(教学设计)第3章 5 波的干涉与衍射2023-2024学年新教材高中物理选择性必修第一册(教科版2019)

(教学设计)第3章5波的干涉与衍射2023-2024学年新教材高中物理选择性必修第一册(教科版2019)主备人备课成员教学内容本节课的教学内容来自于2023-2024学年新教材高中物理选择性必修第一册（教科版2019）第3章第5节“波的干涉与衍射”。本节内容主要包括两个部分：波的干涉和波的衍射。

1.波的干涉：主要介绍干涉现象的产生条件、干涉图样的特点以及双缝干涉实验。通过双缝干涉实验，引导学生理解干涉现象的本质，掌握干涉条纹的间距与波长的关系。

2.波的衍射：主要讲解衍射现象的产生条件、衍射图样的特点以及单缝衍射和圆孔衍射。通过观察单缝衍射和圆孔衍射实验，使学生了解衍射现象的本质，掌握衍射条纹的宽度与波长的关系。

在教学过程中，要注重引导学生通过实验观察波的干涉与衍射现象，培养学生的实验观察能力和物理思维能力。同时，结合生活实例，让学生了解波的干涉与衍射在科技和生产中的应用，提高学生的学习兴趣和实际运用能力。核心素养目标本节课旨在培养学生的物理核心素养，主要包括以下几个方面：

1.科学思维：通过观察和分析波的干涉与衍射实验，使学生掌握干涉和衍射现象的本质，培养学生的抽象思维和科学推理能力。

2.实验与探究：引导学生参与实验操作，观察实验现象，培养学生动手实验、观察现象、分析问题的能力。

3.科学态度与价值观：通过学习波的干涉与衍射在科技和生产中的应用，使学生认识到物理学的实用价值，培养学生的科学态度和价值观。

4.创新与迁移：引导学生运用所学的知识解决实际问题，培养学生的创新能力和知识迁移能力。重点难点及解决办法重点：

1.波的干涉现象的产生条件及干涉图样的特点。

2.波的衍射现象的产生条件及衍射图样的特点。

3.干涉与衍射现象的本质理解，以及干涉条纹和衍射条纹的宽度与波长的关系。

难点：

1.对干涉与衍射现象本质的理解。

2.干涉与衍射实验的操作和数据分析。

解决办法：

1.对于重点内容，通过引导学生参与实验观察，配合多媒体演示，让学生直观地理解干涉与衍射现象的产生条件和特点。

2.对于难点内容，可以通过以下方式解决：

a.利用实验装置，让学生亲自动手操作，观察实验现象，从而加深对干涉与衍射本质的理解。

b.在数据分析部分，引导学生运用所学知识，计算干涉条纹和衍射条纹的宽度，从而掌握条纹宽度与波长的关系。

c.针对学生的不同困惑，进行有针对性的讲解和辅导，帮助学生克服难点。学具准备多媒体课型新授课教法学法讲授法课时第一课时师生互动设计二次备课教学方法与手段教学方法：

1.实验法：通过引导学生参与波的干涉与衍射实验，让学生直观地观察和理解干涉与衍射现象，提高学生的实践操作能力。

2.讲授法：在实验前后，对干涉与衍射的原理、现象和应用进行讲解，帮助学生建立理论知识框架，为实验操作提供指导。

3.讨论法：组织学生进行小组讨论，分享实验观察结果，探讨干涉与衍射现象的本质，培养学生的合作交流能力。

教学手段：

1.多媒体设备：利用多媒体课件展示波的干涉与衍射的动画和图片，增强学生对实验现象的直观感受，提高教学效果。

2.教学软件：运用教学软件进行数据处理和分析，帮助学生更好地理解干涉条纹和衍射条纹的宽度与波长的关系。

3.网络资源：引入相关科技和生产领域的实例，通过网络资源让学生了解波的干涉与衍射的实际应用，拓宽学生的知识视野。教学过程设计1.导入环节（5分钟）

情境创设：通过展示生活中的干涉和衍射现象，如肥皂泡、音箱的扬声器等，激发学生的学习兴趣，并提出问题：“你们知道这些现象背后的原理是什么吗？”

学生回答后，教师总结并导入本节课的主题——波的干涉与衍射。

2.讲授新课（20分钟）

教师围绕干涉与衍射的产生条件、特点以及应用进行讲解，重点阐述干涉条纹和衍射条纹的宽度与波长的关系。

在讲解过程中，结合实验现象，让学生直观地理解干涉与衍射的本质。

3.师生互动环节（10分钟）

教师提出问题：“干涉与衍射现象在生活中有哪些应用？”

学生思考后，进行小组讨论，分享自己的观点和实例。

教师根据学生的回答，进行点评和总结，引导学生了解干涉与衍射的实际意义。

4.巩固练习（5分钟）

教师给出几个有关干涉与衍射的问题，要求学生现场解答。

学生独立思考后，分享自己的答案，教师进行点评和讲解。

5.课堂小结（5分钟）

教师对本节课的主要内容进行总结，强调干涉与衍射现象的本质和应用。

学生进行课堂笔记整理，巩固所学知识。

6.作业布置（5分钟）

教师布置一道有关干涉与衍射的课后习题，要求学生在课后完成。

学生领取作业，结束本节课的学习。

总计用时：45分钟

教学创新：在讲授新课时，采用问题驱动的教学方式，引导学生主动思考和探索；在师生互动环节，鼓励学生分享自己的观点和实例，提高学生的合作交流能力。同时，利用多媒体设备和实验装置，让学生直观地观察和理解干涉与衍射现象，提高教学效果。学生学习效果1.知识与技能：

-学生能够理解波的干涉与衍射的产生条件及其特点。

-学生能够掌握干涉条纹和衍射条纹的宽度与波长的关系。

-学生能够运用所学的知识解释生活中的一些干涉与衍射现象。

2.过程与方法：

-学生通过参与实验操作，培养观察现象、分析问题的能力。

-学生通过小组讨论，提高合作交流和解决问题的能力。

-学生通过独立解答问题，培养科学推理和自主学习的能力。

3.情感态度与价值观：

-学生对物理学科产生浓厚的兴趣，激发学习物理的积极性。

-学生认识到物理学在科技和生产中的实际应用，增强学习的实用性意识。

-学生在解决实际问题的过程中，培养责任感和使命感。

4.创新与迁移：

-学生能够将所学的干涉与衍射知识应用到其他相关领域，提高知识的迁移能力。

-学生在解答问题的过程中，培养创新思维和解决问题的能力。内容逻辑关系①波的干涉：

-知识点1：干涉现象的产生条件

-知识点2：双缝干涉实验及干涉条纹的特点

-知识点3：干涉条纹的间距与波长的关系

②波的衍射：

-知识点4：衍射现象的产生条件

-知识点5：单缝衍射和圆孔衍射实验及衍射条纹的特点

-知识点6：衍射条纹的宽度与波长的关系

③干涉与衍射的应用：

-知识点7：干涉与衍射在科技和生产中的应用实例

-知识点8：干涉与衍射现象的本质理解

-知识点9：实验操作和数据分析的方法和技巧

板书设计：

①波的干涉

-产生条件：两波源相干

-双缝干涉

-干涉条纹特点：等间距、对称、恒定

-干涉条纹间距Δx与波长λ的关系：Δx=λ

②波的衍射

-产生条件：波遇到障碍物或通过狭缝

-单缝衍射和圆孔衍射

-衍射条纹特点：圆对称、狭带状

-衍射条纹宽度与波长λ的关系：宽度与波长成正比

③干涉与衍射的应用

-干涉与衍射现象的本质：波的波动特性

-应用实例：光学仪器、声学、无线电波等

-实验操作和数据分析：观察现象、计算分析教学评价与反馈1.课堂表现：

-观察学生在课堂上的参与程度，如是否积极回答问题、参与讨论等。

-评估学生对波的干涉与衍射概念的理解程度，如能否正确描述干涉与衍射的产生条件和特点。

-评价学生在实验操作中的表现，如是否能够准确进行实验操作、观察并分析实验现象。

2.小组讨论成果展示：

-评估学生在小组讨论中的参与度，如是否积极参与讨论、提出自己的观点等。

-评价学生对干涉与衍射应用实例的掌握程度，如能否提出生活中的干涉与衍射现象实例，并进行简要解释。

3.随堂测试：

-设计一份关于波的干涉与衍射的随堂测试，包括选择题、填空题和简答题等题型。

-测试内容应涵盖干涉与衍射的产生条件、干涉条纹和衍射条纹的特点及应用等知识点。

-评估学生的测试成绩，了解学生对课堂所学知识的掌握情况。

4.作业完成情况：

-检查学生完成