【精品】全国优秀物理教学设计《双缝干涉》教学

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1、《双缕干涉》教学•没计方秦（注：蓝色文字为超级链接，按住Ctrl并单击可跳转到相应位置）一、教学内容概述2二、教学目标分析2三、重点和难点2四、学习者特征分析3五、教学策略选择与设计3六、教学资源与工具设计3七、教学过程5（-）设疑引入5（二）专题探究5（三）归纳总结8（四）课后思考8八、教学流程图9九、教学评价设计10十、板书设计11十一、注释和说明11十二、教学后记13参考资料16附加说明16《双缕干涉》教学设计方案-X教学内容概述［返回II录］本课所讨论的内容选口现行《普通高中课程标准实验教科帖•协里》（人民教育出版社）选修3-4第十三章《光》

2、。以往教材对光学部分的处理都是将儿何光学和物理光学分解为两章，新课标卜的教材将两部分内容整合为一，突岀了“光的木性”，更加佇利于学生对光现象的深刻认识和理解。本章在第一节得到折射定律后，及时引导学牛作深层思考：通过实验得到的斯涅耳定律与从惠更斯原理得出的波的折射定律数学形式-•致，由此是否可以推测光可能是一种波，而“光线”就是光波的波线？（见教材第47页）使学生自然地山对光的直观认知发展到对光的本性思考。这样的编排顺乎人类对光本性认识的发展规律，也是与高中学生的认知水平相适应的。探究课题來源丁-教材，但探究过程的设计及细节的处理在教材基础上做了一定的

3、修改。本课围绕对干涉现彖的研究展开，着力丁•展示典型的光干涉现象，分析光干涉图样的规律。学生在本课的学习中，不但要理解英知识内容，更要深刻认识探究过程中所体现出來的科学研究方法与思想。二、教学目标分析［返回

4、

5、茨］1.知识与技能认识双缝干涉条纹的特征；知道影响条纹间距的因索。2.过程与方法通过对机械波与光的比较，经历知识的迁移过程；在探究影响条纹间距的诸多因素的过程屮，加深对“控制变量法”的认识；在专题探究中体验“提出假说一理论分析一实验验证”的科学探究过程。3.情感态度与价值观通过欣赏光现象的奇妙与美丽，培养对物理学的兴趣；在严格的理论分析和一丝不

6、苟的实验探索过程中培养严谨求实的科学态度；在课题的分析和验证过程中体验探究口然规律的艰辛与喜悦。三、重点和难点［返冋目录］1.重点双缝干涉条纹的特征和影响条纹间距的因素；“提出假说一理论分析一实验验证”的科学探究过程及思想方法；2.难点推测影响条纹间距的因索并设计方案了以验证。四、学习者特征分析［返回忖录］在前一节课的学习中，学牛已经发现了通过实验得到的斯涅耳定律为从惠更斯原理得出的波的折射定律数学形式惊人的一致，并开始了关于光的本性的思考。继而通过杏阅资料、集体讨论了解了人类对光的认识过程，知道了托马斯•杨所做的双缝干涉实验，并对照机械波的干涉条件

7、详细分析了双缝干涉仪的工作原理，但具体的实验现彖对学牛而言仍是一个悬念。学生虽然没有观察过光的干涉现象，但已经有了丰富的关于机械波干涉的经验。在对机械波的干涉现象研究屮，教材并没有直接给出加强区和减弱区的分布规律，但学生经过课内外的探究与讨论，己经得到了如下结论：（1）两列机械波在均匀介质中发生T•涉，如果两个波源振动情况完全相同，则与两波源距离差为波长整数倍的位置是加强区，与两波源距离差为半波长奇数倍的位置是减弱区。（2）加强区和减弱区能分别连成一系列双曲线，两个波源是这些双曲线的焦点（因为到两定点的距离差为定值的点的集合是双曲线）。学生已经具有一

8、定的自主构建新知识框架的能力，可以从已知的物理现象与规律迁移至新的现象与规律。另外，学生也已经熟悉了必要的科学探究方法，如假说、控制变量，等等。五、教学策略选择与设计［返冋II茨］理论分析与实验探索相结合，在教学设汁上更加关注学生获取知识的过程，着重为学生搭建自主学习的平台，让学生通过观察、推测和分析，认识光的干涉现象，经历知识的同化和迁移，体验探究口然规律的艰辛与喜悦。“假说”是科学探究的重要要素之--。本课要求学生在实验观察之前，先进行猜想、推测，根据现有知识预知新的规律，然后观察、检验。这一方面是为了克服观察的有目性，同吋更是为了让学生对“假说

9、”这个重要的科学探究环节加深认识。六、教学资源与工具设计［返回II录］我们常见的双缝干涉实验仪器如图1所示（教材第54页图，我所在的学校使用的就是这样的仪器）。（图1）这套仪器调整起来稍显复杂，而且只能通过目镜对现象进行观察。用来做学生分组实验效果尚可，用来做演示实验则实在勉为其难。但如果学生在本节课的研讨屮不能亲眼看到光的T涉现象，显然就缺少了一个至关重要的认知环节。为此，我设计制作了可以对实验结果进行数字化分析的“双缝干涉分析仪”。仪器结构如图2所示（摄像头通过USB接口与电脑连接，照片中耒拍摄电脑）。（图2）双缝干涉分析仪利川激光器作为光源，从

10、而克服了普通光单色性不好、强度较弱的缺点。摄像头将光屏上的干涉条纹实时地传递给计算机进而通过投影仪在大屏幕上