(教学设计)第2章 第4节 科学测量：用单摆测量重力加速度2023-2024学年新教材高中物理选择性必修第一册(鲁科版2019).docxVIP

(教学设计)第2章第4节科学测量：用单摆测量重力加速度2023-2024学年新教材高中物理选择性必修第一册(鲁科版2019)

课题：

科目：

班级：

课时：计划1课时

教师：

单位：

一、设计思路

本节课以鲁科版高中物理选择性必修第一册第2章第4节“用单摆测量重力加速度”为核心内容，结合学生已有知识基础和实际操作能力，设计以下教学过程：通过复习单摆的周期公式，引导学生理解重力加速度与单摆周期的关系；通过实验操作，让学生亲自测量单摆的周期，并计算出重力加速度；最后，分析实验误差，探讨提高测量精度的方法。整个教学设计注重理论与实践相结合，旨在培养学生科学探究精神和实践能力。

二、核心素养目标

1.科学探究：培养学生提出问题、设计实验方案、进行实验操作、收集数据和分析结果的能力，通过用单摆测量重力加速度的实验，增强学生对物理现象的好奇心和探究欲。

2.物理思维：训练学生运用物理知识解决实际问题的能力，通过分析单摆周期与重力加速度的关系，发展学生的逻辑推理和数学应用能力。

3.科学态度：培养学生严谨的科学态度，要求学生在实验中细致观察、精确测量，对待实验数据客观分析、真实记录，培养诚信的科学品质。

4.科学责任：引导学生理解科学实验的社会意义，认识到科学实验对科技进步的作用，激发学生将科学知识应用于国家和社会发展的责任感。

三、教学难点与重点

1.教学重点

①单摆周期公式的理解与应用。

②实验操作流程的掌握，包括单摆周期的测量和重力加速度的计算。

2.教学难点

①理解单摆周期公式中各个物理量的含义及其之间的关系。

②实验过程中对测量误差的分析和控制，包括摆长、摆角、计时准确性的影响。

③实验数据的处理和重力加速度计算结果的准确性。

④实验过程中的安全注意事项，确保实验顺利进行，避免意外伤害。

四、教学资源

1.硬件资源

-单摆实验装置

-米尺

-秒表

-计算器

2.软件资源

-物理实验数据处理软件

-多媒体教学软件

3.课程平台

-学校物理教学平台

-在线实验交流平台

4.信息化资源

-实验操作视频

-物理概念图库

-重力加速度相关研究资料

5.教学手段

-实验演示

-小组讨论

-课堂提问

-互动式教学

五、教学过程设计

1.导入环节（5分钟）

-创设情境：展示一组单摆摆动的视频，让学生观察单摆的运动。

-提出问题：询问学生单摆的运动是否规律，是否可以用来测量某个物理量。

-学生思考：让学生思考并回答问题，引导他们猜测单摆可能与测量重力加速度有关。

2.讲授新课（15分钟）

-理解单摆周期公式：介绍单摆周期公式T=2π√(L/g)，解释各物理量的含义。

-公式推导：通过数学推导，展示单摆周期与重力加速度之间的关系。

-实验原理讲解：介绍如何通过测量单摆周期来计算重力加速度。

3.实验演示与操作指导（10分钟）

-实验演示：教师演示单摆实验，强调实验的关键步骤和注意事项。

-操作指导：指导学生分组进行单摆实验，确保每个学生都能参与并理解实验操作。

4.巩固练习与讨论（10分钟）

-数据收集：学生进行实验，记录单摆周期数据。

-数据处理：学生使用数据处理软件，计算重力加速度。

-小组讨论：学生小组内讨论实验结果，分析可能的误差来源。

5.课堂提问与师生互动（5分钟）

-提问环节：教师提问学生关于单摆周期公式和实验操作的问题。

-师生互动：教师引导学生分享实验中的发现，讨论如何改进实验以减少误差。

6.解决问题与核心素养能力拓展（5分钟）

-解决问题：教师引导学生解决实验中遇到的问题，如数据异常、操作失误等。

-核心素养能力拓展：教师提出进一步探究的问题，如单摆周期与摆长的关系，激发学生探究兴趣。

7.总结与反馈（5分钟）

-总结：教师总结本节课的主要内容，强调重力加速度的测量方法和实验技巧。

-反馈：学生反馈学习过程中的疑问和收获，教师给予解答和指导。

六、学生学习效果

学生学习效果显著，主要体现在以下几个方面：

1.知识掌握方面：学生能够理解并熟练运用单摆周期公式，掌握通过单摆实验测量重力加速度的方法和步骤。他们能够准确记录实验数据，并运用数据处理软件进行计算，得出重力加速度的数值。

2.实践操作能力：通过亲自进行单摆实验，学生的动手能力得到了提升。他们能够独立操作实验装置，精确测量单摆周期，并在教师的指导下分析实验误差，提出改进实验的建议。

3.科学探究素养：学生在实验过程中学会了提出问题、设计实验方案、收集和分析数据，以及撰写实验报告。这些活动培养了学生的科学探究精神和批判性思维能力。

4.科学态度和责任感：学生在实验中表现出严谨的科学态度，对实验数据真实记录，对实验结果客观分析。他们认