資源簡介

“教學(xué)評”大單元教學(xué)設(shè)計
課時設(shè)計
課 題 簡諧運動
課 型 新授課 復(fù)習(xí)課□ 試卷講評課□ 其他課□
授課班級 授課時間
教學(xué)內(nèi)容分析 機(jī)械振動是較復(fù)雜的機(jī)械運動，振動的知識在實際生活中有很多應(yīng)用（如心電圖、核磁共振儀、地震儀、鐘擺等），可以使學(xué)生聯(lián)系實際，擴(kuò)大知識面；同時，也是以后學(xué)習(xí)波動知識的基礎(chǔ)。因此，學(xué)好此章內(nèi)容，具有承上啟下的作用?！逗喼C運動》是《機(jī)械振動》這一章中最基本而又最重要的一節(jié)，是全章的基礎(chǔ)；通過列舉生活中的多個實例，通過讓學(xué)生歸納共同點來引出機(jī)械振動的概念；而后運用理想化方法，突出主要因素，忽略次要因素，抽象出物理模型——彈簧振子，研究彈簧振子在理想條件下的振動，從而從運動學(xué)的角度認(rèn)識彈簧振子。通過實驗得到彈簧振子的位移-時間圖像；再通過數(shù)據(jù)進(jìn)行分析發(fā)現(xiàn)彈簧振子的位移-時間圖像時正弦函數(shù)。簡諧運動可以根據(jù)運動學(xué)和動力學(xué)特征分別進(jìn)行定義，本節(jié)根據(jù)運動學(xué)特征給出了簡諧運動的定義。
學(xué)習(xí)者分析 高二的學(xué)生已具有運動學(xué)和動力學(xué)的基本知識，對高中物理的學(xué)習(xí)要求和方法已具有一定的認(rèn)識，但在大小和方向都做周期性變化的力的作用下的物體運動還是第一次遇到，對這種運動模式的運動形式?jīng)]有抽象認(rèn)識；很難對較為復(fù)雜的運動有清晰的認(rèn)識。為此，如何幫助他們建立合理的簡諧運動情景是教學(xué)的關(guān)鍵。在課堂教學(xué)上首先通過實驗演示給學(xué)生以直觀的感受，創(chuàng)設(shè)學(xué)習(xí)的良好情景；再引導(dǎo)學(xué)生觀察、思考、討論應(yīng)用描點、描跡法、驗證法、擬合法、類比法等科學(xué)方法得出初步的簡諧運動規(guī)律，然后再次通過觀察、思考、討論得出正確而科學(xué)的結(jié)論。由此培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力、空間想象能力、協(xié)同學(xué)習(xí)的能力和科學(xué)的思維能力，使學(xué)生的學(xué)習(xí)過程變得輕松而高效，并且同步培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的能力，為學(xué)生的可持續(xù)發(fā)展提供必要的訓(xùn)練。 基于以上課標(biāo)分析、教材內(nèi)容分析和學(xué)情分析，確定本節(jié)課的教學(xué)重點和教學(xué)難點：【教學(xué)重點】：形成簡諧運動的概念和認(rèn)識它的位移-時間圖像。【教學(xué)難點】：彈簧振子理想化模型的構(gòu)建和簡諧運動位移與時間函數(shù)關(guān)系。
教學(xué)目標(biāo)與核心素養(yǎng) 物理觀念：①知道機(jī)械振動是機(jī)械運動的另一種形式，知道機(jī)械振動的概念；②知道什么是彈簧振子，明確彈簧振子是理想化的物理模型；③認(rèn)識簡諧運動的位移-時間圖。?？茖W(xué)思維：①會運用理想化方法建構(gòu)彈簧振子模型；②通過觀察、分析和推理，會證明彈簧振子的位移-時間圖像是正弦曲線?？茖W(xué)探究：經(jīng)歷探究簡諧運動規(guī)律的過程，能分析數(shù)據(jù)、發(fā)現(xiàn)特點、形成結(jié)論。科學(xué)態(tài)度與責(zé)任：①通過彈簧振子位移隨時間變化規(guī)律的研究，體會實事求是的科學(xué)態(tài)度與科學(xué)精神；②聯(lián)系生活實際，拓展視野，進(jìn)一步形成對科學(xué)和技術(shù)應(yīng)有的正確態(tài)度和責(zé)任感。；
教學(xué)準(zhǔn)備 多媒體課件、導(dǎo)學(xué)案、視頻。
活動設(shè)計
教學(xué)內(nèi)容 教師活動 學(xué)生活動 評價任務(wù)
知識回顧（導(dǎo)學(xué)案，要求學(xué)生課前完成）
設(shè)置情景引入 活動情境生活中的運動實例：視頻1：小球由靜止釋放——自由落體、水平拋出小球——平拋、線拉住在水平面內(nèi)轉(zhuǎn)動——勻速圓周運動實驗1：揮動手臂、扇子扇動、拍打籃球視頻2：擊打身體的按摩捶、蹦極、鐘擺的擺動1、問題1：視頻2、實驗中物體的運動跟視頻1中物體運動對比有什么不同之處，它們有什么共同特點？教師:引導(dǎo)學(xué)生構(gòu)建機(jī)械振動概念。 思考，討論并回答問題學(xué)生活動：觀察對比現(xiàn)象、提煉共同點。 通過視頻、實驗展示生活中的情境，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行觀察、對比，發(fā)現(xiàn)新的運動特點；由此構(gòu)建機(jī)械振動概念，發(fā)展對比、類比、歸納等科學(xué)思維；又能體會物理學(xué)跟深化科技息息相關(guān)。
探索新知： 知識點一：構(gòu)建彈簧振子模型
通過觀察彈簧振子運動的演示視頻，引入新課。安排學(xué)生閱讀教材內(nèi)容安排學(xué)生閱讀教材內(nèi)容 1、演示觀察：（1）學(xué)生觀察演示實驗：無氣墊導(dǎo)軌和有氣墊導(dǎo)軌下彈簧小球的運動?，F(xiàn)象：無氣墊導(dǎo)軌的彈簧小球很快停下。有氣墊導(dǎo)軌的小球幾乎等幅振動。2、問題：（1）要想讓小球完成機(jī)械振動需要消除誰的影響？（2）研究問題從簡單到復(fù)雜，為了研究方便，對彈簧和振動物塊有什么要求？探究彈簧振子位移隨時間變化規(guī)律視頻1：小球由靜止釋放——勻變速直線運動運動學(xué)角度：測出速度隨時間變化規(guī)律、測出位移隨時間做二次函數(shù)變化規(guī)律、測出加速度，加速度恒定的直線運動問題：現(xiàn)在我們先從運動學(xué)角度研究彈簧振子的振子做什么性質(zhì)的運動；測量哪個運動物理量隨時間變化關(guān)系較為方便？如何測量？給出振動位移概念：指由平衡位置指向某一振動位置的有向線段。（注意矢量方向的選取和表示方法，以彈簧振子為例）。頻閃照相和手機(jī)連拍獲得各時刻振子的位置圖像（如右圖），也可以獲得各時刻振子相對平衡位置位移的表格。問題：如何直觀的分析各時刻振子的位移隨時間變化的規(guī)律？ 分組討論并交流形成彈簧振子模型：彈簧振子是一種理想化模型，需要滿足①忽略摩擦力 ②忽略彈簧質(zhì)量 ③小球看成質(zhì)點這三個條件。經(jīng)過學(xué)生小組討論、交流，從實際的物體運動中抽象、簡化出基本模型（科學(xué)思維、科學(xué)態(tài)度與責(zé)任）。學(xué)生交流：動力學(xué)角度：只受重力學(xué)生分組討論：如何測量位移隨時間變化關(guān)系。學(xué)生分組討論：小組合作交流，通過建立坐標(biāo)系、描點得到位移---時間圖像。 引導(dǎo)學(xué)生將實際問題中的對象和過程轉(zhuǎn)化程理想模型，從而讓學(xué)生的思維得到提高應(yīng)用類比法，從動力學(xué)、運動學(xué)角度研究物體的運動性質(zhì)（科學(xué)思維）討論如何測量位移隨時間變化關(guān)系，調(diào)用學(xué)生已有的實驗探究知識對振子運動進(jìn)行觀察、分析、推理、實驗操作等方式的合作學(xué)習(xí)（科學(xué)思維、科學(xué)探究）
探索新知： 知識點二：簡諧運動
安排學(xué)生閱讀教材內(nèi)容 .探討位移--時間圖像特點問題：作出的圖像像什么函數(shù)的圖線？如何驗證我們的猜想？給出簡諧運動概念：如果質(zhì)點的位移與時間的關(guān)系遵從正弦函數(shù)的規(guī)律，即它的振動圖像是一條正弦曲線，這樣的振動成為簡諧振動。 學(xué)生分組討論：猜是正弦函數(shù)的圖線可以根據(jù)圖像上的各時刻位移數(shù)據(jù)與x＝Asinωt進(jìn)行驗證。 對位移隨時間變化的特點、規(guī)律進(jìn)行猜想、驗證、類比，構(gòu)建簡諧運動模型與概念（科學(xué)思維、物理觀念）。
課堂練習(xí)
1.某一彈簧振子的振動圖象如圖所示，則由圖象判斷下列說法正確的是（ ）A．振子偏離平衡位置的最大距離為10cmB．1s到2s的時間內(nèi)振子向平衡位置運動C．2s時和3s時振子的位移相等，運動方向也相同D．振子在2s內(nèi)完成一次往復(fù)性運動2．簡諧運動屬于下列運動中的(　　)A．勻速直線運動 B．勻加速直線運動 C．勻變速直線運動 D．非勻變速直線運動
課堂小結(jié) 利用思維導(dǎo)圖引導(dǎo)學(xué)生完成
主板書設(shè)計
一、機(jī)械振動物體在某一位置（平衡位置）附近的往復(fù)運動。最簡單的機(jī)械振動：簡諧運動。簡諧運動的兩種模型：彈簧振子 單擺二、簡諧振動如果物體的位移與時間的關(guān)系遵從正弦函數(shù)的規(guī)律，即它的振動圖像(x t圖像)是一條正弦曲線，這樣的振動是一種簡諧運動。
教學(xué)反思

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