光的偏振教学设计(比赛用)

《光的偏振》教学设计【设计思想】在新一轮的课程改革中，义务教育阶段的物理教育目的是进一步提高学生的科学素养，满足全体学生的终身发展需求。以此为依据，形成了物理新课程的基本理念。光的偏振现象与学生生活、现代社会以及科技发展有着紧密的联系，体现了新课程内容的时代性和选择性。由于光的学习内容难度系数较大，且光的偏振现象在现实生活中难以直接观察，如果在教学过程中，直接抽象出光的偏振现象会造成学生思维的中断，使得课堂气氛沉闷，难以达到新课程中“情感态度与价值观”的具体目标。因此培养学生观察比较、归纳总结的能力以及运用探究意识、创新意识，激发学生学习兴趣，就成为这节课首要解决的问题。为了更好地突破教学难点，落实新课标的精神，我在教学实施上的具体做法是：一、创设丰富的教学情境“兴趣是人类最好的老师”，只有充分唤起学生的学习热情和智慧活动的积极性，才能使学生自主学习，真正成为学习的主人。所以，让“课堂充满生机活力”就成为设计重点，因此在教学过程中创设了三个教学情境：一是利用魔术设置悬念，引出本节内容，激发学生强烈的求知欲和学习兴趣；二是通过回忆联想——类比猜想——探究实验----得出结论的教学过程，引导学生亲自动手实验，经历科学探究过程，进而得出光是一种横波的结论，并让学生体会到类比法在物理学习中的重要作用；三是通过生活中光的偏振现象的介绍，让学生领略自然界的奇妙与和谐，培养学生将物理知识应用于生活和生产实践的意识。二、注重学生的亲身体验学生是学习的主体，每个学生只能通过自己的感觉器官去自己读书，自己感受事物，自己观察、分析、思考、实验才能真正吸收知识。因此结合物理学科的特点——以观察和实验为主，设计了教师演示实验、学生实验和自学交流三个环节，而所有的体验学习，贯穿于教学始终，力图使学生自己的输入成为主要的教学内容资源，并成为整个教学活动的中心。同时，通过以上的体验学习，让学生感受到发现问题、解决问题的喜悦，体验到学习的乐趣，并逐步培养学生的实验能力和创新意识。三、强调学生的合作学习教学过程不仅仅是一个认知过程，也是一个学生学习交往和合作的过程。在学生小组自行设计、进行实验及上台交流展示活动中，通过小组互相学习、合作，从而形成全班共同学习的动态组合立体交叉网络结构，促进了师生之间、学生之间、学生小组之间往复的、多通道、多层次的信息交流，在这种全方位相互交流、相互学习中，学生不仅学会了知识和方法，而且学会了彼此间的协作，同时也培养了同学间相互合作、共同探索的团队精神。总之，通过本节课将努力让学生在体验中学习、在活动中学习、在合作中学习，使他们真正成为学习的主人、课堂的主人。【教学分析】一、教材分析《光的偏振》选自人教版选修3-4第十三章第六节，体现了新课程内容结构的选择性。光的偏振偏现象在我们的生活中应用性较强，但是由于光本身的特殊性，使得学生对于光的偏振现象的认识仅限于感性层面。本节内容通过继续学习光的波动性，得出光是一种横波的结论，进而通过既是对学生光的波动性知识体系的补充和完善，又激发了学生发展探索自然、理解自然的兴趣与热情。二、学情分析本节课的授课对象是普通高中三年级理科学生。1、学生已具备的前置认知基础：已有知识结构包括光的干涉、衍射现象以及机械波中横波与纵波的区别方法。通过光的干涉、衍射现象的学习，学生已对光的波动性有了初步的认识。2、学生已具备的前置技能基础：学生通过两年的高中物理学习过程，对物理基本思想（类比思想）和科学探究过程有一定的认识，并且对探究的七个要素：提出问题，提出猜想，设计实验，操作验证，分析结论，总结评价已经非常熟悉。学生具备了基本的观察、分析、归纳能力，但通过实验现象寻找规律的能力还比较薄弱。因此，教学中应注重学习方法的引导。3、学生的思维障碍由于学生前置知识的干扰，学生以为区别横波与纵波的方法即根据质点振动方向和波传播方向的几何关系，难以从旧知识中抽象出光的偏振概念。【教案】《光的偏振》——普通高中物理人教版第十三章第六节授课对象普通高中三年级学生计划课时1课时三维教学目标知识与技能目标：1、了解横波的偏振现象，知道只有横波才有偏振现象2、知道光波是横波，掌握自然光、偏振光的概念3、知道反射光是不同程度的偏振光4、了解光的偏振现象在生活和科学技术中的重要应用过程与方法目标：1、掌握利用宏观现象的规律研究微观领域中相似现象的科学研究方法2、通过光的偏振现象的研究，培养学生善于动手动脑、敢于猜想、喜欢探究的学习习惯和科学的思维方法情感、态度与价值观目标：1、通过“光的偏振现象”的实验探究，懂得科学研究需要实事求是的科学态度和严谨的思维方式2、通过了解光的偏振现象的应用，深切体会科学知识的实用价值和掌握科学知识的人生价值，激发学生对科学的好奇心和求知欲教学重点1、机械波中横波与纵波的区别、横波的偏振现象2、光的偏振现象的实验探究3、自然光、偏振光的概念教学难点1、光的偏振现象的实验探究2、运用光的偏振现象分析解决实际问题教学资源魔术用具“穿墙而过”、“会发光的水”两个透振方向相互垂直的方形偏振片自制教具“一位8段数字液晶显示器”学生用偏振片（若干）CAI课件教学活动学生活动教师活动设计意图活动1魔术质疑、激发兴趣1、观看“穿墙而过”的魔术，质疑：为什么顺着玻璃管内方向观察时，这堵“墙”会自动消失？尝试用光的干涉、衍射等光学原理进行分析，得出这可能是光的另外一种性质的结论，带着好奇的心理学习新课1、魔术引课：同学们，大家都喜欢刘谦大师的魔术，其实啊，老师也可以变出比刘谦更精彩的魔术！请看！（乒乓球穿过玻璃管中的“黑墙”）问：魔术的奥秘在哪里？（让学生分别从侧面和沿着玻璃管方向观察）利用自动消失的“墙”短时间内激发学生兴趣，引入新课1、设疑激趣2、导入新课活动2了解物理学史1、学生根据已有的知识和经验提出自己的看法；2、通过教师讲解，大致了解科学家对于光是一种横波的研究历程，知道偏振片的原理1、提出问题：光的干涉、衍射现象已经证明光的确是一种波，那么光是横波还是纵波？我们如何用实验证明？2、通过CAI演示，简单介绍科学家对于“光是一种横波”的研究史，特别介绍兰德发明的偏振片及其原理培养学生人文物理素养活动3回忆机械波中横波的偏振现象1、类比机械波中横波与纵波的区别，知道只有横波才能发生偏振现象2、类比偏振片与狭缝，找出共同之处，小组间尝试设计实验进行验证1、向学生讲解兰德发明的偏振片，通过偏振片原理的介绍引导学生回忆机械波中区别横波与纵波的方法2、引导学生通过类比的方法思考如何利用偏振片证明光是一种横波1、渗透类比的科学研究方法2、承上启下活动4小组实验：探究光是一种横波1、学生对光是横波的实验研究提出自己的想法，并与小组同学共同探讨2、小组实验一：观察光通过一个偏振片的实验现象，并进行分析，提出解决问题的看法3、小组实验二：光经过两个偏振片时，其中一个不变，旋转另外一个偏振片，观察光的强弱在旋转偏振片的过程中有什么变化，并运用已学机械波中横波的偏振现象进行分析，进而得出光是一种横波的结论4、提出疑问：为什么光通过一个偏振片时没有发生偏振现象5、通过类比的方式学习自然光，并且运用自然光、偏振光的概念进行小组讨论，分析实验现象1、提出问题：如何用偏振片验证光是一种横波？引导学生思考2、将学生分组，利用一个旋转的偏振片进行实验，引导学生对实验现象进行分析，并引导学生进一步设计实验验证光是一种横波3、解答疑问：通过比较，引出自然光的概，即自然光在与波传播方向垂直的平面上包含了沿一切方向振动的光，并且沿各个方向振动的光强度相同，而自然光通过偏振片后形成偏振光4、作出自然光和偏振光的示意图，清晰易懂，加深学生理解5、提出问题：你能分析两个实验现象吗？教师讲解两组实验的原理，深化概念，体现教师的导学作用1、学生亲自经历科学研究过程，了解物理学研究方法2、培养学生质疑能力，分析、解决问题的能力活动4偏振现象的实际应用（STS）1、通过教师对于自然界中反射光是偏振光的介绍，小组实验分析偏振镜的设计原理和实际应用价值2、通过CAI视频分析汽车前灯和挡风玻璃应怎样设计才能更加安全3、尝试用偏振片的原理解释魔术“穿墙而过”4、再次被魔术吸引，简单了解糖水和液晶的旋光性，并用旋光性分析液晶显示器的工作原理1、生活中的偏振光之一：偏振太阳镜教师向学生展示普通太阳镜和偏振镜，让学生自己分析用偏振片做太阳镜有哪些好处？安装镜片时它的透振方向应该沿什么方向？利用偏振眼镜可以做哪些实验？生活中的偏振光之二：车灯的巧妙设计教师利用自拍视频讲解光的偏振在汽车车灯上的巧妙应用2、魔术揭秘：向学生解释玻璃管内部有两个偏振片，其透振方向相互垂直，根据偏振原理可知，从侧面看起来，重叠部分不透光，故形成一堵“墙”3、魔术“会发光的水”糖水具有旋光性，可以改变光的振动方向，因此在两个透振方向相互垂直的偏振片中间倒入糖水，就可以形成光的通路，看起来似乎水在发光4、旋光性的科技应用—液晶显示器1培养学生利用新知解决实际问题的能力2、让学生领略自然界的奇妙与和谐3、从培养学生科学素养的角度出发，使学生体验物理学对于人类社会、科学、文化等方面的推动作用启发学生根据糖水的旋光性原理，对照液晶显示器的结构图进行分析活动5知识梳理学生通过问题方式复习新知，回顾实验探究过程教师通过提问的方式复习：什么是光的偏振现象？偏振光如何获得和检验？理清脉络总结方法活动6课后拓展1、试一试：试着分析为何昆虫在沙漠中不会迷路呢？这和偏振光有什么关系？2、观看立体电影的时候为什么要戴上特殊的眼镜呢？延伸拓展板书设计光的偏振一、横波二、纵波只有横波才有偏振现象三、自然光起偏器偏振光检偏器光强度最弱三、光是一种横波四、偏振现象实际应用偏振镜、汽车车灯、液晶显示器教学反思参考文献：【1】教育部.《普通高中物理课程标准》，人民教育出版社2003年4月第一版【2】人民教育出版社、课程教材研究所.《普通高中课程标准实验教科书》选修3-4，人民教育出版社2006年12月第2版2010年7月22日