2024-2025学年高中物理 第一章 机械振动 5 学生实验：用单摆测定重力加速度教学实录2 教科版选修3-4.docx

2024-2025学年高中物理第一章机械振动5学生实验：用单摆测定重力加速度教学实录2教科版选修3-4

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课程基本信息

1.课程名称：高中物理选修3-4学生实验：用单摆测定重力加速度

2.教学年级和班级：高一年级（1）班

3.授课时间：2024年9月25日第2节课

4.教学时数：1课时

核心素养目标

培养学生通过实验探究物理规律的能力，提高科学思维和实验操作技能。使学生理解单摆运动的基本原理，掌握实验设计、数据收集、分析处理和结论得出等科学探究方法。增强学生的科学探究精神和团队合作意识，提升学生的科学素养。

学习者分析

1.学生已经掌握的相关知识：

学生在进入高中物理学习前，已经具备了一定的数学和物理基础，包括基本的力学知识，如力的概念、牛顿运动定律等。对于简单的振动现象，如弹簧振子和摆动，学生也有初步的了解。然而，对于单摆的周期公式和重力加速度的概念，学生可能仅停留在理论层面，缺乏实际操作和测量的经验。

2.学生的学习兴趣、能力和学习风格：

高中一年级学生对物理实验通常抱有浓厚的兴趣，他们喜欢通过动手操作来理解抽象的物理概念。学生的学习能力方面，部分学生可能具备较强的逻辑思维和空间想象力，能够较快地理解单摆的周期公式。在学习风格上，学生中既有偏于理论学习的，也有偏于实践操作的，因此需要设计多样化的教学活动来满足不同学生的需求。

3.学生可能遇到的困难和挑战：

在实验过程中，学生可能会遇到以下困难：一是对单摆周期公式的理解不够深入，导致实验设计不合理；二是实验操作技巧不足，如摆角控制、计时精度等，可能会影响实验结果的准确性；三是数据分析能力有限，难以从实验数据中提取有效信息。此外，部分学生可能对实验过程中可能出现的误差缺乏认识，导致对实验结果的分析不够全面。针对这些挑战，教师需要提供充分的指导和支持，帮助学生克服困难。

教学资源

-实验器材：单摆装置、计时器、米尺、游标卡尺、砝码、固定装置

-软硬件资源：计算机、数据采集软件

-课程平台：多媒体教学课件、在线实验指导文档

-信息化资源：重力加速度的相关视频资料、实验数据处理软件

-教学手段：物理模型演示软件、课堂互动平台

教学实施过程

1.课前自主探索

教师活动：

-发布预习任务：通过在线平台或班级微信群，发布预习资料（如PPT、视频、文档等），明确预习目标和要求。例如，要求学生预习单摆的基本原理和周期公式。

-设计预习问题：围绕“单摆的周期与摆长、摆角的关系”，设计一系列具有启发性和探究性的问题，引导学生自主思考。如：“如何通过实验确定单摆的周期？摆长和摆角对周期有何影响？”

-监控预习进度：利用平台功能或学生反馈，监控学生的预习进度，确保预习效果。例如，通过在线测试或预习笔记的提交情况来评估预习效果。

学生活动：

-自主阅读预习资料：按照预习要求，自主阅读预习资料，理解单摆的基本原理和周期公式。

-思考预习问题：针对预习问题，进行独立思考，记录自己的理解和疑问。例如，学生可能会记录下对单摆周期公式中各个变量的理解的困惑。

教学方法/手段/资源：

-自主学习法：引导学生自主思考，培养自主学习能力。

-信息技术手段：利用在线平台、微信群等，实现预习资源的共享和监控。

作用与目的：

-帮助学生提前了解单摆的基本原理，为课堂学习做好准备。

-培养学生的自主学习能力和独立思考能力。

2.课中强化技能

教师活动：

-导入新课：通过展示单摆的实验视频，引出“用单摆测定重力加速度”的课题，激发学生的学习兴趣。

-讲解知识点：详细讲解单摆周期公式及其推导过程，结合实例帮助学生理解重力加速度的测量方法。

-组织课堂活动：设计小组讨论，让学生根据预习内容提出实验设计，并讨论实验中可能遇到的问题。

学生活动：

-听讲并思考：认真听讲，积极思考老师提出的问题。

-参与课堂活动：积极参与小组讨论，提出自己的实验设计思路。

教学方法/手段/资源：

-讲授法：通过详细讲解，帮助学生理解单摆周期公式及其应用。

-实践活动法：通过小组讨论，让学生在实践中学习实验设计。

作用与目的：

-帮助学生深入理解单摆的周期公式和重力加速度的测量方法。

-通过实践活动，培养学生的实验设计和团队合作能力。

3.课后拓展应用

教师活动：

-布置作业：布置设计一个单摆实验的详细方案，要求学生考虑实验误差的来源和处理方法。

-提供拓展资源：提供与单摆实验相关的书籍和在线资源，如实验教程、数据分析软件等。

学生活动：

-完成作业：认真完成老师布置的作业，设计实验方案，并尝试分析实验误差。

-拓展学习：利用老师提供的资源，进行进一步的实验学习。

教学方法/手段/资源：

-自主学习法：引导学生自主完