我教《简谐运动的图像》

http://www.henanedu.com/       发布时间：2004-9-15 8:27:41       来源：中国教师报  

      作者简介：陈报南，物理特级教师，浙江省教育科研先进个人，物理学科教育硕士导师。１９８４年浙江师范大学物理系毕业，在师大附中任教至今，现为浙江师范大学附中副校长，近年来在省级及其以上刊物发表的论文有３０多篇，主编和参加编写的著作有１０多部。

    这是我在２０００年浙江省中学物理教学研讨会上的一堂观摩课。《简谐运动的图像》比较抽象，学生不易理解。这堂课在课堂教学设计上有所突破：

　　１． 学生学习目标的落实

　　这堂课我先用多媒体展示简谐运动图像的学习目标。这是采用先行组织者的教学策略，使学生的学习指向学习目标。

　　２． 探究式教学和学生活动的尝试

　　物理课程改革要求一切教学活动以转变学生物理学习方式为切入点，要把更多时间和空间交给学生，充分开发各种课程资源，把求知作为信息交流和自主探索的过程，帮助学生去“发现学习”，培养“问题意识”，让学习者得出结论或找到解决问题的答案，从而尝试模拟性科学研究活动。

　　这堂课我安排了用图像法研究简谐运动的讨论：

　　教师：我们怎样来研究物体的简谐运动呢？

　　学生：方法１：用公式法研究物体的简谐运动。方法２：用列表法研究。

　　（引导学生讨论公式法与列表法研究简谐运动的特点和局限）

　　教师点拨：由于简谐运动是周期性的往复运动，任一时刻的位移、回复力、加速度、速度、动能、势能都在随时间变化，其运动形式是比较复杂的，能否用更直观、更简洁的方式，把它的规律描述出来呢？

　　（引导学生回忆研究匀变速直线运动的各种方法）

　　学生：图像法，画位移与时间图像，画速度与时间图像。

　　师生总结：如何才能画出物体的振动图像。

　　（多媒体展示坐标轴，并引导学生明确坐标系的物理量）

　　这堂课还安排了结合演示实验，探究得到简谐运动的图像：

　　教师介绍沙摆实验仪器，演示分两步做：第一步，沙摆下面塑料纸不动，让沙摆振动，漏出的沙在纸上呈一直线，并且中间细、两头粗，原因是什么？

　　学生：这是由于沙摆在各个不同时刻的位移时漏沙在纸上堆积而形成的。因为端点附近运动速度慢，漏出的沙堆积得多；平衡位置附近运动速度快，漏出的沙堆积得少。

　　教师：那么，如何将不同时刻的位移分别显示出来呢？

　　学生：（思考）可以匀速拉动沙摆下的塑料纸，落在塑料纸的沙流就记录了不同时刻漏斗的位置，显示了各个不同时刻漏斗的位移，这样就可以把不同时刻的位移在塑料纸上显示出来。

　　教师演示后提问：这是一条什么曲线？

　　学生：（惊奇、兴奋地观察、异口同声回答）这是一条正弦曲线（有的说是一条余弦曲线）

　　教师点拨：这个演示实验能否用其它方法来做？

　　（学生思考讨论两分钟，气氛活跃，争先恐后发言，教师适当提示）

　　学生：①用彩色水代替砂；②在摆上装一支蘸有墨水的毛笔，笔尖要细，以减少阻力；③可以把塑料纸竖起来，只要毛笔头的方向转过９００或摆球横向喷墨水；④用一次性输液器和钢球就可简易做，输液器的钢针上串一个小钢球，就可制成一个单摆，再在摆球下方铺一张中央画有“零线”的宣纸就可演示。

　　师生总结：我们也可以用电脑模拟动画，一个单摆在振动，摆后紧靠放一木板，木板匀速下落，摆球上毛笔就会在木板上画出一条曲线，这条线也表示了物体位移随时间变化的规律。可以严格证明，简谐运动图像是一条正弦（或余弦）曲线，它表示了物体的位移随时间变化的规律。

　　３． 突破难点的构思

　　在《简谐运动的图像》的教学中，振动图像的产生和分析既是教材也是学习的难点，而且在课堂上要规范地领悟振动的图像并非易事，为此，我设计了产生运动图像的多媒体课件，集合了简谐运动图像的学习目标、振动图像的产生模拟演示、振动图像的分析以及随堂练习等微教学单元，旨在透过表象深入发掘隐性的、潜在的知识联系。在教学中，利用实物演示和多媒体课件模拟演示相结合，以及师生讨论来进行简谐运动图像的教学，有利于激发学生求知欲，克服启而不发的被动局面。

　　这堂课受到了与会者的好评，学生反馈情况比较满意，自己也受益匪浅。

作者：陈报南
责任编辑：mary

    本网注明：“来源：XXX”（非中原教育网）的作品，均转载自其它媒体，转载目的在于传递更多信息，并不代表本网赞同其观点和对其具有的真实性负责。如因作品内容、版权和其它问题需要同本网联系的，请在30日内进行。