三明治教学法

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一、通过实验加深对光的量子性的认识； 并通过实验看你能总结出几条光电效应基 本实验事实。
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二、验证爱因斯坦方程，并测量普朗克常 数以及阴极材料的“红限”频率。
入射光
AFra Baidu bibliotek
光电管 K
GA
V
图2 U——I特性曲线
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图1光电效应实验装置示意图
反向遏止电压US 的物理意义是：当在光电 管两端所加的反向电压为 US 时，则逸出金 属电极K后具有最大动能的电子也不能到 2 达阳极A，此时 eU S 1 mVmax 2
随后10年，密立根以卓越的研究方法和精湛 的实验技术证实了爱因斯坦方程的正确性， 为确立光量子论的地位做出了重要贡献。 • 爱因斯坦（Albert Einstein, 1879-1955），因发现了 光电效应的规律，获得了1921年度的诺贝尔物理学奖。 • 密立根（Robert Andrews Millikan,1868-1953)因对基 本电荷和光电效应的研究，获得了1923年度的诺贝尔物理 学奖。
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对于光电效应的实验事实，经典的波动
• 理论无法给出圆满的解释。 • 1905年爱因斯坦受普朗克量子假设的启 • 发，提出了光量子假说。根据光量子假说及 • 勒纳得的实验，爱因斯坦在其著名的论文 • 《关于光的产生和转化的一个试探性观点》中给出了著名 的光电效应方程，并成功地解释了光电效应的各条实验规 律。 • 然而，爱因斯坦的光量子假说和光电效应方程并没有 立即得到人们的承认，原因是经典的电磁理论的传统观念 束缚了人们的思想，同时这个假说未获得全面的验证。
E组
F组
E-1
F-1
E-2
F-2
E-3
F-3
E-4
F-4
E-5
F-5
E-6
F-6
E问题
F问题
各组的发言代表，集中汇报
Step 3：解决问题的金鱼缸（15—20min）
A1,B2,C3,D4,E5,F6
运用所学知识解决实际问题—实践
Step 3：集中解决问题（15—20min）
编号 A B C D E F 1 A-1 B-1 C-1 D-1 E-1 F-1 2 A-2 B-2 C-2 D-2 E-2 F-2 3 A-3 B-3 C-3 D-3 E-3 F-3 4 A-4 B-4 C-4 D-4 E-4 F-4 5 A-5 B-5 C-5 D-5 E-5 F-5 6 A-6 B-6 C-6 D-6 E-6 F-6
• 你知道物理学家爱因斯坦是因什么获得诺贝尔奖， 美国实验物理学家密利根是做什么实验获得诺贝 尔奖的？
• 光电效应现象：由德国物理学家赫兹 • （ Heinrich Rudolf Hertz，1857——1894) • 在1886年底，做电磁波实验时意外发现。 • 随后成了19世纪末物理学中的一个非常 活跃的研究课题。在以后10年中，各国科学 家对此发表的论文近百篇。总结出了光电效 应的四点基本实验事实：
“三明治”教学法
于海琴 华中科技大学教科院 1055643524@qq.com
sandwich教学法
对理论学习和实践学习相结合的一种形象比喻
“三明治”教学的概貌
1.最早是在英国提出来的：（1+2+1；2+1+1） 实践+学习+再实践， 学习+实践+再学习 2.主要应用于工科、医科（在英国主要是商学 院、工学院、职业学校，后来德国海德堡大学 医学院 ） 3.微观的三明治教学法，主要指一种课堂组织 方法
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第一次讨论（20分）
A组 B组 A1 B1 A2 B2 A3 B3 A4 B4 A5 B5 A6 B6 A问题 B问题
C组
C1
C2
C3
C4
C5
C6
C问题
第二次讨论（10分）
• 交叉学习介绍各自方案
一组 二组 三组 A1 B1 C1 A2 B2 C2 B3 C3 A3 B4 C4 A4 C5 A5 B5 C6 A6 B6 A问题 B问题 C问题
E-5
F-5
E-6
F-6
E问题
F问题
收集其他组意见
Step 3 集中汇报：（全班交流学习)
A组 B组 C组 D组 A-1 B-1 C-1 D-1 A-2 B-2 C-2 D-2 A-3 B-3 C-3 D-3 A-4 B-4 C-4 D-4 A-5 B-5 C-5 D-5 A-6 B-6 C-6 D-6 A问题 B问题 C问题 D问题
• 爱因斯坦光电效应方程
1 2 h mV max W 2
• 普朗克常数h及“红限”频率 的测量
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e US h( 0 )
关系曲线
根据原理及实验仪器使用指导手册 • A、 制定用零电流法测量普朗克常数 h 、 “红限”频率 具体步骤。 • B、 制定测量光电管的伏安特性曲线（I—U 曲线）具体步骤。 • C、制定验证光电管的饱和光电流 与入射光强 的 正比关系具体步骤。
总结与反馈（5分钟）
• 教师可就讨论的某些问题发表自己的看法， 一时解决不了的可提出一些建议。
• 提出数据处理要求： 1、各内容作图、 2、用作图法和最小二乘法处理数据，得出h 和 ，与公认值比较、 3、各内容结论及分析。
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• 1、光电效应的实验规律是什么？ • 2、经典的波动理论是如何解释光电效应的各条实 验规律? • 3、爱因斯坦光量子假说的内容是什么？它是如何 解释光电效应的各条实验规律? • 4、密立根验证爱因斯坦光电效应方程的主要实验 思想是什么？ • 拓展问题：1、试根据光电效应原理设计一定性演 示光电效应现象的实验装置。 • 2、试列举几个根据光电效应原理制作的器件的应 用例子。
7.针对两个家庭的不同特点，应如何与孩子交流、交 往？如何打开孩子心中的“那扇门”？
Step 2：第一次分组讨论（15—20min ）
按A B C D E F分组，讨论各组问题
A组 A-1 A-2 A-3 A-4 A-5 A-6 A问题
B组
C组
B-1
C-1
B-2
C-2
B-3
C-3
B-4
C-4
B-5
• 时间安排（90分钟）
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1.教师开场白：
5分钟
2.学生分组讨论： 3.学生交叉学习：
15分钟 15分钟
4.学生汇报： 15分钟 5.教师引导、总结： 25分钟 6.金鱼缸讨论： 10分钟 7.总结与反馈： 5分钟
举例
题
：Step
1电影“小孩不坏2 ”课堂讨论问
A. 两个家庭的孩子，主导性需求分别是什么？相同之处是什么？ 不同之处是什么？ B. 两个家庭中，亲子关系的类型、特征是什么？（民主型、独 裁型、放任型、溺爱/包办型） C.“黄碟事件”步步升级、转化的过程中，有重大影响的人物与 事件分别是： ① ——② ——③——④加入混帮群体，头子威逼利诱 ⑤ 作案，太婆谅解 D.孩子的攻击性是被激发的？还是自发的？ E.两个高中男孩，加入混帮群体，满足了什么需求？完全是 威 逼利诱的结果吗？ F.从贯穿“黄碟事件”始末的亲子对话来看，父母最初认为孩子 的需求是什么？后来明白了，是什么？
6.培养表达能力及沟通能力：交叉学习训练学生沟通 能力、倾听技巧、自我表达能力以及与他人合作能力 7.调动多种学习途径：听、说、总结、汇报
Sandwich的不足
1.问题探讨局限不深入：时间/地点限制，文 献搜索受限，问题涉及面较窄、肤浅
2.短时记忆好，长时记忆差 3.需要与讲授法等互补
三明治教学案例（一）：光电效应实验 • 主题：光电效应实验 • 对象：二年级上 • 人数：18人，分三组 • 时间：3小时（180分）
“三明治”教学的基本思想
• 理论学习与实践问题解决相结合 • 教师少讲、学生多学 （less teaching more learning） • 合作学习（相互倾听、沟通、表达） • 遵循 “知识的社会建构性” （information +interruption）
“三明治”教学法的课堂应 用
1.流程
运用所学知识解决实际问题—实践
“三明治”教学法的特点
•灌输式教学：
•教师主导 •被动学习 •记忆知识 •评价单一
• 三明治教学：
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“三明治”教学法的优势
1.以学生为中心，教师引导 2.自主学习：调动学生学习积极性，围绕问题的学习 3.合作学习：讨论-分享，集中-分散；组合-交叉 5.培养分析问题、解决问题技能：问题导向学习；理 论学习-实践问题解决
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1、开场白（10~15分） 2、学生分组讨论（20分） 3、学生交叉学习（10分） 4、学生汇报（10分） 5、教师点评（总结）（10分） 6、学生实验（100分） 7、金鱼缸讨论（10分） 8、总结与反馈（5分）
开场白(15分钟）
• 你知道数码相机关键芯片CCD及其他光电器件如 光敏管、光敏电阻、光敏二极管、光敏三极管、 光电池等的应用原理吗？ • 你知道19世纪末在物理学晴朗天空中飘起的乌云 是怎样导致量子力学的诞生吗？
C-5
B-6
C-6
B问题
C问题
D组
E组
D-1
E-1
D-2
E-2
D-3
E-3
D-4
E-4
D-5
E-5
D-6
E-6
D问题
E问题
F组
F-1
F-2
F-3
F-4
F-5
F-6
F问题
组内充分交流：你、我是怎么想的？
Step 2：第二次分组讨论（15—20min）
按A B C D E F分组，汇报各组讨论结果(交叉学习)
1组 A-1 B-1 C-1 D-1
2组 A-2 B-2 C-2 D-2
3组 A-3 B-3 C-3 D-3
4组 A-4 B-4 C-4 D-4
5组 A-5 B-5 C-5 D-5
6组 A-6 B-6 C-6 D-6
汇报 A问题 B问题 C问题 D问题
E-1
F-1
E-2
F-2
E-3
F-3
E-4
F-4
光电效应的基本实验事实：
• 1、饱和光电流 的大小与入射光的强度成比。 • 2、实验得出光电子的初动能与入射光的强 度无关，而只与入射光的频率有关。 • 3、光电效应存在一个阈频率，当入射光的 0 频率 时，不论光的强度如何强都 没有光电子产生。 • 4、光电效应是瞬时效应，只要照射光的频 率大于 ，一经光线照射，立刻产生光电子， 响应时间为109 s 。
学生汇报各自方案（10分）
• 其他学生此时应大致了解三个实验内容的 具体做法了
教师点评（10分）
• 完善方案，再次提醒注意事项。
• 学生对此次实验具体做法有较完整了解。
学生进行实验（100分钟）
• 同组在实验中可互相讨论学习。
• 教师巡视，发现问题。
金鱼缸讨论（10-15分钟）
• 讨论各自在实验中碰到的问题，找出原因， 提出解决方案。 • 老师也可以提出一些学生没注意的问题讨 论 如：不同的光强下为什么测得的反向截止电 压会有不同，甚至还有正值
2.特点 3.应用举例
“三明治”教学法流程
step1
呈现教学目标
组织课堂 布置任务 （提出一个核 心议题）
step2
分组学习 交叉学习 （独立学习、组 内学习、组间学 习）
step3
集中汇报 教师引导 解决问题： （全班交流学 习）
step4
总结与应用 反馈与反思 （回归教学 目标）
“三明治”教学法流程
• 学生做实验报告
（学生的再一次自己学习过程）
• 教师批改报告并发给学生
（老师的再一次引领过程）
谢谢聆听！ 欢迎交流。。。。
于海琴 华中科技大学教科院 1055643524@qq.com