2.3 单摆 教学设计 -2023-2024学年高二上学期物理粤教版（2019）选择性必修第一册

‍《单摆》教学设计 【课题】单摆 【教材】粤教版高中选择性必修一第二章第三节 【教学时间】40分钟 【教学对象】高中二年级学生 【教学内容分析】 1.课程标准对本节的要求: 通过实验，探究单摆的周期与摆长的定量关系。知道单摆周期与摆长、重力加速度的关系。 根据对课标的分析，本节课应侧重于影响单摆周期因素的实验探究环节，通过实验启发学生分析决定单摆周期的相关因素，再利用实验探究总结出结论，提出单摆周期公式，充分体现物理学科以实验为基础的特点，并逐步提高学生自主学习能力。 2.教材的地位和作用: 本节课《单摆》是粤教版高中选择性必修一第一章第三节的内容, “单摆”是机械振动的重要内容之一，粤教版中将其分为两节分别为单摆和用单摆测量重力加速度，本节课仅学习“单摆”这一节的内容。本节是简谐运动的实例应用，是简谐运动相关知识的典型应用载体，对单摆的学习能加深对简谐运动特征的认知，同时也能为后面学习阻尼振动、受迫振动和机械波打下基础。因此，本节课具有承上启下的作用，在本章中占有重要的地位，既是本章的核心内容又是本章的教学重点。 【学生情况分析】 1.学生的知识基础 高二学生已经掌握了简谐运动的相关知识，具备数学上的基础，能够熟练运用控制变量法和计算机软件进行实验，符合学生的认知发展规律。但高二学生的实验操作能力仍略有欠缺，难以熟练应用计算机软件进行数据处理，即学生实验探究能力尚有欠缺，易形成学习障碍。 2.学生的心理特点 高二的学生具有好奇、好动、好强的心理特点，且能够积极主动地参与教学活动的特点，有一定的抽象思维和分析解决问题的能力。教学中要注意充分发挥探究实验的作用,调动学生学习的积极性和主动性。 【教学目标】 1. 物理观念 （1） 理解摆长、摆角、周期、振幅等概念； （2） 知道单摆的周期跟什么因素有关，了解单摆的周期公式； （3） 知道单摆周期与摆长、重力加速度的关系； 2.科学思维 （1）能根据生活中大量的摆动原形，通过与弹簧振子做类比，构建“单摆”的理想化模型； （2）能从单摆周期与不同角度的关系，分析得出单摆小角度摆动时具有等时性的规律； （3）能从单摆等时性的结论，分析出单摆可能做简谐振动； 3.科学探究 （1）观察现象，提出可探究的问题，作出有依据的假设，用控制变量的方法设计探究周期与质量、周期与摆长关系的方案； （2）对观察到的摆角与周期数据进行分析，形成周期与摆角关系的结论； 4.科学态度与责任 （1）在实验探究的过程中，培养兴趣和求知欲，体验战胜困难、解决物理问题时的喜悦； （2）养成实事求是、尊重自然规律的科学态度，学会通过科学方法解决问题。 【教学重点】 探究单摆周期的实验设计与实施及单摆周期公式的理解 【教学难点】 确定单摆是简谐运动的研究以及对回复力的分析 【教学策略设计】 本节课在教学的指导思想上，始终坚持“教师为主导，学生为主体”的原则，通过教师创设问题情境和有效的设问引导，让学生亲历物理知识的构建过程。 1.教学方法 综合应用实验演示、讲授、谈话和讨论等多种方法,且与信息技术深度融合,把教学过程设计成以观察实验和已有知识为基础，以问题为主线的师生对话交流的过程。 2.学法指导 在学法指导上，让学生尝试自己观察思考、描述实验现象，分析概括，得出物理规律，使学生在获取知识过程中，领会物理学的研究方法，受到科学思维方法训练以及协作精神、探索精神等情感态度价值观教育。 【教学用具】 细绳；粗绳；橡皮筋；乒乓球；铁球；沙漏摆；安装了Phyphox软件的手机；电脑；多媒体投影和大屏幕设备。 【教学流程图】 知识回顾 希沃游戏回顾简谐运动知识点 探究一：单摆模型的建立 探究三：单摆的周期 青鹿平台布置、统计作答情况 课堂小结 探究二：单摆的运动性质 四种“绳+球”组合摆动演示+分析 实验角度：沙漏摆实验（实时投影） 动力学角度 巩固练习 新课导入 图片和视频导入：吊灯摆动、海盗船、荡秋千、摆钟、单杠比赛 Phyphox单摆实验、EXCEl作图 多媒体投影思维导图 新课讲授 小结巩固 【教学过程设计】 教学环节和教学内容 教师活动 学生活动 设计意图 【知识回顾】 利用希沃游戏回顾简谐运动相关知识点 引导学生思考、回顾已学知识 思考 积极参与 为新课教学做必要的知识准备 【新课导入】 展示图片、播放视频 单杠上运动员摆动； 吊灯摆动；海盗船； 荡秋千；摆钟 引导学生回忆情景，观察图片、视频情境特点 提问学生： 1、物理学的研究总是从简单到复杂，今天我们先来研究最简单的摆动。前面各种摆动中哪个最简单？ 观察现象 认真思考并回答问题 期待回答： 吊灯和摆钟 创设物理情境，用熟悉的情景作为载体，激发学生的学习兴趣和探索欲，让学生带着问题进入课堂。 【探究一：单摆模型的建立】