《狭义相对论时空观》的教学设计

高玲玲 杨阳

摘要：《狭义相对论时空观》是大学物理的重点内容，由于其抽象且离现实生活较远，学员理解比较困难。本文通过分析教学内容及重难点，确定采用启发式教学、类比教学法、结合flash动画的教学手段，通过典型例题解决学生盲目将固有时间、固有长度与狭义相对论静系与动系的对应问题，从而加深学员对狭义相对论时空观的理解。

关键词：狭义相对论;相对性;时钟延缓;长度收缩

1.教学内容及重难点

《狭义相对论时空观》包括同时的相对性、时钟延缓和长度收缩三个内容，三者都是狭义相对论时空观的具体体现。本节课在学习洛伦兹变换的基础上引入，为狭义相对论的动力学基础做好铺垫，是本章的重要内容。其中时间膨胀、长度收缩效应是本节课的重点，反映狭义相对论时空观的同时的相对性是本节课的难点。

2.教学手段

本文通过提问思考的方式进行启发式教学，结合flash動画课件加强抽象事件的理解，在讲解完时间膨胀后通过类比教学法进行长度收缩的讲解，培养学员科学的思维方法，最后精讲多练加强知识的巩固，从而使学员真正理解相对论的时空观。

3.教学流程

3.1课程引入

旧知复习。首先复习相对性原理、光速不变原理及洛伦兹变换，重点强调洛伦兹变换式中各参数的物理意义，为正课内容做好知识铺垫。

实例引入。通过举例时空穿梭、天上一日地下一年、宇宙航行。热锅上的蚂蚁，哪怕一分钟也会觉得很长很长。……