“简谐运动”教学设计（北京严为军）.pdf

简谐运动 北师大实验中学 严为军 一、教学背景分析 课程标准：通过观察和分析，理解简谐运动的特征，能用公式和图象描述简 谐运动。 教材：本节内容包括机械振动、简谐振动；是学习机械波和电磁波的基础。 学生：已经学习了匀变速直线运动、平抛运动、匀速圆周运动，对于振动有 一定的生活经验。 二、指导思想与理论依据 ——建构主义学习理论 利用学生已有的知识结构，理解和建构新的知识 ——物理教学的基本特征 以创设问题情景为切入点 以观察实验 （实事）为基础 以培养学生思维能力为核心 以提升学生探究能力为重点 三、设计思想 这是一节概念课。 这节课的设计思想，可以用以下几个关键词体现：生活实例、物理模型、方 法迁移、实验探究。 所有这些都是为了让学生能自主地 “学” ，愿意 “学” ，有兴趣 “学” ，期待 更进一步 “学” 四、教学目标 知识与技能：知道机械振动，认识弹簧振子，初步理解简谐运动以及简谐运 动的 位移—时间图象 过程与方法：通过对简谐运动位移时间关系的研究，体会用图像研究运动的 一般方法 情感态度与价值观：通过对简谐运动的研究，激发探索自然的兴趣 1 五、教学过程 环节一 引入 首先做几个演示实验，让学生观察这些物体的运动 再让学生列举生活中类似的实例，归纳共性，定义机械振动 环节二 弹簧振子 这些物体做的都是机械振动，我们这节课选择一 个比较简单的入手研究，我们来看这个装置 通过这个装置我们引导学生建立这样一个模型， 不计阻力、不计弹簧的质量，将物体看作一个质点， 我们把这样的系统叫做弹簧振子 我们再来观察一下振子的运动，引导学生注意滑块上的白线。 通过观察，学生发现振子的运动有以下几个特点：是直线运动，有周期性和 对称性 教师提出问题：我们如何研究振子的运动呢？我们可以通过记录振子各个时 刻的位置来研究 在这首先要定义什么是平衡位置，什么是振子的位移 接下来，提出问题：如何记录振子的位置呢？ 环节三 实验探究 学生活动： 教师可以设计一个学生分组的小活动，让学生手里拿 着一支笔模拟振子的运动，发现在纸上留下的是一条线 2 段。这能看出各个时刻的位置么？怎么办呢？通过教师的启发， 学生还是能够想到的。做好这个实验还是需要技巧的，大家请看。 （放视频） 在此基础之上，我们用类似的方法研究弹簧振子的运动。 这是利用相机的连拍功能拍摄的照片，这些照片的时间间隔 是相等的 把照片等宽剪切 再把这些照片按时间顺序等间隔依次排列，选某一个点作为计时起点，建立 坐标轴，引导学生理解坐标轴的意义——建立位移-时间图像。 这看起来是一条正弦曲线，是正弦曲线吗？ 我们可以利用几何画板进行拟合，（叙述拟合方法：这是刚才的图片，这是 一条正弦曲线，改变周期、改变振幅，拟合的挺好）。看来，是一条正弦曲线， 大量的实验表明，弹簧振子的位移-时间图像真的是一条正弦曲线。 3 平时，我们习惯这样去看 环节四 简谐运动的定义 （像弹簧振子那样）质点的位移与时间的关系遵从正弦函 数的规律 ，振动图像 （x-t 图象）是一条正弦曲线的振动 环节五 课后思考 前面我们通过研究弹簧振子，知道了什么是简谐运动，我们再做一遍前边做过的 实验。（放视频）它们和我们刚才研究的像不像？是简谐运动吗？能用今天的方 法研究吗？请同学们课后思考思考这个问题。 4 六、教学效果评价设计 课上：通过回答问题、小组交流，进行过程性评价 课下：通过课后练习，检查落实教学效果。 七、板书设计 5