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　　《简谐运动》教学设计
　　【正 文】
　　一、设计思路
　　简谐运动是中学物理学习中一种重要的运动形式，也是最简单的一种机械振动的形式。在通常的教学过程中，采用的是实验引入分析的方法，演示弹簧振子的运动，定性分析它在运动过程中的受力、加速度的大小和方向、速度的大小和方向，位移大小和方向的变化，继而定量分析弹簧振子受力与位移的关系，从而得到简谐运动的特点和定义，在此基础上定义简谐运动的周期，振幅等物理量。我们认为这样的教学过程虽然从实验的角度将简谐运动进行了演示，并从中得到了一些结论，但是整个教学过程是在行为主义教学理论指导下进行的，强调的是教师的讲解和学生的接受，忽略了学生的主动发现过程。因此，我将教学过程和内容安排做了一些调整，引导和指导学生通过自己的努力去发现问题，并得到一些规律和概念性的知识。从对圆周运动的研究开始，利用几何画板描绘做匀速圆周运动的质点在Y轴上投影点的“位置—时间”关系图像，继而在虚拟实验软件上描绘出弹簧振子的“位置—时间”关系图像，通过比较，寻找二者的关系，最后利用真实的演示实验验证所得结论。至于描述简谐运动的物理量——周期和振幅，可以指导学生结合对匀速圆周运动的研究进行独立探究式学习。在整个教学过程中充分利用几何画板提供的平台支持演示、描述知识，温故“问”新，努力提高学生的思维水平。
　　二、教学过程
　　1.简谐运动特点
　　（1）研究匀速圆周运动
　　演示做匀速圆周运动的质点在Y轴上的投影点运动轨迹，并描绘出该点位置随时间变化的关系图像（图1）。引导学生观察图像形式，并根据数学知识，初步猜测其对应的函数形式。
　　附图
　　图1
　　点评　从匀速圆周运动开始本节课是一个很好的创意，对学生后面进行探究学习开了一个好头，但是如果这里一开始不显示“Y轴上的投影点运动位置与时间关系图像”，而是让学生想象讨论后给出答案，对学生的思维拓展及本节课后面学习会更有帮助。
　　（2）虚拟演示弹簧振子的运动
　　运行利用几何画板制作的弹簧振子虚拟演示，描绘振子在振动过程中位置随时间的变化图像（图2）。与上述图像对比，猜测此图像的函数形式。
　　附图
　　图2
　　（3）真实演示弹簧振子的运动
　　验证计算机演示的弹簧振子“位置—时间”图像是否符合真实的物理过程。
　　实验简介：将弹簧振子放在气垫导轨上，横向引出一条铁丝，铁丝的另一段固定一医用输液针头，针头和输液管相连，输液管上端（较高处）连接着装有墨水的输液瓶子（这里是将输液用的一套设备借用过来了）。针头下面平铺白纸，为了使白纸匀速运动，将其用电机带动效果最好。调节好初始状态，开始运动后就可以描述弹簧振子的“位置—时间”关系图像了。当然，如果有比较好的实验条件，也可以在气垫导轨上安装传感器装置，利用计算机直接将图像打印出来，效果更好（这有点像心电图的实现过程了）。
　　点评　以上两个环节的教学设计是信息技术与课程整合的具体落实，让实