单摆教学设计.doc

1 沈阳师范大学 Shenyang N ormal U niversity单摆 2012 年8月2日全国第四届“人教社杯”大学生物理教学技能大赛 2 《单摆》授课人姓名高授课对象高二学生课程类型新课教学课时第一课时教材分析教材地位与作用 1 .教材选用的版本普通高中课程标准实验教科书· 物理( 选修 3-4 )( 人民教育出版社, 2004 年版) 2 .教材地位与作用《单摆》是第十一章机械振动的第四节内容。机械振动这一章是在学****了运动学, 动力学及其功和能的知识后编排的, 是力学的一个特例。单摆作为机械振动的一个具体实例, 为巩固理解简谐运动的规律及其特点起了重要的作用, 同时也为共振学****打下基础,所以本节是本章的重点内容。 3 .教材结构特点教材内容分为三部分: (1 )什么是单摆①结构特征和定义②单摆是理想化模型(2 )单摆的运动①演示实验法②理论推导法(3 )单摆振动的周期①探究影响单摆周期的因素②单摆的周期公式的应用 3 教材分析教学三维目标 1、知识与技能目标: (1 )知道单摆的结构和振动特点(2) 掌握探究单摆周期公式的方法(3) 知道单摆周期公式及简单应用 2、过程与方法目标: (1 )通过图像和受力分析法证明单摆的振动是简谐振动。(2) 通过控制变量法设计探索性实验, 分析影响单摆周期的物理量。(3 )运用软件处理数据,培养学生的实验观察、分析,处理数据的能力 3、情感态度与价值观目标: (1) 认识实验的重要性,体会实验是检验真理的唯一标准。(2) 激发学生的求知欲望,在探索规律的过程中体验成功的喜悦。(3) 通过实验培养学生实事求是的科学态度和科学精神教学重点难点重点: ①单摆的简谐运动的分析证明②单摆的周期公式应用难点: ①证明单摆的振动是简谐运动②探究影响单摆振动周期的因素学情分析 1 、学生心理分析高二学生自主、自觉学****的能力差, 需要老师不断的督促和检查; 学生缺乏刻苦钻研的精神, 畏难情绪严重; 学生欠缺必要的学****方法, 一些刻苦学****而效果较差的学生急需指导; 部分学生厌学。因此对这些学生, 应该更多地关注如何用生动有趣物理实验、形式多样的教学方法提高学生的学****兴趣,使其体验成功学****所获得的乐趣! 2 、学生知识基础(1 )已有知识:通过前几节的学****再加上数学上的基础,已经掌握了简谐运动的相关知识, 能够熟练运用控制变量法,且对摆动的物体有一定认识, 但仍难以熟练运用近似处理解决物理问题。(2) 已有能力: 观察、分析、探究等能力。经历过几年物理学****过程, 学生已初步具备观察、分析、探究等能力, 对科学探究环节及物理研究方法已不陌生, 但是实验设计探究能力尚有欠缺。 3 、学生思维障碍(1 )容易认为单摆的运动都是简谐振动,不区分摆角大小(2 )容易认为摆动幅度越大,振动周期越长 4 教学设计创新之处及设计特色实验创新通过对教材分析和学情分析, 发现单摆简谐运动的证明是本节课的难点。教材演示实验证明单摆做简谐运动所用到的装置是: 细线下悬挂了一个除去了柱塞的注射器, 注射器向下喷出一束细细的墨水。沿着与摆线垂直的方向匀速拉动一张白纸,白纸上的墨迹便画出振动图像。通过分析,结合实际的操作,发现教材中演示实验所用的装置,存在着墨水的流量不能控制, 图像不够溜流畅清晰, 而且手拉白纸时难以做到匀速运动的弊端。为了提高实验的科学性、体现直观教学的理念, 加深对单摆结构特征的理解, 突破验证单摆运动特征这一难点, 我对教材中的装置加以改进和创新,为此我精心的设计并自制了一台单摆图像演示器。其创新之处主要体现在以下六个方面: (1) 用注射器和输液管代替原有的细线下悬挂了的除去了柱塞的注射器,这样可以通过手用力的大小及其推拉,来改变并控制液体的流速,使图像更加清晰流畅; (2) 利用电动机在转动的过程中缠绕白纸,从而将白纸的另外部分匀速的拉动的原理,客服了用手拉动白纸不能确保其始终匀速的问题,使实验更具科学性; (3) 电路的电源采用的是干电池组,可以通过改变电池的节数来改变电源的电压,从而改变电动机匀速拉动白纸运动的速度,这样可以画出在不同拉动速度下的振动图像; (4) 为了便于白纸的取放,在设计电路时,我巧妙地选择了单刀双掷开关。开关向不同的方向闭合时,电动机中会有两种方向的电流流过,这样通过控制开关,就可以实现电动机沿着所需要的转动方向转动; (5) 夹纸器起到固定作用,保证白纸的运动方向与摆球的振动方向垂直; (6) 整个装置支架和底座的设计,使其更具稳定性,有效地防止了单摆在振动时产生晃动而影响实验效果。支架摆球电动机电源开关夹纸 5 教学方法直观教学法利用多媒体播放图片、视频等辅助教学, 创设学****情境。声、光、像、画的融合教材内容的呈现方式发生了极大的变化,极大的激发了学生的好奇心。演示实验法