2019-2020年高中物理 《有关机械波的案例分析》教案 沪科版选修3-4.doc

2019-2020年高中物理 有关机械波的案例分析教案 沪科版选修3-4案例： 机械波这节课的教学目标是：掌握机械波概念和机械波产生的条件；了解机械波的种类；掌握机械波的形成原因及传播过程的特征。其中机械波的形成原因及传播过程的特征是重点，也是难点。以往教师对于这节课的教学设计无非采用两种方案：利用课堂上实验进行教学或使用多媒体动画辅助教学。A教师认为机械波的课堂实验不是很理想，因为我们经常用放在水槽中的水波演示仪去做这个实验，而由于水槽不是很大，实际我们观察到的往往是水的驻波，这会影响影响学生对于波的最初认识。同样，单纯用多媒体动画“做出”波来演示给学生看又缺乏真实性。A教师灵机一动，产生了一个大胆的想法：学校旁边不是有一条大河吗？因为河水较深使得底色比较暗，这样要观察水波的会比水槽更清楚；同时在河里产生的水波传播范围更广，波长更长，驻波的影响小，使得演示效果更显著。那么我们为何不能去河边做实验呢？ 环节一（地点：河边。教具：2个皮球，10张带有问题的纸。教学内容：形成机械波原因及其传播特征的表象。） 教师在河边踢球，“不小心”把皮球踢入河当中。 教师急了：怎么办？ 学生可能会想出很多方法：木杆捅；石子碰。但排除掉一些不易操作的方法外，一定会想到利用河边的小石块激起的水波让皮球漂回到岸边。 “这样做行吗？我们试试看！” 在师生的“努力”下结果是不行的。 “怎么会这样！水波传过来了，球怎么没跟着过来？水波真奇怪！”学生显然已经对水波产生浑厚的兴趣。 教师指出：水波在物理学上属于机械波，我们今天就来研究机械波。教师把学生分成10组，每组发一张带有以下问题的纸张，让学生在“玩”水波过程中，在小组讨论的基础上共同解决。问题1：你觉得要产生机械波需要什么条件？问题2：用你自己的语言，你能否给机械波下个定义？问题3：你觉得是什么内在因素使得波会向四周传播，即波的形成原因是什么？ 问题4：皮球不会随波迁移，那么传播波的水面中的各质点是怎样运动的？它们是同时运动的吗？问题5：若水面中的各质点不随波方向迁移，那么波向远处传播的是什么？问题6：你在观察水波时还发现什么问题？ 环节二（地点：计算机房，每台计算机上装有教师用FLASH制作好的动画和相应的问题。教学内容：横波与纵波的区别；更深入理解波形成原因及传播特征。） 教师让每组学生观看一台计算机中的动画。 动画资源1：横波的产生；纵波的产生 问题7：这两种波有什么地方不同？你能分别给两种波定义吗？ 问题8：生活中有哪些机械波实例？你能给给它们按上面的两类进行分类吗？（你可以与同学和老师一起探讨） 问题9：看了动画后，你现在可以理解问题3中波形成的内在原因了吗？ 动画资源2：机械波的传播特征 问题10：看了动画后，你现在可以理解问题4和问题5中机械波的传播特征了吗？ 环节三（地点：计算机房。教学内容：讨论，总结） 教师把各组学生的纸张收回进行讨论，得出小组中最佳的答案以板书的形式投影于屏幕上，并对出色的小组给与鼓励。 环节四（地点：计算机房。教学内容：巩固练习） 教师引导小组完成计算机中设计好的一组练习题，并讲解。 环节五（地点：计算机房。教学内容：上网搜索阅读资料。）反思： 波是一种重要而普遍的运动形式，也是高中物理的一个难点，它有着复杂的研究对象和时空概念，它需要学生具备较强的思维能力，特别是抽象思维能力、空间想象能力；同时物理的教学更应注重科学探究能力的培养。如何在完成这节课教学的同时又能有效地逐步培养这些能力？显然这些能力的培养又不能脱离实际而单纯在多媒体动画中得到。A教师在分析以往的课堂演示和单纯多媒体动画参与物理教学中存在不足之处的情况下大胆地采用野外实地探究实验和多媒体动画的有机结合来解决这个问题，其间以问题的形式实施“合作式探究式”教学贯穿始末，并很成功地完成了教学任务，真正体现教师是导师，学生是学习的主体，这不能不说是一种创新。另外，我们还可以发现这样的教学设计也符合学生学习心理，先是利用实地实验观察得到波及其传播特征的表象，若学生还不能正确地回答纸张上的某些问题，这表明低阶信息到高阶信息和思维的过渡尚未解决，这时可让学生从从动画中开始重新观察，加深理解。 当然要说明的是A教师设计的教学时间是两节课来完成的，因为组织户外探究和使用计算机学习要发更多时间，但是若能因此而培养学生自主学习的方法和探究科学的素质，这点时间上的付出应无可争议。 以上是这次教学之中的一些初步认识，本案例在实际教学过程中也存在一些问题，如：学生的学习主动性差，使得野外实地实验时有个别小组学生并没有认真思考问题。另外学生物理基础比较差，信息技术水平也参差不齐，有的学生不能在计划内完成问题讨论任务，给教学互动带来不方便，而且学生网络探索的主动性差，课外阅读资料完成的人数也不尽人意。