2019人教版高中物理选修第二册《第四章 电磁振荡与电磁波》大单元整体教学设计[2020课标]

2025年1月2010:06:06发布者:gggyyy 24 views 举报
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2019 人教版高中物理选修第二册《第四章 电磁振荡

与电磁波》大单元整体教学设计[2020 课标]

一、内容分析与整合

二、《普通高中物理课程标准(2017 年版 2020 年修订)》分解

三、学情分析

四、大主题或大概念设计

五、大单元目标叙写

六、大单元教学重点

七、大单元教学难点

八、大单元整体教学思路

九、学业评价

十、大单元实施思路及教学结构图

十一、大情境、大任务创设

十二、单元学历案

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十三、学科实践与跨学科学习设计

十四、大单元作业设计

十五、“教-学-评”一致性课时设计

十六、大单元教学反思

一、内容分析与整合

(一)教学内容分析

《第四章 电磁振荡与电磁波》是 2019 人教版高中物理选修第二册中的重

要章节,该章节详细探讨了电磁振荡的产生机制、电磁场与电磁波的基本特性、

无线电波的发射与接收过程,以及电磁波谱的构成与应用。本章内容不仅深化

了学生对电磁现象的理解,还为学生后续学习电磁波的应用、通信技术以及电

磁兼容等领域打下了坚实的基础。

本章包含以下四个主要部分:

电磁振荡:介绍电磁振荡的产生原理,包括振荡电路的基本构成(如 LC

振荡电路)、振荡电流的特性、电磁振荡过程中电场能和磁场能的相互转化,

以及电磁振荡的周期和频率公式。这部分内容旨在让学生理解电磁振荡是如何

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在电路中自发产生的,以及如何通过电路参数(如电感和电容)来调控振荡的

频率。

电磁场与电磁波:阐述变化的电场和磁场如何相互激发,形成不可分割的

电磁场,并进一步说明电磁波的产生与传播特性。通过介绍麦克斯韦电磁场理

论,学生将理解电磁波的传播不需要介质,以及电磁波在真空中的传播速度等

于光速这一重要概念。学生还将学习到电磁波的基本性质,包括电场强度 E

磁感应强度 B 的垂直关系,以及它们随时间和空间做周期性变化的特点。

无线电波的发射和接收:详细讲解无线电波发射和接收的基本原理和技术。

包括开放电路的作用、电磁波的调制与解调技术(如调幅和调频)、电磁波的

接收与解调过程,以及无线电广播和电视广播的基本原理。这部分内容旨在让

学生理解无线电波是如何通过调制技术将信息加载到电磁波上,并通过接收设

备还原成原始信息的。

电磁波谱:介绍电磁波谱的构成,包括无线电波、红外线、可见光、紫外

线、 X 射线和 γ 射线等各个波段电磁波的特性、产生方式、应用领域以及它们

之间的区别与联系。通过电磁波谱的学习,学生将认识到电磁波在日常生活、

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科技发展和科学研究中的广泛应用,以及不同波段电磁波在不同领域中的独特

价值。

(二)单元内容分析

电磁振荡

核心概念:振荡电路、振荡电流、电磁振荡、电场能、磁场能、振荡周期、

振荡频率。

知识要点:

振荡电路的基本构成和工作原理。

振荡电流的特性及其描述方式(如正弦式振荡电流)。

电磁振荡过程中电场能和磁场能的相互转化。

电磁振荡的周期和频率公式及其影响因素。

技能培养:

通过实验观察和分析振荡电路的工作特性。

运用振荡周期和频率公式进行计算和分析。

理解并应用电磁振荡过程中能量转化的原理。

电磁场与电磁波

核心概念:电磁场、电磁波、麦克斯韦电磁场理论、电场强度 E 、磁感应

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强度 B 、光速 c

知识要点:

变化的电场和磁场如何相互激发形成电磁场。

电磁波的产生与传播特性,包括电磁波在真空中的传播速度。

电磁波的基本性质,如电场强度 E 和磁感应强度 B 的垂直关系。

麦克斯韦电磁场理论的基本思想及其对电磁波理论的贡献。

技能培养:

运用麦克斯韦电磁场理论解释电磁现象。

分析电磁波在传播过程中的基本特性。

理解并应用电磁波在真空中的传播速度公式。

无线电波的发射和接收

核心概念:无线电波、开放电路、调制、解调、调幅、调频、无线电广播、

电视广播。

知识要点:

无线电波发射的基本原理和技术,包括开放电路的作用。

电磁波的调制与解调技术,如调幅和调频。

无线电波的接收与解调过程,以及无线电广播和电视广播的基本原理。

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技能培养:

理解并应用无线电波发射和接收的基本原理和技术。

分析并解释电磁波的调制与解调过程。

了解无线电广播和电视广播的工作流程和技术特点。

电磁波谱

核心概念:电磁波谱、无线电波、红外线、可见光、紫外线、 X 射线、 γ

射线。

知识要点:

电磁波谱的构成及其各个波段电磁波的特性。

不同波段电磁波的产生方式、应用领域以及它们之间的区别与联系。

电磁波谱在日常生活、科技发展和科学研究中的广泛应用。

技能培养:

分析并比较不同波段电磁波的特性和应用领域。

理解并应用电磁波谱在日常生活和科技发展中的重要价值。

培养学生对电磁波谱的广泛兴趣和探索精神。

(三)单元内容整合

本章内容在逻辑上紧 层层递 进。通过介绍电磁振荡的产生机制和

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特性,为电磁波的产生和传播 奠定 了理论基础。通过阐述电磁场与电磁波的基

本特性,学生将理解电磁波是如何在空间中传播的,以及电磁波在传播过程中

的基本 规律 后,通过讲解无线电波的发射和接收技术,学生将了解电磁波

在实 应用中的重要作用和价值。通过介绍电磁波谱的构成和应用领域,学生

全面 认识电磁波在日常生活、科技发展和科学研究中的广泛应用和独特价值。

在整合单元内容时,应 重以下 个方

理论联系实 :将理论知识与实 应用紧 密结 合,通过实 分析、实验

作等方式加深学生对理论知识的理解和 掌握

循序渐 进: 按照 知识的逻辑 顺序 和学生的认知 规律 进行教学设计,

学生深 理解电磁振荡与电磁波的基本概念和原理。

培养能 重培养学生的实验 作能 、分析能 和解 决问题 的能

通过实验 作、 问题 讨论等方式 高学生的科学素养和实

激发兴趣:通过介绍电磁波在日常生活和科技发展中的广泛应用实 ,激

发学生的学习兴趣和探索精神,培养学生的 创新意 识和实

二、《普通高中物理课程标准( 2017 年版 2020 年修订)》分解

(一)物理观念

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物质观念

内容要 :理解电磁场和电磁波是 在的物质形式,它们 具有 能量和

量等物理 性。

教学 提示 :通过实验观察和理论分析, 引导 学生认识电磁场和电磁波的

在及其基本 性。 如,通过观察电磁波在真空中的传播实验,让学生理解电

磁波不需要介质 可传播的特性 通过分析电磁波的能量和 量公式,让学生

理解电磁波 具有 能量和 量等物理 性。

:学生能 用电磁场和电磁波的概念解释相关自 现象和实 际问

,如解释无线电波的传播过程、电磁波在真空中的传播速度等。

与相互作用观念

内容要 :理解电磁场和电磁波之间的相互作用关系,以及电磁波在传播

过程中的能量转化过程。

教学 提示 :通过 演示 实验和理论分析, 引导 学生认识电磁场和电磁波之间

的相互作用关系。 如,通过 演示 电磁波在 导体 中的 射、 射和 干涉 等现象,

让学生理解电磁波与物质之间的相互作用关系 通过分析电磁波在传播过程中

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的能量转化过程(如电场能转化为磁场能),让学生理解电磁波传播过程中的

能量转化机制。

:学生能 用运 与相互作用的观念分析电磁波的传播过程及其

与物质之间的相互作用关系,如分析电磁波在 导体 中的传播特性、电磁波与物

质的相互作用过程等。

能量观念

内容要 :理解电磁波在传播过程中的能量转化和 守恒 关系,以及电磁波

在实 应用中的能量 用方式。

教学 提示 :通过实验观察和理论分析, 引导 学生认识电磁波在传播过程中

的能量转化和 守恒 关系。 如,通过 演示 电磁波在传播过程中的能量 损耗 实验,

让学生理解电磁波在传播过程中 在能量 损耗 的现象 通过分析电磁波在实

应用中的能量 用方式(如无线电波的能量接收和 用),让学生理解电磁波

在实 应用中的能量价值。

:学生能 用能量观念分析电磁波在传播过程中的能量转化和

关系,以及电磁波在实 应用中的能量 用方式,如计算电磁波在传播过程

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中的能量 损耗 、分析无线电波的能量接收和 用过程等。

(二)科学思

模型建

内容要 :能 够建 构电磁场和电磁波的物理 模型 ,并用这 些模型 解释相关

现象和实 际问题

教学 提示 :通过 演示 实验和理论分析, 引导 学生 构电磁场和电磁波的物

模型 如,通过 演示 电磁波的产生和传播过程, 引导 学生 构电磁波的物

模型; 通过分析电磁波的基本性质(如电场强度 E 和磁感应强度 B 的垂直关

系), 引导 学生深 理解电磁波的物理特性。 鼓励 学生运用这 些模型 解释相关

现象和实 际问题 ,如解释无线电波的传播过程、电磁波在真空中的传播速

度等。

:学生能 立建 构电磁场和电磁波的物理 模型 ,并用这 些模型

准确 解释相关自 现象和实 际问题

科学

内容要 :能 运用科学 理方 分析电磁波的传播特性及其与物质之间

的相互作用关系。

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