(教学设计)第5章 第3节 光的衍射2023-2024学年新教材高中物理选择性必修第一册(鲁科版2019)

(教学设计)第5章第3节光的衍射2023-2024学年新教材高中物理选择性必修第一册(鲁科版2019)科目授课时间节次--年—月—日（星期——）第—节指导教师授课班级、授课课时授课题目（包括教材及章节名称）(教学设计)第5章第3节光的衍射2023-2024学年新教材高中物理选择性必修第一册(鲁科版2019)教学内容本节课的教学内容来源于2023-2024学年新教材高中物理选择性必修第一册（鲁科版2019）第5章的第3节“光的衍射”。本节主要内容包括：

1.光的衍射现象：介绍衍射的定义、条件及分类，让学生理解光遇到障碍物时产生的现象。

2.衍射现象的观察：通过实验观察光通过狭缝、圆形孔洞等障碍物时的衍射现象，引导学生掌握衍射现象的观察方法。

3.衍射现象的数学描述：介绍衍射的数学表达式，讲解单缝衍射、双缝衍射等衍射现象的数学计算方法。

4.衍射现象的应用：探讨衍射现象在生产、生活中的应用，激发学生学习兴趣。

5.衍射与干涉的比较：分析衍射与干涉的异同，提高学生对光学现象的认识。

结合学生实际情况，本节课将重点讲解光的衍射现象及其数学描述，引导学生通过实验观察和数学计算深入了解衍射现象。在教学过程中，注重培养学生的观察能力、动手能力和思维能力，提高他们对物理学科的兴趣和认识。核心素养目标本节课旨在通过光的衍射现象的学习，培养学生的科学探究能力、逻辑思维能力和创新意识，具体包括：

1.科学探究能力：通过观察实验，使学生掌握衍射现象的观察方法，培养学生的实验操作能力和问题解决能力。

2.逻辑思维能力：通过学习衍射的数学描述，提高学生的数学应用能力和逻辑推理能力，使学生能够运用所学知识分析和解决实际问题。

3.创新意识：引导学生从日常生活和生产实践中发现衍射现象的应用，激发学生的创新思维和科技意识，培养学生的综合素质。教学难点与重点1.教学重点：

（1）光的衍射现象：理解衍射的定义、条件及分类，掌握光遇到障碍物时产生的现象。

（2）衍射现象的观察：通过实验观察光通过狭缝、圆形孔洞等障碍物时的衍射现象，学会观察和描述衍射现象的方法。

（3）衍射现象的数学描述：掌握衍射的数学表达式，学会单缝衍射、双缝衍射等衍射现象的数学计算方法。

（4）衍射现象的应用：了解衍射现象在生产、生活中的应用，提高学生对物理学科的兴趣。

2.教学难点：

（1）衍射现象的数学描述：理解并掌握衍射的数学表达式，尤其是单缝衍射、双缝衍射等衍射现象的数学计算方法。

（2）衍射与干涉的比较：区分并理解衍射与干涉的异同，提高学生对光学现象的认识。

（3）实验操作：观察和描述衍射现象，需要学生具备一定的实验操作能力和观察能力。

针对以上难点，教师在教学过程中应举例讲解、引导学生动手实验，以突破难点，确保学生对核心知识的理解透彻。教学资源准备1.教材：确保每位学生都有《2023-2024学年新教材高中物理选择性必修第一册（鲁科版2019）》第5章的第3节“光的衍射”的相关内容。

2.辅助材料：准备与光的衍射相关的图片、图表、视频等多媒体资源，以便于学生更直观地理解衍射现象。

3.实验器材：准备狭缝、圆形孔洞等障碍物，以及相关的实验设备，确保实验器材的完整性和安全性，让学生能够顺利进行实验观察和操作。

4.教室布置：根据教学需要，布置教室环境，设置分组讨论区和实验操作台，以便于学生进行小组讨论和实验操作。教学过程课前准备：

确保每位学生都有《2023-2024学年新教材高中物理选择性必修第一册（鲁科版2019）》第5章的第3节“光的衍射”的相关内容。准备与光的衍射相关的图片、图表、视频等多媒体资源，以及狭缝、圆形孔洞等障碍物和相关的实验设备。

1.导入新课（5分钟）

同学们，上节课我们学习了光的干涉现象，这节课我们将学习光的另一种现象——衍射。衍射是光遇到障碍物时产生的一种现象，它在我们日常生活中无处不在。让我们一起探索光的衍射世界吧！

2.光的衍射现象（15分钟）

首先，我们来了解一下衍射的定义、条件及分类。衍射是光波遇到障碍物时，光波的波前发生弯曲并向障碍物内部传播的现象。衍射现象产生的条件有两个：一是光的波长必须比障碍物的大小大得多或相差不大；二是光的传播方向与障碍物的尺寸相比较不能太大。根据衍射现象的不同特点，可以分为三种类型：菲涅尔衍射、夫琅禾费衍射和圆孔衍射。

3.衍射现象的数学描述（20分钟）

观察完实验现象后，我们来学习一下衍射现象的数学描述。衍射现象的数学表达式有很多，其中比较常用的是夫琅禾费衍射公式。这个公式可以计算出在不同条件下光的衍射强度分布。通过这个公式，我们可以定量地分析衍射现象。

4.衍射现象的应用（15分钟）

学习了衍射的数学描述后，我们来探讨一下衍射现象在生产、生活中的应用。衍射现象在光学仪器、激光技术、光纤通信等领域有着广泛的应用。同学们可以举例说明一下你们在生活中见到的衍射现象应用，与大家分享一下。

5.衍射与干涉的比较（10分钟）

最后，我们来分析一下衍射与干涉的异同。衍射是光波遇到障碍物时产生的一种现象，而干涉是两束或多束光波相互叠加时产生的一种现象。衍射现象产生的条件是光的波长必须比障碍物的大小大得多或相差不大，而干涉现象的产生条件是两束或多束光波的相位差必须保持不变。通过这个比较，我们可以更好地理解光学现象。

6.小结与作业（5分钟）

本节课我们学习了光的衍射现象及其数学描述，了解了衍射现象在生产、生活中的应用，并分析了衍射与干涉的异同。同学们课后可以复习一下本节课的内容，并完成课后作业：一是巩固衍射的定义、条件及分类；二是熟练掌握单缝衍射和双缝衍射的数学计算方法；三是举例说明一下衍射现象在生活中的应用。学生学习效果1.理解并掌握光的衍射现象：学生们能够明确衍射的定义、条件及分类，了解光遇到障碍物时产生的现象。

2.掌握衍射现象的观察方法：学生们通过实验观察，学会如何观察和描述光通过狭缝、圆形孔洞等障碍物时的衍射现象。

3.运用数学描述衍射现象：学生们能够掌握衍射的数学表达式，并能够运用到实际问题中，如计算单缝衍射和双缝衍射的衍射强度分布。

4.了解衍射现象的应用：学生们能够了解衍射现象在生产、生活中的应用，提高对物理学科的兴趣和认识。

5.分析衍射与干涉的异同：学生们能够明确衍射与干涉的异同，提高对光学现象的认识和理解。

在课后，学生们应该能够独立完成课后作业，包括衍射的定义、条件及分类的复习，单缝衍射和双缝衍射的数学计算方法的练习，以及在生活中发现和分享衍射现象的应用实例。板书设计1.重点知识点：

-光的衍射现象

-衍射的定义、条件及分类

-衍射现象的观察方法

-衍射现象的数学描述

-衍射现象的应用

-衍射与干涉的异同

2.关键词：

-衍射

-波前

-菲涅尔衍射

-夫琅禾费衍射

-圆孔衍射

-衍射公式

-干涉

3.艺术性和趣味性：

-使用图示、图表和示意图来展示衍射现象，以直观地表示光波的传播和衍射过程。

-用颜色标注不同的衍射类型，如用红色表示夫琅禾费衍射，蓝色表示菲涅尔衍射等，增加板书的视觉效果。

-引入相关的物理学史和科学家故事，激发学生对物理学科的兴趣。

-设计一些衍射现象的互动游戏或小实验，让学生在课堂上参与进来，增加学习的趣味性。反思改进措施（一）教学特色创新

1.实验与理论相结合：在本节课中，我通过安排实验观察和理论讲解相结合的方式，让学生能够直观地理解光的衍射现象。这种教学方式能够提高学生的学习兴趣和动手能力，使他们在实践中掌握知识。

2.引入多媒体资源：在教学中，我使用了图片、图表和视频等多媒体资源，以生动形象的方式展示衍射现象，帮助学生更好地理解抽象的概念。这种方法能够提高学生的学习效果，增强他们对物理学科的兴趣。

（二）存在主要问题

1.实验操作困难：在进行衍射实验时，部分学生对于实验设备的操作不够熟悉，导致实验结果不理想。这表明我在实验前的准备工作不够充分，对学生的实验操作指导不够细致。

2.学生参与度不高：在课堂讨论和互动环节，部分学生表现出较低的参与度，对于衍射现象的应用和与干涉的比较缺乏深入的理解和思考。这可能是因为我在课堂上的提问和讨论方式不够吸引学生，没有充分激发他们的学习兴趣。

（三）改进措施

1.加强实验操作指导：为了避免实验操作困难，我将在今后的教学中，提