
第四章 光(單元解讀)課標(biāo)要求第一部分3.1通過實(shí)驗(yàn),理解光的折射定律。會測量材料的折射率。3.2知道光的全反射及其產(chǎn)生的條件。初步了解光纖的工作原理、光纖技術(shù)在生產(chǎn)生話中的應(yīng)用。3.3 觀察光的干涉、衍射和偏振現(xiàn)象,了解這些現(xiàn)象產(chǎn)生的條件,知道其在生產(chǎn)生活中的應(yīng)用。知道光是橫波,會用雙縫干涉實(shí)驗(yàn)測量光的波長。3.2通過實(shí)驗(yàn),了解激光的特性。能舉例說明激光技術(shù)在生產(chǎn)生活中的應(yīng)用。學(xué)習(xí)目標(biāo)第二部分(1)認(rèn)識光的反射及折射現(xiàn)象,知道法線、入射角、反射角、折射角的含義。(2)通過實(shí)驗(yàn)探究,理解折射率的概念和光的折射定律。(3)會測量玻璃等材料的折射率,通過實(shí)驗(yàn)體會光線模型的建構(gòu)過程。(1)知道光密介質(zhì)和光疏介質(zhì)的概念,認(rèn)識光的全反射現(xiàn)象。(2)知道全反射棱鏡及其應(yīng)用。(3)初步了解光導(dǎo)纖維的工作原理及光纖技術(shù)對社會經(jīng)濟(jì)生活的重大影響。(1)了解相干光源,知道光的干涉條件,知道楊氏干涉實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)原理。(2)通過光的雙縫干涉實(shí)驗(yàn),認(rèn)識雙縫干涉圖樣的特征。(3)知道光的路程差的概念,知道產(chǎn)生明暗條紋的條件和相鄰兩個亮(暗)條紋中心間距與波長的關(guān)系。(4)知道薄膜干涉的原理并能解釋一些現(xiàn)象。(1)會根據(jù)干涉條紋的間距和光的波長之間的關(guān)系,確定測量光的波長的實(shí)驗(yàn)思路。(2)能設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案并正確操作實(shí)驗(yàn)器材,得到明顯的干涉條紋。(3)知道兩種測量頭的操作和讀數(shù)規(guī)則,并獲得數(shù)據(jù)。(4)對測量數(shù)據(jù)進(jìn)行整理,得到波長的測量值。(1)了解光的衍射概念及產(chǎn)生明顯衍射現(xiàn)象的條件。(2)知道衍射、衍射光柵在生產(chǎn)生活以及科學(xué)技術(shù)中的應(yīng)用,了解科學(xué)、技術(shù)和社會的關(guān)系。(3)通過光的衍射的學(xué)習(xí),對光的直線傳播現(xiàn)象提出質(zhì)疑,會從不同角度思考物理問題。內(nèi)容分析第三部分教學(xué)重難點(diǎn)第四部分1. 通過實(shí)驗(yàn)探究,理解折射率的概念和光的折射定律。會測量玻璃等材料的折射率,通過實(shí)驗(yàn)體會光線模型的建構(gòu)過程。2.知道全反射棱鏡及其應(yīng)用。初步了解光導(dǎo)纖維的工作原理及光纖技術(shù)對社會經(jīng)濟(jì)生活的重大影響。3.通過光的雙縫干涉實(shí)驗(yàn),認(rèn)識雙縫干涉圖樣的特征。4.了解光的衍射概念及產(chǎn)生明顯衍射現(xiàn)象的條件。1. 通過實(shí)驗(yàn)探究,理解折射率的概念和光的折射定律。2. 會測量玻璃等材料的折射率,通過實(shí)驗(yàn)體會光線模型的建構(gòu)過程。3.會根據(jù)干涉條紋的間距和光的波長之間的關(guān)系,確定測量光的波長的實(shí)驗(yàn)思路。能設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案并正確操作實(shí)驗(yàn)器材,得到明顯的干涉條紋。教學(xué)策略第五部分1.通過光的波動性的學(xué)習(xí)培養(yǎng)學(xué)生的抽象思維能力,幫助學(xué)生形成物理觀念本章所涉及的光現(xiàn)象學(xué)生比較熟悉,但對于隱藏其后的道理卻難以理解。這是很自然的,因?yàn)閺墓鈱W(xué)發(fā)展的歷史看,人們對于光的本性的認(rèn)識經(jīng)歷了漫長的過程,其間有著不斷的爭論。對于學(xué)生來說,這是一個挑戰(zhàn),同時也是鍛煉抽象思維能力、形成物理觀念(特別是提升運(yùn)動觀念)的良好機(jī)會。光波的干涉條紋、衍射圖樣和偏振現(xiàn)象,非常穩(wěn)定并且一目了然,在揭示波的疊加和干涉效應(yīng)等方面,光波比其他波動更有優(yōu)勢。本章教材編寫時特別注意在認(rèn)真觀察實(shí)驗(yàn)事實(shí)的基礎(chǔ)上加強(qiáng)抽象思維能力的培養(yǎng)。例如,學(xué)生頭腦中“光沿直線傳播”的認(rèn)識是根深蒂固的,教材編寫時通過對于生活中常見的光的干涉和衍射現(xiàn)象的分析,打破這種思維慣性,并在更高的層次上認(rèn)識到光沿直線傳播只是衍射的一種特殊情況。在“科學(xué)漫步”欄目中介紹了“光的本性”,使學(xué)生認(rèn)識到,光既具有波動性,又具有粒子性,即光具有波粒二象性。2.強(qiáng)調(diào)實(shí)驗(yàn)的教學(xué)功能本章內(nèi)容多是圍繞實(shí)驗(yàn)(包括演示實(shí)驗(yàn)、學(xué)生實(shí)驗(yàn)、課后小實(shí)驗(yàn)等)展開,通過對實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的研究,發(fā)現(xiàn)其中的物理規(guī)律,再上升為理論,最后介紹其具體應(yīng)用。在光的折射教學(xué)中,可以讓學(xué)生觀察入射角發(fā)生改變時的折射情況,比較折射角和入射角,找出它們之間的關(guān)系,概括總結(jié)得出折射定律,然后通過“測量玻璃的折射率”的實(shí)驗(yàn)加強(qiáng)對折射定律的理解。在光的干涉教學(xué)中,讓學(xué)生充分觀察干涉圖樣,再類比前面講過的機(jī)械波,應(yīng)用波的疊加知識進(jìn)行分析、推理,理解圖樣是怎樣形成的,通過“用雙縫干涉測量光的波長”的實(shí)驗(yàn)加強(qiáng)這一認(rèn)識。在光的衍射、偏振的教學(xué)中,也應(yīng)該讓學(xué)生充分觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,了解這些現(xiàn)象產(chǎn)生的條件,加深對這些現(xiàn)象的認(rèn)識。 2.適當(dāng)降低學(xué)習(xí)難度本章教材的編寫,根據(jù)課程標(biāo)準(zhǔn)的要求,在介紹波的反射、折射、干涉和衍射的時候,一改以往教材對本章內(nèi)容的安排方法,敘述的邏輯是從實(shí)驗(yàn)到結(jié)論,不再介紹惠更斯原理,也不用惠更斯原理去分析各種現(xiàn)象,降低學(xué)生學(xué)習(xí)難度。3.重視物理實(shí)驗(yàn)與學(xué)生實(shí)踐活動本章教材共采用了7個演示實(shí)驗(yàn),它們分別涉及沿繩傳播的波、彈簧形成的波、水波的反射、水波的衍射、波的疊加、水波的干涉、蜂鳴器音調(diào)的變化,充分說明物理學(xué)科要以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ),也表明教學(xué)中要重視物理實(shí)驗(yàn)的作用,要真做實(shí)驗(yàn),通過實(shí)驗(yàn)來引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識物理現(xiàn)象,通過實(shí)驗(yàn)得出物理規(guī)律。教材還安排了觀察水波的傳播、聲音的干涉兩個“做一做”,以及關(guān)于不同時刻波形圖和水波多普勒效應(yīng)兩個“思考與討論”,強(qiáng)調(diào)學(xué)生的實(shí)踐活動在物理學(xué)習(xí)中的重要性。3.強(qiáng)調(diào)物理內(nèi)容與生活、現(xiàn)代科技發(fā)展的聯(lián)系人類對光現(xiàn)象的研究不僅極大地豐富了光學(xué)知識,還深刻影響了我們的社會生活。教材除在正文中介紹了光導(dǎo)纖維和激光技術(shù)對我們生活的重大影響外,還在“科學(xué)漫步”欄目中編寫了“X射線衍射與雙螺旋”“立體電影和偏振光”等內(nèi)容。這些都是展現(xiàn)科學(xué)、技術(shù)與社會之間相互聯(lián)系的素材。向?qū)W生介紹物理知識及其在生活、技術(shù)中的應(yīng)用,既很好地說明了物理與生活息息相關(guān),也大大地開闊了學(xué)生的視野。4.體現(xiàn)自主學(xué)習(xí)和教學(xué)方式的多樣化教材編寫時設(shè)計(jì)了很多學(xué)生活動,例如,用塑料瓶做水流導(dǎo)光實(shí)驗(yàn)、用肥皂膜做薄膜干涉實(shí)驗(yàn)和用偏振片觀察光的偏振現(xiàn)象等。這些實(shí)驗(yàn)利用生活中常見的材料,易于操作。另外,教材注意與信息技術(shù)的整合,在“拓展學(xué)習(xí)”欄目中補(bǔ)充了利用光傳感器做雙縫干涉的實(shí)驗(yàn)等內(nèi)容。由于市場上有多種型號的產(chǎn)品,其使用方法也不盡相同,因此教材側(cè)重介紹其工作原理,主要目的是拓展師生做物理實(shí)驗(yàn)的思路。有條件的學(xué)??梢园才胚@些實(shí)驗(yàn)。對于這些豐富的材料,教學(xué)中可以靈活處理,既可以作為課堂演示,又可以作為隨堂的學(xué)生實(shí)驗(yàn),還可作為學(xué)生探究活動。同時,教材提供了較多的閱讀材料,加強(qiáng)了內(nèi)容的開放性,既為學(xué)生的自主學(xué)習(xí)創(chuàng)造了條件,也為教師教學(xué)方式上的多樣化提供了空間。6.課時安排建議第1節(jié) 光的折射 1課時第2節(jié) 全反射 1課時第3節(jié) 光的干涉 1課時第4節(jié) 實(shí)驗(yàn):用雙縫干涉測量光的波長 1課時第5節(jié) 光的衍射 1課時第6節(jié) 光的偏振 激光 1課時課程結(jié)束
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