光的干涉教学设计说明

广东省第五届高校师范生教学技能大赛物理教学技能参赛教案

光的干涉

《光的干涉》教学设计

➢教材选用

人教版普通高中课程标准实验教科书·物理选修3-4·第十三章第三节。

➢教学容分析

（一）作用与地位

本节是在《机械波》的基础上展开的，上承几何光学，也是后面学习《光的衍射》等知识的基础，本节揭示了光的波动性，促使人类对光的本性有更进一步的认识。同时也与选修3-5《光电效应》共同构成光的波粒二象性，所以本节具有重要的研究意义。

（二）课程标准

1、观察光的干涉现象；

2、知道产生干涉现象的条件。

（三）课程特点

课程标准是课程的宏观结构，教材是课程的微观结构。从教材特点看，本节通过提出猜想：如果光真的是一种波；随后进行氏双缝实验，通过得到干涉图样，进而证明光是一种波；最后讨论路程差与半波长的关系，得出明暗条纹出现的条件。

但教材中并没有突出“空间”干涉；双缝干涉实验的示意图并没有采用形象化的展示，从而影响了学生对光的干涉机理的理解；增加了学习的难度，所以我对教材做了以下的处理：

1.增加创新演示实验，利用丁达尔效应展示干涉通路，有助于学生对物理规律的深刻理解；

2. 通过演示光波直观图示，形象的展示光波的干涉机理，化抽象的光波为直观；

3.增强教学中的逻辑性，注重知识的构建过程；

➢学生情况分析

（一）思维特点

按皮亚杰的理论,高二学生正处在形式运算的思维阶段, 遵循从简单到复杂，从直观到抽象的认知规律，但是他们的抽象思维能力还不够强,常常会需要具体的表象或类比于相似的具体经验来支持思维过程。

（二）知识基础

学生已经学习了机械波的容,对机械波的干涉和波的叠加原理有一定认识。

（三）认知困难

但学生知识的迁移能力相对薄弱，且光的干涉机理比较抽象，加之对光干涉无本质的认识。

➢教学目标分析

（一）知识与技能

（1）知道光产生干涉的条件，知道光是一种波；

（2）知道光的干涉现象和干涉条纹的分布特点；

（3）知道路程差与明暗条纹之间的关系。

（二）过程与方法

（1）通过光的干涉与机械波干涉的类比，培养学生比较分析的能力和知识迁移的能力。

（三）情感、态度、价值观

（1）通过观察实验，培养学生实事的科学态度。

（2）通过了解氏双缝干涉实验，培养学生的物理学史情怀，增加对物理学的热爱。

教学重难点

重点：光的干涉特点和产生条件

重点：明暗条纹产生的原因

➢教学策略分析

一、教学方法

主要采用实验法、讲授法、并辅以提问法等教法，把教学过程设计成以激发学生兴趣的吹肥皂泡实验为切入点，以观察实验和已有知识为基础，以“为什么肥皂泡表面的条纹始怎么形成的？”等问题为主线的师生对话活动，（1）实验法

通过探究氏双缝实验，观察光干涉的特点，得出光是一种波；通过创新演示实验，利用丁达尔效应显现干涉通路，展示光干涉的空间性，进一步理解光的波动性；通过演示直观图示模拟波在空间P点的三种叠加情况（峰峰、谷谷、峰谷），理解光的干涉机理。

（2）讲授法

通过已熟悉的机械波干涉，迁移到光干涉问题的新情境中来，加强学生知识的迁移能力。

二、学法指导

在学法指导上，注重引导学生合作实验探究，观察思考，多自主讨论，重视分析归纳，使学生自主发现问题，解决问题，在获取新知识的同时提高合作意识，独立思考，易迁移，领会物理学的思想。

➢教学准备

教具：肥皂水、激光笔、双缝、支架、水槽、清水、牛奶、自制教具等。

多媒体：PPT、图片、图示模型、动画、视频等

●实验创新

本节课除去导入新课使用的趣味实验和双缝实验外，设计了两个实验。

实验1 传统的双缝干涉实验不能明显的展示干涉具有空间性，但通过往清水中加入牛奶，利用丁达尔效应显示干涉通路，进一步加深学生对光波动性的认识。

实验2 课本中光干涉的插图并没有让学生清晰的认识到干涉的机理，通过利用演示实验，制作两列波在空间某点P的三种叠加情况（波峰与波峰叠加、波谷与波谷叠加、波峰与波谷叠加），直观展示光波叠加的实际过程，让学生更好的理解明暗条纹产生的原因。

➢教学流程

➢教学过程设计

教学环节和教学容教师活动学生活动设计意图一、创设情境，引入课题：

介绍器材：肥皂水、塑料圈

演示实验：吹泡泡

二、创新演示实验展示空间干涉

1．学习物理学史，增强对物理学的热爱介绍以牛顿为代表的物理学家认为光是粒子性的，以惠更斯为代表的物理家提出了波动性及托马斯实验。

2.进行实验探究，观察实验现象

实验器材：绿色激光、双缝片、光屏

介绍实验装置，进行双缝干涉实验。提问：你在泡泡的表面

观察到了什么现象？

提问：泡泡表面的条纹

是如何形成的？

进入新课学习

一起简单回顾人类

对光的认识过程。

引导学生探究托氏

双缝干涉实验。

实验前提问①：你支持

谁的观点？

提问②：你在实验中观

察到了什么实验现象？

提问○3：能不能尝试着

去解释你所观察到的实

验现象？

引导学生观察实验

实验后提问○1:为什么

回答问题

回答两道光

以情激学、以

趣导学，激发

学生探究光干

涉的欲望。

通过物理学史

教育，增强学

生对物理学发

展的认识和加

强对物理学的

热爱。