“光電效應光子”教學設計

【教材】全日制普通高級中學教科書·物理第三冊（必修加選修）第二十二章第一節。

【教學時間】一課時。

【教學目標】

1.知識與技能

●了解并識別光電效應現象。

●能表述光電效應現象的規律。

●了解光子的概念，會用光子說解釋光電效應現象的規律。

●理解光電效應方程。

●粗略了解光電效應研究史實。

2.過程與方法

●觀察赫茲實驗中的放電現象，體驗發現的過程。

●經歷“探究光電效應規律”的過程，獲得探究活動的體驗。

●嘗試發現波動理論面對光電效應規律遇到的困難。

●領略“觀察、實驗──提出假說──實驗驗證──新的假說……”的物理學研究方法。

3.情感態度與價值觀

●體驗探究自然規律的艱辛與喜悅。

●陶冶崇尚科學、仰慕科學家，欣賞物理學的奇妙與和諧的情愫。

●學習科學家敢于堅持真理、勇于創新和實事求是的科學態度和科學精神，培養判斷有關信息是否科學的意識。

【教學用具】

1.實驗裝置　赫茲實驗裝置；光電效應現象演示裝置。

2.多媒體課件；資料文字；赫茲實驗裝置示意動畫；研究光電效應實驗示意動畫；光電效應的波動說描述與光子說描述動畫；密立根證實光電方程實驗示意動畫；普朗克、愛因斯坦、密立根資料圖片動畫；

【設計理念】本課教材蘊含著十分豐富的教學內容：在知識方面，本課作為后牛頓物理兩大支柱之一──量子理論的入門，涉及量子物理最基礎的內容，同時，還有著厚重的物理學科文化積淀，有物理學史、科學方法、辯證唯物主義思想、創新意識等人文精神教育的題材。教材在知識陳述上較為淺顯直接，而關于這些知識的“背景”，則是相當豐滿、承賦人文，為實施“科學的人文教育價值”提供了很大的空間。基于教材特點，本--“以人為本”，突出從赫茲發現光電效應，勒納德研究光電效應規律，愛因斯坦提出光子說解釋光電效應規律，到密立根實驗驗證光電效應方程，物理學家們上下求索三十年的歷程，在讓學生學到量子論基礎知識與基本技能、發展微觀思維方法的同時，獲得物理課程文化的浸潤與陶冶，體現物理教育在個性品質、好奇求知、質疑創新、科學美及責任心等方面的價值導向。

本課總體設計思想是：課堂教學以光電效應三十年精彩歷程為線索，通過充分展示圍繞“光電效應”所發生的發現現象、研究規律、提出假說、實驗驗證這樣一個科學發現過程，在科學過程展示中推出學科知識，滲透科學思想方法，借助多媒體課件播放、實驗裝置重現現象及教師解說，著力于撼動青年學生崇尚科學的情感，弘揚深厚的物理課程文化。

【教學過程】全課以下列四個標題作引導，按歷史的發展順序展開教學活動。

（動畫顯示課題后，教師引入主題）

引入　本課要學習的光電效應，在量子理論的發展中有著特殊的意義。人類對光的本性的認識，到麥克斯韋提出光是一種電磁波，光的波動說似乎已完美無缺了。然而，就是在證實電磁波存在的過程中，人們發現了光具有粒子性的重大事實，這就是光電效應現象。光電效應及其規律的研究，使人類對物質世界的觀念發生了變革：大自然在微觀層次上是不連續的，即“量子化”的，而不是牛頓物理假設的在一切層次上都是連續的！光電效應最先由赫茲發現，他的學生勒納德對光電效應的研究卓有成效并獲19xx年諾貝爾物理學獎，愛因斯坦提出光子論從理論上成功解決了光電效應面臨的難題并因此獲1921年諾貝爾物理學獎，美國物理學家密立根通過精確實驗證實了愛因斯坦的理論，并獲1923年諾貝爾物理學獎。光電效應的科學之光經眾多物理學家前赴后繼，三十年努力求索，在物理學史上成為絢麗奪目的篇章。讓我們翻開這炫目的一頁，沐浴科學的陽光吧！