13.4 电磁波的发现及应用 教学设计-2023-2024学年高二上学期物理人教版（2019）必修第三册

普通高中新课程新教材优质课评选 人教版必修第三册 第十三章第 4 节 普通高中新课程新教材优质课评选 人教版必修第三册 第十三章 第 4 节 《电磁波的发现及应用》 授课人： 学科网（北京）股份有限公司 一、教学指导思想 2020 年修订版《普通高中物理课程标准》要求：学科核心素养是学科育人 价值的集中体现， 是学生通过学科学习而逐步形成的正确价值观、必备品格和关 键能力。物理学科核心素养主要包括“物理观念 ”、“科学思维 ”、“科学探究 ” 和“科学态度与责任”四个方面。 因此， 本节课主题设计思想将着力于以上四个方面， “以创设物理情境为切 入点， 以电磁波的发现和应用为主线， 以观察实验（事实） 为基础， 以培养学生 思维能力为核心， 以提升学生探究能力为重点， 以发现电磁波本质为目标 ”形成 电磁波、场物质等物质观念；渗透猜想、对称、验证、类比等科学思维方法；并 能体验发现电磁波的过程；培养学生学习和研究物理的好奇心与求知欲和感悟科 学探索与应用的魅力。 二、教学内容分析 【课标要求】 3.3.4 通过实验，了解电磁波，知道电磁场的物质性。 3.3.5 通过实例，了解电磁波的应用及其带来的影响。 【单元视角】 本章是必修课程的最后一章， 在力学和电学的基础上，初步了解“电磁场与 电磁波初步”， 为后续选择性必修部分深入学习电磁学打下基础， 虽然内容跨度 大， 但线索清晰。奥斯特、法拉第等科学家在“自然力统一 ”思想的影响下， 发 现了“电生磁 ”和“磁生电”， 打开了电与磁联系的大门。经过麦克斯韦的进一 步研究，建立了电磁场理论,从奥斯特、法拉第到麦克斯韦的电磁场理论构建了 电磁运动的大图景,实现人类对自然现象解释的第二次大综合。 【教材分析】 教科书先介绍麦克斯韦在理论上预言了电磁波， 再介绍赫兹在实验上证实了 电磁波的存在， 然后介绍电磁波在现代社会生活中的应用， 把学生的视野扩展到 科学技术给社会生活带来的巨大变化上。 普通高中新课程新教材优质课评选 人教版必修第三册 第十三章第 4 节 第 2 页 共 19 页 学科网（北京）股份有限公司 课程标准要求“通过实验，了解电磁波，知道电磁场的物质性。通过实例， 了解电磁波的应用及带来的影响。 ”作为必修部分， 课程标准对电磁场和电磁波 的内容没有过高要求， 新教材只用了一节讲述这部分内容， 更深入的内容放在了 选修部分。 【素养载体】 通过对电磁场、电磁波的初步认识，引导学生进-步了解场的物质性，知道 光是一种电磁波， 为后续学习了解微观世界的量子化特征， 培养学生的物质观念、 能量观念做准备 ;通过对电磁波的学习，使学生认识科学对技术的推动作用，体 会科技进步对人类生活和社会发展的影响。 【落地关键】 如何引导学生利用“现象 ”寻找“方法”， 通过“方法 ”分析“现象”， 进 而再对比“现象”猜想“本质”是课堂中落实素养关键点。 三、学生情况分析 【学习起点】 知识储备：初中已经介绍了电磁波的内容，但只讲到“变化的电流产生了电 磁波”。学生在初中阶段已经学习和掌握声波与水波， 并知道声波和水波的传播 需要介质。在之前的学习中已了解电流的磁效应和电磁感应现象， 对电磁场已经 有了基本的认识。 技能储备：之前学生经历了力学和电学多个实验的探究过程，已具备了较为 熟练的实验操作技能。 【进阶重点】 本课时定性地介绍了麦克斯韦的电磁场理论，使学生认识到：周期性变化的 电场和磁场总是相互联系的， 形成一个不可分割的统一的电磁统一体。教科书在 此基础上给出了麦克斯韦对电磁波的预言， 并通过“做一做 ”让学生体会赫兹对 电磁波预言的证实。 四、教学目标 【物理观念】 普通高中新课程新教材优质课评选 人教版必修第三册 第十三章第 4 节 第 3 页 共 19 页 学科网（北京）股份有限公司 了解麦克斯韦电磁场理论的主要观点， 知道电磁波的概念以及物质性。能用 波长公式进行相应的计算。 【科学思维】 实物粒子是物质存在的一种形式，“场 ”是物质存在的另一种形式。明白 电磁波的传播方式，构建相应的物理模型。 【科学探究】 能够辨别生活中电磁波的使用情况，大致了解赫兹捕捉电磁波的实验。 【科学态度与责任】 通过麦克斯韦电磁场理论的学习感悟自然界的对称、和谐美；认识到电磁波 存在于生活的方方面面；感悟科技对生活的影响。 五、教学重难点 【教学重点】 麦克斯韦电磁场理论和电磁波的特性。 【教学难点】 电磁波的波长、波速、频率的关系，通过视频演示来突破。 六、教学方法 【教学方法】 情境导入法 实验探究法 交流讲授法 【学生学法】 实验探究法 合作交流法 七、课时安排：1 课时 八、教学资源 【学生小组实验资源】 分组实验：赫兹发现电