随着信息技术的飞速发展，信息显示方式不断被革新。阴极射线显像管(CRT显示器)由于体型笨重、功耗高而陷入发展瓶颈。得益于R. Willams的偶然发现——液晶在电场中透过光会发生变化，科学家开始尝试将其应用于显示屏的开发。短短5年后，液晶就开始应用于钟表、计算器、仪表等的显示屏，随着液晶及其显示原理的不断改良，液晶显示屏开始步入产业化进程[1]，开启了显示领域的新时代。

　　一、挖掘真人真事

　　二、外显问题解决思路

　　三、项目式课程内容

　　四、项目式课程教学设计

　　五、反思讨论

　　课程取材开发于乔治•海尔迈耶的开创性液晶显示设计实验，以及他的改进实验，还有沙德脱利用TN型正性液晶的创新改良实验，让学生对液晶显示原理有了深入的理解，实现了从认识液晶的物质性质到应用液晶显示材料探究的突破。在挖掘思路方法方面，利用液晶光电特性直接进行产品设计过于困难，因此将目标拆解为易于实现的三个子目标。随后对利用液晶显示明暗的模块设计要素进行拆解，进而基于液晶与电场之间的关系寻求解决思路，进行精细设计，对比最终目标“稳定工作的液晶显示屏”，并引入新的要素“正性液晶、偏光片”，优化统整要素间的组合，实现整体目标。

　　让学生利用液晶性质原理设计黑白液晶显示屏是一个原始创新过程，难度较大。本部分实验设计对整体目标进行了拆分，相当于把一个高的大台阶拆成三个小台阶，更有利于学生主动探究，开阔思维进行设计。通过放大展示真实液晶显示屏中的像素点，化抽象为具体，与高校科研人员合作开发实验，突破现有实验体系。通过课程开发，教师团队对于在复杂实验情境下开展教学活动有了新的思路，提升了教学设计能力。

　　使用课程时的建议：在学生根据液晶性质的资料卡片构思用液晶控制明暗显示方案环节中，一定要给学生充足的时间进行思考，并认真听取不同意见;在学生动手制作液晶模块前，先完成实验预案，明确各个步骤及其目标;完成用液晶模块组装数字显示屏后，让学生继续思考如何显示画面，结合手机屏幕的分辨率概念，引导学生思考将液晶模块缩小形成像素点的方法。

　　参与本文创作的课题组成员还有北京市第三十五中学杜春燕老师、北京市三帆中学朱叶老师，在此表达诚挚感谢。

　　参考文献

　　[1] 刘永智.液晶显示技术[M].北京:电子科技大学出版社,2000.

　　[2] 谬松生.奇异的液晶[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.普通高中化学课程标准(2017年版2020年修订)[S].北京:人民教育出版社,2020.

　　[7] 教育部.普通高中物理课程标准(2017年版2020年修订)[S].北京:人民教育出版社,2020.

　　[8] 魏巍,朱芙菁,杨皓亮,等.扭曲向列相液晶盒的制作及测试[J].现代显示,2012(7):32-34.

郝亮1 赵雅萍2 潘红3 于美娜4

1.北京市育英中学　2.北京大学附属中学　3.广东省佛山市教育局教研室　4.北京科技大学