聚合物分散液晶(Polymer Dispersed Liquid Crystal，PDLC)是一種液晶微滴均勻地分散在聚合物基體(ti) 中形成的複合材料，因其具有特殊的電光響應性能而成為(wei) 目前平板顯示領域研究的熱點[1]。PDLC材料是一種新型液晶功能膜材料，具有對比度高、製備簡單、不需要偏振片等優(you) 點，已廣泛應用於(yu) 辦公室、會(hui) 議室門窗、酒店浴室、銀行ATM機、銀行櫃台等領域。液晶功能膜的性能是由PDLC材料的結構、組成等決(jue) 定的，本文將通過設計製作液晶顯示屏的創意產(chan) 品項目式教學，讓學生認識和理解結構決(jue) 定性質的原理，並基於(yu) 此原理進行材料初步設計。
魏銳等提出了針對不同任務目標的“三步走”策略[2-3]，主要包括定位和挖掘背後的真人真事、外顯科學家的問題解決(jue) 思路，並將其轉化為(wei) 項目式教學內(nei) 容。本文結合設計製作液晶顯示屏的創意產(chan) 品，詳細介紹如何運用“三步走”策略將科學家的科研成果——PDLC新型材料轉化為(wei) 項目式課程內(nei) 容。
一、挖掘真人真事
二、外顯問題的解決(jue) 思路
三、項目式課程教學設計
四、項目式課程教學實施
五、反思討論
以現實生活中真實科學家的科研成果為(wei) 基礎，挖掘科學家在科研過程中要解決(jue) 的問題、探究解決(jue) 問題的思路和方法等，並以此為(wei) 參照，按照“三步走”策略將其轉化為(wei) 項目式課程，體(ti) 現科研成果轉化為(wei) 科學課程的實踐。
本文希望探索一種將科學家的科研成果轉化為(wei) 項目式課程的方法和思路，並希望這些經驗能用於(yu) 其他科研成果的轉化過程，以此來為(wei) 科學教育提供豐(feng) 富的內(nei) 容來源。由於(yu) 科學研究過程本身涉及多學科交叉、科學與(yu) 社會(hui) 、科研成果產(chan) 業(ye) 化等問題，因此也將其體(ti) 現於(yu) 項目式課程中。課程設計旨在讓學生在模擬科學家科研探索的過程中，增加液晶新材料方麵的知識積累;培養(yang) 學生麵向真實問題，運用物理、化學等多學科交叉知識和技能來解決(jue) 真實問題的能力;提高學生對科學的理解能力，促進科學與(yu) 經濟社會(hui) 等跨學科知識的融合。
設計製作液晶顯示屏的創意產(chan) 品是“設計製作液晶顯示屏”項目式課程[7-8]中的一個(ge) 部分，參考設計項目作品類活動思路進行設計。參加工作坊學習(xi) 和實際開發一個(ge) 項目式課程，有助於(yu) 增進學生對設計項目“三步走”策略的理解和應用。在使用過程中，從(cong) 研究PDLC結構和性能的關(guan) 係，到製備合成PDLC膜器件，以理論認識來指導合成實踐，難度是遞進的，如學生無法完成所有任務，可以給予其指導，調節相應任務的開放度。建議用4課時實施本課程，讓學生有充分的思考、實驗和交流展示時間。
將科學家科研成果轉化為(wei) 課程的過程，需要教師在閱讀文獻和資料的基礎上，充分理解科研成果，並提煉出關(guan) 鍵科學問題和解決(jue) 思路。筆者團隊對本文所涉及的領域相對比較熟悉，但仍然在理解科研成果時遇到了較大的困難。如果將來能形成科研工作者和科學教師共同工作的機製，將會(hui) 促進科研成果更有效地轉化為(wei) 科學教育課程，讓學生能夠更好地理解現實中的科學問題和解決(jue) 方法，這對於(yu) 學生科學素養(yang) 培養(yang) 、職業(ye) 選擇等都具有十分重要的意義(yi) 。
參考文獻
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[8] 潘紅,趙雅萍,郝亮,等.“探秘神奇的液晶”項目式教學設計[J].米兰竞技足球俱乐部,2024(2):21-25.
苑曉1 趙雅萍2 潘紅3 郝亮4 霍本斌5 魏銳6
1.中國科學技術館 2.北京大學附屬中學 3.廣東(dong) 省佛山市教育局教學研究室
4.北京市育英中學 5.重慶市兩(liang) 江中學校
6.國家中小學化學教材建設重點研究基地、北京師範大學科學教育研究院 |
