第6章素养拓展课(五)光电效应和能级跃迁（教学设计）2023-2024学年新教材高中物理选择性必修第三册（教科版2019）.docx

第6章素养拓展课(五)光电效应和能级跃迁（教学设计）2023-2024学年新教材高中物理选择性必修第三册（教科版2019）

授课内容

授课时数

授课班级

授课人数

授课地点

授课时间

课程基本信息

1.课程名称：光电效应和能级跃迁

2.教学年级和班级：高中三年级（选修班）

3.授课时间：2023年11月10日

4.教学时数：1课时（45分钟）

核心素养目标分析

本节课旨在培养学生的物理学科核心素养，包括物理观念、科学思维、实验探究和科学态度与责任。通过学习光电效应和能级跃迁，学生将形成对光与物质相互作用的深入理解，提升对物理现象的抽象概括能力。同时，通过分析实验数据和理论模型，学生将锻炼科学思维能力，发展实验设计、操作和分析能力。此外，本节课强调科学探索的精神和科学态度，引导学生负责任地运用科学知识，培养他们将科学应用于解决实际问题的意识。

教学难点与重点

1.教学重点：

①理解光电效应的基本原理及其与能级跃迁的关系。

②掌握光电效应实验现象的观察和数据分析方法。

③学习并能运用能级跃迁的概念解释光谱线的产生。

2.教学难点：

①光电效应中光子能量与电子逸出功的关系理解。

②光电效应实验中，如何准确测量光电流与光强、频率的关系。

③能级跃迁过程中能量量子化的理解及其在光谱分析中的应用。

教学资源准备

1.教材：确保每位学生都配备《高中物理选择性必修第三册（教科版2019）》教材。

2.辅助材料：准备关于光电效应和能级跃迁的多媒体教学资源，包括相关物理现象的动画演示、实验视频和图表。

3.实验器材：准备光电效应实验所需的光源、光电管、电流表、电压表等，确保所有器材处于良好状态，保证实验安全有效。

4.教室布置：根据教学需求，设置实验操作区，预留学生分组讨论的空间。

教学过程设计

1.导入新课（5分钟）

目标：引起学生对光电效应和能级跃迁的兴趣，激发其探索欲望。

过程：

-开场提问：“你们知道光电效应是什么吗？它与我们的生活有什么关系？”

-展示一些关于光电效应和能级跃迁的物理现象的图片或视频片段，让学生初步感受这些现象的魅力或特点。

-简短介绍光电效应和能级跃迁的基本概念和重要性，为接下来的学习打下基础。

2.光电效应和能级跃迁基础知识讲解（10分钟）

目标：让学生了解光电效应和能级跃迁的基本概念、组成部分和原理。

过程：

-讲解光电效应的定义，包括其主要过程和实验现象。

-详细介绍光电效应的组成部分或功能，使用图表或示意图帮助学生理解光子能量与电子逸出功的关系。

-通过实例或案例，让学生更好地理解能级跃迁的实际应用或作用，如光谱分析。

3.光电效应和能级跃迁案例分析（20分钟）

目标：通过具体案例，让学生深入了解光电效应和能级跃迁的特性和重要性。

过程：

-选择几个典型的光电效应和能级跃迁案例进行分析，如光电效应实验、氢原子的光谱线等。

-详细介绍每个案例的背景、特点和意义，让学生全面了解光电效应和能级跃迁的多样性或复杂性。

-引导学生思考这些案例对实际生活或学习的影响，以及如何应用这些原理解决实际问题。

-小组讨论：让学生分组讨论光电效应和能级跃迁的未来发展或改进方向，并提出创新性的想法或建议。

4.学生小组讨论（10分钟）

目标：培养学生的合作能力和解决问题的能力。

过程：

-将学生分成若干小组，每组选择一个与光电效应或能级跃迁相关的主题进行深入讨论。

-小组内讨论该主题的现状、挑战以及可能的解决方案。

-每组选出一名代表，准备向全班展示讨论成果。

5.课堂展示与点评（15分钟）

目标：锻炼学生的表达能力，同时加深全班对光电效应和能级跃迁的认识和理解。

过程：

-各组代表依次上台展示讨论成果，包括主题的现状、挑战及解决方案。

-其他学生和教师对展示内容进行提问和点评，促进互动交流。

-教师总结各组的亮点和不足，并提出进一步的建议和改进方向。

6.课堂小结（5分钟）

目标：回顾本节课的主要内容，强调光电效应和能级跃迁的重要性和意义。

过程：

-简要回顾本节课的学习内容，包括光电效应和能级跃迁的基本概念、组成部分、案例分析等。

-强调光电效应和能级跃迁在现实生活或学习中的价值和作用，鼓励学生进一步探索和应用这些原理。

-布置课后作业：让学生撰写一篇关于光电效应和能级跃迁的短文或报告，以巩固学习效果。

教学资源拓展

1.拓展资源：

-光电效应的历史背景：介绍光电效应的发现过程，以及著名物理学家如爱因斯坦对光电效应理论的贡献。

-能级跃迁与量子力学：详细讲解能级跃迁的基本原理，以及其在量子力学中的地位和作用。

-光谱分析的应用：介绍光谱分析在不同领域中的应用，如天体物理学中的恒星光谱分析、化学中的元素分析等。

-光电效应在现代技术中的应用