《光的衍射》教学设计河北省唐山市丰南区第一中学 汪英高中物理教学中，讲到光的衍射时，很多同学对教材中提到的衍射图样，著名泊松亮斑现象将信将疑，为满足学生的求知欲，激发学生的物理学习兴趣，使他们对衍射图样，泊松亮斑有一个正确的认识，利用实验室原有的器材，和身边的生活材料，设计了几个简易直观的可作为课堂演示实验，亦可给有兴趣的学生在课外作为研究性实验我们已经学过机械波的干涉和衍射现象，光的干涉和衍射比起机械波要难学得多机械波的干涉、衍射是以水波为例，形象具体；而光波就比较抽象，见到的彩色条纹和图样，很好看，但是不易理解其中道理这样，光的衍射这一节学生学习起来比较难于理解所以，我在这一节的教学安排上，主要应用了实验教学，通过实验的展示和讲解，使学生认识到光波的衍射条纹中所包含的波动信息，让学生重新回忆机械波的衍射，并在学习的过程中，多利用比较学习法，以防光波同机械波的混淆，干涉、衍射与色散知识的混淆在中学物理教学中，仅仅掌握所学的知识是不够的，应该应用到实际生活中去，这样有利于帮助学生加深对物理知识的理解，有利于培养学生解决实际问题的能力，有利于提高学生进一步学习物理知识的兴趣一、实验教学设计：教材中，对“光的衍射”一节的处理是基于单缝衍射和圆孔衍射，圆屏衍射三个实验，而且以此说明光发生明显衍射的条件和现象。
在教学过程中，通过教材在三个实验的基础上进行延伸，拓展，引导学生对比分析发现：光通过不同形状的障碍物发生衍射时，其衍射图样是不一样的二、 实验教学目标：1、比较双缝干涉和单缝衍射图样的区别2、比较圆盘衍射和圆孔衍射的区别3、观察三角形、正方形、长方形孔的衍射图样，加强明显衍射条件的理解三、实验教学内容：1、设问并思考：光是沿直线传播的吗？学生回答是肯定的2、演示实验，单缝演示实验观察：随缝宽d的减小屏幕上的图样的变化现象：从光斑，衍射图样，到黑屏亮度：逐渐变暗3、解释现象给出概念光沿直线传播是有条件的给出光的衍射概念，明显衍射的条件，对比机械波的衍射条件复习机械波的知识4、进一步研究缝宽d与光屏上条纹宽度x的关系；缝宽d不变，波长与条纹宽度x的关系得出结论：5、分组动手实验（形成亲身体验加强记忆）（1）实验1：每个同学拿两个相同的比并排看管灯，观察白光的衍射条纹注意事项：笔和管灯要平行2）实验2：利用游标卡尺的缝宽可调节性，看看平行光源的衍射条纹有什么变化注意事项：由于光线太细，很难分辨，不易得出结论但动手了就会有思考最好晚上录制视频，大屏幕观看演示实验：这个时候给渴望知道答案的学生们再放视频和清晰的照片，并解释其原理，学生们会听的非常认真。
回扣到开始的问题，光沿直线传播是有条件的6、白光的衍射条纹 给出光的排列顺序，为光谱的学习打下伏笔7、延伸和扩展 （1）演示单缝，圆孔，圆盘的衍射图样，观察比较，并填表格巩固，习题巩固表格样式：（2）演示单缝衍射和双缝干涉的图样，观察比较，并填表格巩固，习题巩固表格样式：8、一起感受实验的艰辛：泊松亮斑实验，由于圆盘太小，要接近0.1mm左右，而实际生活中这么大的圆盘，物体都很难找到，所以发动大家一起想办法，参与到实验的设计中，并和学生们一起制作仪器演示，成功最好，不成功也可对学生们的情感上有一次很好的洗礼，知道规律的得来不易，给孩子们埋下想获成功的种子，培养他们解决实际问题的能力，激发他们学习物理的兴趣！9、观看光栅，头发丝的衍射，激光手电的衍射图样，让物理知识为实际生活服务四、实验环境设计暗室，或是晚上，也可在白天有遮光窗帘的实验室五、 实验方法设计（1）替代法：1、钢珠替代圆盘：用铁架台夹住条形磁铁，在磁铁上吸住大头针一头，大头针的针尖朝上，朝下都行，在针尖上吸上直径为0.5mm或是0.3mm的小钢珠，调节铁架台的位置，使钢珠恰好在激光束的中间，这时在光屏上能明显观察到明暗相间的圆环中有一个亮斑，即泊松亮斑。
2、黑笔在盖玻片上点点替代圆盘:在盖玻片上用碳素笔点成直径约为1mm的原点，待干燥后即可作为圆屏使用，把盖玻片用橡皮泥固定，或用透明胶，双面胶固定3、502胶粘钢珠在盖玻片上替代圆盘：在盖玻片上用502胶水粘上直径为0.5mm或是0.3mm的小钢珠，代替插片用油漆代替钢珠直接滴在盖玻片上，代替插片2） 比较法：用氦氖激光演示器和激光笔演示衍射图样六、 教学反思与自我评价（1）实验仪器改进的反思1、碳素笔有不同规格的应选用针管式，子弹头式的笔头里的珠子很难夹下来2、珠子太小，夹下来容易丢，最好现用现夹3、笔直接购买0.5mm，0.38mm的，珠子大小有不同2）实验器材选择的反思钢珠周边背景不光滑，图样有影响模糊不清所以用磁化的大头针吸住，边缘光滑，图形清晰3） 实验环境改进的反思利用光学实验要求严格，应该在暗室里，由于条件限制，最好在晚上，拉上窗帘效果也不错4） 自我评价身边的材料改进实验从现象到理论，实现思维的提升，每一个小实验都能够达成教学目标七、 总结：通过对光经各种形状的孔产生的衍射图样的观察，一方面培养了学生观察实验现象的能力，另一方面进一步证明了光具有波动性，对孔的形状和衍射图样的对比分析，得出重要的结论：衍射图样随孔的形状改变而改变。
同时培养了学生分析问题的能力因此，对课本知识的适当延伸，拓展，理论联系实际，有利于培养了学生观察、分析、解决实际问题的能力这正是当今核心素养所要求的2019年4月13日星期六 。