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  • 高一物理万有引力定律说课稿

    教案作者:佚名   教案来源:不详   教案栏目:物理说课稿    收藏本页

     
    A.教材分析
    一、在教材中的地位
    本节内容在《2004年高考考试大纲理科综合》中属Ⅰ级要求,本节和前一节波的衍射共同讲解波的特有现象,为后面电磁波及光波的教学打下基础。

    二、教材设计流程
    波的干涉是波的一种特殊的叠加现象,所以对波的叠加现象的理解是认识波的干涉现象的基础。教材首先讲了波的叠加现象,即两列波相遇而发生叠加时,对某一质点而言,它每一时刻振动的总位移,都等于该时刻两列波在该质点引起的位移的矢量和。
    在学生理解波的叠加的基础上,再进一步说明在特殊情况下,即当两列波的频率相同时,叠加的结果就会出现稳定的特殊图样,即某些点两列波引起的振动始终加强,某些点两列波引起的振动始终减弱,并且加强点与减弱点相互间隔,这就是干涉现象。
    由于对干涉现象的理解,需要一定的空间想象能力,可借助图片、计算机模拟,尽可能使学生形象、直观地理解干涉现象。

    三、教学目标
    1、知识目标
    (1)知道波的叠加原理。
    (2)知道什么是波的干涉现象和干涉图样。
    (3)理解干涉现象的形成原理。
    (4)知道干涉现象是波所特有的现象。
    2、能力目标
    (1)培养观察、分析、归纳和空间想象能力。
    (2)学习将三维空间运动转化为二维平面运动进行分析的思维方法
    (3)学习在动态变化中抓住瞬间状态进行分析的思维方法
    3、德育目标
           培养学生辩证唯物主义的思想和实事求是的精神。

    四、教学重点
        干涉条件和干涉图样

    五、教学难点
    干涉现象形成的原理

    B.教法分析
    一、理论依据
    为充分体现学生的学习主体地位,准备采用前苏联教育家马赫穆托夫、列尔涅尔、斯卡特金等人所倡导的问题教学法。其基本程序是:提出问题——引导学生观察实验——启发学生分析和解决问题。解决问题一般要经过四个阶段:即教师提出问题→学生独立思考、观察、讨论分析→教师根据学生交流的情况进行点拨引导→总结得出结论、进行论证。

    二、主要目的
    充分体现学生的主体地位和作用,让学生在问题中激发兴趣,在问题的争论中辨清问题,在问题的解决中提升能力。

    三、主要设想
    1、为了形象直观,打算在课堂中采用播放录相、实验演示、电脑动画模拟辅助手段,帮助学生建立形象直观的认识,降低难度。
    2、在引导学生分析清楚不连续的脉冲波的叠加情形之后,顺势通过提问让学生思考连续波的叠加情况。引入波的干涉现象。
    3、通过对波的干涉现象的观察与分析,分析波的干涉形成的原理,得出波的干涉条件。

    四、突破重难点的方法
    1、为了能让学生更好的理解波的干涉形成原理,可以采取变“静”为“动”,“动”中取“静”的分析方法。
    波的干涉现象是一种动态中的稳态,要分析这种现象,应该采用对某一瞬间状态进行分析的思维方法,并且将立体转化为平面进行形象的分析,充分利用计算机动画化动为静、化快为慢的特点,能有效地化解难点.
    具体操作流程如下:首先做演示实验,让学生观察叙述实验现象,然后将水波的干涉图样用三维动画模拟在计算机上,让学生先看三维图的俯视图,再看三维图侧视剖视图,在边缘上放上质点,与上面讲到的波的叠加实验联系起来,让学生从感观上和知识上清楚的意识到,波的干涉实际上是一种特殊的叠加现象。在这个过程中,还可以使学生将三维空间运动转化为二维平面运动进行分析的思维方法得到提高.
    2、在讨论波的干涉图样和干涉条件时,可以提出以下的问题4和5,请学生看课本上的干涉图样,引导学生思考与讨论,然后大面积提问,最后,由教师在黑坂上画图分析总结。在师生的互动中,将重点难点一一化解


    C.学法分析
    一、问题展示
    1.什么是波的衍射?产生明显衍射现象的条件是什么?
    2.在同一界质中两列波在同时传播,这两列波之间会怎样相互作用、最终将会发生什么现象呢?
    3.为什么在波的干涉现象中,会出现有些质点振动振幅很大,有些却很小,甚至为零?
    4.振动的加强点和减弱点是交替出现还是固定不变?
    5.干涉的形成是否还需要条件呢?
    回到教材图10-23分析——如果波源S1和S2所激发的波的波长不同
    a、某时刻是否会形成规则的强弱

    b、半个周期后,强弱点的分布是否还在原处?
    6.波的干涉现象是不是很普遍?譬如声音叠加后,会经常出现干涉现象吗?

    二、过程推进
    针对上述系列问题,教师边演示、边提问,让学生边观察、边思考,最大限度地调动学生积极参与教学活动。在教材难点处适当放慢节奏,给学生充分的时间进行思考和讨论,教师可给予恰当的思维点拨,必要时可进行大面积课堂提问,让学生充分发表意见。

    三、结果预测
    采用问题式课堂教学模式,既有利于化解难点,也有利于充分发挥学生的主体作用,使课堂气氛更加活跃。让学生在生生互动、师生互动中掌握新知识,提高解决问题的能力。


    D、教学过程设想
    一、复习&引入(约5分钟)
    1.复习提问:什么是波的衍射?产生明显衍射现象的条件是什么?
    2.请学生回答以上问题,然后请学生评论,答案是否正确。
    3.引入提问:在同一界质若有两列波在同时传播,这两列波之间会怎样相互作用、最终将会发生什么现象呢?
    4.实验
    由实验导入课题,激发学生的探索兴趣和求知欲,同时培养观察能力

    二、新课教学(约30分钟)
    (一)波的独立传播特性
    1.设问:把两块石子在不同的地方投入池塘的水中,就有两列波在水面上传播,两列波相遇时,会不会像两个小球相碰时那样,都改变原来的运动状态呢?(约1分钟)
    2.学生实验:水波的相向传播[改进课本传统实验](约2分钟)
    3.引导让学生叙述实验现象。(1分钟)
    5.总结:(约2分钟)
    (二)波的叠加原理
    1.计算机模拟绳波的传播。请同学叙述在它们的重叠区域里,质点的位移的发生了什么变化。(约2分钟)
    2.原理(约2分钟)
    3.画图分析
    4.讲解三种典型情况:峰-峰叠加、峰-谷叠加、谷-谷叠加。(约3分钟)
    5.总结(这部分知识涉及矢量运算,对学生来说是困难,教师应该画图直观,仔细讲解,同时配以计算机模拟)(约1分钟)
    (三)波的干涉
    1.实验:背投式发波水槽演示水波的干涉[改进实验仪器](约1分钟)
    1.计算机模拟:请学生叙述观察到的现象.(约2分钟)
    2.设问:为什么在两列波相遇后,会出现有些质点振动振幅很大,有些却很小,甚至为零?
    3.引导学生讨论课本图10-23分析a,b这两个质点的运动情况.(约6分钟)
    (设问:振动的加强点和减弱点是交替出现还是固定不变?)
    4.分析,归纳,总结.(约2分钟)
    5.让学生看课本得出波的干涉的定义.(约1分钟)
    (四)波的干涉的条件(约5分钟)
    1.设问:波的干涉的形成是否还需要条件呢?
    2.引导学生分析:教材图10-23——如果波源S1和S2所激发的波的波长不同
    a、某时刻是否会形成规则的强弱分布?
    b、半个周期后,强弱点的分布是否还在原处?
    3.大面积提问,让学生回答自己得出的结论。
    4.总结:
    5.实验检验。

    三、教学小结(约3分钟)
    体现本节知识结构,突出教学重点
    四、反馈练习及评讲(约5分钟)
    五、作业布置(约1分钟)
    阅读教材;
    教材P58第(1)、(2)、(3)题,上作业本

    D.媒体应用
        录相、实验演示、动画模拟

    E.板书设计
    一、波的独立传播特性
        两列波相遇前后都保持各自运动状态.
    二、波的叠加
        波的叠加:几列波在同一介质相遇,相遇时,重叠部分的介质点参与几列波引起的振动,质点位移等于这几列波单独传播时引起的位移的矢量和.
    三、波的干涉
    频率相同的两列波叠加,使某些区域的振动加强,某些区域的振动减弱,而且加强和减弱的区域相互间隔,这种现象叫波的干涉,所形成的图样叫干涉图样。
    四、波的干涉的条件:频率相同的波源(相干波源)   

    《万有引力定律》这一课节选自高一物理第六章第二节,其教学对象为高一学生,整个说课分为五大部分: 
      

      一、 课程设计理念:   

      素质教育的目的是培养身心、智能全面发展的人才,也就是说,中学教育其目的不是培养专家,而是在普及基础教育的同时,使学生德智体等方面都得到发展。教学的核心是知识与能力并重,教学目标是知识与能力协调发展。(选自人民日报)由此可见,智能不是教育的唯一目的,智能不应只局限在学科能力本身。具体说,物理教学除了要提高全体学生的科学素养以外,还应包括情感、态度与价值观的形成。表达、多角度思维、操作技能、创新、等能力,还包括运用辩证唯物主义评价事物的能力等。而江泽民主席说过“创新是一个民族进步的灵魂”,所以我们在教学中更要体现出对学生创造能力的培养。   

      《国务院关于基础教育改革与发展的决定》中专门提及合作学习,指出:“鼓励合作学习,促进学生之间的相互交流、共同发展,促进师生教学相长。”由此可见国家决策部门对合作学习的重视。   

      教育观是新一轮课程改革的核心。知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观是三位一体的课程目标。这就要求我们把课堂教学作为切入点,设定双主体下的互惠教学;这就要求我们把重建课堂作为重点,在课堂中设立问题站、问题小组。使得师生交流、生生交流、问题小组之间交流即师生搭挡、互动互惠;这就要求我们把课堂教学中教师的教、学生的学的方式的转变作为课改的主要标志即课堂中学习者的学、教方式是自主、探究、合作、具有团队精神。(选自教育研究院理科科长:杨炳华,“让学习者转变学、教方式”)   

      正是在这种环境下本人把“小组探究”的教学、“合作学习”的学习方法结合到教研室、我校实践了一个多学期的问题教学法中,力图通过转变教师的教学方式、学生的学习方式,给学生创造条件培养他们自主、探究、合作、具有团队精神,满足提高全体学生的科学素养的需求。   

      二、 说学生   

      1.学生已有学科知识分析   

      高一学生已经学习了牛顿的三个定律,了解了物体运动的条件,又学习了圆周运动的知识,知道做圆周运动的条件与规律,另外又学习了开普勒三定律,知道了行星的周期的平方与轨道半长轴的三次方成正比及行星运动的规律,已经积累了一定的知识。理论上已经具备了接受万有引力定律的能力。   

      2. 学生能力分析   

      高一学生正处于从初中物理的定性分析到高中物理的定量讨论;从初中的形象思维到高中的抽象思维;从初中简单的逻辑思维到高中复杂的分析推理的转变过程中。从心理学的角度分析他们的一般能力已经具备,具有一定的观察力、记忆力、抽象概括力、想象力。但其创造能力还比较欠缺,对于利用已有知识创造出新的概念、理论的能力很弱;(创造能力:利用已有知识创造出新的概念、理论的能力。选自《在职攻读教育硕士专业学位—全国统考—心理学》)在学习过程中对知识点的把握还不是很准确,数学的推理能力较弱;但学生对感性材料的认知能力较强,接受新知识的能力也很强;而且学生的社交能力也正处于发展阶段,需要得到不断的锻炼。   

      3.学生所处环境、自身素质分析   

      一方面我国在航天事业上的突破(成功发射了“神州五号”载人宇宙飞船)、太阳系第十大行星的发现的报道(未经证实)极大的激发了学生学习有关宇宙、航天、卫星知识的兴趣。另一方面学生已有的有关宇宙、航天、卫星的知识仅局限于认知阶段,对于它们的规律知之甚少,甚至于存在的错误的概念。所以对学习本课内容学生的愿望是迫切的,积极性很高。   

      三、 说教材   

      1.教材分析   

      本章作为圆周运动的一个应用实例,是对第五章《曲线运动》所涉及的基本概念和规律在理解和应用上的进一步加深。   

      本章的编写主要按以下线索展开:开普勒对行星运动学规律的描述为万有引力定律的发现奠定了基础——牛顿在前人的研究的基础上发现了万有引力定律——卡文迪许用实验较准确地测定了引力常量,使得万有引力定律有了更实际的应用——利用万有引力定律及有关的知识讨论天体和人造卫星的运动情况。   

      而本节本节通过叙述了伽利略等科学家不断的探索,牛顿在前人的基础上,由于他超凡的数学能力及创造力发现万有引力定律这一历史。通过万有引力定律把地面上的物体运动和天体运动统一起来,揭示了自然界中一种基本的相互作用规律(四种作用力之一)。打破了人们认为天体运动神圣而不可了解的神秘感,为人类认识宇宙、发展航天事业奠定了基础。在人类认识自然的历史上树立了一座里程碑,对人类文化的发展有巨大的影响。   

      在认识到学生对学习新知识的迫切愿望、学生实际的知识与能力水平的现有状况;综合考虑了本节课的内容与性质、以及考试大纲后,确定了本课的基本理念: 
      1. 课的目的:提高全体学生的科学素养;——了解科学史实、掌握研究方法。 
      2. 课的结构:注重共同基础,体现选择性——教学有层次感、因材施教。 
      3. 课的内容:体现课程的时代性、基础性和选择性——联系生活、有浅及深。 
      4. 课的实施:注重自主学习,鼓励学生参与——采用问题教学法。 
      在基本的教学理念的指导下制定了本节课的教学目标。   

    2.教学目标   

      ① 知识与技能: 
      A.叙述牛顿之前科学家对地球和太阳引力的研究(表述) 
      B.结合圆周运动分析,建立行星绕日运动的规律(应用) 
      C.通过对引力规律的推广,建立万有引力定律,写出数学表达式(应用) 
      D.说出万有引力常量的大小和单位(标识) 
      E.运用万有引力定律,解决简单的实际问题(应用) 
      F.叙述万有引力定律的认识论意义(表述) 
      ② 过程与方法 
      A. 认识科学的探究方法:猜想——证明——检验。 
      B. 通过合作学习,锻炼自主、探究、合作学习方法 
      C. 尝试发表自己的见解,能与同组成员及组间成员进行交换意见 
      能协调本组成员对存在的问题作出回答 
      D. 通过讨论学习锻炼人际交往能力 
      ③ 情感态度与价值观 
      A.注意万有引力定律形成过程,认可并赞同各位科学家的贡献(接受) 
      B.对人类认识万有引力定律过程作出自己的评价,掌握科学的研究方法(反应) 
      C.正确评价万有引力定律,并能运用解决实际问题(信奉) 
      ④ 人际交往 
      A.在课堂中充分参与,敢于发表自己的见解(参与) 
      B.能与同组成员及组间成员进行交换意见(交流) 
      C.能协调本组成员对存在的问题作出回答(合作) 
      基于学生的学科知识水平、能力水平及个人常识,在完成教学大纲的要求下对本课的重点与难点作了如下处理:   

      3.教学重点、难点   

      随着我国素质教育的不断实施、推进,时代需要我们不仅要提高全体学生的科学素养,还应包括情感、态度与价值观的形成。表达、多角度思维、操作技能、创新、等能力,还包括运用辩证唯物主义评价事物的能力等。   

      而本节课的重点就是牛顿的创造力的体现(创造能力:利用已有知识创造出新的概念、理论的能力。选自《在职攻读教育硕士专业学位—全国统考—心理学》)   

      而从我们的学生情况分析,他们的创造能力还在发展中,(从心理学的角度分析他们的一般能力已经具备,具有一定的观察力、记忆力、抽象概括力、想象力。但其创造能力还比较欠缺,对于利用已有知识创造出新的概念、理论的能力很弱;选自《在职攻读教育硕士专业学位—全国统考—心理学》)。   

      在这节课的准备中我认识到了我们的社会需要我们培养学生的创造能力——学生的创造能力很弱——万有引力定律这节课体现了牛顿的创造能力,认真的考虑了以上的关系后我把本课的重点、难点如下制定: 
      ① 重点: 
      A.强调人类对天体运动的认识过程,牛顿发现万有引力定律的思路,培养学生的创造能力 
      B.理解万有引力定律的含义(万有与引力)并能正确运用 
      ② 难点: 
      A.牛顿证明万有引力定律的思路 
      基于以上的学生特点特制定以下的教学方法。   

      四、 说方法与过程   

      1.教学方法的制定 
      考虑到我的重点是要培养学生的创造能力,自主探究的能力以及共同合作学习的能力在参考了美国芝加哥大学教授塞勒(H.Thelen)于20世纪50年代提出“小组探究”的教学学习方法,(后来又由以色列太埃威大学教授沙瑞(S.Sharan)和他的同事在80年代进行了更深入的研究,形成了目前国际上普遍认同和使用的一种教学模式。其教育哲学思想的核心在于,学校教育不应只向学生传授课本上现成的知识,还要让学生尽可能多地接触和了解社会生活实际,获取应用性知识,着手解决各种现实问题,并且学会与他人合作,为将来步入社会打下良好的基础。)、在这种教育理念指导下,小组探究具有以下突出特征。 
      (一) 学生之间建立合作学习的关系 
      (二) 学生成为学习活动的主人 
      (三) 学生进入丰富多彩的“课堂” 
      《国务院关于基础教育改革与发展的决定》中专门提及“合作学习”。(“鼓励合作学习,促进学生之间的相互交流、共同发展,促进师生教学相长。”) 
      正是在这种环境下本人把“小组探究”的教学、“合作学习”的学习方法结合到教研室与我校实践了一个多学期的问题教学法中,(四大板块:目标板块、情景板块、师生互动板块、评价反思板块)力图使用问题教学法达到培养学生的创造能力:培养他们自主、探究、合作、具有团队精神,满足提高全体学生的科学素养的需求。 
      针对学生在学科知识水平上已经达到了推导万有引力定律的可能性,但学生的创造能力还比较欠缺,对于利用已有知识创造出新的概念、理论的能力很弱;对最近有关的天文、航天事例比较感兴趣,参与、表现欲望较强,但已有的知识水平较低、甚至还有错误的认识。在这两个矛盾的基础上确定主要采用问题教学法授课,同时使用讨论法和演示法,既有利于发挥学生的主动性与参与性,又可以锻炼学生的创造能力,从而达到认可本课的社会文化价值,掌握科学的研究放法,解决简单的应用问题的目的。   

      2.重点、难点的突破 
      因为本课的叙述性(万有引力定律的发现史)、理论性较强(万有引力定律的推导),参与性、操作性教弱故在重点与难点的突破上采用如下设置: 
      ① 设置情景,激发学生的学习兴趣、增强学生的操作性; 
      实验(模拟双星),视频(神州五号),图文(太阳系第十行星)。 
      ② 通过有目的的复习,启发学生的思维,整理有待创造的素材。 
      ③ 采用多媒体教学,再现行星运动,增强学生的感性认识。 
      ④ 采用问题教学法,增强学生的参与度。 
      ⑤ 强调月地计算的作用,变理论为现实,突破难点。  

     

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