高一物理《量子世界》的教學設計
高一物理《量子世界》的教學設計
【教材分析】
本節(jié)為《普通高中物理課程標準》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)典物理學理論與實驗結(jié)果的嚴重背離，闡述普朗克的“量子假說”，初步認識玻爾理論的重要意義，同時讓學生認識光的粒子性和波動性。通過實例，初步了解微觀世界的量子化現(xiàn)象。
【學情分析】
本節(jié)學習內(nèi)容是學生已通過一年的物理學習的最后一節(jié)內(nèi)容，可能會出現(xiàn)學習不夠重視、不夠認真的局面。關鍵是本節(jié)內(nèi)容也比較抽象，相關知識網(wǎng)又沒有建立，所以本節(jié)內(nèi)容的講述和學習可能會流于形式。為了讓學生引起興趣，所以必須補充一些科學發(fā)展史。
【教學目標】
1、知識與技能目標
初步了解普朗克“量子假說”的背景，體會經(jīng)典力學的局限性。知道普朗克“量子假說”的主要內(nèi)容。
初步了解愛因斯坦“光量子說”的含義，了解光的微粒說與波動說之爭，知道光具有波粒二象性。
2、過程與方法目標
認識到發(fā)展問題和提出問題的意義，認識到在科學理論建立過程中猜想和假設的重要性，以及科學爭論和自由爭鳴對科學發(fā)展所起的作用，培養(yǎng)學生的質(zhì)疑能力和相像能力。
能嘗試運用物理原理和研究方法解決一些相關的實際問題，培養(yǎng)解決實際問題的能力。
3、情感態(tài)度與價值觀目標
領略到自然界的奇妙與和諧，發(fā)展學生對科學的發(fā)奇心與求知欲。體會辯論和質(zhì)疑在科學研究中所起的積極作用。
養(yǎng)成敢于發(fā)表自己觀點，既堅持原則又尊重他人的良好習慣。培養(yǎng)有根據(jù)的懷疑精神和批判意識，敢于堅持真理、勇于創(chuàng)新和實事求是的科學態(tài)度和科學精神以及判斷大眾傳媒等有關信息是否科學的意識。
【重點難點】
教學重點：初步建立量子化的概念。
教學難點：物質(zhì)的波粒二象性概念。
【教學方法】
通過自主學習和交流討論的方式、上網(wǎng)查閱有關資料、教師講授法結(jié)合。
【教學建議】
1．本節(jié)從世紀之交經(jīng)典物理學無法解釋“黑體輻射實驗”的“紫外災難”，引出普朗克的“量子假說”產(chǎn)生的歷史背景，體會物理問題的研究往往是從模型的建立和假說入手。教學中可讓學生通過自主學習和交流討論的方式，完成對學習過程的體驗。
2．認識科學問題的研究總是經(jīng)歷：提出問題→猜想假設→實踐論證→修改理論……最終提示自然規(guī)律的過程。
3．關于光的波動性、粒子性及量子理論初步等內(nèi)容的教學，應強調(diào)科學真理發(fā)現(xiàn)的道路并不平坦，需要一個漫長的過程；學習中應認真體會辯論和質(zhì)疑在科學研究中所起的積極作用，通過典型的實例讓學生充分認識量子理論的發(fā)展如何推動現(xiàn)代科學技術的迅猛發(fā)展，理解科學對技術發(fā)展的促進作用。
4．教學中要充分利用物理學史知識，圍繞核心問題、展開師生之間的交流互動。教師不要局限于教材，可以根據(jù)學生的實際情況，做到用教材而不是教教材。充分利用多煤體教學手段，提高學生學習的興趣和學習效率。
5．由于本節(jié)知識帶有科普性質(zhì)，所以無論是補充的內(nèi)容還是原來課本的內(nèi)容，都不宜也不可能講得很深，盡可能把抽象問題形象化，能達到學生有一定的繼續(xù)學習的興趣即可。
【教學過程】
1． 讓學生閱讀全文，允許學生互相討論交流，并提出問題。（約20分鐘）2． 對學生提出的問題做出正面的回答，盡可能把抽象問題形象化。（至少20分鐘）
3． 預計且建議可補充的內(nèi)容有：
a：關于黑體的相關知識；
b：光的本性發(fā)展簡史；
c：光電效應；
d：能級的相關知識；
e：課程資源：
1．普朗克及其對物理學的貢獻
2．光電效應和愛因斯坦光量子理論
（1）光電效應的規(guī)律
(2)經(jīng)典物理理論對光電效應解釋的困難
(3)愛因斯坦光子說及其對光電效應的圓滿解釋
3．玻爾對原子結(jié)構學說的貢獻
4．光的本性——光的波動說和微粒學之爭
5．德布羅意的物質(zhì)波觀點
本教案設計過程簡單，只是給出一個授課過程的框架性建議，以及一些補充建議，實在不是本人想偷工減料,只是因為教材處理靈活，至于要補充什么，第一課時講到哪里，相信每個教師都有自己的特點及學情，不應受到束縛。從這點意義上講，這樣的教案設計或許符合課改的精神吧？
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