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摘要：本文依据《大学物理》教学大纲，结合课程标准和教学实践，从教材任务分析、教学目标、教学重难点、教学设计思想和方法等方面对《劈尖 牛顿环》一节进行设计。利用问题情境展开学习，创造条件让学生参与探究的全过程，并对重点内容进行学习和掌握，使学生在观察、思考中获得新知识，同时培养学生的科学探索能力，在应用拓展中提高自身素质。
关键词：劈尖干涉； 教学设计； 教学
引言
大学物理课程是高等院校理工科学生的必修课程。高校物理课程应促进学生自主学习，培养学生在教师的指导下，乐于探究、勤于思考、积极参与、勇于实验。通过多样化的教学方式，帮助学生学习物理知识与技能，培养其科学探究能力，使其逐步形成科学态度与科学精神，主动地获取知识、应用知识、解决问题。教师在教学实践过程中应不断学习，努力拓宽自己的知识面，挖掘出教材中所蕴含的探究性因素，精心设计相应的探究性课题，把学生置于开放、多元的学习环境中，确立学生在学习中的主体地位，增强学生的独立思考能力，启迪学生的创新思维。下面以《劈尖 牛顿环》[1]一节为例，谈谈自己在这方面的做法。
一、教学任务分析
《劈尖 牛顿环》一节是我校非物理专业基础必修课程中的内容，本节内容是在研究薄膜干涉的基础上，要求学生由日常生活身边的物理现象，联想实验室的相关实验，通过实验过程和现象，进行科学探究和归纳出劈尖干涉的干涉条件和条纹的分布情况，并对劈尖干涉的工程应用做一定的掌握和了解。学生在科学探究的过程中，要勇于发表自己的意见并与同学交流合作。通过日常生活中随处可见的干啥现象及劈尖干涉在工业生产中的实际应用，极大地激发学生学习本节课内容的热情和兴趣，使学生通过本节课的教学能树立起正确的学习观和科技观，开拓学生的视野和知识面。
教材依据：《物理学》（高等教育出版社，马文蔚，第五版）
教学内容：第十一章第四节《劈尖 牛顿环》
教学对象：本科学生。
教学时间：45分钟。
二、教学设计思想
本节在设计时根据新课标理念“从生活走向物理，从物理走向社会”，运用生活实例创设情境激趣引新；通过实验过程演示，科学探究培养学生科学素养；通过联系工程应用，拓展升华，来提升学生能力[2]。考虑到劈尖干涉的内容相对完整，将牛顿环的内容放到下一节中进行教学。
劈尖干涉属于干涉现象的一种，在工业生产生活中有着广泛的应用，所以有必要使学生对干涉的过程、现象，干涉条件以及条纹的分布有所认识。教学过程中合理利用flash动画、课堂幻灯演示等生动形象的教学素材，组织学生进行分组讨论。通过联系生活经验，观察实际现象，引起同学的共鸣，大胆发现，勇于探索，学以致用，同时也会大大增强同学们的学习热情。教学过程中贯彻教师为主导，学生为主体的教育思想，教师起组织者、指导者、帮助者和促进者的作用，充分发挥学生的主动性、积极性和创造精神。遵循理论探究与实际应用相结合，知识传授与能力、素质培养相结合的原则，由浅入深、循序渐进地进行教学。
三、教学目标和教学方法
1．知识目标
（1）运用多媒体技术的展示，使学生掌握劈尖干涉的过程和条纹的分布。
（2）通过定量分析，使学生掌握劈尖干涉的干涉条件、相邻明（暗）纹膜厚差以及相邻明（暗）纹间距。
（3）了解多劈尖干涉的实际应用，并能够利用所学知识进行相关计算。
2．能力目标
（1）培养学生的科学探究意识，提高学生观察分析能力、解决问题能力、逻辑思维能力和正确表述物理现象的能力。
（2）培养学生勤于思考、理论联系实际、学以致用的意识。
3．素质目标
（1）通过对案例的探讨，使学生领略劈尖干涉的奥妙，获得对科学的热爱和亲近感。
（2）鼓励学生善于观察和发现生活中有趣的物理现象，并能通过所学知识解释这些现象。
4．教学方法
本节课将案例式、启发式和引导式教学方法相结合，借助flash动画、幻灯演示,分组讨论,课堂讲解、板书，例题求解等手段，以学生为主体，以教师为主导，实现知识、能力和素质的综合培养。
四、教学重点和难点分析
1．教学重点
通过演示实验，得出劈尖干涉的干涉条件和条纹分布的规律，并联系社会生活应用，分析解决一些实际问题。
2．教学难点
劈尖干涉的干涉条件及条纹的分布。
五、教学过程
1．教学流程图
2．教学时间分配
主要内容 时间分配
新课引入…………………………………3分钟
基本概念…………………………………5分钟
分析劈尖干涉的条件产生和条纹分布……23分钟
总结结论…………………………………2分钟
实际应用…………………………………5分钟
随堂练习…………………………………5分钟
课堂小结…………………………………2分钟
3．教学流程
教学环节 教师活动 学生活动 设计意图
创设情境提出问题 生活实例1：阳光下，小朋友吹泡泡。当泡泡越吹越大的时候，在泡泡的表面会有五颜六色的花纹。花纹是如何形成的？ 问题的提出调动学生学习本节课内容的积极性，提高探究新知识的兴趣。 从学生熟悉的日常生活现象入手进行教学，使学生坚信物理来源于生活，物理就在自己身边，激发学生求知欲。同时体现从生活走向物理，从物理走向生活的教学理念。
生活实例2：修完车后，一般在马路上会洒上油膜，阳光照射下也会看到有彩色的花纹。花纹又是如何形成的？ 通过以上两个生活实例，让学生对随处可见的现象进行思考，得出花纹出现的原因：光的干涉现象。 从日常生活中的事例启迪学生应留意生活中的物理现象，或许伟大的发现就在自己身边，从而激发学生探索知识的兴趣。
类比联想：上述花纹是变化的，但在实验室里借助一定的仪器设备，把肥皂膜竖直拉起形成一个肥皂帘，在光的照射下，肥皂帘上就会出现有规律的明暗相间的条纹。 通过联想的实验，学生可以假想此时竖直的薄膜会在重力作用下形成上薄下厚的形状，从侧面看类似于劈尖的形状。 通过类比联想，不仅可以启发学生，激起学生的学习兴趣，还可以更自然的引出所讲问题。
介绍劈尖演示实验分析问题严密推理总结规律
提示学生，在日常生活中劈尖随处可见，但此处所讲的劈尖和平时所见的劈尖形似意不同。教师以幻灯为辅助，讲解空气劈尖和介质劈尖。 学生明白劈尖的结构，为下一步学习劈尖干涉做铺垫。 引导学生自己的独立思考，互助提高，充分发挥学生的探索、分析、归纳和总结能力。培养学生虚心求教，互助合作的意识。让学生参与概念的建构过程，领会科学研究的方法。
教師借助于幻灯对劈尖干涉的实验装置做讲解，并说明各个器件的功能。利用flash动画演示劈尖干涉的过程。通过减慢幻灯中光线的“行走”速度，引导提示让学生对干涉的全过程有定性的认识，并能定量的推导出劈尖干涉的干涉条件，即产生明（暗）条纹的光程差所满足的条件。 通过教师的引导，学生对劈尖干涉进行分析讨论，推导出干涉条件：
干涉条纹明暗相间，进一步提示学生定量推导相邻明（暗）纹膜厚差以及相邻明（暗）纹间距。通过计算结果，启发学生思考劈尖角与条纹间距是否存在联系，联系如何？除此之外，条纹的移动还与什么因素有关？ 通过教师的引导，学生对干涉条纹进行观察思考，推导出相邻明（暗）纹膜厚差：
相邻明（暗）纹间距：
利用规律联系实际
走进应用拓展升华 纵观以上分析的结果，特别是劈尖厚度变化对条纹移动的影响，人们制成了干涉膨胀仪。这是本节课所学知识的实际应用之一。并结合幻灯给出干涉膨胀仪的结构图，说明各部分的构成和作用。启发学生积极思考光线干涉的过程。 通过幻灯的展示，结合所学的劈尖干涉理论，推导出条纹移动数目的表达式：
利用所得结论分析实际问题，提高学生逆向思维能力和学以致用的能力。
锻炼学生发散性思维能力，同时能开阔学生视野和知识面，鼓励学生留心生活的细节，探究工农业生产的应用的原理。
让学生自己思考所学的知识还可能会在那些领域有应用。启发学生结合干涉条纹的分布进行讨论其应用。归纳学生讨论的结果，给出总结：劈尖干涉还可以检查工件的平整度，并利用flash动画把原理做演示。 通过讨论和教师的讲解，能够判断出干涉条纹的弯曲性对工件平整度的影响。同时能够计算出工件的纹路深度：
除此之外，告知学生在工业生产上，还常利用劈尖干涉来测量细丝的直径，像头发丝般粗细。让学生讨论如何测量，并推导计算公式。 通过讨论能更好地掌握劈尖干涉的条纹分布规律，进一步巩固所学知识。同时通过计算得出计算细丝直径的方法。
学以致用，激发学生探究其他领域应用的兴趣。 带着兴趣搜索资料，了解劈尖干涉的其他应用。
随堂练习 结合前面讨论的内容，讲解一个检查工件纹路深度的例题，即案例1。 思考、计算 培养学生理论联系实际、学以致用的能力和意识。
小结 给本次课的内容做个小结，归总干涉条件和条纹分布规律，便于学生记忆和理解。 理解和记忆 加深对本次课所学知识的印象。
教学反馈 布置课后作业。作业分两类：常规的习题作业和网络作业。 做习题和上互联网阅读相关资料。 习题能巩固所学的知识，网络作業能开阔学生的视野及知识面。
六、教学总结
本节课的设计使得教学内容紧密联系实际应用。教师合理利flash动画、幻灯等生动形象的教学素材组织学生进行分析推导，充分发挥学生的主观能动性，培养了学生对现象的分析能力以及利用所学知识解决实际问题的能力、使学生理解劈尖干涉的实验装置，掌握劈尖干涉的干涉条件和条纹分布规律。通过介绍劈尖干涉在日常生活和工业生产中的实际应用，培养学生树立正确的学习观和科技观，开拓学生的视野。
参考文献
[1] 马文蔚.物理学[M].第五版.北京:高等教育出版社,2006
[2] 朱召友.《比热容》教学设计案例[J].晋城职业技术学院学报.2008,1（1）：94-96
关键词：劈尖干涉； 教学设计； 教学
引言
大学物理课程是高等院校理工科学生的必修课程。高校物理课程应促进学生自主学习，培养学生在教师的指导下，乐于探究、勤于思考、积极参与、勇于实验。通过多样化的教学方式，帮助学生学习物理知识与技能，培养其科学探究能力，使其逐步形成科学态度与科学精神，主动地获取知识、应用知识、解决问题。教师在教学实践过程中应不断学习，努力拓宽自己的知识面，挖掘出教材中所蕴含的探究性因素，精心设计相应的探究性课题，把学生置于开放、多元的学习环境中，确立学生在学习中的主体地位，增强学生的独立思考能力，启迪学生的创新思维。下面以《劈尖 牛顿环》[1]一节为例，谈谈自己在这方面的做法。
一、教学任务分析
《劈尖 牛顿环》一节是我校非物理专业基础必修课程中的内容，本节内容是在研究薄膜干涉的基础上，要求学生由日常生活身边的物理现象，联想实验室的相关实验，通过实验过程和现象，进行科学探究和归纳出劈尖干涉的干涉条件和条纹的分布情况，并对劈尖干涉的工程应用做一定的掌握和了解。学生在科学探究的过程中，要勇于发表自己的意见并与同学交流合作。通过日常生活中随处可见的干啥现象及劈尖干涉在工业生产中的实际应用，极大地激发学生学习本节课内容的热情和兴趣，使学生通过本节课的教学能树立起正确的学习观和科技观，开拓学生的视野和知识面。
教材依据：《物理学》（高等教育出版社，马文蔚，第五版）
教学内容：第十一章第四节《劈尖 牛顿环》
教学对象：本科学生。
教学时间：45分钟。
二、教学设计思想
本节在设计时根据新课标理念“从生活走向物理，从物理走向社会”，运用生活实例创设情境激趣引新；通过实验过程演示，科学探究培养学生科学素养；通过联系工程应用，拓展升华，来提升学生能力[2]。考虑到劈尖干涉的内容相对完整，将牛顿环的内容放到下一节中进行教学。
劈尖干涉属于干涉现象的一种，在工业生产生活中有着广泛的应用，所以有必要使学生对干涉的过程、现象，干涉条件以及条纹的分布有所认识。教学过程中合理利用flash动画、课堂幻灯演示等生动形象的教学素材，组织学生进行分组讨论。通过联系生活经验，观察实际现象，引起同学的共鸣，大胆发现，勇于探索，学以致用，同时也会大大增强同学们的学习热情。教学过程中贯彻教师为主导，学生为主体的教育思想，教师起组织者、指导者、帮助者和促进者的作用，充分发挥学生的主动性、积极性和创造精神。遵循理论探究与实际应用相结合，知识传授与能力、素质培养相结合的原则，由浅入深、循序渐进地进行教学。
三、教学目标和教学方法
1．知识目标
（1）运用多媒体技术的展示，使学生掌握劈尖干涉的过程和条纹的分布。
（2）通过定量分析，使学生掌握劈尖干涉的干涉条件、相邻明（暗）纹膜厚差以及相邻明（暗）纹间距。
（3）了解多劈尖干涉的实际应用，并能够利用所学知识进行相关计算。
2．能力目标
（1）培养学生的科学探究意识，提高学生观察分析能力、解决问题能力、逻辑思维能力和正确表述物理现象的能力。
（2）培养学生勤于思考、理论联系实际、学以致用的意识。
3．素质目标
（1）通过对案例的探讨，使学生领略劈尖干涉的奥妙，获得对科学的热爱和亲近感。
（2）鼓励学生善于观察和发现生活中有趣的物理现象，并能通过所学知识解释这些现象。
4．教学方法
本节课将案例式、启发式和引导式教学方法相结合，借助flash动画、幻灯演示,分组讨论,课堂讲解、板书，例题求解等手段，以学生为主体，以教师为主导，实现知识、能力和素质的综合培养。
四、教学重点和难点分析
1．教学重点
通过演示实验，得出劈尖干涉的干涉条件和条纹分布的规律，并联系社会生活应用，分析解决一些实际问题。
2．教学难点
劈尖干涉的干涉条件及条纹的分布。
五、教学过程
1．教学流程图
2．教学时间分配
主要内容 时间分配
新课引入…………………………………3分钟
基本概念…………………………………5分钟
分析劈尖干涉的条件产生和条纹分布……23分钟
总结结论…………………………………2分钟
实际应用…………………………………5分钟
随堂练习…………………………………5分钟
课堂小结…………………………………2分钟
3．教学流程
教学环节 教师活动 学生活动 设计意图
创设情境提出问题 生活实例1：阳光下，小朋友吹泡泡。当泡泡越吹越大的时候，在泡泡的表面会有五颜六色的花纹。花纹是如何形成的？ 问题的提出调动学生学习本节课内容的积极性，提高探究新知识的兴趣。 从学生熟悉的日常生活现象入手进行教学，使学生坚信物理来源于生活，物理就在自己身边，激发学生求知欲。同时体现从生活走向物理，从物理走向生活的教学理念。
生活实例2：修完车后，一般在马路上会洒上油膜，阳光照射下也会看到有彩色的花纹。花纹又是如何形成的？ 通过以上两个生活实例，让学生对随处可见的现象进行思考，得出花纹出现的原因：光的干涉现象。 从日常生活中的事例启迪学生应留意生活中的物理现象，或许伟大的发现就在自己身边，从而激发学生探索知识的兴趣。
类比联想：上述花纹是变化的，但在实验室里借助一定的仪器设备，把肥皂膜竖直拉起形成一个肥皂帘，在光的照射下，肥皂帘上就会出现有规律的明暗相间的条纹。 通过联想的实验，学生可以假想此时竖直的薄膜会在重力作用下形成上薄下厚的形状，从侧面看类似于劈尖的形状。 通过类比联想，不仅可以启发学生，激起学生的学习兴趣，还可以更自然的引出所讲问题。
介绍劈尖演示实验分析问题严密推理总结规律
提示学生，在日常生活中劈尖随处可见，但此处所讲的劈尖和平时所见的劈尖形似意不同。教师以幻灯为辅助，讲解空气劈尖和介质劈尖。 学生明白劈尖的结构，为下一步学习劈尖干涉做铺垫。 引导学生自己的独立思考，互助提高，充分发挥学生的探索、分析、归纳和总结能力。培养学生虚心求教，互助合作的意识。让学生参与概念的建构过程，领会科学研究的方法。
教師借助于幻灯对劈尖干涉的实验装置做讲解，并说明各个器件的功能。利用flash动画演示劈尖干涉的过程。通过减慢幻灯中光线的“行走”速度，引导提示让学生对干涉的全过程有定性的认识，并能定量的推导出劈尖干涉的干涉条件，即产生明（暗）条纹的光程差所满足的条件。 通过教师的引导，学生对劈尖干涉进行分析讨论，推导出干涉条件：
干涉条纹明暗相间，进一步提示学生定量推导相邻明（暗）纹膜厚差以及相邻明（暗）纹间距。通过计算结果，启发学生思考劈尖角与条纹间距是否存在联系，联系如何？除此之外，条纹的移动还与什么因素有关？ 通过教师的引导，学生对干涉条纹进行观察思考，推导出相邻明（暗）纹膜厚差：
相邻明（暗）纹间距：
利用规律联系实际
走进应用拓展升华 纵观以上分析的结果，特别是劈尖厚度变化对条纹移动的影响，人们制成了干涉膨胀仪。这是本节课所学知识的实际应用之一。并结合幻灯给出干涉膨胀仪的结构图，说明各部分的构成和作用。启发学生积极思考光线干涉的过程。 通过幻灯的展示，结合所学的劈尖干涉理论，推导出条纹移动数目的表达式：
利用所得结论分析实际问题，提高学生逆向思维能力和学以致用的能力。
锻炼学生发散性思维能力，同时能开阔学生视野和知识面，鼓励学生留心生活的细节，探究工农业生产的应用的原理。
让学生自己思考所学的知识还可能会在那些领域有应用。启发学生结合干涉条纹的分布进行讨论其应用。归纳学生讨论的结果，给出总结：劈尖干涉还可以检查工件的平整度，并利用flash动画把原理做演示。 通过讨论和教师的讲解，能够判断出干涉条纹的弯曲性对工件平整度的影响。同时能够计算出工件的纹路深度：
除此之外，告知学生在工业生产上，还常利用劈尖干涉来测量细丝的直径，像头发丝般粗细。让学生讨论如何测量，并推导计算公式。 通过讨论能更好地掌握劈尖干涉的条纹分布规律，进一步巩固所学知识。同时通过计算得出计算细丝直径的方法。
学以致用，激发学生探究其他领域应用的兴趣。 带着兴趣搜索资料，了解劈尖干涉的其他应用。
随堂练习 结合前面讨论的内容，讲解一个检查工件纹路深度的例题，即案例1。 思考、计算 培养学生理论联系实际、学以致用的能力和意识。
小结 给本次课的内容做个小结，归总干涉条件和条纹分布规律，便于学生记忆和理解。 理解和记忆 加深对本次课所学知识的印象。
教学反馈 布置课后作业。作业分两类：常规的习题作业和网络作业。 做习题和上互联网阅读相关资料。 习题能巩固所学的知识，网络作業能开阔学生的视野及知识面。
六、教学总结
本节课的设计使得教学内容紧密联系实际应用。教师合理利flash动画、幻灯等生动形象的教学素材组织学生进行分析推导，充分发挥学生的主观能动性，培养了学生对现象的分析能力以及利用所学知识解决实际问题的能力、使学生理解劈尖干涉的实验装置，掌握劈尖干涉的干涉条件和条纹分布规律。通过介绍劈尖干涉在日常生活和工业生产中的实际应用，培养学生树立正确的学习观和科技观，开拓学生的视野。
参考文献
[1] 马文蔚.物理学[M].第五版.北京:高等教育出版社,2006
[2] 朱召友.《比热容》教学设计案例[J].晋城职业技术学院学报.2008,1（1）：94-96