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1、资源信息表标 题第十一章 C 学习包电磁波关键词学习包 电磁波 电磁波谱 电磁波波长、频率和波速关系描 述本教学设计包括：一、教学任务分析二、教学目标三、教学重点和难点四、教学资源五、教学设计思路六、教学流程七、教学案例学 科高中物理二年级 第二册 第十一章 C 节语 种汉语媒体格式.doc学习者学生资源类型文本类素材课程类型高中基础型课程作 者蔡钢单 位华东师范大学附属东昌中学地 址上海市浦东新区栖霞路34号E 第十一章 C 学习包电磁波执教：华东师范大学附属东昌中学 蔡钢一、教学任务分析学习包中电磁波的概念和性质，电磁波的发射、传播和接收，电磁波谱，电磁波的应用等知识，是前面所学的电磁学、
2、机械振动和机械波等知识的继续，并与下一章要学的光的本性一章的知识相联系。本节的基本概念比较抽象，在教学过程中只做定性的介绍，不作深刻的阐述。重点放在对科学探究过程的实践、科学方法的运用和相关知识的灵活应用上。学习本节内容所需准备的知识和技能主要有：（1）机械振动和机械波播相关知识；（2）电磁学相关知识；（3）DIS微电流传感器的使用。将“电磁波”内容分成若干个子课题，学生分组，并认领探究的课题。通过子课题1，了解电磁波的形成与传播；通过子课题2，重点探究电磁波的基本性质；通过子课题3，介绍电磁波谱；通过子课题4，了解电磁波的应用、危害和防护。电磁波对人类文明和社会进步有重大的作用，同时也对人类
3、生存环境造成了不利的影响。在中学物理课程中引入此内容的学习，既富有时代性，又具有非常重要的现实意义。通过对这些内容的探究学习，将会激发学生对现代物理知识和科学的兴趣，增强将科学服务于人类的社会责任感和使命感。本节内容采用学习包的形式编写，以问题为载体，以学生的动手实践、自主探索、合作交流为主要的学习方式。通过合作学习、建立“个人小组全班”、“学生教师学生”三维一体的动态过程，共享“集体思维的成果”，然后通过“学生分组”、“小组合作”、“师生合作”解决有关问题。二、教学目标1、知识与技能（1）知道麦克斯韦的电磁场理论及其预言。（2）知道电磁波的概念及其形成与传播过程。（3）知道赫兹实验及其意义。
4、（4）知道电磁波波长、频率和波速关系，知道电磁波在真空中的传播速度和基本特点。（5）初步学会用实验演示电磁波的发射、传播和接收。（6）学会用小实验，探究电磁波的基本性质。（7）知道电磁波谱。（8）知道电磁波在生产、生活中的应用、危害和防护。2、过程与方法（1）通过变演示实验为学生实验，感受观察、分析和动手实践能力的方法。（2）通过电磁波发现过程的物理学史介绍，感受科学发展的一般过程和方法。3、情感、态度与价值观（1）根据子课题研究内容，通过小组成员间明确各自担任的角色和任务，在探究的过程，体验具体分工、合作的愉悦和经验，形成乐于与人合作，并善于与人合作的良好氛围。（2）通过自主学习、交流讨论，
5、实验展示、创新小实验交流，激发探究电磁波性质的兴趣，提高自主探究、归纳总结及大胆创新的能力。（3）通过了解电磁波在生产、生活中的应用，激发对现代物理知识的兴趣，增强将科学服务于人类的社会责任感和使命感。三、教学重点和难点重点：（1）电磁波的概念和电磁波的基本性质。（2）电磁波波长、频率和波速关系。（3）电磁波谱。（4）电磁波的应用、危害和防护。难点：麦克斯韦的电磁场理论。四、教学资源1、器材：（1）电磁波发射和接收的实验：莱顿瓶，电磁波的发射和接收装置。（2）DIS实验电磁波发射与屏蔽：剃须刀等电磁波信号源，DIS（微电流传感器，数据采集器，计算机等）等。（3）电磁波小实验展示：1、电磁波的发
6、射和接收：手机，无绳电话等；2、电磁波的反射：各种电器的遥控器（比如教室投影仪的遥控器，彩电的遥控器等）；3、电磁波的屏蔽：半导体收音机等，金属饭盒（金属圆筒等容器）；4、电磁波的干扰：半导体收音机，手机等；5、紫外线的应用：小型验钞机，紫外线消毒柜等。6、微波的热效应：微波炉，西红柿，鸡蛋等；7、过度微波对动、植物照射的影响：微波炉，绿豆苗，鱼眼睛等。7、红外线的应用：红外线取暖器，红外线测温等。（4）其他所需器材。2、Internet网络、图书资料等。3、课件：自制课件、Flash动画等。4、录像：有关电磁波的视频资料。五、教学设计思路本设计的内容主要包括四个方面：一电磁波的形成与传播；二
7、是电磁波的基本性质；三是电磁波谱；四是电磁波的应用、危害和防护。本设计的基本思路是：学生分组，在教师的指导下根据总课题“电磁波”提出系列性问题或子课题，然后通过自主学习、查找资料、交流讨论、探究实验解决问题，最后进行小结、交流和评价。本设计要突出的重点是：电磁波的概念，电磁波的基本性质，电磁波谱，电磁波的应用、危害和防护。方法是：通过子课题1的研究，了解电磁场理论、电磁波的形成与传播、电磁波的发展史等；通过子课题2的研究，运用生活中的器材，DIS微电流传感器等研究电磁波的基本性质；通过子课题3的研究，了解不同频率（波长）的电磁波的物理特性和用途；通过子课题4的研究，了解电磁波对人类文明和社会进
8、步所起的作用及其危害和防护，增强环境保护意识。本设计要突破的难点是：麦克斯韦的电磁场理论。方法是：将内容定位在定性了解的层面上；利用多媒体并通过flash课件，模拟变化的电场和变化的磁场产生和传播过程，变抽象为形象。本设计重视培养学生获取、搜集、处理、表达信息的能力以及实验探究，创造发明的能力。完成本设计的教学任务需23课时。六、教学流程1、教学流程图情景提出问题活动VII拓展延伸关注发展活动V课内汇报成果，交流心得，师生点评活动VI课外反思，小结，完成思考与练习活动I课内听介绍，看表演，提问题活动II课外学生分组，搜集资料，设计实验方案活动III课内交流实验设计方案，实验探究活动IV课外完成
9、实验报告，回答相关问题2、流程图说明情景 提出问题课内通过录像、课件、演示实验创设情景，指出电磁波不仅对人类文明和社会进步有重大的作用，同时也对人类生存环境造成了不利的影响，激发学生的兴趣和探究欲望。活动I 、活动II 分组、确定课题课内听介绍，看表演，提问题。课外通过对学生进行分组、确定子课题及研究内容、明确角色和任务分工。利用网络资源和书籍资料，设计实验方案，制定课题计划书和进度表。 活动III、活动IV 实验探究课内通过小组内部交流设计方案，实验探究电磁波的基本性质。课外继续实验探究并完成实验报告，并将搜集到的资料汇总、分析、整合，初步做成ppt、网页、作品等形式，并回答相关问题。活动V
10、、活动VI 成果交流课内通过学生分组展示和交流研究成果，由教师和学生组成的课题评审团可以用投票的方式对各组成果进行评议，根据成果交流情况评出各奖项，进行表彰和鼓励，点评并提出改进意见。课外，让学生反思学习学习包的过程，做好小结，完成思考与练习。活动VII 拓展延伸、关注发展介绍几个电磁波网站的地址，激发学生探究电磁波的兴趣，增强将科学服务于人类的社会责任感和使命感。3、教学主要环节 本设计可以分为三个主要教学环节：第一环节，课前。通过问题探讨、自由组合、资料收集、实验探究、对研究的初步成果进行归纳整理，并制作成课件。第二环节，课中。学生对制作的作品与研究的成果进行展示、汇报和交流，教师总结评价
11、，实例分析，并作适当的拓展延伸。第三环节，课后。学生在课后小结学习包的学习情况，完成课题研究结题报告。七、教学案例（一）问题探讨1、学生方面所做的准备：l 学生分组：以自愿组合为主，每68人分为一组，每组由一位组长负责。l 角色和任务分工：根据自身的特点，自主选择和承担对应子课题的各项任务。每一位同学必须要参与其中的一项任务，不参与的不给分，每组可设资料收集员，整理员、实验员、课件制作员、展示员，组长（兼）等。总负责人由课代表担任，负责组织、协调和交流汇报会主持工作。l 课题选题：包括教师指定选题和学生自主选题。教师可根据学生的知识水平和研究能力，可以提供一系列可操作的课题供学生选择，也可以由
12、学生自主选择有兴趣、能操作的课题，然后填写选题意向表。其他课题需由指导老师主持开题评审会对学生课题研究方案进行评审。2、教师方面所做的准备l 创设学习的情境：从本节课的生活背景出发，激发学生学习“电磁波”的兴趣。l 编写课前导学：学生自主学习应考虑时间的合理性，高中生课后作业较多，为了让学生有宽裕的课前自主时间，开展研究性学习。教师应根据具体要求，编写了“课前导学”，在“课前导学”中为学生提供了学法指导，针对所学内容，提供一些相关的学习方法让学生参考，重在引导学生围绕重点、难点展开思考，发现疑点，提高学习效率。l 教师搜集选题意向表：按照学生的意向分组，最后宣布分组名单。l 成立课题评审团：由
13、每个课题组的一名代表和指导老师组成评审团，一方面对学生开题报告进行评审，另一方面以投票方式对各组交流展示的成果进行评议。根据成果交流情况评出各奖项，进行表彰和鼓励，点评并提出改进意见。l 评价方式：评价分为小组自主活动表现、小组班级交流表现、个人参与活动表现三大块，从教师评价、学生评价和自我评价三个方面进行。l小组自主活动的表现。包括小组的活动报告，自主活动的步骤安排，有关活动感受的文章，成果照片，考考其他组的思考题及参考答案的设计等等。小组的凝聚力，即小组成员的主人翁意识。2小组班级交流的表现。小组代表的发挥，包括代表之间的配合默契程度，表达的感染力。回答其他小组的思考题、参与现场竞争的能力
14、。3个人参与活动表现。由自我评价和小组成员的评价组成。（二）实践探究l 各课题组制定研究方案，自主开展研究活动。学生可以到阅览室、图书馆或通过上网查阅电磁波的相关资料。也可以实验探究电磁波的基本性质。还可以利用电磁波的相关知识，进行小制作，小改造和小发明等。甚至可以走到校外，进行有关电磁波应用的社会调查研究。l 以课题组为单位，归纳整理收集到的信息资料，将研究结果以word，Powerpoint、flash、网页、作品等形式加以总结，便于小结交流。（三）交流小结1、 学生分组交流各自课题的研究结果（以下课题供参考）l 子课题1：电磁波的形成与传播，包括1） 麦克斯韦的电磁场理论及电磁波的形成与
15、传播：英国物理学家麦克斯韦指出：不均匀变化的电场周围会产生不均匀变化的磁场，而不均匀变化的磁场周围又会产生不均匀变化的电场，从而形成了一个不可分割的统一体，并从发生区域向周围空间传播就形成了电磁波。电磁波的传播速度与光速相等。光也是一种电磁波。2） 电磁波发射与接收的演示实验：莱顿瓶是在玻璃圆筒的内外壁都粘上一层银箔，构成一个电容器，能聚集大量电荷。而与莱顿瓶的内外层银箔相连接的是两根金属棒，构成一个矩形线框。在图中当莱顿瓶A被充电达一定值后，金属球间会出现电火花放电，同时向周围空间发射电磁波。这时移动莱顿瓶B矩形线框中的带有氖管的金属滑杆，使A、B两矩形框大小相同时，B就会接收到A发射的电磁波能量而导致氖管发光。实验表明：A和B这两个电路之间没有导线相连，B的能量显然是A通过电磁波传播过来的。 3） 赫兹实验及其意义：1888年，德国物理学家赫兹用实验证明了电磁波的存在，它还测定了电磁波的波长和频率，得到
