《单摆周期》教学设计

1、学习好资料欢迎下载单摆周期教学设计一、教学目标1、知识与技能（1）知道单摆的固有周期和哪些因素有关（2）知道单摆的周期公式，并会用来计算重力加速度的值2、过程与方法（1）通过学生猜想单摆的固有周期与哪些因素有关，让学生在头脑中逐步建立科学的思维方式（2）通过DIS实验，用控制变量法探究单摆的周期与哪些因素有关，培养学生 的观察、分析实验的能力（3）通过对单摆周期公式的应用，培养学生的逆向思维能力3、情感、态度与价值观通过对单摆周期的教学，培养学生的科学思维，进一步熟练运用控制变量的 方法进行实验探究，通过对单摆做简谐振动条件的逆向探究， 帮助学生理解量变 和质变的变化规律。实验过程中通过小组合

2、作， 培养学生与人合作的精神，提高 学生与人交往的能力和语言表达能力。二、教学重点和难点本节教学内容的重点是通过DIS实验探究单摆的周期与摆球质量、振幅无关， 与摆长间的定性关系。应用单摆的周期公式测定当地的重力加速度的值。本节教学内容的难点是通过 DIS实验，突破常规实验无法直接得出单摆周期公式的困惑，帮助学生理解单摆的周期公式及单摆做简谐振动应满足的条件三、教学设计的理念、思路和策略单摆是物理学中在研究实际问题时为了使问题变得简单而建立的几种理想模型之一，也是学生掌握机械振动内容所需要掌握的一部分内容。这部分知识接 受起来没有困难，但学生真正理解其中的物理思想却并不容易。 在传统的教学方

3、式中，由于受条件的限制，在课堂上只能粗略探究单摆的周期与摆长间的定性关 系，致于与摆球质量、振幅和重力加速度间的关系都无法探究， 学生只能被动的 接受既成的公式，然后在此基础上运用它来解答问题。关于学生的角色，建构主义认为，学习者不是知识的被动接受者，而是知 识的主动建构者，外界的信息只有通过学习者的主动建构才能变成自身的知识。这就需要学生：在学习过程中用探究的方法去建构知识的意义；将新、旧知 识联系起来，并对这种联系加以认真思考； 在学习过程中与他人进行协作、 交 流，从而促进意义建构。其次，学习是学习者在一定的情境下，借助他人的帮助， 利用必要的学习资源，通过学生主动的意义建构的方式而获得

4、， 学生从原有的认 知结构转化为新的认知结构。再者， 高一的学生经过前一阶段学习的训练， 已经 在头脑中形成了探究学习的基本模式， 加上教师设置的一些情境和任务驱动， 学 生可以通过小组的合作基本完成探究学习，再通过探究后的小组交流和教师点 评，可以补充和完善各小组在探究过程中未考虑到的或是考虑不全的内容。学生通过这种主动参与，切身体验所获得的感悟，比从教师那儿直接接受的知识记忆 深刻。本节课根据教学内容特点和学生情况，我选择采用探究式教学方式和学生的 合作式学习方式作为本节课的主要模式。 因此本内容教学设计的理念就是 “以学 生的发展为本”，充分发挥学生的主观能动作用，让学生积极参与课堂活动

5、，在 实验探究、组内讨论、组间交流活动中获取知识、掌握方法，提升能力，为此， 在教学设计中围绕下面几个问题展开：（一）用两个摆长不一样的单摆让它们偏离一个小角度释放，初步观察单摆振动的快慢，激起学生想去探究单摆的振动周期与哪些因素有关的欲望。学生猜测周期与哪些因素有关。（二）汇集学生意见后，师生共同确定质量、振幅、摆长和重力加速度等作为实验探究的因素。在明确了探究方向的基础上，学生活动：（1）讨论所用的实验方法、设计实验方案、选择实验仪器；（2）各小组进行讨论结果的交流，肯定 学生的成果并从中挑选出一套较好的实验方案， 师生共同加以补充和完善，然后 学生按照设计好的方案进行实验；（教师巡视学生

6、实验情况并加以指导）（3）借 助现代技术，让学生从中体验到探究物理规律的科学方法和乐趣，从而激发学生 学习物理的兴趣，加强他们热爱科学的热情。（三）学生交流探究的结果，得到影响单摆周期大小的因素，并得出它们之间的定性关系，由于时间和条件限制，课堂上无法通过实验探究单摆周期与影响 它大小的这些因素间的定量关系， 教师引用教材上的话给出单摆的周期公式， 简 单渗透物理学史的介绍。单摆的周期公式无法直接得到，引导学生转变思想，通过逆向思维应用单摆的周期公式测量当地重力加速度的值来验证公式的正确性， 培养学生的逆向思维能力；并进一步对单摆做简谐振动的条件提出质疑， 再通过 实验探究消除疑虑，理解事物从

7、量变到质变的变化规律。（四）学生通过交流学习心得，归纳总结本节课的教学重点，实验方法及得到的启示，为以后的学习打下基础。四、教学流程情景一新课导入多媒体播放：一个人在教堂观察灯的摆动画面。师：你们认识这个人吗？生：牛顿、爱因斯坦、爱迪生、伽利略、师：他是意大利著名的物理学家伽利略，一次在教堂中偶然地观察到摇摆不定的灯，伽利略沉浸在思索中伽利略观察到什么现象呢？生：暂时的沉默后，一个接一个发表：灯的摆动灯的摆动轨迹灯的摆动时 间相等（气氛热烈）、师：同学们说的都有道理，我看你们的观察力也毫不比伟大的科学家逊色，说明 你们也有当科学家的潜力。伽利略回到家里以后，开始动手制作摆。伽利略最感 兴趣的问

8、题就是：摆的等时性。情景分析 这里创设的真实情景：意大利著名的物理学家伽利略，一次在教堂中 偶然观察到摇摆不定的灯（利用多媒体展示其情景），伽利略沉浸在思索中 伽利略观察到什么现象呢？加上教师幽默的导入语。学生通过科学家发现问题的 路径，兴趣倍增，在学生的心灵产生了高度的共鸣，一下子拉近了物理与学生的 距离，使学生对物理有亲近感，一开始就让学生处在浓厚的学习兴趣中，强化学 生的学习动机，并使学生感受到物理知识是从生活中来的， 有效激发出了学生学 习物理的积极性和原动力，使本节课的教学找准了切入点。自己发现问题，产生 强烈的认知冲突，才能激起强烈的追根求源的欲望！才能积极主动地去探究。科学探究应

9、突破时间和空间的限制，鼓励学生在自己的身边发现问题和探 究是科学创新的基础，也是新课程标准对学生的要求。关注学生的情绪体验，使探究过程充满生机在人们的意识当中，往往觉得科学探究是枯燥的、冷冰冰的，看不到乐趣。 其实，这是一种误解，不少科学家都认为科学探究是一个充满情趣与快乐的过程。 我们的科学教育要注重引起学生的情绪体验，包括美感的快乐、成功的快乐、思维的快乐因为享受到乐趣，方能乐此而不疲。学生活动一：讨论单摆的周期大小受哪些因素影响？（做法） 把摆球从+10厘米处（此时摆角rv 10 ）释放，重复三次； 把摆球从+8厘米外释放，重复三次； 把摆球从+5厘米处释放，重复三次。（做法） 采用倒数

10、法，在摆球经过平衡位置时开始计时； 测量单摆完成30次全振动的时间； 将测量数据填入表格1； 利用计算器计算出周期T,并填入表格1。表格1:一摆改振 同单只变幅訪米 度厘T 期 周2112 竺TO185（分析）：通过比较周期大小，看周期与振幅的关系。（结论）：在实验误差允许的范围内，单摆周期与振幅无关。（做法） 把摆球1从+10厘米处（此时摆角二v 10 ）释放，重复三次； 把摆球2从+10厘米处释放，重复三次； 把摆球3从+10厘米处释放，重复三次。（要求）：同上，将测量数据填入表格2。表格2：摆长和 振幅相 同，而 摆球质 量不同 的三个 单摆单摆b=30T（秒）t2=30T（秒）t3=3

11、0T（秒）周期T（秒）4兀2|2T摆球1摆球2摆球3（分析）：测量后，计算出各自周期，比较单摆的周期与摆球质量的关系。（结论）：在实验误差允许的范围内，单摆周期与摆球质量无关。情景分析在实行中教室讨论气氛活跃，在实践中发现学生争论最大的问题在于 实验操作和实验数据处理，尤其是计时位置确定，计数方法争议较大，体现出学生平时生活能力较差。这种能力在平时教学最不重视也是最薄弱的环节.这是是今后教学中急需加强的。在实验中，每个学生都尽自己的能力为小组的任务完成 添砖加瓦，特别是平时成绩不好的同学，纷纷担起实验设计的任务，享受成功的 乐趣学生活动二：实验探究单摆周期与提出的因素间的关系。（做法） 把摆长

12、为11的单摆从适当位置处（摆角10 ）释放，重复三次； 把摆长为丨2的单摆从适当位置处（摆角10 ）释放，重复三次； 把摆长为丨3的单摆从适当位置处（摆角10 ）释放，重复三次。（要求）：同上，将测量数据填入表格 3。表格3：单摆=3秒 - z/k=3秒 - z/kT期伽 周-2 2 申TO OO 2-O O8 3O O7（分析）：计算出T、“、12后，分析比较T与1、12的关系，看能得出什 么结论。（结论）：在实验误差允许的范围内，单摆周期 T与门成正比。 情景二：总结规律，提出单摆的周期公式。情景分析 在这一过程中发现学生对用数学公式进行理念推导时，叙述问题不够严密，逻辑性较差，这时要求教师引导学生领悟一个观点：对一个问题的 理解，听懂、看懂不是真懂，只有亲体验过，才是真懂。要求学生在平时的教 学中，对教学中所涉及的问题都要新自去体验，特别是课堂上例题要课后去自 己推导，对每一个问题的思考都要深入细致。学生活动三：单摆的应用一一测定当地的重力加速度值学习交流：知识归纳，实验方法，心得体会。教学反思探究性课堂教学是否能取得实效，归根到底是以学