“单摆”教学设计 《普通高中物理课程标准（2017年版）》对于物理教学提出了四个建议：基于物理学科核心素养确定教学的目标和内容；在教学设计和教学实施过程中重视情境的创设；重视科学探究能力的培养和信息技术的应用；通过问题解决促进物理学科核心素养的达成。基于以上四点建议，结合学生特点，本节课教学设计以摆钟计时仪器为主线，基于生活和已有的知识，创设经验情境，忽略次要因素，抽象事物的本质特征，构建物理模型，建构物理观念，通过演示实验和学生分组实验探究并总结物理规律，应用物理知识结合具体的实际情景，解决具体问题，通过问题解决，强化物理学跟生活、社会的联系，提升学生的核心素养。 教材分析 “单摆”是鲁科版高中物理选择性必修一第二章第3节，单摆是机械振动的重要内容之一，简谐运动和振动的描述为研究本节内容提供了基本模式和理论基础，和2007年版教材的不同，新教材将“单摆”分成了两个课时，第一课时为“单摆”，第二课时为“科学测量：用单摆测量重力加速度”，强调了实验教学在物理学科教学中的重要作用。 “单摆”一节主要分为两大部分，第一部分从摆钟入手，建立单摆模型，让学生经历建构模型的过程，发展学生的建模能力，教会学生如何证明在摆角很小的情况下，单摆的振动为简谐运动，除了理论推导之外，在物理聊吧中，教材点明了简谐运动可用振动图像描述，而单摆简谐运动的证明也可以用图像法。第二部分为单摆的周期，这一部分主要是要求学生通过实验收集手机单摆的周期和摆长关系的数据，尝试用不同的曲线拟合实验曲线，得出周期与摆长的二次方跟成正比的关系，适当让学生练习用计算机处理实验数据，发展学生分析和处理实验数据的能力，进而发展科学探究能力，探究完之后给出单摆的周期公式，以及在计时、测量重力加速度方面的应用，突出单摆在科学技术和日常生活中的广泛应用。 学习目标 （1）能在熟悉的问题情境中运用单摆物理模型解决机械振动的问题； （2）能分析与单摆相关的问题，解释生产生活中的机械振动现象； （3）通过实验，探究单摆的周期与摆长的定量关系。 （4）知道单摆的周期与摆长、重力加速度的关系。 3.学习重点 （1）单摆模型的建构 （2）单摆作为简谐运动的理论推导 （3）探究单摆的周期和摆长之间的关系 学习难点 理论推导单摆是简谐运动 学习方法 自主学习法，合作学习法，探究学习法 6.教学过程 6.1新课引入（3min），具体过程如表1所示。 表1 教师活动 学生活动 设计意图 教师：人类文明的进步和科学技术的发展的历史长河中，始终离不开时间的测量。从中国古代的日晷，这是我们校园中的模型，到漏刻，再到1656年惠更斯发明了第一个摆钟，时间才开始能够准确测量，现如今，手表、手机成为了主流的计时工具，甚至还有每三千万年才有一秒误差的原子钟。今天我们将学习单摆，学习摆钟是如何计时的。 学生：观看图片 以校园日晷引入计时器，进而引入摆钟，引起学生的学习兴趣，集中同学们的注意力，激发学生的内在动机。 6.2新课授课(40min,具体过程如表2所示。) 表2 教师活动 学生活动 设计意图 教师：同学们在日常生活中还见过类似的摆动装置吗？教师：非常好，这些摆动装置都可以看作是单摆吗？仔细阅读课本上对于单摆的定义，完成学案上的填空。（教师找学生回答问题，并进行补充）教师：根据单摆的定义，判断我制作的单摆能否理想化成单摆模型。探究一：单摆的振动是简谐运动吗？教师：单摆作为一种往复性运动，我们很容易跟之前学习过的简谐运动联系起来，单摆是简谐运动吗？如果是的话需要满足什么条件？教师：接下来我们一起来证明单摆的振动为简谐运动，建构一个单摆模型，质量为m，摆长为l，将小球拉离平衡位置O点由静止释放，小球沿圆弧做往复运动 ... ...
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