教学目标

        微观粒子的动力学行为与宏观物体的动力学行为截然不同，再加上微观粒子运动的不可视，学生在学习过程中缺乏切身的感受，很难理解其行为规律。本项目基于学生认知发展的特点与规律，设置了从易到难、从简到繁、既相互独立又互有联系的四个教学模块的实验教学内容。通过本虚拟仿真实验中的人机交互、知识点学习以及实验操作，达到如下教学目标：

（1）知识目标：

        理解原子的卢瑟福模型、玻尔模型与量子力学模型，掌握电子跃迁规律；了解原子受激吸收、自发辐射、受激辐射等现象，理解激光辐射原理；理解电子与原子的碰撞过程以及原子能量量子化规律；了解原子核拉莫尔进动现象，理解利用核磁共振测量原子核共振频率的物理原理。

（2）能力目标： 

        学会正确使用夫兰克-赫兹实验仪、核磁共振仪等仪器及辅助设备，提高实验操作技能，掌握利用逐差法处理实验数据的能力；能够融合实验原理、实验方法及相关的原子理论知识对实验结果进行分析、判断、归纳与综合，提高学生自主学习与探究能力、实践能力与创新能力，培养运用知识解决实际问题的能力。

（3）素质目标：

        提高学生的科学素养，培养学生理论联系实际和实事求是的科学作风，认真严谨的科学态度，开拓进取的创新精神，使学生树立科学的唯物主义世界观、方法论和认识论。通过了解我国在量子通信、激光技术、核磁共振等领域的成就，培养学生的文化自信、家国情怀、工匠精神以及自强自立的优良品质。

本实验通过设置四个模块的实验内容（即原子结构、激光辐射原理、原子第一激发电位的测量与核磁共振）实现以上实验教学目标。实验内容与知识目标以及能力素养的对应关系如图1所示。

 

图1 实验内容与知识目标、能力与素质目标的对应关系