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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、知識目標(biāo)（1）觀察演示實驗，知道單擺的周期與振幅及擺球的質(zhì)量無關(guān)。（2）能口述單擺的周期與擺長、重力加速度的關(guān)系，牢記單擺的周期公式，并能運用其進行有關(guān)的計算。2、能力目標(biāo)（1）培養(yǎng)用實驗探究未知知識的能力。（2）學(xué)會用圖象法分析實驗數(shù)據(jù)，得出各量的關(guān)系。3、情感目標(biāo)（1）感受物理實驗的嚴(yán)謹(jǐn)，體會科學(xué)工作的艱辛。（2）感受由未知到已知的喜悅和成功感。（3）通過網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的交互和信息共享，體會交流合作的重要性，培養(yǎng)合作精神。二、教學(xué)任務(wù)分析本堂課的知識點是比較
2、簡單，單擺的周期公式也容易記憶。因此，本堂課的重點是培養(yǎng)學(xué)生的實驗探究能力。引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會用“控制變量法”來研究決定單擺周期的各個因素，學(xué)生在課堂上要親自測定不同擺長的單擺周期，這就要求學(xué)生學(xué)會測單擺周期的方法。在測得9組數(shù)據(jù)之后，要用圖象法來進行數(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)難點是對教學(xué)課件的不熟悉和用圖象法進行數(shù)據(jù)分析的能力較差。在課前需要做些知識鋪墊，以突破難點。7三、教學(xué)設(shè)計思想網(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
3、教學(xué)手段。與多媒體輔助教學(xué)相比，網(wǎng)絡(luò)環(huán)境有更強的自主性、交互性和共享性，更能體現(xiàn)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，而無法理解這條公式是怎么得出來的，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“探究惰性”，失去探索未知世界的信心。本堂課的知識點比較簡單，學(xué)生容易理解和記憶，學(xué)生現(xiàn)有的知識水平已經(jīng)有能力去探究決定單擺周期的各個因素。只是用實際實驗探究時比較費時，還會受到實際條件的限制，在數(shù)據(jù)分析時需要進行很大的計算量，很難在課堂上完成。而計算機仿真技術(shù)和強大的計算能力很容易克服這些困難。我校信息技術(shù)教學(xué)起
4、步早，學(xué)生的計算機操作平均水平較高。因此，本堂課就緊緊抓住了這個整合點進行設(shè)計。本堂課由“教師引導(dǎo)探究”和“學(xué)生自主探究”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，以及與擺長的定性關(guān)系。這部分是通過教師演示實際實驗引導(dǎo)學(xué)生觀察、思考、得出結(jié)論而實現(xiàn)的。這樣做是為了節(jié)省時間，突出“學(xué)生自主探究”的重點，演示實際實驗是為了遵循“能做實際實驗的盡可能做實際實驗”的指導(dǎo)思想，同時也是為了提高后續(xù)的仿真實驗的可信度。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仿真實驗，測量不同l對應(yīng)
5、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、教學(xué)過程設(shè)計（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°），單擺做簡諧運動。（演示單擺的擺動）。[提問]：單擺的周期可能會與哪些因素有關(guān)呢？生：振幅、擺球的質(zhì)量、擺長等。師：你想知道他們之間到底有什么關(guān)系嗎？當(dāng)研究一個量與另一個量的關(guān)系時，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研究這兩個量的關(guān)系，這種方法叫控制變量法。我們在學(xué)習(xí)牛頓第二定律F=ma時，已經(jīng)用過這種方
6、法。今天我們也用這種方法來研究單擺周期與各個量的關(guān)系。（二）、教師引導(dǎo)探究[教師演示實驗]：①周期與振幅的關(guān)系；②周期與擺球質(zhì)量的關(guān)系；③周期與擺長的關(guān)系。[學(xué)生觀察、思考、得出結(jié)論]：①周期與振幅無關(guān)（等時性）；②周期與擺球質(zhì)量無關(guān)；③擺長越長，周期越大；擺長越短，周期越小。師：單擺的周期隨著擺長的增大而增大，這僅僅是周期與擺長的定性關(guān)系。要知道它們的定量關(guān)系，如周期與擺長是否成正比呢？還是與擺長的平方成正比？或者與擺長的二次方根成正比？或者是其他關(guān)系。這就需要我們用實驗來測量不同擺長對應(yīng)的周期，然后對數(shù)據(jù)進行分析，得出它們的關(guān)系。[簡要介紹學(xué)習(xí)任務(wù)和
7、課件的使方法]：本課件中的單擺是嚴(yán)格仿真的。用這個仿真實驗測得的數(shù)據(jù)與真實情況幾乎都是一樣的。拖動滾動條可以改變單擺的擺長。當(dāng)擺球經(jīng)過平衡位置時，按下“開始計時”按扭，計時器開始計時。在單擺完成n次全振動時，按下“停止計時”按鈕，計時器停止計時，這時，計時器顯示的是n個周期的總時間，這個時間除以周期數(shù)n就表示單擺的周期。請同學(xué)們自己輸入周期數(shù)，按下“記錄數(shù)據(jù)”按鈕，計算機就會把擺長和周期記錄在下面的表格中。為使測量更精確，測周期時，要讓單擺完成30-50次全振動。用同樣的方法得到10組數(shù)據(jù)后要進行數(shù)據(jù)處理，用圖象法尋找T與l的關(guān)系，并把你的實驗結(jié)論上傳至
8、BBS，在這里你可以看到其他人的實驗結(jié)論。7（三）、學(xué)生自主探究學(xué)生利用仿真實驗
