多解性教學(xué)設(shè)計(jì)和反思

1、學(xué)習(xí)好資料歡迎下載機(jī)械波的多解性問題教學(xué)設(shè)計(jì)一、指導(dǎo)思想與理論依據(jù)新課標(biāo)對(duì)本章內(nèi)容的要求二、教學(xué)背景分析：教學(xué)內(nèi)容分析：機(jī)械波的多解性問題是學(xué)生學(xué)習(xí)機(jī)械波時(shí)的難點(diǎn)所在。其主要表現(xiàn)在無法正確判斷多解問題的原因，從而造成錯(cuò) 解。由于波的傳播和介質(zhì)各質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)之間有著密切的內(nèi)在聯(lián)系，在求解這類問題時(shí)，如果質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)或波的傳播方向不確定、波的傳播時(shí)間或距離不確定等 ，就容易出現(xiàn)多解的現(xiàn)象如果在解題中不能透徹全面的分析題意，合理的使用已知條件，就會(huì)造成解答不完整，或用特解代替通解的現(xiàn)象。學(xué)情分析：本節(jié)是安排在了波的圖像之后，學(xué)生已經(jīng)系統(tǒng)學(xué)完了振動(dòng)和波的主干知識(shí)，也掌握了波的圖像對(duì)機(jī)械波的描述的 基本方法，

2、并初步接觸了簡(jiǎn)單的多解問題。但是學(xué)生的邏輯思維能力，對(duì)抽象問題的分析能力還很欠缺，對(duì)多解問 題的理解和處理能力不夠。所以，我們?cè)诓ǖ膱D像之后，設(shè)計(jì)了一節(jié)圖像應(yīng)用課-機(jī)械波的多解性問題，進(jìn)行專題討論。三、教學(xué)目標(biāo)設(shè)計(jì)：教學(xué)目標(biāo)：1、利用波動(dòng)演示儀，進(jìn)一步認(rèn)識(shí)波的圖象，能夠根據(jù)波的圖象求解一些波動(dòng)問題2、初步認(rèn)識(shí)波動(dòng)問題的多解性3、掌握處理復(fù)雜問題的方法，能找準(zhǔn)造成問題的原因，將不確定問題確定化，是一種有效的處理問題 的能力教學(xué)重點(diǎn)：1、培養(yǎng)規(guī)范做圖的能力2、理解波動(dòng)問題多解性的產(chǎn)生原因3、能夠?qū)Χ嘟庑詥栴}進(jìn)行合理的分析并能夠借助圖像解決相關(guān)問題教學(xué)難點(diǎn)：波動(dòng)問題的多解性認(rèn)識(shí)四、教學(xué)流程圖五、教學(xué)

3、過程與教學(xué)資源設(shè)計(jì):學(xué)習(xí)好資料歡迎下載教學(xué)環(huán)境選擇和學(xué)生課前準(zhǔn)備：本節(jié)課在電教室進(jìn)行，學(xué)生需帶課本和學(xué)案。教學(xué)策略選擇： 演示實(shí)驗(yàn)（橫波演示儀非常直觀的描述了機(jī)械波的相關(guān)傳播規(guī)律）、母題變形（課堂主體力求簡(jiǎn)單明了，層次分明遞進(jìn)，體現(xiàn)理科思維特點(diǎn)）、學(xué)生探究（以學(xué)生為主體的學(xué)習(xí)過程）。教學(xué)過程環(huán)節(jié)一：（引入）教學(xué)資源：教師活動(dòng)：橫波演示儀結(jié)合橫波演示儀邊演示邊提問，將機(jī)械波的產(chǎn)生、傳播、周期性重復(fù)等特點(diǎn)直觀的演示一遍 用一道小例題，將圖像作為分析機(jī)械波的問題的一種重要方法，再次提出，并復(fù)習(xí)圖像的基本應(yīng)用學(xué)生活動(dòng):例題：在前面的學(xué)習(xí)中我們學(xué)習(xí)了機(jī)械波產(chǎn)生過程和機(jī)械波的描述方法，即機(jī)械波的圖像。（1

4、）從波的圖怎=vT象上直接讀取的信息：（2）附加一定條件間接得到的信息：如已知波向右傳播，x=2m的質(zhì)點(diǎn)此時(shí)的振動(dòng)方向：如已知周期T=4s可求得波速v= 如已知傳播時(shí)間t=15s，可求得波的傳播距離 x= 設(shè)計(jì)意圖：此環(huán)節(jié)將前面所學(xué)的機(jī)械波的相關(guān)知識(shí)系統(tǒng)復(fù)習(xí)了一遍，并且讓學(xué)生的較快速地進(jìn)入圖像分析問題的思維方式。在此基礎(chǔ)上，提出機(jī)械波的問題還有很多，有一類多解性問題需要我們用圖像的方法來解決。板書課題波的圖像的應(yīng)用-多解性問題環(huán)節(jié)二：例題、如圖，一根張緊的水平彈性長(zhǎng)繩上的a、b兩點(diǎn)，相距為12m，b點(diǎn)在a點(diǎn)的左方.一列簡(jiǎn)諧橫波沿此長(zhǎng)繩傳播，由a傳到b, 波長(zhǎng)入 12m。若a點(diǎn)的位移達(dá)到正向最大

5、時(shí)，b點(diǎn)的位移為零且向下運(yùn)動(dòng)。經(jīng)過1.0s, a點(diǎn)的位移第一次為零且向下運(yùn)動(dòng)。則這列簡(jiǎn)諧波的波速等于多少？教師活動(dòng)：帶領(lǐng) 學(xué)生分析題干，找到關(guān)鍵的條件，“由a傳到b” , “波長(zhǎng)入 12m”，“第一次”分別對(duì)應(yīng)著“波 的傳播方向”，“距離和波長(zhǎng)的關(guān)系”，“時(shí)間和周期的關(guān)系”，引導(dǎo)學(xué)生要先根據(jù)傳播方向確定波的圖像， 根據(jù)圖像, 確定波長(zhǎng)、周期。利用vT波動(dòng)規(guī)律式進(jìn)行相關(guān)求解。板演：怎- vT，并在黑板上畫波形圖設(shè)計(jì)意圖：本例題是本節(jié)課的主體,通過畫圖、分析的過程引導(dǎo)學(xué)生建立這樣的思路:解波動(dòng)冋題，關(guān)鍵是確定“傳播方向、波長(zhǎng)和周期” 環(huán)節(jié)三：變形探究: 教學(xué)資源：橫波演示儀教師活動(dòng)：根據(jù)由易到難的

6、順序設(shè)計(jì)了四步探究探究1、取消“第一次”條件，求波速。有了原題的題解過程， 那么將第一次取消， 就是時(shí)間和周期的關(guān)系不確定， 引導(dǎo)學(xué)生求解的，找到時(shí)間與周期的關(guān)系式，此式是包含n的表達(dá)式，這個(gè)n,就是代表了由于當(dāng)時(shí)間與周期關(guān)系不確定時(shí)，造成了波動(dòng)問題的多解性。探究2、取消“波長(zhǎng)入 12m ”條件，求波速。有了第二步做鋪墊，在進(jìn)行這步變形時(shí)，就比較快的找到方法，確 定距離與波長(zhǎng)的帶著 m的關(guān)系式。探究3、取消“第一次”和“波長(zhǎng)入12m ”，求波速。在進(jìn)行這步時(shí)，要引導(dǎo)學(xué)生注意，當(dāng)周期和波長(zhǎng)都不能學(xué)習(xí)好資料歡迎下載確定時(shí)，周期的表達(dá)式和波長(zhǎng)的表達(dá)式中的n和m分別代表不同的正整數(shù)。 這是容易被學(xué)生弄

7、錯(cuò)的地方， 加以強(qiáng)調(diào)。探究4、取消“波由a傳到b”條件，求波速。這就意味著傳播方向不確定，那就是兩點(diǎn)之間由于傳播方向不定， 波形也會(huì)不一樣，也會(huì)造成多解。學(xué)生活動(dòng)：根據(jù)四步變形，進(jìn)行探究活動(dòng)。設(shè)計(jì)意圖：以一道例題，四種變形為主線，力求內(nèi)容設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單明了，但是層次分明，難度層層遞進(jìn)，并且覆蓋了基本上所有的多解性問題，一步一步水到渠成，幫助學(xué)生在分析這多解問題的時(shí)候，能夠自己找到造成多解性的原因， 并總結(jié)出解決問題的方法。關(guān)鍵就是找到波長(zhǎng)、周期、傳播方向這三者中，是誰不確定引起的多解，針對(duì)不同的原 因，將不確定關(guān)系確定為一個(gè)帶著n的表達(dá)式（即:誰不確定確定誰），通過這樣的方法引導(dǎo)，問題迎刃而解。環(huán)節(jié)

8、四：小結(jié)： 波的多解形成的原因：（1）波傳播時(shí)間和周期關(guān)系不確定（2）波傳播距離和波長(zhǎng)關(guān)系不確定（3）波傳播方向的不確定性 解決波的多解問題的一般思路：（1）分析造成多解的原因，確定傳播雙向性造成的波形多解（2）并確定=X和波長(zhǎng)的關(guān)系確定At和周期T的關(guān)系x（3）用 v求解T A t（4）討論并結(jié)合限定條件討論1必環(huán)節(jié)五：能力提升：練習(xí)：如圖實(shí)線是某時(shí)刻的波形圖象，虛線是經(jīng)過0.2s時(shí)的波形圖象。求:1、可能的周期2、可能的波速3、若波速是35m/s，求波的傳播方向設(shè)計(jì)意圖：此題分三問：讓理解應(yīng)用能力較強(qiáng)的孩子，試練一下此題，題型不同，但是思維方式一樣，學(xué)有余力的 孩子可以將第一問分析出來，后

9、兩問比較基礎(chǔ)，全體同學(xué)都可在第一問的基礎(chǔ)上做出此題。環(huán)節(jié)六：反饋練習(xí)設(shè)計(jì):1、（08全國(guó)I 16） 列簡(jiǎn)諧橫波沿 x軸傳播，周期為T.t=O時(shí)刻的波形 如圖所示此時(shí)平衡位置位于 x=3 m處的質(zhì)點(diǎn)正在向上運(yùn)動(dòng)，若a、b兩質(zhì)點(diǎn)平衡位置的坐標(biāo)分別為xa=2.5 m,xb=5.5 m,則 （）A. 當(dāng)a質(zhì)點(diǎn)處在波峰時(shí),b質(zhì)點(diǎn)恰在波谷B. t=T/4時(shí),a質(zhì)點(diǎn)正在向y軸負(fù)方向運(yùn)動(dòng)學(xué)習(xí)好資料歡迎下載C. t=3T/4時(shí),b質(zhì)點(diǎn)正在向y軸負(fù)方向運(yùn)動(dòng)D. 在某一時(shí)刻,a、b兩質(zhì)點(diǎn)的位移和速度可能相同答案 C2、（09 上海物理 12）彈性繩沿x軸放置，左端位于坐標(biāo)原點(diǎn)，用手握住繩的左端，當(dāng)t = 0時(shí)使其開

10、始沿y軸做振幅為8cm的簡(jiǎn)諧振動(dòng)，在 t = 0.25s時(shí)，繩上形成如圖所示的波形，則該波的波速為 cm/s , t =時(shí)，位于x2 = 45cm的質(zhì)點(diǎn)N恰好第一次沿y軸正向通過平衡位置。附板書設(shè)計(jì)：波的圖像應(yīng)用-多解性問題例題波長(zhǎng)：也x = 3人=16m4周期：1飢=T n T = 4s4波速：v = = 4m/s T造成 多解 原因探究1也x = 3九=16m414At = ( n + )T= T =飢44n+1n = 0,1,2v = = 4(4 n + 1)n = 0,1,2.周期 的不 確定 性探究2A /3、48也x = (m + )人二 k =44m + 3m = 0,1,2.1

11、At = -T = T = 4s4k12v =T 4m+3 m = 0,1,2.波長(zhǎng) 的不 確定 性探究33、4814A f+ T T A +h 12( 4n*）周期、）波長(zhǎng) 同時(shí) 不確 疋x (m)九二 a 44m + 3m = 0,1,2.5(n)i=i544n+1n = 0,1,2v - 一T4m+ 3探究4x 丄=48m41= -T = T = 4s4扎v = = 12m/s T傳播 方向 不確疋六、反思本節(jié)課是一節(jié)綜合應(yīng)用課，內(nèi)容較難且涉及面比較廣，并不像新課一樣有很多成熟的思路可以借鑒。那么如何 在一節(jié)課40分鐘的時(shí)間內(nèi)，幫助學(xué)生掌握多解問題的主要思想，形成有效的思維方式，如何設(shè)計(jì)這節(jié)課，不會(huì)讓 學(xué)生一頭霧水，覺得怎么多解問題這么難， 這兩點(diǎn)是我設(shè)計(jì)本課時(shí)主要思考的問題。本課力求結(jié)構(gòu)清晰，層次遞進(jìn),簡(jiǎn)單明了，經(jīng)過幾次修改，形成了如上一道例題，四次變形探究的思路。這道例題和變形的設(shè)計(jì)也是煞費(fèi)苦心，想