约3520字。
《简谐运动》教学设计
扬州中学教育集团树人学校王俊
一、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象”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→制定方案→收集数据→处理数据→猜想结论→分析论证→得出结论→误差分析”。
本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“时间轴”的展开过程。设计模拟频闪照片实验的目的是:(1)让学生体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一种观点: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“时间轴”的展开过程,会将底片的位移转换成振动时间。
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”、“处理数据”、“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;