高一物理《量子世界》的教學(xué)設(shè)計(jì)
高一物理《量子世界》的教學(xué)設(shè)計(jì)
【教材分析】
本節(jié)為《普通高中物理課程標(biāo)準(zhǔn)》共同必修模塊“物理2”中第六章第2節(jié)的內(nèi)容。本節(jié)“量子世界”從熱輻射的規(guī)律入手，提示經(jīng)典物理學(xué)理論與實(shí)驗(yàn)結(jié)果的嚴(yán)重背離，闡述普朗克的“量子假說(shuō)”，初步認(rèn)識(shí)玻爾理論的重要意義，同時(shí)讓學(xué)生認(rèn)識(shí)光的粒子性和波動(dòng)性。通過(guò)實(shí)例，初步了解微觀世界的量子化現(xiàn)象。
【學(xué)情分析】
本節(jié)學(xué)習(xí)內(nèi)容是學(xué)生已通過(guò)一年的物理學(xué)習(xí)的最后一節(jié)內(nèi)容，可能會(huì)出現(xiàn)學(xué)習(xí)不夠重視、不夠認(rèn)真的局面。關(guān)鍵是本節(jié)內(nèi)容也比較抽象，相關(guān)知識(shí)網(wǎng)又沒(méi)有建立，所以本節(jié)內(nèi)容的講述和學(xué)習(xí)可能會(huì)流于形式。為了讓學(xué)生引起興趣，所以必須補(bǔ)充一些科學(xué)發(fā)展史。
【教學(xué)目標(biāo)】
1、知識(shí)與技能目標(biāo)
初步了解普朗克“量子假說(shuō)”的背景，體會(huì)經(jīng)典力學(xué)的局限性。知道普朗克“量子假說(shuō)”的主要內(nèi)容。
初步了解愛(ài)因斯坦“光量子說(shuō)”的含義，了解光的微粒說(shuō)與波動(dòng)說(shuō)之爭(zhēng)，知道光具有波粒二象性。
2、過(guò)程與方法目標(biāo)
認(rèn)識(shí)到發(fā)展問(wèn)題和提出問(wèn)題的意義，認(rèn)識(shí)到在科學(xué)理論建立過(guò)程中猜想和假設(shè)的重要性，以及科學(xué)爭(zhēng)論和自由爭(zhēng)鳴對(duì)科學(xué)發(fā)展所起的作用，培養(yǎng)學(xué)生的質(zhì)疑能力和相像能力。
能?chē)L試運(yùn)用物理原理和研究方法解決一些相關(guān)的實(shí)際問(wèn)題，培養(yǎng)解決實(shí)際問(wèn)題的能力。
3、情感態(tài)度與價(jià)值觀目標(biāo)
領(lǐng)略到自然界的奇妙與和諧，發(fā)展學(xué)生對(duì)科學(xué)的發(fā)奇心與求知欲。體會(huì)辯論和質(zhì)疑在科學(xué)研究中所起的積極作用。
養(yǎng)成敢于發(fā)表自己觀點(diǎn)，既堅(jiān)持原則又尊重他人的良好習(xí)慣。培養(yǎng)有根據(jù)的懷疑精神和批判意識(shí)，敢于堅(jiān)持真理、勇于創(chuàng)新和實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度和科學(xué)精神以及判斷大眾傳媒等有關(guān)信息是否科學(xué)的意識(shí)。
【重點(diǎn)難點(diǎn)】
教學(xué)重點(diǎn)：初步建立量子化的概念。
教學(xué)難點(diǎn)：物質(zhì)的波粒二象性概念。
【教學(xué)方法】
通過(guò)自主學(xué)習(xí)和交流討論的方式、上網(wǎng)查閱有關(guān)資料、教師講授法結(jié)合。
【教學(xué)建議】
1．本節(jié)從世紀(jì)之交經(jīng)典物理學(xué)無(wú)法解釋“黑體輻射實(shí)驗(yàn)”的“紫外災(zāi)難”，引出普朗克的“量子假說(shuō)”產(chǎn)生的歷史背景，體會(huì)物理問(wèn)題的研究往往是從模型的建立和假說(shuō)入手。教學(xué)中可讓學(xué)生通過(guò)自主學(xué)習(xí)和交流討論的方式，完成對(duì)學(xué)習(xí)過(guò)程的體驗(yàn)。
2．認(rèn)識(shí)科學(xué)問(wèn)題的研究總是經(jīng)歷：提出問(wèn)題→猜想假設(shè)→實(shí)踐論證→修改理論……最終提示自然規(guī)律的過(guò)程。
3．關(guān)于光的波動(dòng)性、粒子性及量子理論初步等內(nèi)容的教學(xué)，應(yīng)強(qiáng)調(diào)科學(xué)真理發(fā)現(xiàn)的道路并不平坦，需要一個(gè)漫長(zhǎng)的過(guò)程；學(xué)習(xí)中應(yīng)認(rèn)真體會(huì)辯論和質(zhì)疑在科學(xué)研究中所起的積極作用，通過(guò)典型的實(shí)例讓學(xué)生充分認(rèn)識(shí)量子理論的發(fā)展如何推動(dòng)現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的迅猛發(fā)展，理解科學(xué)對(duì)技術(shù)發(fā)展的促進(jìn)作用。
4．教學(xué)中要充分利用物理學(xué)史知識(shí)，圍繞核心問(wèn)題、展開(kāi)師生之間的交流互動(dòng)。教師不要局限于教材，可以根據(jù)學(xué)生的實(shí)際情況，做到用教材而不是教教材。充分利用多煤體教學(xué)手段，提高學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣和學(xué)習(xí)效率。
5．由于本節(jié)知識(shí)帶有科普性質(zhì)，所以無(wú)論是補(bǔ)充的內(nèi)容還是原來(lái)課本的內(nèi)容，都不宜也不可能講得很深，盡可能把抽象問(wèn)題形象化，能達(dá)到學(xué)生有一定的繼續(xù)學(xué)習(xí)的興趣即可。
【教學(xué)過(guò)程】
1． 讓學(xué)生閱讀全文，允許學(xué)生互相討論交流，并提出問(wèn)題。（約20分鐘）2． 對(duì)學(xué)生提出的問(wèn)題做出正面的回答，盡可能把抽象問(wèn)題形象化。（至少20分鐘）
3． 預(yù)計(jì)且建議可補(bǔ)充的內(nèi)容有：
a：關(guān)于黑體的相關(guān)知識(shí)；
b：光的本性發(fā)展簡(jiǎn)史；
c：光電效應(yīng)；
d：能級(jí)的相關(guān)知識(shí)；
e：課程資源：
1．普朗克及其對(duì)物理學(xué)的貢獻(xiàn)
2．光電效應(yīng)和愛(ài)因斯坦光量子理論
（1）光電效應(yīng)的規(guī)律
(2)經(jīng)典物理理論對(duì)光電效應(yīng)解釋的困難
(3)愛(ài)因斯坦光子說(shuō)及其對(duì)光電效應(yīng)的圓滿解釋
3．玻爾對(duì)原子結(jié)構(gòu)學(xué)說(shuō)的貢獻(xiàn)
4．光的本性——光的波動(dòng)說(shuō)和微粒學(xué)之爭(zhēng)
5．德布羅意的物質(zhì)波觀點(diǎn)
本教案設(shè)計(jì)過(guò)程簡(jiǎn)單，只是給出一個(gè)授課過(guò)程的框架性建議，以及一些補(bǔ)充建議，實(shí)在不是本人想偷工減料,只是因?yàn)榻滩奶幚盱`活，至于要補(bǔ)充什么，第一課時(shí)講到哪里，相信每個(gè)教師都有自己的特點(diǎn)及學(xué)情，不應(yīng)受到束縛。從這點(diǎn)意義上講，這樣的教案設(shè)計(jì)或許符合課改的精神吧？
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