2.5 实验：用单摆测重力加速度 教学设计-2023-2024学年高二上学期物理人教版（2019）选择性必修第一册.docx

2.5实验：用单摆测重力加速度教学设计-2023-2024学年高二上学期物理人教版（2019）选择性必修第一册

主备人

备课成员

教学内容

本节课的教学内容来自于人教版（2019）选择性必修第一册物理教材，高二上学期，第2.5节“实验：用单摆测重力加速度”。本节课的主要内容包括：

1.理解单摆的周期公式：T=2π√(L/g)，其中T为摆动周期，L为摆长，g为重力加速度。

2.学会使用单摆测量重力加速度的实验方法。

3.通过实验，培养学生动手实践能力和团队协作能力。

4.通过对实验数据的处理和分析，加深对物理概念的理解。

核心素养目标分析

本节课的核心素养目标主要体现在科学探究、科学思维和科学态度三个方面。

1.科学探究：通过单摆实验，使学生掌握实验原理和方法，培养学生观察、提问、假设、设计和验证的科学探究能力。

2.科学思维：引导学生运用数学知识分析单摆周期公式，培养学生逻辑推理、数学表达和模型建构的科学思维能力。

3.科学态度：培养学生对待实验的认真态度，注重数据分析与处理，增强学生对物理现象的敏感性和洞察力，培养严谨治学的科学态度。

学习者分析

1.学生已经掌握了哪些相关知识：学生在前期的学习中已经掌握了基本的物理学知识，如运动的描述、力学基础、简单的数学函数等。他们对于实验操作也有一定的了解，能够熟练使用基本的实验仪器。

2.学生的学习兴趣、能力和学习风格：高二学生对物理实验通常感兴趣，特别是那些能够动手操作的实验。他们中的一些人可能对数学物理逻辑推理有较强的兴趣和能力，而另一些可能更擅长直观的实验操作。学生的学习风格差异较大，有的喜欢独立思考，有的则更愿意与同伴合作。

3.学生可能遇到的困难和挑战：在理解单摆周期公式和应用它进行数据处理时，学生可能会遇到困难，特别是对于公式中各物理量的理解及其内在联系。此外，进行实验时，学生可能对如何准确测量和处理数据感到挑战，包括如何确保实验误差最小化以及如何处理实验数据中的异常值。在进行团队协作时，学生也可能面临沟通不畅、分工不明确等问题。

学具准备

多媒体

课型

新授课

教法学法

讲授法

课时

第一课时

步骤

师生互动设计

二次备课

教学方法与手段

1.教学方法：

（1）讲授法：在讲解单摆周期公式和实验原理时，采用生动的案例和图示，帮助学生直观理解。

（2）讨论法：组织学生就实验数据处理和分析进行小组讨论，促进学生思维碰撞，提高解决问题的能力。

（3）实验法：引导学生动手进行单摆实验，培养学生的实践操作能力和观察能力。

2.教学手段：

（1）多媒体设备：利用PPT、视频等展示单摆实验的原理和操作步骤，增加课堂的趣味性。

（2）教学软件：运用物理模拟软件，帮助学生更直观地理解单摆的运动规律。

（3）实验器材：准备充足的单摆实验器材，确保每个小组都能进行实验操作。

教学过程

课前准备：

提前准备好单摆实验器材，确保每个小组都能进行实验操作。同时，准备好与实验相关的PPT、视频等教学资源。

教学步骤：

1.导入新课

以提问方式引导学生回顾前节课所学的力学知识，如运动的描述、力学基础等。然后，通过展示一个单摆实验的视频，激发学生的兴趣，引出本节课的主题：“实验：用单摆测重力加速度”。

2.讲解实验原理

详细讲解单摆的周期公式：T=2π√(L/g)，其中T为摆动周期，L为摆长，g为重力加速度。通过生动的案例和图示，帮助学生直观理解单摆的运动规律。

3.实验操作

（1）学生分组，每组三人，分工合作进行单摆实验。

（2）引导学生动手操作，测量摆长、摆动周期等数据。

（3）提醒学生注意实验过程中的安全事项，如避免摆动过程中发生意外。

4.数据处理与分析

（1）学生根据实验数据，计算重力加速度的值。

（2）组织学生进行小组讨论，分享实验结果，讨论实验数据处理和分析的方法。

（3）引导学生运用数学知识分析单摆周期公式，培养学生的逻辑推理能力。

5.总结与评价

（1）对本节课的实验结果进行总结，强调重力加速度的概念。

（2）学生自评、互评，总结实验操作过程中的优点和不足。

（3）教师对学生的实验表现和成果进行评价，给予鼓励和指导。

6.课后作业

布置一道有关单摆实验的课后作业，要求学生结合实验数据和所学知识，撰写实验报告。

教学反思：

学生学习效果

内容逻辑关系

①引入新课：通过提问和视频展示，引发学生对单摆实验的兴趣，引出本节课的主题。

②讲解实验原理：阐述单摆周期公式及其背后的物理意义，为学生实验操作提供理论支持。

③实验操作与数据处理：引导学生进行实验操作，测量相关数据，并运用数学知识进行数据处理与分析。

④总结与评价：总结实验结果，强调重力加速度的概念，对学生进行评价和指导。

⑤课后作业：布置一道有关单摆实验