量子世界教學設計

第二節 量子世界（2個課時）
                  
【教材分析】
本節為《普通高中物理課程標準》共同必修模塊“物理2”中第六章第2節的內容。本節“量子世界”從熱輻射的規律入手，提示經典物理學理論與實驗結果的嚴重背離，闡述普朗克的“量子假說”，初步認識玻爾理論的重要意義，同時讓學生認識光的粒子性和波動性。通過實例，初步了解微觀世界的量子化現象。
【學情分析】
本節學習內容是學生已通過一年的物理學習的最后一節內容，可能會出現學習不夠重視、不夠認真的局面。關鍵是本節內容也比較抽象，相關知識網又沒有建立，所以本節內容的講述和學習可能會流于形式。為了讓學生引起興趣，所以必須補充一些科學發展史。
【教學目標】
1、知識與技能目標
初步了解普朗克“量子假說”的背景，體會經典力學的局限性。知道普朗克“量子假說”的主要內容。
初步了解愛因斯坦“光量子說”的含義，了解光的微粒說與波動說之爭，知道光具有波粒二象性。
2、過程與方法目標
認識到發展問題和提出問題的意義，認識到在科學理論建立過程中猜想和假設的重要性，以及科學爭論和自由爭鳴對科學發展所起的作用，培養學生的質疑能力和相像能力。
能嘗試運用物理原理和研究方法解決一些相關的實際問題，培養解決實際問題的能力。
3、情感態度與價值觀目標
領略到自然界的奇妙與和諧，發展學生對科學的發奇心與求知欲。體會辯論和質疑在科學研究中所起的積極作用。
養成敢于發表自己觀點，既堅持原則又尊重他人的良好習慣。培養有根據的懷疑精神和批判意識，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以及判斷大眾傳媒等有關信息是否科學的意識。
【重點難點】
教學重點：初步建立量子化的概念。
教學難點：物質的波粒二象性概念。
【教學方法】
通過自主學習和交流討論的方式、上網查閱有關資料、教師講授法結合。
【教學建議】
1.本節從世紀之交經典物理學無法解釋“黑體輻射實驗”的“紫外災難”，引出普朗克的“量子假說”產生的歷史背景，體會物理問題的研究往往是從模型的建立和假說入手。教學中可讓學生通過自主學習和交流討論的方式，完成對學習過程的體驗。
2.認識科學問題的研究總是經歷：提出問題→猜想假設→實踐論證→修改理論……最終提示自然規律的過程。
3.關于光的波動性、粒子性及量子理論初步等內容的教學，應強調科學真理發現的道路并不平坦，需要一個漫長的過程；學習中應認真體會辯論和質疑在科學研究中所起的積極作用，通過典型的實例讓學生充分認識量子理論的發展如何推動現代科學技術的迅猛發展，理解科學對技術發展的促進作用。
4.教學中要充分利用物理學史知識，圍繞核心問題、展開師生之間的交流互動。教師不要局限于教材，可以根據學生的實際情況，做到用教材而不是教教材。充分利用多煤體教學手段，提高學生學習的興趣和學習效率。
5.由于本節知識帶有科普性質，所以無論是補充的內容還是原來課本的內容，都不宜也不可能講得很深，盡可能把抽象問題形象化，能達到學生有一定的繼續學習的興趣即可。
【教學過程】
1. 讓學生閱讀全文，允許學生互相討論交流，并提出問題。（約20分鐘）