高中物理網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下的探究式課堂教學(xué)設(shè)計(jì)案例

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1、高中物理網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下的探究式課堂教學(xué)設(shè)計(jì)案例探究單擺的周期與哪些因素有關(guān)溫州八中馬君勇一、教學(xué)目標(biāo)1、知識(shí)目標(biāo)（1）觀察演示實(shí)驗(yàn)，知道單擺的周期與振幅及擺球的質(zhì)量無(wú)關(guān)。（2）能口述單擺的周期與擺長(zhǎng)、重力加速度的關(guān)系，牢記單擺的周期公式，并能運(yùn)用其進(jìn)行有關(guān)的計(jì)算。2、能力目標(biāo)（1）培養(yǎng)用實(shí)驗(yàn)探究未知知識(shí)的能力。（2）學(xué)會(huì)用圖象法分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，得出各量的關(guān)系。3、情感目標(biāo)（1）感受物理實(shí)驗(yàn)的嚴(yán)謹(jǐn)，體會(huì)科學(xué)工作的艱辛。（2）感受由未知到已知的喜悅和成功感。（3）通過(guò)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的交互和信息共享，體會(huì)交流合作的重要性，培養(yǎng)合作精神。二、教學(xué)任務(wù)分析本堂課的知識(shí)點(diǎn)是比較簡(jiǎn)單，單擺的周期公式也容易記憶。因此，本

2、堂課的重點(diǎn)是培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)探究能力。引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會(huì)用“控制變量法”來(lái)研究決定單擺周期的各個(gè)因素，學(xué)生在課堂上要親自測(cè)定不同擺長(zhǎng)的單擺周期，這就要求學(xué)生學(xué)會(huì)測(cè)單擺周期的方法。在測(cè)得9組數(shù)據(jù)之后，要用圖象法來(lái)進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，找出T與l之間的關(guān)系，即T∝。再用同樣的方法，找出T與g的關(guān)系，即T∝。最后在老師的引導(dǎo)下，得出單擺的周期公式：T=2。本堂課教學(xué)難點(diǎn)是對(duì)教學(xué)課件的不熟悉和用圖象法進(jìn)行數(shù)據(jù)分析的能力較差。在課前需要做些知識(shí)鋪墊，以突破難點(diǎn)。7三、教學(xué)設(shè)計(jì)思想網(wǎng)絡(luò)環(huán)境和信息技術(shù)的普及，給高中物理探究式課堂教學(xué)提供了全新的教學(xué)手段。與多媒體輔助教學(xué)相比，網(wǎng)絡(luò)環(huán)境有更強(qiáng)的自主性、交互性和共享性，更能體現(xiàn)

3、學(xué)生的主體作用。教材在本節(jié)內(nèi)容的安排上直接給出了單擺的周期公式，學(xué)生只知道結(jié)果，而無(wú)法理解這條公式是怎么得出來(lái)的，這樣不但不能培養(yǎng)學(xué)生的探究能力，而且容易使學(xué)生滋長(zhǎng)“探究惰性”，失去探索未知世界的信心。本堂課的知識(shí)點(diǎn)比較簡(jiǎn)單，學(xué)生容易理解和記憶，學(xué)生現(xiàn)有的知識(shí)水平已經(jīng)有能力去探究決定單擺周期的各個(gè)因素。只是用實(shí)際實(shí)驗(yàn)探究時(shí)比較費(fèi)時(shí)，還會(huì)受到實(shí)際條件的限制，在數(shù)據(jù)分析時(shí)需要進(jìn)行很大的計(jì)算量，很難在課堂上完成。而計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)和強(qiáng)大的計(jì)算能力很容易克服這些困難。我校信息技術(shù)教學(xué)起步早，學(xué)生的計(jì)算機(jī)操作平均水平較高。因此，本堂課就緊緊抓住了這個(gè)整合點(diǎn)進(jìn)行設(shè)計(jì)。本堂課由“教師引導(dǎo)探究”和“學(xué)生自主探究

4、”兩部分組成。教師引導(dǎo)探究的內(nèi)容為單擺的周期與振幅、擺球質(zhì)量的關(guān)系，以及與擺長(zhǎng)的定性關(guān)系。這部分是通過(guò)教師演示實(shí)際實(shí)驗(yàn)引導(dǎo)學(xué)生觀察、思考、得出結(jié)論而實(shí)現(xiàn)的。這樣做是為了節(jié)省時(shí)間，突出“學(xué)生自主探究”的重點(diǎn)，演示實(shí)際實(shí)驗(yàn)是為了遵循“能做實(shí)際實(shí)驗(yàn)的盡可能做實(shí)際實(shí)驗(yàn)”的指導(dǎo)思想，同時(shí)也是為了提高后續(xù)的仿真實(shí)驗(yàn)的可信度。T與振幅的關(guān)系T與擺球質(zhì)量的關(guān)系T與l的定性關(guān)系T與l的定量關(guān)系T與g的定量關(guān)系得出單擺的周期公式通過(guò)仿真實(shí)驗(yàn)，測(cè)量不同l對(duì)應(yīng)的T數(shù)據(jù)分析：用圖象法找出T與l的關(guān)系用一組對(duì)話引出T與g的關(guān)系給出數(shù)據(jù)，讓學(xué)生用圖象法找出T與g的關(guān)系四、教學(xué)流程教師引導(dǎo)探究學(xué)生自主探究教師引導(dǎo)探究7五、教

5、學(xué)過(guò)程設(shè)計(jì)（一）、導(dǎo)入新課師：我們已經(jīng)知道，在偏角很小的情況下（如<5°），單擺做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)。（演示單擺的擺動(dòng)）。[提問(wèn)]：?jiǎn)螖[的周期可能會(huì)與哪些因素有關(guān)呢？生：振幅、擺球的質(zhì)量、擺長(zhǎng)等。師：你想知道他們之間到底有什么關(guān)系嗎？當(dāng)研究一個(gè)量與另一個(gè)量的關(guān)系時(shí)，我們要排除其他量的影響，也即控制其他量都一樣的情況下來(lái)研究這兩個(gè)量的關(guān)系，這種方法叫控制變量法。我們?cè)趯W(xué)習(xí)牛頓第二定律F=ma時(shí)，已經(jīng)用過(guò)這種方法。今天我們也用這種方法來(lái)研究單擺周期與各個(gè)量的關(guān)系。（二）、教師引導(dǎo)探究[教師演示實(shí)驗(yàn)]：①周期與振幅的關(guān)系；②周期與擺球質(zhì)量的關(guān)系；③周期與擺長(zhǎng)的關(guān)系。[學(xué)生觀察、思考、得出結(jié)論]：①周期與振幅無(wú)

6、關(guān)（等時(shí)性）；②周期與擺球質(zhì)量無(wú)關(guān)；③擺長(zhǎng)越長(zhǎng)，周期越大；擺長(zhǎng)越短，周期越小。師：?jiǎn)螖[的周期隨著擺長(zhǎng)的增大而增大，這僅僅是周期與擺長(zhǎng)的定性關(guān)系。要知道它們的定量關(guān)系，如周期與擺長(zhǎng)是否成正比呢？還是與擺長(zhǎng)的平方成正比？或者與擺長(zhǎng)的二次方根成正比？或者是其他關(guān)系。這就需要我們用實(shí)驗(yàn)來(lái)測(cè)量不同擺長(zhǎng)對(duì)應(yīng)的周期，然后對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，得出它們的關(guān)系。[簡(jiǎn)要介紹學(xué)習(xí)任務(wù)和課件的使方法]：本課件中的單擺是嚴(yán)格仿真的。用這個(gè)仿真實(shí)驗(yàn)測(cè)得的數(shù)據(jù)與真實(shí)情況幾乎都是一樣的。拖動(dòng)滾動(dòng)條可以改變單擺的擺長(zhǎng)。當(dāng)擺球經(jīng)過(guò)平衡位置時(shí)，按下“開(kāi)始計(jì)時(shí)”按扭，計(jì)時(shí)器開(kāi)始計(jì)時(shí)。在單擺完成n次全振動(dòng)時(shí)，按下“停止計(jì)時(shí)”按鈕，計(jì)時(shí)器停止

7、計(jì)時(shí)，這時(shí)，計(jì)時(shí)器顯示的是n個(gè)周期的總時(shí)間，這個(gè)時(shí)間除以周期數(shù)n就表示單擺的周期。請(qǐng)同學(xué)們自己輸入周期數(shù)，按下“記錄數(shù)據(jù)”按鈕，計(jì)算機(jī)就會(huì)把擺長(zhǎng)和周期記錄在下面的表格中。為使測(cè)量更精確，測(cè)周期時(shí)，要讓單擺完成30-50次全振動(dòng)。用同樣的方法得到10組數(shù)據(jù)后要進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，用圖象法尋找T與l的關(guān)系，并把你的實(shí)驗(yàn)結(jié)論上傳至BBS，在這里你可以看到其他人的實(shí)驗(yàn)結(jié)論。7（三）、學(xué)生自主探究學(xué)生利用仿真實(shí)驗(yàn)