2012年全国“创新杯”说课大赛一等奖作品：《机械波及应用》教学设计和说课稿

1、2012年全国中职“创新杯”教师教学设计和说课大赛 职高物理 机械波及应用教学设计 主讲 曾兰州 第三节 机械波及应用教学设计（1学时）教 材 丁振华 李燕 主编物 理 （机械建筑类 书号9787040277654）授课班级 职一年级 建筑工程与施工专业 （2）班 班级人数 45人 授课时间 2011年11月24日 周四 下午 第一节一、教材分析1、教材的整合机械波及应用是丁振华、李燕主编的职高物理教材第一册的第五章机械振动和机械波的第三节内容。教学中针对中等职业教育培养目标，按照“以必需、够用为度”和“强化应用，培养能力”的原则，对教学内容进行重组和做了必要的删减。如：对教材中初中已经学习过

2、的“声波”内容改为学生“自主学习”内容；把教材前面的问题讨论“闹钟实验”放到后面，作为教学检测的学生思考题。这样做以突出知识的运用，将基础知识的学习训练与实际应用紧密结合。又如新课导入时，从水波、声波等日常生活案例入手，突出了从问题的实际背景中建立概念，易于学生理解和掌握，以加强对学生科学思维能力，科学探究方法，创新意识等方面培养。2、教材的地位机械波是机械运动中比较复杂的运动形式。它作为周期性变化的运动，广泛地涉及物理学和机械制造与加工、建筑工程等各个领域。上好这节课不仅可以巩固以前学过的有关运动学和动力学的知识，还可为今后学习电磁波和光的本性打下良好的基础；同时为中等职业学校机械专业学生学

3、习建筑力学等专业课增加了知识储备。3、学情分析授课班级为职一年级建筑工程与施工专业（2）班，班级中有45位学生。学生活泼好动、有较强的动手能力，但缺乏对理论知识学习的兴趣和耐心，不善于思考，学习方法欠佳。学生在初中物理中已经学习了声学知识，对声波知识有一些了解。二、教学目标 根据学生的认知基础，心理特征及本节课教材大纲要求，拟定下列教学目标。1、知识与技能（1）了解机械波及形成的原因；（2）了解机械波的种类横波和纵波；（3）机械波的应用（4）培养学生观察能力、自主学习能力、合作探究能力及查阅资料，信息收集与处理能力。2、过程与方法教学中通过案例分析法、探究法，采用任务驱动教学法和“指导自主学习

4、法”，让学生在预设情境下，通过对典型案例分析入手，引导学生主动探究，初步学会运用知识解决问题的能力；同时，提高自主学习与合作探究学习的素养。3、情感态度与价值观培养学生用辨证的观点探究物理过程及其规律，对学生进行科学方法论的教育。三、教学重点与难点1、教学重点：机械波的形成 2、教学难点：机械波形成的原因3、重、难点突破方法： 教学过程通过演示实验及课件模拟物理过程的方法进行重点、难点的突破，使学生获得较直观的信息，充分发挥学生的主体作用，以激发学生研究物理问题的浓厚兴趣。 四、教学方法与学法1、主要教法： 案例分析法和任务驱动教学法现代教育理论认为，科学教学必须让学生们参与以探究和任务驱动为

5、目标的研究活动，使他们同老师和学生在一起相互启发相互促进。对从学生们所亲历的事物中产生的一些实际问题进行探究，通过实施计划、解析问题，目标检测与反馈来完成教学任务。2、主要学法： 讨论法和“指导自主学习法” 本节课主要采用“指导自主学习法”，通过课件和实验演示，引导学生进行问题探究和讨论，以期达到教学目标。为了使学生能认识机械波这种运动形式，教学中渗透“指导自主学习”的课改思想，充分体现“以学生为本”，鼓励学生积极参与。让学生分成小组在教师创设的问题中进行分析探究，总结波动特征，搞清波动的成因。引导学生相互讨论，实现知识的正迁移，真正达到培养抽象思维能力和合作学习能力的目的。在教学的过程中，教

6、师要对所有学生的不同见解，给予点评，不能轻易否定，应逐步培养学生科学探究的思想方法与行为方式。五、教学准备教学课件、投影仪、音叉、绳子、波动演示器。六、教学过程设计 （1学时用）知识准备：我们来做个实验音叉实验，这个实验是安排在新课前的一次课上进行的。请大家观察：音叉为什么能够发出声音？兵乓球运动说明了什么？接着要求同学们利用课后时间到学校电子阅览室复习初中声学知识，上网查找了解有关机械波知识，为我们今天学习机械波及应用做好知识准备。（一）案例分析、引出任务：（7分钟）教师活动（案例分析，导入问题）：在生活中，我们见过此现象向平静的水面投入一个小石块，会看到水面上荡起圈圈涟漪，起伏不平的波纹向

7、四周传播出去，形成水波。（实验或课件演示） 音叉振动时，产生声波。学生活动（观察、分析）：由于某种扰动，在水、空气、大地、绳子的某一处 音 叉（或某一点）引起的机械振动，会沿着这些物体（或物质）传播，这些传播振动的媒介物叫介质。 学生小实验： 学生同桌两人用手抖动课前准备好的绳子，会看到凹凸相间的波向绳的另一端传播出去，形成绳波。上述现象，都是我们平时所见到的波的情形，那么，波形成的条件是什么呢？波是什么？前面我们学习过的机械振动是描述 绳 波单个质点的运动形式。这节课我们来学习由大量质点构成的弹性 介质的整体的一种运动形式机械波。（二）解析问题，实施任务：（25分钟）任务一 机械波1、机械波

8、的概念 （板书） 机械波：机械振动在介质中的传播叫做机械波。上述的声波、水波和绳波都是机械波。2、机械波的产生条件振源和介质 （板书）（引导学生思考探索所观察的现象，归纳总结） 振源产生机械振动的物质，如在绳波中的手的不停抖动。（如果没有连续的振动，则质点很快停止下来。）介质传播振动的媒质，如音叉、绳子，水。任务二 机械波形成的原因 （教学中组织学生参与人浪表演，并运用Flash动画演示波的形成，引导学生观察、分析，教师归纳。）1、机械波的形成原因（板书）（1）介质模型：把介质看成由无数个质点弹性连接而成，可以想象成如右图所示。（2）机械波的形成过程：振动如果发生在弹性介质中，它就不会局限在一

9、个地方，而由于介质中各部分弹性力的作用，相邻的部分也陆续地振动起来，这样，振动就向周围的弹性介质中向远处传播出去。在波动过程中，介质中传播出去的只是介质质点的振动状态，质点本身只是以各自的平衡位置为中心做振动，并不随波一起传播出去。（课件演示相邻质点的相互作用）（波动演示器实验和课件演示） 绳波的形成过程。（引导学生观察，思考，分析）质点间有弹力联系着。开始时刻（t = 0），各质点都处在平衡位置。其中第一个质点受到外力作用将开始在垂直方向上做简谐运动，设振动周期为T，则经过T / 4，质点1已经达 到最大位移，正要开始向下运动。质点2的振运动较质点1落后一些，仍向上运动；质点3更落后一些，此

10、时振动刚传到了质点4。经过T / 2时，质点1回到了平衡位置，并继续向下运动，质点4刚到达最大位移处，此时振动传到了质点7。依此推论，演示经3T / 4和T后各质点排列成的波形。2、机械波的特点（板书） （学生讨论、教师归纳） （1）介质中各点都在各自的平衡位置作往复运动振动。 （2）各质点并不随波向波的传播方向迁移。 （3）各质点在振动时有时间上的先后。 任务三 机械波的种类 横波与纵波 按波的传播方向和质点的振动方向可以将波分为两类：横波和纵波。 （课件演示两类波的形成及其波形，学生观察、分析讨论，教师归纳） 1、横波 质点的振动方向与波的传播方向垂直。（凹凸相间的波形波峰，波谷） 2、纵

11、波 质点的振动方向与波的传播方向在一条直线上。（疏密相间的波形疏部，密部） 案例：声波是纵波。其中振源是声带，介质是空气，固体，液体等。 说明：地震波既有横波又有纵波。（拓展学生的认知层面）3、机械振动与机械波的关系（课件呈现） 任务四 机械波的应用（教学中把教材中“声波”知识作为学生自主学习内容，在此基础上介绍声波的应用）声波属于机械波。声波中的超声波是频率高于20000赫兹的声波。低于20赫兹为次声波。一、超声波的应用超声波可用于探测金属、陶瓷混凝土制品，甚至水库大坝，检查内部是否有气泡和裂纹等缺陷及厚度测定。如：声纳、“B超”等。 1、测量距离：声纳声纳：是一种利用声波在水下传播距离远的

12、特性，通过电声转换和信息处理，完成水下探测和通讯任务的电子设备。 2、医学诊断和成像：B超“B超”就是向人体发射超声波，同时接受体内脏器的反射波，将所携带信息反映在屏幕上。一般使用每平方厘米几十毫瓦以下的低强度超声波。 3、超声探伤：超声波探伤仪 超声波探测金属、陶瓷混凝土制品，甚至水库大坝，检查内部是否有气泡和裂纹。 超声波探伤原理示意图二、次声波的应用人们应用灾害性自然现象发出的次声波，来预测和预报灾害性事件的发生。（三）任务目标检测与反馈： （教师对学生问题研究的方法和结论做出评价）（5分钟）1. 机械振动在 中的 过程，叫做机械波，产生机械波的条件是 、 。2. 关于振动和波的关系，

13、以下说法正确的是（）。A. 有振动，必有波 B. 有波，不一定有振动C. 有波，必有振动 D. 有振动，不一定有波3. 下列关于机械波的说法中，正确的是（）。A. 机械波可以不通过介质直接向外传播 B. 不需要机械振动就能产生机械波C. 机械波可以把介质传播出去 D. 机械波向外传播的是振动形式，而不是介质本身（四）完成任务，教学效果评价:（8分钟） （通过实验演示，引导学生归纳总结，教师对学生学习情况做出评定，应以鼓励为主。）学生思考： 如果把闹钟放入真空中，我们能够听到闹铃声吗？实验观察结论：1、只有振动才有可能引起波动；2、只有通过介质，才能由局部的振动引起全局的波动。3、机械振动在介质中传播才能形成机械波。 布置作业 知识拓展： 上网查阅如何让声音在宇宙空间传播？七、板书设计任务一 机械波1、机械波的概念2、机械波的产生条件振源和介质任务二 机械波形成的原因1、机械波的形成原因2、机械波的特点 任务三 机械波的种类 横波