2019人教版高中物理选修第一册《第三章 机械波》大单元整体教学设计[2020课标]

2025年1月2010:01:36发布者:gggyyy 22 views 举报
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2019 人教版高中物理选修第一册《第三章 机械波》

大单元整体教学设计[2020 课标]

一、内容分析与整合

二、《普通高中物理课程标准(2017 年版 2020 年修订)》分解

三、学情分析

四、大主题或大概念设计

五、大单元目标叙写

六、大单元教学重点

七、大单元教学难点

八、大单元整体教学思路

九、学业评价

十、大单元实施思路及教学结构图

十一、大情境、大任务创设

十二、单元学历案

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十三、学科实践与跨学科学习设计

十四、大单元作业设计

十五、“教-学-评”一致性课时设计

十六、大单元教学反思

一、内容分析与整合

(一)教学内容分析

《第三章 机械波》是 2019 人教版高中物理选修第一册中的重要内容,它

承接了必修课程中的机械运动与物理模型、相互作用与运动定律等知识,进一

步拓展了学生对自然界波动现象的认识。本章内容涵盖了波的形成、波的描述、

波的反射、折射和衍射、波的干涉以及多普勒效应等多个方面,旨在帮助学生

理解波动的基本性质和规律,掌握描述波的方法,以及波动现象在实际生活中

的应用。

波的形成:通过观察和实验,让学生理解波是如何由振动产生的,以及波

动传播过程中质点的运动特点。这部分内容有助于学生形成对波动现象的直观

认识,为后续学习打下基础。

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波的描述:介绍波动的基本物理量,如波长、频率、波速等,以及波动图

像(波形图)和振动图像的区别与联系。通过这部分内容的学习,学生能够掌

握描述波动的基本方法,为后续波动现象的分析和计算提供工具。

波的反射、折射和衍射:通过实验和理论讲解,让学生理解波动在遇到障

碍物或介质变化时的传播规律。这部分内容不仅有助于学生深入理解波动现象,

还能培养学生的观察能力和分析能力。

波的干涉:介绍两列波相遇时产生的干涉现象,以及干涉图样的形成和特

点。通过这部分内容的学习,学生能够理解波动叠加的原理,以及干涉现象在

科学技术中的应用。

多普勒效应:通过实验和实例分析,让学生理解波源与观察者相对运动时

接收到的波频率发生变化的现象。这部分内容不仅有助于学生理解波动现象中

的多普勒效应,还能培养学生的实际应用能力。

(二)单元内容分析

本单元内容紧密围绕波动现象展开,从波的形成到波的描述,再到波的反

射、折射、衍射和干涉,以及多普勒效应,形成了一个完整的知识体系。各部

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分内容之间既相互独立又相互联系,共同构成了波动现象的基本框架。

知识体系的完整性:本单元内容涵盖了波动现象的各个方面,从基础概念

到实际应用,形成了一个完整的知识体系。学生通过对本单元内容的学习,能

够全面掌握波动现象的基本性质和规律。

理论与实践相结合:本单元内容不仅注重理论知识的讲解,还通过实验和

实例分析加深学生对波动现象的理解。这种理论与实践相结合的教学方式有助

于培养学生的观察能力和分析能力,提高他们的综合素质。

层次性:本单元内容按照由浅入深、由易到难的顺序进行编排,符合学生

的认知规律。学生在学习过程中能够逐步深入理解波动现象的本质和规律,形

成系统的知识体系。

(三)单元内容整合

为了提高教学效果,本单元内容在教学过程中应注重以下几个方面的整合:

知识与技能的整合:在教学过程中,应注重将理论知识与实验技能相结合,

通过实验操作加深学生对波动现象的理解。例如,在波的反射、折射和衍射部

分,可以通过实验观察波动在遇到障碍物或介质变化时的传播规律;在波的干

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涉部分,可以通过实验观察两列波相遇时产生的干涉现象。

理论与实践的整合:在教学过程中,应注重将理论知识与实际应用相结合,

通过实例分析让学生理解波动现象在科学技术中的应用。例如,在多普勒效应

部分,可以通过实例分析让学生理解多普勒效应在雷达测速、医学诊断等方面

的应用。

情感与态 的整合:在教学过程中,应注重培养学生的科学态 探索精

发他们对物理学科的 兴趣 热爱 。例如,在波的形成部分,可以通过生

动有 的实验 演示 让学生感 波动现象的 奇妙 美丽 ;在波的干涉部分,可以

通过实验观察干涉图样的形成和特点,让学生体 科学 探索 乐趣 和成 感。

二、《普通高中物理课程标准( 2017 年版 2020 年修订)》分解

(一)物理观念

物质观念:通过本单元内容的学习,学生能够理解波动现象是物质的一种

运动形式,波动传播过程中质点 迁移 是在 其平衡位置附近 振动。

这种对波动现象本质的理解有助于学生形成 正确 的物质观念。

运动与相互作用观念:本单元内容中的波动现象涉及质点的振动和传播过

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程,学生通过学习能够理解波动现象中的运动与相互作用 系。例如,在波的

形成部分,学生能够理解振动源如何通过 性力作用 使 质点 次振动 起来

形成波动;在波的反射、折射和衍射部分,学生能够理解波动在遇到障碍物或

介质变化时与障碍物的相互作用 系。

能量观念:波动现象不仅传 振动形式和能量,还涉及能量的 化和 守恒

通过本单元内容的学习,学生能够理解波动现象中的能量观念。例如,在波的

干涉部分,学生能够理解两列波相遇时产生的干涉现象与能量叠加的 系;在

多普勒效应部分,学生能够理解波源与观察者相对运动时接收到的波频率发生

变化与能量传 系。

(二)科学 思维

模型 构:本单元内容中的波动现象可以通过 简谐 振动模型和波动传播模

型进行描述和分析。学生通过学习能够掌握这 模型的 构方法, 运用这

模型解 实际 问题 。例如,在波的描述部分,学生可以运用 简谐 振动模型描述

质点的振动情 ;在波的反射、折射和衍射部分,学生可以运用波动传播模型

分析波动在遇到障碍物或介质变化时的传播规律。

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科学 理:本单元内容中的波动现象涉及多个物理量的 系和变化规律,

学生 要运用科学 理方法进行分析和计算。例如,在波的描述部分,学生

要运用波长、频率和波速之间的 系式进行计算;在波的干涉部分,学生

运用干涉图样的形成和特点进行科学 理和分析。

科学论 :本单元内容中的波动现象可以通过实验进行验 和分析,学生

要运用科学论 方法解 实验现象和结果。例如,在波的反射、折射和衍射

部分,学生可以通过实验观察波动在遇到障碍物或介质变化时的传播规律,

运用科学论 方法解 现象;在波的干涉部分,学生可以通过实验观察干

涉图样的形成和特点, 运用科学论 方法解 干涉现象的产生原 条件

疑创新 :本单元内容中的波动现象涉及多个 复杂 问题 挑战 ,学生

要运用质 疑创新 方法进行 思考 探索 。例如,在多普勒效应部分,学生可以

如何运用多普勒效应原理进行雷达测速和医学诊断等方面的应用 创新 ;在波

动现象的实际应用方面,学生可以 思考 如何运用波动现象原理进行 技术和

的开发和 研究

(三)科学 探究

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问题 :本单元内容中的波动现象涉及多个 问题 挑战 ,学生 要提 科学

问题 进行 探究 和分析。例如,在波的形成部分,学生可以提 出“ 波动是如何产

生的 ?” 等科学 问题 进行 探究 ;在波的反射、折射和衍射部分,学生可以提

波动在遇到障碍物或介质变化时 发生 样的变化 ?” 等科学 问题 进行 探究

证据 :本单元内容中的波动现象可以通过实验和观察 获取证据 进行 探究

分析。例如,在波的描述部分,学生可以通过实验测量波长、频率和波速等物

理量 获取证据 ;在波的干涉部分,学生可以通过实验观察干涉图样的形成和特

获取证据

:本单元内容中的波动现象 要运用物理知识和科学方法进行解

分析。例如,在波的反射、折射和衍射部分,学生 要运用波动传播原理对实

验现象进行解 和分析;在波的干涉部分,学生 要运用干涉原理对干涉现象

进行解 和分析。

交流 :本单元内容中的波动现象涉及多个方面的知识和应用,学生 要进

交流 和合作共同解 决问题 。例如,在波的形成部分,学生可以通过 小组讨

交流 对波动现象的理解和认识;在波动现象的实际应用方面,学生可以

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通过 小组 合作和 交流 共同进行 技术和 的开发和 研究

)科学态 责任

科学本质:通过本单元内容的学习,学生能够理解科学本质和科学方法论

的重要性。例如,在波动现象的 探究 过程中,学生 要运用科学方法进行实验

计和 数据 分析;在波动现象的应用方面,学生 要运用科学知识解 实际

题并推 动科技进步和 社会 发展。

科学态 :通过本单元内容的学习,学生能够形成 正确 的科学态 价值

观。例如,在波动现象的 探究 过程中,学生 保持好奇心 不断 探索

领域 ;在波动现象的应用方面,学生 保持严谨 和实 事求 是的态

科学 研究 和工程技术 问题

社会责任 :通过本单元内容的学习,学生能够认识到自 在科技进步和

发展中的 责任 义务 。例如,在波动现象的应用方面,学生可以 思考 如何运

学知识为 社会 发展 做出贡献 ;在 环境保护 和可 续发展方面,学生可以

如何运用 学知识 绿色 科技的发展和应用。

通过本单元内容的学习,学生不仅能够掌握波动现象的基本性质和规律以

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及描述波动的基本方法,还能够培养科学 思维 、科学 探究 能力和科学态

感等物理学科 核心 素养。这将为他们 未来 的学习和工作打下 实的基础 并推

动科技进步和 社会 发展 做出 重要 贡献

三、学情分析

(一) 知内容分析

对于 将学习《第三章 机械波》的高中生 而言 ,他们在之 的学习中 已经

积累 了一定的物理基础知识,这 知识为理解机械波的概念和性质提供了重要

提。具体 来说 ,学生在必修课程中 已经 学习了以下内容:

质点运动学:学生 已经 掌握了描述质点运动的基本概念,如 位移 、速

加速 等, 能运用这 概念解 决简 单的直 线 运动和 曲线 运动 问题 。这 基础

知识对于理解波的形成和传播过程中质点的振动 至关 重要。

牛顿 运动定律:学生 已经 学习了 牛顿 的三 运动定律,理解了力、质量和

加速 之间的 系。这 知识在理解波的传播过程中质点间的相互作用力以及

波的形成机 非常 有用。

能量 守恒 定律:学生 已经初 步了解了能量 守恒 定律,知 能量在不同形式

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