electrooptic effect in certain classes of nematic liquid crystals[J]. Proc. IEEE, 1968(56), 1162-1171.

　　[5] SCHADT M, HELFRICH W. Voltage-dependent optical activity of a twisted nematic liquid crystal[J]. Appl. Phys. Lett, 1971(18):127.

　　[6] 教育部.普通高中化學課程標準(2017年版2020年修訂)[S].北京:人民教育出版社,2020.

　　[7] 教育部.普通高中物理課程標準(2017年版2020年修訂)[S].北京:人民教育出版社,2020.

　　[8] 魏巍,朱芙菁,楊皓亮,等.扭曲向列相液晶盒的製作及測試[J].現代顯示,2012(7):32-34.

郝亮1 趙雅萍2 潘紅3 於(yu) 美娜4

1.北京市育英中學　2.北京大學附屬中學　3.廣東(dong) 省佛山市教育局教研室　4.北京科技大學