13.5 能量量子化 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 5 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 5 节 《能量量子化》 一、教学指导思想 本节课着力于培养学生的核心素养， 因此在设计这节课的教学设计从以下几 个方面着手： “以创设物理情境为切入点，以能量子概念的三个诺贝尔物理学奖为主线， 以实验和实际观察为基础， 以多学科转换为手段， 以培养学生科学思维能力为核 心， 以提升学生科学探究为重点， 以能量子概念的建立为目标 ”形成电磁波、能 量子、能级等物理观念；探究热辐射的原理以及为了解释热辐射现像的科学思维； 对相关问题进行现象分析、科学推理、实验验证， 理论计算、形成结论的过程中 丰富学生的理论思维和科学精神。从实验到理论，并且从理论到实验形成闭环， 培养了学生的学习兴趣，提高学生的思维能力。 二、教学内容分析 【课标要求】 3.3.6 知道光是一种电磁波。知道光的能量是不连续的。初步了解微观世界 的量子化特征。 【单元视角】 前面几节的学习，学生初步建立了电磁波的概念，对电磁波有了一些认识。 本节内容是这一章内容的深化和提升， 揭示了电磁波的本质和微观世界能量的特 征，同时也为以后原子与原子核的学习打下基础。 【教材分析】 《能量量子化》是必修第三册模块中“电磁感应与电磁波初步 ”主题下的内 容。本节通过真实物理实验，引导学生了解热辐射以及黑体辐射， 从而进入能量 量子化的学习。在通过介绍普朗克得到能量子概念的物理学史知识后， 注重引导 学生了解其他物理学家对能量子概念的拓展与应用， 并能运用这些知识分析实际 生活中的现象。本节有大量的物理学史内容， 在讲解的同时也提升了人文教育素 养。 【素养载体】 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 5 节 第 2 页 共 25 页 学科网（北京）股份有限公司 通过热辐射现象引入能量子概念的过程，有助于帮助学生物理观念的形成； 基于普朗克分析黑体辐射实验，进行推理论证等方法有利培养学生科学思维；对 维恩和瑞丽公式提出质疑和检验修正，有助于形成创造性见解的能力与品格；动 手探究灯泡照射时温度的变化实验能很好的提升学生科学探究的能力， 能充分的 激发学生思维能力和勇于探究的科学精神。 【落地关键】 如何把现象简化成物理模型， 通过分析物理模型引入方法， 把深奥的原理还 原用实验进行呈现，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：学生在前几节已经学习了电磁场和电磁波相关知识；了解了电磁 波的大致分类，为能量量子化提供了基础。 技能储备：前面的学习已具备了较为熟练的实验操作技能。 【进阶重点】 学生学习了前面几节的内容， 知道了光是一种电磁波， 但电磁波的实质是什 么还不清楚， 因此这节课在设计的时候从热辐射的电磁波出发， 进而引入这节课 的主题。同时教师要培养学生的科学思维， 包括模型建构过程， 科学推理和科学 论证， 质疑创新等要素。引入了计算机编程进行多学科分析。本节课的开始从实 验到理论，最后从理论到实验，这样相互检验过程是本节学习进阶的关键点。 四、教学目标 【物理观念】 （1）知道能量子概念，了解能级。 （2）掌握能量子的计算。 （3）掌握玻尔的原子假说。 【科学思维】 第 3 页 共 25 页 学科网（北京）股份有限公司 通过小组实验、教师演示等方式，帮助学生建立物理模型，并对物理模型 进行分析综合、推理论证。 【科学探究】 在学生学习了能量子之后， 通过实验提出物理问题。基于理论作出分析， 从 而服务于实验。 【科学态度与责任】 对待科学严谨认真，实事求是和持之以恒。发展对科学的好奇心与求知欲， 体验探索自然规律的艰辛与喜悦。 五、教学重难点 【教学重点】 热辐射、能量子。通过演示实验和学生动手做实验突破重点。 【教学难点】 黑体辐射的实验规律。通过分析科学家对实验的解释突破这一难点。 六、教学方法 【教学方法】 情境导入法 实验探究法 讨论法 演示法 【学生学法】 实验探究法 合作交流法 观察学习法 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：灯泡 8 个、铁架台 8 个、白色密封纸袋 8 个， 黑色密封纸袋 8 个、 温度计 8 个。 【教师演示实验资源】 灯泡 1 个、铁架台 1 个， 白色密封纸袋 1 个、黑色密封纸袋 1 个、温度计 1 个、高温热源 1 个、铁块一个、三棱镜 1 个、直筒式分光镜 1 个、高压线圈 1 个、 光谱管组 1 个、分光计 1 个 第 4 页 共 25 页 学科网（北京）股份有限公司 九、教学整体活动思路 十、教学过程设计 教 学 流 程 情境 设置 问题引领 教师活动