教学设计：单摆

《单 摆》 人教社高中物理第二册（必修加选修）第九章第四节 学校：成都市玉林中学 姓名：蒋燕 一、教材与学情分析 1．教材分析 单摆是简谐运动的一个重要实例，通过这一节的学习，可以加深对简谐运动基本概念、图象、运动规律的认识，所以这一节课在第九章“机械运动”中处于非常重要的位置。本节内容包括单摆模型的构成、单摆做简谐运动的证明和振动的周期三个知识板块，其中单摆做简谐运动的回复力和周期公式的理解是本节的重点，单摆做简谐运动条件的理论推导和影响振动周期的因素的探究是本节的难点。 2．学情分析 学生在学习本节课之前，已经对振动、简谐运动、回复力、周期等知识有了初步了解。学生根据已有的动力学知识，通过对单摆运动的观察，可分析出单摆同时参与了圆周运动和振动两种运动，并可对单摆进行受力分析，但是什么力提供了它振动的回复力学生不是很明确，要定量的证明单摆的振动是简谐运动难度很大。对于影响单摆振动周期的因素，学生从日常生活经历中容易形成错误的经验，认为摆球的质量和振幅也会影响单摆的周期，并在以后处理相关题目时屡犯错误；而学生在前面的物理学习中已经多次接触过用控制变量的实验方法来研究多变量物理问题。有了思维基础，所以可以通过学生猜想、设计实验验证猜想来探究影响单摆振动周期的因素。 二、教学目标 1.通过对单摆结构的学习，知道单摆是一种理想化的物理模型，学会用恰当的方法建立物理模型。 2.通过“观察思考→定性分析→定量推导 ”得出单摆做简谐运动的条件，知道单摆的回复力，学会用近似处理方法来解决相关物理问题。 3.通过“观察模型→提出猜想→实验探究→展示交流→归纳总结”来探究影响单摆周期的因素，掌握利用“控制变量”来研究物理问题的实验方法，在合作与交流中不同程度的体验到探究的乐趣与成功的喜悦。 三、教学媒体 1.单摆、停表、刻度尺、铁架台、蹄形磁铁若干组（供学生选用）。 2.多媒体（投影仪）、单摆运动模拟flash课件。 四、设计思路 根据教材的重难点和学情分析，本节教材设计的主要思路为： 1．单摆的回复力和运动情况比较复杂，给学生呈现直观的物理过程，并辅以单摆运动模拟flash课件，通过教师的引导，让学生从单摆运动和力的关系着手，认识回复力。 2．在摆角很小时，单摆做简谐运动的证明对于学生来说难度较大，因此教学中应突出证明过程的思维方法。具体的设计是：让学生对比已经得出的回复力方程F回= mgsinθ和简谐运动的回复力方程F＝，找到突破口———即找出sinθ和x的关系，再给出sinθ和θ 关于 1~10。的数据表，介绍近似处理法，得出sinθ和θ几乎相等的结论。这种设计可以使学生有一个自然的从感性认识上升到理性认识的跨越，从而有效突破难点。 3．教材对于影响单摆周期的因素这个知识点的处理是通过教师演示实验→学生观察分析实验→师生共同讨论得出结论的，采取的是以演示实验为载体，教师引导学生思维为主线，师生互动的方式来完成教学的，教师在教学活动中占主导地位。但我认为，单摆这个事例在日常生活中随处可见，单摆的周期具有较强的观测性，教师若能营造一定的思维环境，学生可以根据已有的知识进行猜想，独立设计实验定性或定量的进行探究，这样以学生自主活动为主线的教学更能激发学生的想象力和创造力，让学生在实验探究的过程中学到更多的知识。传统教学方式中教师主要关注的是学生对知识结论的掌握，这个教学设计要求教师更为关注学生对知识探究的体验：通过实验探究，学生可以再一次熟悉多个变量问题的实验研究方法———控制变量法；通过实验探究，学生可以体验探究物理问题过程的艰辛和快乐，增强自信心；通过交流展示，可以激发和碰撞出学生思维的火花，增强他们对自己思考能力和综合分析能力的 ... ...