4.3 光的干涉 教学设计-2026-2027学年高二上学期物理人教版选择性必修第一册

第四章《光》教学设计

第3节 光的干涉

（高中物理人教版选择性必修 第一册 · 2026-2027学年 · 1课时）

一、课标要求

在《普通高中物理课程标准（2017年版2020年修订）》中，"1.3 光及其应用"对本节内容的要求为："观察光的干涉、衍射和偏振现象，了解这些现象产生的条件，知道其在生产生活中的应用。知道光是横波，会用双缝干涉实验测量光的波长。"活动建议同时提出："演示双缝干涉和单缝衍射现象，观察双缝干涉和单缝衍射图样，并以此说明光具有波的性质""利用生活中的器材设计实验，观察光的薄膜干涉现象，讨论薄膜干涉的原因"。

二、教材分析与教学策略

1.教材分析：本节是人教版（2019版）高中物理选择性必修第一册第四章《光》的第3节。本节是在第三章学习了机械波的干涉之后，把"波的干涉"规律迁移到光学领域的第一课，既是对机械波干涉规律的检验与延伸，又为下一节"实验：用双缝干涉测量光的波长"以及后续光的衍射、偏振的学习奠定基础，在"证明光是一种波"的证据链中具有关键地位。教材围绕三条线索展开：一是通过双缝干涉实验建立"相干光源"的概念，明确光发生稳定干涉的条件；二是从波程差出发，得到亮暗条纹的条件与条纹间距公式；三是联系生产生活，分析薄膜干涉的成因及其在检查平面平整度、增透膜等方面的应用。

2.教学策略：本节以"观察现象、提出问题、实验探究、理论建模、迁移应用"为主线。先以校园科技节光影展中的彩色干涉图样创设真实情境激发兴趣；再通过水波干涉的类比和激光双缝干涉的对比演示实验，引导学生自主归纳相干条件；然后借助几何关系亲手推导条纹间距公式，辅以例题落实定量计算；最后从肥皂膜、镜头增透膜等真实情境出发认识薄膜干涉，实现从物理走向社会，发展"物理观念、科学思维、科学探究、科学态度与责任"的学科核心素养。

三、学情分析

1.知识层面：学生在第三章已经掌握了波的干涉现象与产生稳定干涉的条件，知道振动加强区、减弱区与波程差的关系，并已学习光的折射、全反射等规律，具备把干涉规律迁移到光波上的知识基础。

2.能力层面：学生已具备一定的实验观察与合作探究能力，能够在教师引导下设计简单的观察方案，对演示实验现象进行描述、比较和归纳。

3.认知障碍点：一是学生对"两个独立光源无法构成相干光源"缺乏直观体会，容易误认为任意两束光叠加都能看到稳定条纹；二是用波程差定量分析屏上各点的亮暗

时，几何关系的建立与近似处理是难点；三是对薄膜干涉中"前后两个反射面就是两个相干光源"以及"薄膜厚度不均匀导致条纹分布"的物理过程难以想象。

四、教学目标和素养目标

依据课标要求制定本节课的教学目标和素养目标如下：

（1）通过水波干涉的类比和激光双缝干涉的对比演示实验，知道光的干涉现象，能说出相干光源的条件，建立"光是一种波"的物理观念，培养"物理观念"学科核心素养。

（2）经历"波程差、亮暗条纹条件、条纹间距公式"的推导过程，会用进行定量计算，体会从定性认识到定量研究的科学思维方法，培养"科学思维"学科核心素养。

（3）通过设计并观察双缝干涉图样、比较不同色光条纹间距的实验活动，经历科学探究的一般过程，培养证据意识，发展"科学探究"学科核心素养。

（4）通过薄膜干涉在生产生活中的应用（增透膜、干涉法检查平整度等），体会物理与科技、生活的紧密联系，培养"科学态度与责任"学科核心素养。

五、教学重、难点

重点：光的干涉条件与双缝干涉图样；亮暗条纹产生的条件；条纹间距公式及其应用。

难点：相干光源的获得与理解；利用波程差分析屏上亮暗纹的位置并推导条纹间距公式；薄膜干涉成因的分析。

六、教学设计思路

本节课按照"情境导入、类比迁移、实验探究、理论建模、拓展应用、小结作业"的流程展开，以真实情境为主线，以双缝干涉演示实验和学生思维探究为双翼，具体思路如图1所示。

图1　教学设计思路流程图

七、教学过程

教学环节一、创设真实生活情境，引入新课

教学环节二、类比迁移，探究光的干涉条件