1、 20122012 年全国中职“创新杯”教师教学设计和说课大赛年全国中职“创新杯”教师教学设计和说课大赛 职高物理职高物理 机械波及应用教学设计机械波及应用教学设计 主讲主讲 曾兰州曾兰州 安 徽 省 宣 城 市 信 息 工 程 学 校安 徽 省 宣 城 市 信 息 工 程 学 校 第第 1 1 页页 20122012 年年 6 6 月月 1616 日日 第三节第三节 机械波及应用教学设计机械波及应用教学设计（1 1 学时）学时） 教 材 丁振华 李燕 主编物 理 （机械建筑类 书号 9787040277654） 授课班级 职一年级 建筑工程与施工专业 （2）班 班级人数 45 人 授课时间
2、2011 年 11 月 24 日 周四 下午 第一节 一、教材分析一、教材分析 1 1、教材的整合、教材的整合 机械波及应用是丁振华、李燕主编的职高物理教材第一册的第五章机械振动和机械 波的第三节内容。 教学中针对中等职业教育培养目标，按照“以必需、够用为度”和“强化应用，培养能力” 的原则，对教学内容进行重组和做了必要的删减。如：对教材中初中已经学习过的“声波” 内容改为学生“自主学习”内容；把教材前面的问题讨论“闹钟实验”放到后面，作为教学 检测的学生思考题。这样做以突出知识的运用，将基础知识的学习训练与实际应用紧密结合。 又如新课导入时，从水波、声波等日常生活案例入手，突出了从问题的实际
3、背景中建立概念， 易于学生理解和掌握， 以加强对学生科学思维能力，科学探究方法，创新意识等方面培养。 2 2、教材的地位、教材的地位 机械波是机械运动中比较复杂的运动形式。它作为周期性变化的运动，广泛地涉及物理学 和机械制造与加工、建筑工程等各个领域。上好这节课不仅可以巩固以前学过的有关运动学 和动力学的知识，还可为今后学习电磁波和光的本性打下良好的基础；同时为中等职业学校 机械专业学生学习建筑力学等专业课增加了知识储备。 3 3、学情分析、学情分析 授课班级为职一年级建筑工程与施工专业（2）班，班级中有 45 位学生。学生活泼好动、 有较强的动手能力，但缺乏对理论知识学习的兴趣和耐心，不善于
4、思考，学习方法欠佳。学 生在初中物理中已经学习了声学知识，对声波知识有一些了解。 二、教学目标二、教学目标 根据学生的认知基础，心理特征及本节课教材大纲要求，拟定下列教学目标。 20122012 年全国中职“创新杯”教师教学设计和说课大赛年全国中职“创新杯”教师教学设计和说课大赛 职高物理职高物理 机械波及应用教学设计机械波及应用教学设计 主讲主讲 曾兰州曾兰州 安 徽 省 宣 城 市 信 息 工 程 学 校安 徽 省 宣 城 市 信 息 工 程 学 校 第第 2 2 页页 20122012 年年 6 6 月月 1616 日日 1 1、知识与技能知识与技能 （1）了解机械波及形成的原因； （2
5、）了解机械波的种类横波和纵波； （3）机械波的应用 （4）培养学生观察能力、自主学习能力、合作探究能力及查阅资料，信息收集与处理能力。 2 2、过程与方法过程与方法 教学中通过案例分析法、探究法，采用任务驱动教学法和“指导自主学习法” ，让学 生在预设情境下，通过对典型案例分析入手，引导学生主动探究，初步学会运用知识解决问 题的能力；同时，提高自主学习与合作探究学习的素养。 3 3、情感态度与价值观、情感态度与价值观 培养学生用辨证的观点探究物理过程及其规律，对学生进行科学方法论的教育。 三、教学重点与难点三、教学重点与难点 1、教学重点：机械波的形成 2、教学难点：机械波形成的原因 3、重、
6、难点突破方法： 教学过程通过演示实验及课件模拟物理过程的方法进行重点、难点的突破，使学生获得 较直观的信息，充分发挥学生的主体作用，以激发学生研究物理问题的浓厚兴趣。 四、教学方法与学法四、教学方法与学法 1 1、主要教法：、主要教法： 案例分析法案例分析法和任务驱动教学法和任务驱动教学法 现代教育理论认为，科学教学必须让学生们参与以探究和任务驱动为目标的研究活动，使 他们同老师和学生在一起相互启发相互促进。对从学生们所亲历的事物中产生的一些实际问 题进行探究，通过实施计划、解析问题，目标检测与反馈来完成教学任务。 2 2、主要学法：、主要学法： 讨论法和“指导讨论法和“指导自主学习法”自主学
7、习法” 本节课主要采用“指导自主学习法” ，通过课件和实验演示，引导学生进行问题探究和 讨论，以期达到教学目标。为了使学生能认识机械波这种运动形式，教学中渗透“指导 20122012 年全国中职“创新杯”教师教学设计和说课大赛年全国中职“创新杯”教师教学设计和说课大赛 职高物理职高物理 机械波及应用教学设计机械波及应用教学设计 主讲主讲 曾兰州曾兰州 安 徽 省 宣 城 市 信 息 工 程 学 校安 徽 省 宣 城 市 信 息 工 程 学 校 第第 3 3 页页 20122012 年年 6 6 月月 1616 日日 自主学习”的课改思想，充分体现“以学生为本” ，鼓励学生积极参与。让学生分成小
8、组在教 师创设的问题中进行分析探究，总结波动特征，搞清波动的成因。引导学生相互讨论，实现 知识的正迁移，真正达到培养抽象思维能力和合作学习能力的目的。 在教学的过程中，教师要对所有学生的不同见解，给予点评，不能轻易否定，应逐步培养 学生科学探究的思想方法与行为方式。 五、五、教学准备教学准备 教学课件、投影仪、音叉、绳子、波动演示器。 六、六、教学过程设计教学过程设计 （1 1 学时用）学时用） 知识准备：知识准备：我们来做个实验音叉实验，这个实验是安排在新课前的一次课上进行的。请大家观察： 音叉为什么能够发出声音？兵乓球运动说明了什么？接着要求同学们利用课后时间到学校电子阅览室复习初 中声学
9、知识，上网查找了解有关机械波知识，为我们今天学习机械波及应用做好知识准备。 （一）案例分析、引出任务：（一）案例分析、引出任务： （7 7 分钟分钟） 教师活动教师活动（案例分析，案例分析，导入问题）导入问题） ： 在生活中， 我们见过此现象向平静的水面投入一个小石块， 会看到水面上荡起圈圈涟 漪，起伏不平的波纹向四周传播出去，形成水波。 （实验或课件演示）（实验或课件演示） 音叉振动时，产生声波。 学生活动（观察、分析） ：学生活动（观察、分析） ： 由于某种扰动，在水、空气、大地、绳子的某一处 音 叉 （或某一点）引起的机械振动，会沿着这些物体（或物质）传播，这些传播振动的媒介物叫 介质。
10、 学生小实验：学生小实验： 学生同桌两人用手抖动课前准备好的绳子， 会看到凹凸相间的波向绳的另一端传播出去，形成绳波。 上述现象，都是我们平时所见到的波的情形，那么，波形成 的条件是什么呢？波是什么？前面我们学习过的机械振动是描述 绳 波 单个质点的运动形式。这节课我们来学习由大量质点构成的弹性 介质的整体的一种运动形式机械波。 20122012 年全国中职“创新杯”教师教学设计和说课大赛年全国中职“创新杯”教师教学设计和说课大赛 职高物理职高物理 机械波及应用教学设计机械波及应用教学设计 主讲主讲 曾兰州曾兰州 安 徽 省 宣 城 市 信 息 工 程 学 校安 徽 省 宣 城 市 信 息 工
11、 程 学 校 第第 4 4 页页 20122012 年年 6 6 月月 1616 日日 （二）解析问题，实施任务：（二）解析问题，实施任务： （25 分钟）分钟） 任务一任务一 机械波机械波 1、机械波的概念 （板书）板书） 机械波：机械振动在介质中的传播叫做机械波。机械振动在介质中的传播叫做机械波。上述的声波、水波和绳波都是机械波。 2、机械波的产生条件振源和介质 （板书）板书） （引导学生思考探索所（引导学生思考探索所观察的现象，归纳总结）观察的现象，归纳总结） 振源产生机械振动的物质，如在绳波中的手的不停抖动。 （如果没有连续的振动，则 质点很快停止下来。 ） 介质传播振动的媒质，如音叉
12、、绳子，水。 任务二任务二 机械波形成的原因机械波形成的原因 （教学中组织学生参与教学中组织学生参与人浪人浪表演表演，并运用，并运用 FlashFlash 动画演示波动画演示波 的形成，引导学生观察、分析，教师归纳。 ）的形成，引导学生观察、分析，教师归纳。 ） 1、机械波的形成原因（板书）（板书） （1）介质模型：把介质看成由无数个质点弹性连接而成，可以想象成如右图所示。 （2）机械波的形成过程： 振动如果发生在弹性介质中，它就不会局限在一个地方，而由于介质中各部分弹性力的作 用，相邻的部分也陆续地振动起来，这样，振动就向周围的弹性介质中向远处传播出去。 在波动过程中，介质中传播出去的只是介
13、质质点的振动状态，质点本身只是以各自的平衡 位置为中心做振动，并不随波一起传播出去。 （课件演示相邻质点的相互作用） （波动演示器实验和课件演示）（波动演示器实验和课件演示） 绳波的形成过程。 （引导学生观察，思考，分析）（引导学生观察，思考，分析）质点间有弹力联系着。 开始时刻（t = 0） ，各质点都处在平衡位置。其中第一个质 点受到外力作用将开始在垂直方向上做简谐运动， 设振动周 期为 T，则经过 T / 4，质点 1 已经达 到最大位移，正要开 始向下运动。质点 2 的振运动较质点 1 落后一些，仍向上运 20122012 年全国中职“创新杯”教师教学设计和说课大赛年全国中职“创新杯”
14、教师教学设计和说课大赛 职高物理职高物理 机械波及应用教学设计机械波及应用教学设计 主讲主讲 曾兰州曾兰州 安 徽 省 宣 城 市 信 息 工 程 学 校安 徽 省 宣 城 市 信 息 工 程 学 校 第第 5 5 页页 20122012 年年 6 6 月月 1616 日日 动；质点 3 更落后一些，此时振动刚传到了质点 4。经过 T / 2 时，质点 1 回到了平衡位置， 并继续向下运动，质点 4 刚到达最大位移处，此时振动传到了质点 7。依此推论，演示经 3T / 4 和 T 后各质点排列成的波形。 2、机械波的特点（板书）（板书） （学生讨论、教师归纳）（学生讨论、教师归纳） （1）介质
15、中各点都在各自的平衡位置作往复运动振动。 （2）各质点并不随波向波的传播方向迁移。 （3）各质点在振动时有时间上的先后。 任务三任务三 机械波的种类机械波的种类 横波与纵波横波与纵波 按波的传播方向和质点的振动方向可以将波分为两类：横波和纵波。横波和纵波。 （课件演示两类波的形成及其波形，学生观察、分析讨论，教师归纳）（课件演示两类波的形成及其波形，学生观察、分析讨论，教师归纳） 1、横波 质点的振动方向与波的传播方向垂直。 （凹凸相间的波形波峰，波谷） 2、纵波 质点的振动方向与波的传播方向在一条直线上。 （疏密相间的波形疏部，密部） 案例：声波是纵波。其中振源是声带，介质是空气，固体，液体
16、等。 说明：地震波既有横波又有纵波。 （拓展学生的认知层面）（拓展学生的认知层面） 3、机械振动与机械波的关系（课件呈现）（课件呈现） 20122012 年全国中职“创新杯”教师教学设计和说课大赛年全国中职“创新杯”教师教学设计和说课大赛 职高物理职高物理 机械波及应用教学设计机械波及应用教学设计 主讲主讲 曾兰州曾兰州 安 徽 省 宣 城 市 信 息 工 程 学 校安 徽 省 宣 城 市 信 息 工 程 学 校 第第 6 6 页页 20122012 年年 6 6 月月 1616 日日 任务四任务四 机械波的应用机械波的应用 （教学中把教材中“声波”知识作为学生自主学习内容，在此基础上介绍声波
17、的应用）（教学中把教材中“声波”知识作为学生自主学习内容，在此基础上介绍声波的应用） 声波属于机械波。声波中的超声波是频率高于 20000 赫兹的声波。低于 20 赫兹为次声波。 一、超声波的应用一、超声波的应用 超声波可用于探测金属、陶瓷混凝土制品，甚至水库大坝，检查内部是否有气泡和裂纹等 缺陷及厚度测定。如：声纳、“B 超”等。 1、测量距离：声纳 声纳：是一种利用声波在水下传播距离远的特性，通过电声转换和信息处理，完成水下 探测和通讯任务的电子设备。 2、医学诊断和成像：B 超 “B 超”就是向人体发射超声波，同时接受体内脏器的反射波，将所携带信息反映在屏幕 上。一般使用每平方厘米几十毫
18、瓦以下的低强度超声波。 3、超声探伤：超声波探伤仪 超声波探测金属、陶瓷混凝土制品，甚至 水库大坝，检查内部是否有气泡和裂纹。 超声波探伤原理示意图 二、次声波的应用二、次声波的应用 人们应用灾害性自然现象发出的次声波，来预测和预报灾害性事件的发生。 （三）（三）任务任务目标目标检测检测与反馈与反馈： （教师对学生问题研究的方法和结论做出评价）教师对学生问题研究的方法和结论做出评价） （5 5 分钟）分钟） 1. 机械振动在 中的 过程，叫做机械波，产生机械 波的条件是 、 。 2. 关于振动和波的关系， 以下说法正确的是（ ） 。 A. 有振动，必有波 B. 有波，不一定有振动 C. 有波，
19、必有振动 D. 有振动，不一定有波 3. 下列关于机械波的说法中，正确的是（ ） 。 A. 机械波可以不通过介质直接向外传播 B. 不需要机械振动就能产生机械波 20122012 年全国中职“创新杯”教师教学设计和说课大赛年全国中职“创新杯”教师教学设计和说课大赛 职高物理职高物理 机械波及应用教学设计机械波及应用教学设计 主讲主讲 曾兰州曾兰州 安 徽 省 宣 城 市 信 息 工 程 学 校安 徽 省 宣 城 市 信 息 工 程 学 校 第第 7 7 页页 20122012 年年 6 6 月月 1616 日日 C. 机械波可以把介质传播出去 D. 机械波向外传播的是振动形式，而不是介质本身
20、（四）完成任务，（四）完成任务，教学效果评价教学效果评价: :（8 8 分钟）分钟） （通过实验演示，引导学生归纳总结，教师对学生学习情况做出评定，应以鼓励为主。 ） 学生思考： 如果把闹钟放入真空中，我们能够听到闹铃声吗？ 实验观察结论： 1、只有振动才有可能引起波动； 2、只有通过介质，才能由局部的振动引起全局的波动。 3 3、机械振动在介质中传播才能形成机械波。、机械振动在介质中传播才能形成机械波。 布置作业布置作业 知识拓展：知识拓展： 上网查阅如何上网查阅如何让让声音声音在宇宙空间传播？在宇宙空间传播？ 七、七、板书设计板书设计 任务一任务一 机械波机械波 1、机械波的概念 2、机械
21、波的产生条件振源和介质 任务二任务二 机械波形成的原因机械波形成的原因 1、机械波的形成原因 2、机械波的特点 任务三任务三 机械波的种类机械波的种类 横波与纵波横波与纵波 1、横波 2、纵波 3、机械振动与机械波的关系 任务四任务四 机械波的应用机械波的应用 八、教学八、教学回顾与感悟（教学回顾与感悟（教学反思反思） 本节课教学主要特点： “教师为主导、学生为主体”;“以任务为主线、自主学习、合作探究”。 在能力培养方面：培养培养了了学生观察能力学生观察能力、分析能力、分析能力；动手能力、思维能力动手能力、思维能力；自主探究、合作自主探究、合作 学习能力学习能力；运用知识解决问题的能力运用知识解决问题的能力；查阅资料、信息收集与处理能力查阅资料、信息收集与处理能力，同时同时为为学生学生终生学终生学 习奠定了基础。习奠定了基础。
