《光的偏振》學歷案

《光的偏振》學歷案一、教材信息教材版本：教科版冊別：選修23章節(jié)：第三章光的干涉、衍射和偏振課文標題：光的偏振二、學習目標（一）知識與技能目標1、學生能夠理解偏振現(xiàn)象是橫波特有的現(xiàn)象，就像一個獨特的“身份標識”。能說出自然光和偏振光的區(qū)別，自然光就像是一群無組織的“散兵游勇”，各個方向的光振動都有；而偏振光則像是經過訓練，只在特定方向振動的“正規(guī)軍”。2、掌握偏振光的產生方式，知道可以通過偏振片或者反射、折射來產生偏振光。例如，把偏振片想象成一個神奇的“光篩子”，只允許特定方向振動的光通過。3、能夠解釋一些與偏振光相關的日常現(xiàn)象，如立體電影的原理，就像是戴上了能識別偏振光的“魔法眼鏡”，讓我們看到了奇妙的立體畫面。（二）過程與方法目標1、通過觀察實驗現(xiàn)象，如偏振片對光的作用實驗，提高觀察能力和邏輯思維能力。在觀察過程中，就像偵探尋找線索一樣，找出自然光和偏振光的不同之處。2、學會運用所學知識解釋實際問題，培養(yǎng)知識遷移能力。從課堂上的偏振知識，遷移到解釋生活中的偏振現(xiàn)象，就像把在學校學到的武功運用到江湖中一樣。（三）情感態(tài)度與價值觀目標1、體驗物理知識與生活的緊密聯(lián)系，感受物理學科的魅力。發(fā)現(xiàn)原來物理就在身邊，不是那么高深莫測，從而提高對物理學科的興趣。2、培養(yǎng)科學探究的精神，在探索偏振現(xiàn)象的過程中，不怕困難，勇于嘗試新的方法。三、學習重難點（一）學習重點1、偏振現(xiàn)象的概念理解，這是基礎中的基礎，就像蓋房子的基石。2、自然光和偏振光的區(qū)別與聯(lián)系，這是理解偏振現(xiàn)象的關鍵。（二）學習難點1、對偏振光產生原理的深入理解，需要一定的空間想象能力和抽象思維能力。2、用偏振知識解釋復雜的生活現(xiàn)象，如某些晶體的光學特性與偏振的關系。四、學習過程（一）課前預習1、閱讀教材相關內容學生在預習時，要像探險家探索未知地域一樣，仔細閱讀教材中關于光的偏振的部分。標記出不理解的地方，例如偏振片的工作原理等?？梢院唵蔚刂谱饕粋€思維導圖，把自然光、偏振光、偏振片等概念及其關系梳理一下，哪怕只是一個很簡單的框架，也有助于在課堂上更好地理解。2、查找生活中的偏振現(xiàn)象布置任務讓學生尋找生活中的偏振現(xiàn)象，如汽車玻璃上的貼膜、一些攝影濾鏡等?？梢宰寣W生用手機拍下來或者記錄下發(fā)現(xiàn)的地點、現(xiàn)象等信息。（二）課堂學習1、導入（5分鐘）教師展示一些偏振光的奇妙圖片，比如通過偏振光拍攝的美麗的藍天和白云，還有一些立體電影的宣傳海報等。提問學生：“同學們，你們看這些圖片有什么特別之處？你們想知道這些奇妙的視覺效果是怎么產生的嗎？”引起學生的好奇心，就像魔術師在表演前吊起觀眾的胃口一樣。2、新知識講解（20分鐘）講解偏振現(xiàn)象的概念教師先從機械波的偏振類比到光波的偏振。拿一根繩子，一端固定，另一端上下抖動產生橫波，再演示只有沿某個方向振動的橫波才能通過一個有狹縫的木板，就像光只有沿特定方向振動才能通過偏振片一樣。然后引出偏振現(xiàn)象是橫波特有的現(xiàn)象，光波也是橫波，所以有偏振現(xiàn)象。用生動的語言解釋自然光和偏振光：“同學們，自然光就像一群自由散漫的小粒子，它們在各個方向上振動得亂七八糟。而偏振光呢，就像是被老師整頓過的隊伍，只在一個特定的方向上振動?！苯榻B偏振光的產生演示偏振片對自然光的作用。拿出兩個偏振片，讓自然光先通過一個偏振片，再通過第二個偏振片。轉動第二個偏振片，讓學生觀察光強的變化。解釋說：“第一個偏振片就像一個守門員，只讓特定方向振動的光通過，第二個偏振片就像一個挑剔的檢查員，如果它的方向和第一個一致，光就能順利通過，如果不一致，光就很難通過啦?！焙唵谓榻B反射和折射產生偏振光的原理?？梢杂貌Ａ图す夤P做一個簡單的演示，讓學生看到反射光和折射光的偏振情況。3、小組討論（15分鐘）將學生分成小組，每組4~6人。給出一些關于偏振現(xiàn)象的問題進行討論，例如：“如果沒有偏振片，我們還能產生偏振光嗎？有哪些方法？”“在我們生活中，除了前面提到的偏振現(xiàn)象，還有哪些地方可能用到了偏振光的知識？”每個小組要選出一個代表，負責記錄小組討論的結果，就像小組的秘書一樣。4、小組匯報與交流（15分鐘）每個小組的代表上臺匯報本小組的討論結果。其他小組的同學可以提問或者補充。教師在這個過程中要進行引導和總結，把學生的討論結果進行梳理，加深大家對偏振知識的理解。5、課堂實驗（20分鐘）教師組織學生進行一個簡單的偏振光實驗。實驗器材：偏振片、自然光光源（可以是手電筒）、有反射面的物體（如鏡子）。實驗步驟：讓自然光直接照射到墻上，觀察光強。在光源和墻之間插入一個偏振片，轉動偏振片，觀察光強的變化。用鏡子反射自然光，然后在反射光的路徑上插入偏振片，轉動偏振片，觀察光強的變化。在學生進行實驗的過程中，教師要巡回指導，確保學生正確操作，同時引導學生思考實驗現(xiàn)象背后的原因。6、課堂總結（5分鐘）教師和學生一起回顧本節(jié)課所學的內容，包括偏振現(xiàn)象的概念、自然光和偏振光的區(qū)別、偏振光的產生等。強調重點知識，如偏振片的作用原理、偏振現(xiàn)象在生活中的應用等。（三）課后鞏固1、書面作業(yè)基礎題：描述自然光和偏振光的主要區(qū)別。（答案：自然光在垂直于傳播方向的平面內沿各個方向振動，偏振光只在特定方向振動。）如何用偏振片區(qū)分自然光和偏振光？（答案：讓光垂直通過偏振片，轉動偏振片，如果光強不變則為自然光，如果光強有變化則為偏振光。）提高題：解釋為什么在拍攝水面下的景物時，加一個偏振鏡可以減少反射光的干擾。（答案：水面的反射光是偏振光，偏振鏡的偏振方向與反射光的偏振方向垂直時，可以阻擋大部分反射光，從而減少反射光的干擾。）2、拓展作業(yè)讓學生查找資料，了解偏振光在現(xiàn)代科技中的更多應用，如光纖通信、液晶顯示等。然后寫一篇300~500字的小短文介紹這些應用，要求語言通順，能夠準確地描述偏振光在其中的作用原理。3、實踐作業(yè)讓學生利用偏振片制作一個簡單的小裝置，如一個可以觀察偏振光的小盒子?？梢栽诤凶永镅b上一個小光源和兩個偏振片，通過轉動偏振片來觀察光強的變化。下節(jié)課帶到課堂上來展示和分享制作過程及原理。五、學習評價（一）課堂表現(xiàn)評價（30%）1、參與課堂討論的積極性（10%）積極發(fā)言，提出有價值的觀點和問題的學生得8~10分。能夠參與討論，但發(fā)言較少的學生得4~7分。很少參與討論的學生得1~3分。2、實驗操作的規(guī)范性和準確性（10%）操作規(guī)范、準確，能夠正確得出實驗結果并能解釋原因的學生得8~10分。操作基本正確，但存在一些小失誤的學生得4~7分。操作不規(guī)范，無法得出正確結果的學生得1~3分。3、對課堂知識的理解程度（10%）通過課堂提問和回答情況來判斷?；卮饻蚀_、理解深刻的學生得8~10分?；卮鸹菊_，但理解有一些模糊的學生得4~7分?；卮疱e誤，對知識理解較差的學生得1~3分。（二）作業(yè)完成情況評價（30%）1、書面作業(yè)（20%）答案準確、書寫工整、步驟完整的學生得16~20分。答案基本正確，但存在一些小錯誤或者書寫不工整的學生得10~15分。答案錯誤較多或者沒有完成作業(yè)的學生得1~9分。2、拓展作業(yè)（10%）資料查找全面、小短文內容豐富、原理描述準確的學生得8~10分。資料查找較少、內容簡單、原理描述基本正確的學生得4~7分。沒有完成拓展作業(yè)或者內容與要求相差較大的學生得1~3分。（三）實踐作業(yè)評價（40%）1、創(chuàng)意和設計（10%）小裝置有獨特的創(chuàng)意，設計合理的學生得8~10分。創(chuàng)意一般，設計基本合理的學生得4~7分。缺乏創(chuàng)意，設計不合理的學生得1~3分。2、制作工藝（10%）