人教版高中物理选修“3-2”教材-《简谐运动》教学设计

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1、《简谐运动》教学设计扬州小学教育集团树人学校王俊—、设计思路人教版老教材从动力学特征的角度定义简谐运动，不符合学生用运动学特征对质点运动进行分类的认知习惯。人教版新教材把“位移与时间的关系遵从正弦函数规律的振动”称为简谐运动，尊重学生的认知规律，有利于简谐运动的教学。正因为如此,通过科学探究，让学生认识弹簧振子的振动图象是一条正弦曲线，是本节课教学的关键所在。本节课的教学以“探究弹簧振子的振动图彖”为线索而展开，将学生的认知过程和探究过程合理链接，实现了物理知识和科学方法、定性探究和定量探究、实验

2、探究和理论探究的有机融合，让学生在学习物理知识的同时应用物理思想方法，体验科学探究的一般过程：“提出问题f制定方案f收集数据f处理数据f猜想结论f分析论证f得岀结论f误差分析”。木节课的实验探究和理论探究都是教师引导下的学生探究，主要引导方式：问题链。两个探究实验分别是水摆和模拟频闪照片。设计水摆实验的目的是：(1)定性验证学生对振动图像图样的猜想；(2)让学生理解振动图象“吋间轴”的展开过程。设计模拟频闪照片实验的目的是：(1)让学生休验利用图象处理数据的方法；(2)让学生经历利用假设法定量论证

3、振动图象函数性质的过程。水摆是用饮料瓶制作而成的，实验中利用毛笔书法水写布代替照相机的底片。模拟频闪照片的实验原理也很简单，就是利用视频播放软件获得弹簧振子振动视频的每一帧照片，根据照片记录不同时刻振子的位移并绘制振动图像。从实验结果上看，这两个实验都没有利用位移传感器精确，但这样做可以让学生建立--种观点：科学探究并不是遥不可及的，它不一定要借助很先进的工具和仪器，最简单易行的方法也是好方法。二、教学目标1・知识与技能(1)知道弹簧振子理想模型和简谐运动的运动学定义；(2)知道弹簧振子的振动图象

4、是一条正弦曲线，并理解振动图象的物理意义；(3)理解振动图象“吋间轴”的展开过程，会将底片的位移转换成振动吋间。2・过程与方法(1)引导学生经历探究“弹簧振子振动图象”的过程，发展学生“猜想假设”、“设计实验”、“处理数拯”、“分析论证”和“误差分析”的能力，培养学生思维的灵活性和深刻性；（2）引导学生经历误差分析的过程，让学生体验建立物理模型的思想方法。3・情感态度与价值观（1）通过对弹簧振子振动图象的探究，培养学生认真、合作、实事求是的科学态度，同时让学生体验成功探究的快乐，增强学生参与科学探

5、究的兴趣；（2）观察生活事例，了解实际应用，培养热爱科学、乐于探究的品质，增强学生的实践意识。三、教学重点（1）弹簧振子的位移概念；（2）弹簧振子的振动图象是一条正弦曲线。四、教学难点（1）弹簧振子的位移概念；（2）设计实验方案确定弹簧振子在各个不同吋刻位移；（3）论证弹簧振子的振动图象是一条正弦曲线的思路和方法。五、教学资源太阳能摇摆花、水摆（由饮料瓶制成）、气垫导轨、气源、弹簧振子（改装滑块）、在竖直方向振动的弹簧振子、弹簧振子频闪照片、教师自扌n的弹簧振子实验视频、“豪杰解霸”视频播放软件、

6、多媒休教学课件。六、教学流程活动1：观察现象并概括机械振动的基本特征活动2：探究弹簧振子的位移随时间的关系提出问题-制定方案T收集数据-数据外理T猜想结论-分析论证T得出结论-误差分析活动3：了解记录振动的方法在实际中的应用活动4：形成知识结构，总结探究思路七、教学过程教学流程教师活动学生活动设计意图活动1:观察现象并概括机械振动的基本特征复习旧知，引入新课。板书：“一、机械振动〃展示：“太阳能摇摆花”问题1-1:想•想，摇摆花的运动具有哪些明显的特征？问题1-2：摇摆花的运动关于“谁”对称？引导

7、：平衡位置的意义和机械振动的定义。板书严平衡位置、往复运动"衔接：由生活中的振动现象引入并展示实验室屮的振动装置一一弹簧振了。过渡：在演示弹簧振了实验的过程中，向学牛指出:滑块的位置在不断地发生变化。在教师的引导下，7生回忆重点学习过的几种运动形式，并明确本节课的学习内容是机械振动。观察现象并分析概括摇摆花的运动特征。观察并了解弹簧振了的基本结构。讣学生意识到机械振动是一种新的运动形式。培养学生的观察和分析归纳能力。观察生活事例，培养学生热爱科学和乐于探究的詁质，增强学生的实践意识。教学流程教师活

8、动学生活动设计意图活动2：探究弹簧振子的位移随时间的变化关系问题2—1：想一想，描述物体位置变化的物理量是什么？问题2-2：什么是位移？问题2-3：在A、0、3三点中，选取哪一点作为弹簧振子位移的初始位置最能够反映振动的对称性？问题2-4：如果规定水平向右的方向为正方向，那么“、6两个吋刻，弹簧振了的位移分别是什么？问题2-5：这两个时刻的位移人小相同吗？方向相同吗？问题2—6：同学们猜想一下，位移的变化具有什么明显的特点?展示：动冊i展示弹簧振了位移的变化特点。过渡：在总结弹簧振