高中物理-7 波的顏色 色散教學(xué)設(shè)計學(xué)情分析教材分析課后反思

教學(xué)設(shè)計一、學(xué)習(xí)內(nèi)容分析

在學(xué)習(xí)“光的折射”、“光的干涉”和“光的衍射”等內(nèi)容之后，教材把薄膜干涉產(chǎn)生的色散、衍射產(chǎn)生的色散和棱鏡折射產(chǎn)生的色散進(jìn)行綜合，突出光的特性在生活、生產(chǎn)中相關(guān)現(xiàn)象的解釋和實際應(yīng)用上，從而讓學(xué)生更為深入地理解光的特性。1.薄膜干涉。對于薄膜干涉的色散，學(xué)生可能難以理解。在實際的教學(xué)過程中，可以將肥皂液薄膜干涉實驗由演示變?yōu)閷W(xué)生分組，讓學(xué)生仔細(xì)觀察，點撥時注意結(jié)合光路圖說明其原理，注重分析和判斷發(fā)生干涉的兩列光從何而來，并充分利用前面所學(xué)過的知識（第3節(jié)內(nèi)容）說明產(chǎn)生彩色的原因是什么。2.棱鏡折射。關(guān)于棱鏡折射產(chǎn)生的色散，主要涉及同一介質(zhì)對不同顏色的光的速度、折射率、偏折角的影響。關(guān)于光的顏色、頻率和波長，應(yīng)當(dāng)明確，不同顏色的光具有不同的頻率，光的頻率決定于光源，與介質(zhì)無關(guān)。光在不同介質(zhì)中傳播時，頻率不變，顏色不變，但速度、波長會發(fā)生改變，在界面發(fā)生折射時偏折程度不同，這就是折射色散的本質(zhì)。3.實驗設(shè)計。為豐富學(xué)生的感性認(rèn)識，將所有的演示實驗變?yōu)閷W(xué)生分組實驗。為學(xué)生盡可能提供多樣的實驗器材：肥皂液和金屬環(huán)；三棱鏡；相機鏡頭；光盤等。二、學(xué)習(xí)重點和難點1.重點：光的顏色、頻率和波長；薄膜干涉的原理。2.難點：薄膜干涉原理的理解。三、學(xué)習(xí)目標(biāo)1.觀察并理解干涉、衍射和折射中的色散現(xiàn)象。2.探究生活、生產(chǎn)中的色散現(xiàn)象。3.感受光學(xué)對社會生活的重大影響，激發(fā)學(xué)習(xí)興趣。四、教學(xué)資源

1.學(xué)生分組實驗器材：酒精燈、肥皂液和細(xì)鐵圈、大燒杯、三棱鏡、玻璃磚、牛頓環(huán)、相機鏡頭、眼鏡片、激光筆、光盤以及計算機等。2.演示實驗器材：鮮花、兒童吹泡泡玩具以及教師制作的多媒體課件等。

3.PPT幻燈片。4.錄播教室。

五、課堂教學(xué)理念自主、探究、合作、引領(lǐng)六、課堂活動設(shè)計流程圖光的顏色、色散光的顏色、色散教師點撥引領(lǐng)課件討論解決疑點導(dǎo)入新課實驗演示學(xué)習(xí)目標(biāo)解讀分組實驗、合作探究課件思考記錄課堂反饋課件落實整理教師監(jiān)控問題、疑點展示課件合作學(xué)習(xí)學(xué)生評價教師評價結(jié)束七、教學(xué)過程（一）引入新課師：1.請一位學(xué)生演示兒童吹泡泡玩具，讓學(xué)生觀察肥皂泡的顏色。2.展示一束花兒，讓學(xué)生思考：花兒為什么這樣紅？3.解讀學(xué)習(xí)目標(biāo)。師：上節(jié)課我們觀察了各種色光的干涉圖樣，下面，我們進(jìn)一步學(xué)習(xí)有關(guān)光的特性的知識：光的顏色和色散。（二）合作探究，展示交流師：簡單說明探究內(nèi)容和實驗有關(guān)事項。生：根據(jù)以下問題，小組合作，自主探究，動手實驗。1.造成色散的原因有哪些？2.利用身邊的實驗器材，觀察薄膜干涉，探究其中的干涉原理。3.自然界中的花兒，最常見的顏色有幾種？為什么？4.對比用紅光和白光做雙縫干涉實驗，它們的圖樣有何不同？為什么？5.棱鏡對光線的控制作用是怎樣的？解釋棱鏡中色散的原因？師：監(jiān)控、指導(dǎo)學(xué)生的探究活動。生：探究小組室外陽光下探究活動。生：小組根據(jù)自己探究的情況，展示自己的成果和發(fā)現(xiàn)的問題、疑點。生：討論交流成果，相互解答疑問。（三）教師引領(lǐng)點撥師：（PPT）點撥1：自然界中的花兒，為什么黑色的品種少？生：思考，回答。師：滲透物理學(xué)中哲學(xué)思想，引發(fā)學(xué)生對人生的思考。師：（PPT）總結(jié)點撥2：光的顏色。生：思考：光的顏色、波長和頻率。師：對學(xué)生的展示點評。師：總結(jié)光的顏色由頻率決定，紅光頻率最低，紫光頻率最高。（1）不同頻率的光在真空中的傳播速度相同，但在介質(zhì)中不同。（2）光在介質(zhì)中傳播時光速發(fā)生變化，波長也發(fā)生變化：同一色光在不同介質(zhì)中，折射率大的光速小，波長短(n=c/v)；不同色光在同一介質(zhì)中頻率高的折射率大，光速小，波長短。師：（PPT）點撥3：關(guān)于薄膜干涉在生活、生產(chǎn)中的應(yīng)用。關(guān)于增透膜。生：學(xué)生觀察眼鏡片和相機鏡頭，思考回答PPT中的問題。師：點撥。師：（PPT）點撥3：檢查表明的平整程度。生：學(xué)生思考回答PPT中的問題。師：點撥師：（PPT）點撥4：問題拓展：跳一跳，夠得著。生：思考、討論，自由發(fā)表見解。師：點撥。師：總結(jié)點撥5：薄膜干涉（1）在薄膜干涉中，前、后表面反射光的路程差由膜的厚度決定，所以薄膜干涉中同一明條紋（暗條紋）應(yīng)出現(xiàn)在膜的厚度相等的地方。（2）如薄膜厚度均勻變化，用單色光照射，條紋間距相等；用白光照射，在同一厚度某一波長的光反射后增強，另一波長的光也可能減弱，故呈現(xiàn)等間隔彩色條紋。師：點撥6：物理學(xué)中的美：牛頓的棱鏡分解太陽光實驗和托馬斯·楊的光雙縫干涉實驗同時被譽為“十大最美麗的物理學(xué)實驗”。為什么這兩個實驗被選中？生：思考、討論。師：點撥：科學(xué)崇尚“簡單就是美”的審美情趣。物理學(xué)發(fā)展史上簡單的實驗不計其數(shù)，為何色散實驗和雙縫實驗就被選中呢？其實這兩個實驗除了簡單以外還有這樣一些最根本、最直接、最有說服力，在實驗過程中其思辨富有嚴(yán)謹(jǐn)?shù)恼軐W(xué)理念。最簡單的儀器和設(shè)備，發(fā)現(xiàn)了最根本、最單純的科學(xué)概念，這些“抓”住了物理學(xué)家眼中“最美的”科學(xué)之魂的實驗，就像是一座座歷史豐碑一樣，把人們長久的困惑和含糊頃刻間一掃而空，使之對自然界的認(rèn)識更加清晰。生：課堂落實整理。師：請用一句話總結(jié)本節(jié)課內(nèi)容。生：思考、發(fā)表見解。（四）課堂評價。（五）課堂活動結(jié)束。學(xué)情分析學(xué)習(xí)內(nèi)容是在學(xué)生學(xué)習(xí)了“光的折射”、“光的干涉”以及“光的衍射”現(xiàn)象和規(guī)律的基礎(chǔ)上，對光的幾何特性和物理特性的一個整合應(yīng)用。教材把薄膜干涉時發(fā)生的色散和棱鏡折射時發(fā)生的色散放在同一節(jié)內(nèi)容中，是因為兩者都有色散現(xiàn)象，而形成原理不同，這也符合學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律。根據(jù)學(xué)生已有的知識經(jīng)驗，教師在教學(xué)中注意引導(dǎo)學(xué)生從生活中的一些熟悉的現(xiàn)象入手，讓學(xué)生利用已學(xué)的知識和科學(xué)研究方法去探索新的物理規(guī)律，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和實踐能力。效果分析1.評測練習(xí)答案1BD、2C、3D、4B、5A2.效果分析題號12345難度系數(shù)10.920.980.890.24考查內(nèi)容對生活中常見光學(xué)現(xiàn)象的認(rèn)識和理解薄膜干涉原理的初步理解對生活中常見光學(xué)現(xiàn)象的認(rèn)識和理解光的顏色和介質(zhì)對色光折射率的理解薄膜干涉原理的深層次理解效果評測好良良良差教材分析一、內(nèi)容分析在學(xué)習(xí)“光的折射”、“光的干涉”和“光的衍射”等內(nèi)容之后，教材把薄膜干涉產(chǎn)生的色散、衍射產(chǎn)生的色散和棱鏡折射產(chǎn)生的色散進(jìn)行綜合，突出光的特性在生活、生產(chǎn)中相關(guān)現(xiàn)象的解釋和實際應(yīng)用上，從而讓學(xué)生更為深入地理解光的特性。1.薄膜干涉。對于薄膜干涉的色散，學(xué)生可能難以理解。在實際的教學(xué)過程中，可以將肥皂液薄膜干涉實驗由演示變?yōu)閷W(xué)生分組，讓學(xué)生仔細(xì)觀察，點撥時注意結(jié)合光路圖說明其原理，注重分析和判斷發(fā)生干涉的兩列光從何而來，并充分利用前面所學(xué)過的知識（第3節(jié)內(nèi)容）說明產(chǎn)生彩色的原因是什么。2.棱鏡折射。關(guān)于棱鏡折射產(chǎn)生的色散，主要涉及同一介質(zhì)對不同顏色的光的速度、折射率、偏折角的影響。關(guān)于光的顏色、頻率和波長，應(yīng)當(dāng)明確，不同顏色的光具有不同的頻率，光的頻率決定于光源，與介質(zhì)無關(guān)。光在不同介質(zhì)中傳播時，頻率不變，顏色不變，但速度、波長會發(fā)生改變，在界面發(fā)生折射時偏折程度不同，這就是折射色散的本質(zhì)。3.實驗設(shè)計。為豐富學(xué)生的感性認(rèn)識，將所有的演示實驗變?yōu)閷W(xué)生分組實驗。為學(xué)生盡可能提供多樣的實驗器材：肥皂液和金屬環(huán)；三棱鏡；相機鏡頭；光盤等。二、重點難點1.重點：光的顏色、頻率和波長；薄膜干涉的原理。2.難點：薄膜干涉原理的理解。評測練習(xí)【測評目標(biāo)】理解干涉、衍射和折射中的色散現(xiàn)象。利用有關(guān)的光學(xué)原理，分析解決生活、生產(chǎn)中的色散現(xiàn)象。1.下列現(xiàn)象中，屬于光的干涉的是（）A.雨過天晴，天空中形成的彩虹；B.陽光下，肥皂泡呈現(xiàn)彩色；C.一截插入水中的筷子，看上去變彎了；D.下雨后，在停過汽車的瀝青路面上，油膜常出現(xiàn)彩色。2.如圖所示是用干涉法檢查某塊厚玻璃板的上表面是否平整的裝置，所用單色光是用普通光源加濾色片后獲得的，檢查中所觀察到的干涉條紋是下列哪兩個表面反射的光線疊加而成的（）A.a的上表面和b的下表面；B.a的上表面和b的上表面；C.a的下表面和b的上表面；D.a的下表面和b的下表面。3.下列現(xiàn)象屬于光的衍射的是()A.太陽光通過三棱鏡產(chǎn)生彩色條紋；B.陽光下肥皂膜上的彩色條紋；C.雨后天空中的彩虹；D.對著日光燈從兩支緊靠的鉛筆間窄縫看到的彩色條紋。ab4.如圖所示，一束紅光和一束藍(lán)光平行入射到三棱鏡上，經(jīng)棱鏡折射后，交會在屏上同一點，若n1和n2分別表示三棱鏡對紅光和藍(lán)光的折射率，則有abA.n1＜n2，a為紅光，b為藍(lán)光；B.n1＜n2，a為藍(lán)光，b為紅光；C.n1＞n2，a為紅光，b為藍(lán)光；D.n1＞n2，a為藍(lán)光，b為紅光。5.劈尖干涉是一種薄膜干涉，其裝置如圖1所示．將一塊平板玻璃放置在另一平板玻璃之上，在一端夾入兩張紙片，從而在兩玻璃表面之間形成一個劈形空氣薄膜．當(dāng)光垂直入射后，從上往下看到的干涉條紋如圖2所示。干涉條紋有如下特點：(1)任意一條明條紋或暗條紋所在位置下面的薄膜厚度相等；(2)任意相鄰明條紋或暗條紋所對應(yīng)的薄膜厚度差恒定。現(xiàn)若在圖(1)裝置中抽去一張紙片，則當(dāng)光垂直入射到新的劈形空氣薄膜后，則條紋()A.變疏B.變密C.不變D.消失教學(xué)反思以探究核心問題為主線，以小組合作探究為主要的學(xué)習(xí)方式來整體設(shè)計學(xué)生的學(xué)習(xí)活動。結(jié)合多媒體課件，對薄膜干涉、棱鏡折射、用干涉法檢查工件表面的平整程度、增透膜的機理等內(nèi)容進(jìn)行教學(xué)和學(xué)習(xí)。突出了物理課堂的動手實驗、科學(xué)觀察、理性思維和聯(lián)系實際等特色。優(yōu)點：1.全員參入，人人動手，學(xué)習(xí)積極性高。特別是讓學(xué)生在室外探究，更是激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情。2.物理課堂特色鮮明：實驗、理性思維、聯(lián)系實際，注重學(xué)科核心素養(yǎng)的滲透培養(yǎng)。3.注重人文性和科學(xué)性的統(tǒng)一。從哲學(xué)的角度對相關(guān)物理知識作出了深刻深刻的解釋。缺點：1．因材施教方面做得不夠細(xì)致，導(dǎo)致個別小組學(xué)習(xí)活動主動性不夠。因此，課前培訓(xùn)是必要的，甚至視為整個學(xué)習(xí)活動的一部分。2．探究內(nèi)容較多，個別內(nèi)容難度較大，教師點撥少，學(xué)生自主探究不深入，浪費時間。3.學(xué)生整理落實的時間太少，不能將所學(xué)內(nèi)容全部內(nèi)化為自己的東西。課標(biāo)分析1.整體分析波動是一種常見而重要的運動形式。自20世紀(jì)初以來，隨著電磁波的廣泛應(yīng)用和對微觀世界的深入研究，與波相關(guān)的物理學(xué)內(nèi)容的重要性也日益突出。學(xué)生將首先通過機械波的學(xué)習(xí)認(rèn)識波動的一般規(guī)律，進(jìn)而學(xué)習(xí)電磁波和光。光現(xiàn)象和人的生活息息相關(guān)。光對人類非常重要，我們能夠看到外部世界豐富多采的景象，就是因為眼睛接收到了光。據(jù)估計，人類由感覺器官接收到的信息中，有90%是通