《电磁波》教学设计
教学目标
1、通过熟悉生动的现实情景感知电磁波的真实存在,诱发学生学习电磁波的欲望。
2、通过分组、分层查阅资料认识电磁波,知道波长、频率和波速的关系,会用公式进行简单计算;实验探究了解电磁波的产生和传播,知道光是电磁波、电磁波可以在真空中传播及在真空中的传播速度,培养学生分析、归纳和概括的能力,在体验成功的同时激发学生探索物理新知的兴趣,和继续学习的愿望。
3、学而思则罔。充分让学生提问、质疑,培养学生的思辨能力。
4、了解电磁波的应用及对人类生活和社会发展的影响,体会物理与生活的密切联系,产生科学服务人类的意识。
学情分析
1、在以往的教学中,我曾在本校做过一次随机调查,绝大部分学生听说过电磁波,但极少有学生知道收音机、电视机、手机通过电磁波传递信息,说明学生对电磁波既熟悉而又陌生。所以本课开篇即通过熟悉的电磁波应用实例引出电磁波,撩开其神秘的面纱。
2、在调查的40位学生中,家有微波炉的只有4人,占10%,所以对于科学窗中的雷达、微波炉均采用阅读了解的方法处理,在引入时,还“兴师动众”搬来微波炉现场演示其工作,因为我的学生可能两三年内都不能使用微波炉,但他们不应该对微波炉一直处于“羞涩”状态。
3、由于初中学生对电磁波的知识知之甚少,再加之电磁学自成体系,不要求初中生系统掌握,所以本节的定位是了解与生活有关的常见知识,激发情趣,检阅学生解决问题,探索新知的能力,将课堂分层教学落到实处,学生学、学生说、学生问、实现自主学习。
教材分析及教学思路设想
教材分析
本课依据的是北师大教材第十五章第一节《电磁波》。这是学生继学习电学之后常识性的了解有关电磁学的基础知识,也是学生初中物理的最后一章,到高中后有关于“电磁波及其应用”的专题学习。本章通过介绍通信技术的基本知识,开拓学生的视野,扩大知识面,激发学生进一步学习物理的兴趣。本章属于介绍性的科普知识,要求学生对电磁波有基本的认识,了解电磁波的应用及发展,知识比较浅显,要求不高。第一节电磁波是本章的基础,它看不见,也摸不着,但客观存在,在生活中有着广泛的应用,是学生熟悉而又陌生的新事物。本节知识主要涉及三大块:认识电磁波,电磁波的产生和电磁波的传播,其中认识电磁波和电磁波的传播是本节的重点,本节的难点是电磁波的产生,按照教材的编排,电磁波的应用不属于本节的重点。但在处理中,我仍然从电磁波在日常生活中的应用入手,由熟悉到陌生,由生活到物理,最后以电磁波的应用承上启下,结束本课,从而由物理回到生活,所以我认为本节乃至本章知识蕴含了极强的人文价值,科学是伟大的,生活是如此美好,激发学生爱探索,爱生活的情趣。
教学思路
1、从实物到理论
关于电磁波,由于其不可触摸,即使教师说得再多,学生对它的认识也处于“只可意会不可言传”的模糊状态。鉴于此,一开课,即搬出微波炉,用生活的事实将电磁波“拉”到学生的身边,再由点到面,抛出电磁波在生产生活中的许多应用实例,一步步拉近电磁波与学生的距离,接着以“关于电磁波,大家想知道些什么?”而引发全文。
2、资源整合,从一步到两步
(1)、多版本整合。仔细阅读“北师大版”、“人教版”、“沪科版”三个版本的教材,关于电磁波这一节,各有特色。北师大版线条清楚、内容简单,最详细的是沪科版。在备课过程中,我汲取了各版本的优点,使本节内容更充实。
(2)、初、高中整合。沪科版教材中出现了很多高中物理讲解电磁波的图片,这既符合初高中衔接,也使学生对电磁波的学习更具层次感,避免了以往初中太简单,高中太难的现象。承接这一思路,在备课时,我参阅高中物理电磁波的教材,把其中的一部分教材作为探究素材给学生自主学习,一是希望学生对电磁波的学习从一步到两步,同时强化学生解决信息题的相关能力。
3、自主探究,从“坐着听”到“动中学”
本课主要采取学生分组探究、资源共享、自由提问的方式教学。在分组环节,考虑到学生学习能力的差异,根据学生的学习能力分配任务,真正做到让每个学生在探究中有事做、有能做的事做,在原有的认知基础上有所获,我想因材施教无外乎如此。
教学互动流程
一、导入
师:1、展示微波炉的现场工作场景
2、拨打班上一位学生的手机
3、多媒体观看收音机、电视机工作的视频
生:观看、思考
环节设计意图
用具体丰富的生活场景铺垫学生对电磁波的亲切感,激发学习的愿望
师:同学们知道它们是靠什么传递信息或加热食品的吗?[板书课题]
环节设计意图
从实物到理论
二、新课教学
1、一问激发千种想
师:关于电磁波同学们想知道些什么?
生:学生说
环节设计意图
了解需要、应需而教、灵活制教
2、梳理归类,探前准备
师生共同按照学生和教材实际将问题归为三类(详见教学资料链接1)
环节设计意图
让学生参与探究问题的准备过程,学会归纳和筛选
3、任务分配
师:将要探究的问题根据学生学习能力进行分组并作相应的要求
生:以小组为单位熟悉问题和器材,讨论方法
环节设计意图
明确任务、充分讨论,通过此过程让学生明白实验程序,培养学生的合作意识和思考能力
4、分组探究
师:全场巡视;对学习能力较弱的组给与个别的辅导和鼓励
生:用心阅读;动手实验;认真观察;收集信息
环节设计意图
让学生在参与过程中培养动手、动脑和提取信息的能力,学会与人合作
5、资源共享
师:作一个认真地听众;或引导、或拓展、或提问
生:发言或实验或板书
环节设计意图
在当小老师的过程中,学会分享、交流,并体验快乐
6、有问大家提
师:或提问或解答
生:或提问或解答
环节设计意图
教学主客体的转换,特别是教师,对于提不出的问题、想不到的问题要以“装着不懂”的身份反问学生,并促使学生思考、回答。这样一个平等参与、友好互助的氛围可大大增强学生的求知欲和表现力
7、阶段归纳
师:作一个认真地听众;或引导、或拓展、或提问
生:自由发言
环节设计意图
适时总结,将零乱、散落的知识串成线,理清知识脉络,这本身也是学习方法的培养,同时使学生更有成就感,为继续学习注入新的动力
8、电磁波的应用
师:多媒体展示
生:举例
环节设计意图
向往科学、热爱科学、热爱生活、辩证看待问题
9、结束本课,再提问题
师:提供进一步学习的资源,激发进一步学习的热情,表扬学生本节课的亮点并提出希望
生:通过今天的学习,我还想知道……
环节设计意图
问题——解决问题——问题。这样一个无限循环的过程正是我们不断进步的过程
板书设计
§15—1 电磁波
一、电磁波的产生 二、电磁波的描述 三、电磁波的传播
(各标题下的板书由各小组学生完成)
课堂教学资料链接
附件1:分组探究的具体安排
小组 |
探究问题 |
提供器材 |
完成人 |
1 |
电磁波的产生 |
收音机,台灯,手电筒 |
学习能力中等的学生 |
2 |
电磁波的描述:中波、短波、微波指的是什么?波长和频率的关系? |
教材和阅读材料一 |
学习能力较弱的学生 |
3 |
电磁波的传播:(1)电磁波能否在真空中传播?(2)、光波是不是电磁波? |
真空罩,闹钟,手机和阅读材料二 |
学习能力较好的学生 |
环节实施预设
1、光波是不是电磁波如果学生不能完成,留到后面教师提问,让学生根据波谱材料找答案,也可收到出其不意的效果。
2、对于公式c=λf的应用视当时学生状态灵活处理。
附件2:实验探究需要的阅读材料
阅读材料一:电磁波的描述
水波的涟漪,音乐的律动,光的缤纷色彩,这些不同的事物有共同之处吗?有。它们都是波动。
波长、频率和波速
小木棍上下振动时给平静的水面激起涟涟的水波。水波不停地向外传播着,它要用波长、频率和波速来描述。
在一列水波传播中,凸起的最高处,叫做波峰;凹下的最低处,叫做波谷。邻近的两个波峰(或波谷)的距离,叫做波长。在1s内有多少次波峰或波谷通过,波的频率就是多少。
水波不停地向远方传播,用来描述波传播快慢的物理量叫做波速。波速、波长、频率三者之间的关系是:
波速=波长×频率
对于电磁波,有同样的关系。如果用λ表示电磁波的波长,ƒ表示它的频率,那么,电磁波的波速c与λ、ƒ的关系是:c=λƒ
电磁波在真空中的速度c=3.00×108m/s
思考与讨论“频率与波长”
1、家用微波炉中使用的微波频率为2450Mhz。它的波长是多少?
2、某广播电台发射的电磁波的波长是500m。它的频率是多少?
阅读材料二:光波是不是电磁波
电磁波谱
电磁波的频率范围很广。无线电波、光波、X射线、γ射线,都是电磁波。其中,可以看见的光波——可见光,只是电磁波中的一小部分。按电磁波的波长或频率大小的顺序把它们排列成谱,叫做电磁波谱。如下图
电磁波是一个很大的家族。有的电磁波的波长很长,例如无线电波;有的电磁波的波长很短,例如X射线和γ射线。不同电磁波由于具有不同的频率(波长),才具有不同的特性。
无线电波
波长大于1mm(频率小于3000000MHz)的电磁波是无线电波。无线电波用于通信和广播。微波炉中使用的微波也是一种无线电波。
广播电台和电视台都有发射无线电波的设备,微波炉中的微波也是由它内部的微波发射设备——磁控管发射出来的。许多自然过程也辐射无线电波。天文学家用射电望远镜接收天体的辐射的无线电波,进行天体物理研究。
红外线
红外线是一种光波,它的波长比无线电波短,比可见光长。所有物体都会发射红外线。热物体的红外辐射比冷物体的的红外辐射强。我们看不见红外线,但能够感受它。当你在炉火旁感受到温暖时,你的皮肤正在接收红外线。
红外探测器能探测出物体的红外辐射,这是夜视仪器和红外摄影的基础。用灵敏的红外探测器吸收远处物体发出的红外线,然后用电子仪器对信号进行处理,可以显示被测物体的形状。这种技术是红外线遥感。利用红外线遥感可以在飞机或人造地球卫星上勘测地热、寻找水源、监视森林火情、预报风暴和寒潮。红外线遥感在军事上的应用也越来越重要。
大家谈:许多动物具有发达的红外感受器官,可以感受红外辐射,在夜间也可以看到物体。你知道哪些动物具有这方面的功能吗?
可见光
可见光的波长在700-400nm之间。阳光是由各种色光组成的。科学研究发现,不同颜色的光是波长(频率)范围不同的电磁波。
光的颜色 |
红 |
橙 |
黄 |
绿 |
蓝—靛 |
紫 |
真空中的波长λ/nm |
700-620 |
620-600 |
600-580 |
580-490 |
490-450 |
450-400 |
大气把阳光向四面八方散射,波长较短的光比波长较长的光容易散射。傍晚的太阳颜色发红,是因为傍晚的阳光在穿过厚厚的大气层时,蓝光、紫光大部分被散射掉了,剩下红光、橙光透过大气射入我们的眼睛。
光波进入眼睛,落在视网膜上。视网膜上覆盖着感光细胞。感光细胞有视锥细胞和视杆细胞两种,视锥细胞对不同波长的光有不同的响应,这样我们就能分辨颜色了。
附件3:学生可能提出的问题
1、为什么在电视机旁打手机电视信号回受到干扰?
2、为什么有的地方手机信号不好?
3、电磁波是怎样发射的?
4、电视机调台是什么意思?
5、电磁波的辐射是怎么回事?
专家点评
中考对本章的要求不高,考点也很少,所以许多教师在教授这类型课时多半走跑马观花,点到即止。但是本课的老师却在知识的延伸方面做了大胆的尝试,因为学生对这部分知识的渴望在老师看来是非常强烈的。
首先老师在备课时,翻阅了不同版本的初中教材,同时借鉴了人教社的高中教材,为教师给出的“一滴水”找到了“一桶水”的根基,使教师本人清楚了电磁波这一节在高中的延伸点,同时也发现,很多知识,初中可以在现有基础上向前迈一步,既不增加学生的负担,反能使学生的认识更清晰。这种将初、高中的衔接落实到每一节备课的做法是值得长期坚持的。
再看课堂实施环节,学生表现出的踊跃和热情非常的鼓舞人。学生思维活跃,发言积极。尽管课前教师对学生可能提出的问题作了许多预设,但学生仍然提出了很多意想不到的问题,这也说明在备课中老师应根据自己学习实际加大对课堂生存的问题的预设,增强备课的深度和宽度。同时在实施过程中,老师一定要学会做一名认真的听众,营造以学生为主的课堂,及时的把控课堂。
对于学生基础相对较弱的学生,如果要使本课的设计在一节课内能高效完成,今后在引入的简洁、提问的精炼及学困生困难的解决上都还需雕琢。
有想法的课总是教师收获最多的课;能把想法最大限度实施的课是感动最多的课;没有十全十美,但求更加完美。