【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 本章之前，學(xué)生已經(jīng)學(xué)習(xí)了必修必修選修31和選修32四個(gè)模塊，在必修一和必修二中已經(jīng)學(xué)習(xí)運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)（牛頓運(yùn)動(dòng)定律的機(jī)械能守恒定律）的基礎(chǔ)知識(shí)，其中在運(yùn)動(dòng)的描述中，學(xué)生已經(jīng)學(xué)過了 用圖像法和公式法來描述物體的運(yùn)動(dòng)，不僅如此，在《交變電流》一章的學(xué)習(xí)中，學(xué)生已經(jīng)對(duì)“正弦函數(shù)規(guī)律”、“正弦函數(shù)表達(dá)式”在物理學(xué)中的應(yīng)用有了一定的了解?？梢姡趯W(xué)習(xí)本章之前，學(xué)生已經(jīng)掌握了學(xué)習(xí)本單元知識(shí)的的基本技能和方法。本章的內(nèi)容結(jié)構(gòu)。本章在學(xué)生原有質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)相關(guān)概念的基礎(chǔ)上，由概念的定義到基本規(guī)律的討論，由理想情況到實(shí)際情況，由固有振動(dòng)到外力作用下的振動(dòng)，漸漸深入，逐步拓展。其中，第一節(jié)，由彈簧振子模型引入，根據(jù)質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的位移圖像來說明什么是簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)；第二節(jié)介紹描述簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的三個(gè)物理量（振幅、周期、相位）和簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的表達(dá)式；第三節(jié)討論簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的受力特點(diǎn)和能量變化；第四節(jié)分析簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的一個(gè)特例——單擺，通過實(shí)驗(yàn)探究了影響單擺周期的有關(guān)因素，定量的研究了單擺的周期與擺長(zhǎng)的關(guān)系；能用單擺測(cè)定重力加速度；第五節(jié)學(xué)習(xí)在外力作用下的振動(dòng)（阻尼振動(dòng)、受迫振動(dòng)和共振）通過實(shí)驗(yàn)認(rèn)識(shí)受迫振動(dòng)的特點(diǎn)，以及共振的產(chǎn)生條件和技術(shù)上的應(yīng)用。本章的邏輯思路是，首先，從運(yùn)動(dòng)學(xué)的角度認(rèn)識(shí)簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，理解描述簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的三個(gè)物理量的物理意義，能用公式和圖像描述簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)；其次，從動(dòng)力學(xué)角度，分析簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)中位移、速度、回復(fù)力和加速度的變化規(guī)律；再次，通過對(duì)單擺的學(xué)習(xí)，加深對(duì)簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的理解，并且通過實(shí)驗(yàn)探究單擺的周期與擺長(zhǎng)的關(guān)系和用單擺測(cè)定重力加速度，提高學(xué)生的實(shí)驗(yàn)素養(yǎng)。最后，從振動(dòng)系統(tǒng)的受力特點(diǎn)，對(duì)機(jī)械振動(dòng)進(jìn)行分類，并學(xué)習(xí)了外力作用下的振動(dòng)——阻尼振動(dòng)、受迫振動(dòng)。這樣，符合學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律，便于學(xué)生的理解。第二，本章教材的編寫特點(diǎn)以及人教版和粵教版關(guān)于本章編寫思路的對(duì)比。首先，從單元?jiǎng)澐稚蟻砜?，粵教版將本章分為六?jié)。突出了簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的公式描述和探究單擺的振動(dòng)周期、以及用單擺測(cè)定重力加速度，分別劃為一節(jié)，突出了新課程標(biāo)準(zhǔn)中關(guān)于本章的內(nèi)容目標(biāo)。從教學(xué)內(nèi)容的安排來看，共同的地方是：兩個(gè)版本都是以彈簧振子為載體，由彈簧振子的運(yùn)動(dòng)學(xué)特征認(rèn)識(shí)并定義了簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)；之后從動(dòng)力學(xué)的角度，對(duì)簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)進(jìn)行分析，進(jìn)而再次對(duì)簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)下定義。不同之處有：粵教版在第一節(jié)《初識(shí)簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)》中關(guān)于描述簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)特征的物理量中并沒有提及“相位”這個(gè)概念，而是安排在第三節(jié)《簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的公式描述》中。在第三節(jié)《簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的公式描述》中，粵教版是通過研究參考圓的方法，將簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)看成質(zhì)點(diǎn)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)在x軸上的投影，從而得出簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的公式描述，進(jìn)而得出相位和初相的定義。和人教版相比（從數(shù)學(xué)必修4中正弦函數(shù)圖象的表達(dá)式直接得出），這樣的教學(xué)安排，難度要稍大一些，對(duì)學(xué)生的數(shù)學(xué)能力要求也更高一些。而且兩個(gè)版本關(guān)于“簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的公式表達(dá)”是不同的，人教版是sin函數(shù)，粵教版是cos函數(shù)，造成同一道例題關(guān)于相位的求解會(huì)出現(xiàn)不同答案。關(guān)于教材編寫的嚴(yán)謹(jǐn)性，課件后面會(huì)有所介紹。還有在關(guān)于機(jī)械振動(dòng)的分類方面，粵教版更關(guān)注的是能量的變化，將機(jī)械振動(dòng)分為等幅振動(dòng)和減幅振動(dòng)。人教版則是注重振動(dòng)系統(tǒng)的受力特征，將機(jī)械振動(dòng)分為固有振動(dòng)和外力作用下的振動(dòng)。人教版關(guān)于本章的編寫特點(diǎn)。（1）教材的編寫有嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)體系。（2）將物理知識(shí)和數(shù)學(xué)工具緊密結(jié)合。（1）教材的編寫有嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)體系。簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的定義，常見的有三種，根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)特征、動(dòng)力學(xué)特征、運(yùn)動(dòng)微分方程三方面定義。但是由于中學(xué)生不熟悉微積分，定義（3）顯得十分的抽象。在中學(xué)物理教學(xué)中，為了方便學(xué)生的接受，往往采用前兩種的定義方式。根據(jù)學(xué)生學(xué)習(xí)運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)，往往都是先學(xué)習(xí)（是什么）“什么樣的運(yùn)動(dòng)是簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)”，之后再學(xué)習(xí)（為什么）“物體為什么做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)”。根據(jù)這一特點(diǎn)，教科書第一節(jié)講了，簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的振動(dòng)圖像是一條正弦曲線。并且，教科書還對(duì)“正弦曲線”做了標(biāo)注，讓同學(xué)們重新認(rèn)識(shí)正弦函數(shù)規(guī)律，以免混淆?？梢娊滩木幹膰?yán)謹(jǐn)性很強(qiáng)。在本章第四節(jié)《單擺》的教學(xué)中，首先，承認(rèn)單擺的運(yùn)動(dòng)是機(jī)械振動(dòng)，到底是不是簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)呢？課本設(shè)計(jì)了一個(gè)演示實(shí)驗(yàn)來描繪單擺的振動(dòng)圖像，得出單擺振動(dòng)圖像的確是正弦圖線，那為什么不能肯定單擺的振動(dòng)為簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)呢？然后又從動(dòng)力學(xué)角度，證明小角度的條件下，單擺的振動(dòng)為簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)。因?yàn)?，注射器的裝置不是嚴(yán)格意義上單擺，而且如果 單擺的角度過大，雖然圖線為正弦圖線，但不是嚴(yán)格意義上的簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)。（2）將物理知識(shí)和數(shù)學(xué)知識(shí)緊密結(jié)合。新課標(biāo)的內(nèi)容標(biāo)注要求，“能用公式和圖像描述簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的特征”，這里就要求 學(xué)生們掌握，振幅、周期（頻率）、相位。教科書不僅介紹了三個(gè)物理量的物理意義，而且還設(shè)立標(biāo)題闡述簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的表達(dá)式和這三個(gè)物理量的聯(lián)系，使數(shù)學(xué)知識(shí)和物理知識(shí)緊密結(jié)合在一起。第三，本章的編寫體例和目的。在本章的編寫上，編者突出了“四注重、一優(yōu)化”。第一，注重發(fā)展學(xué)生的科學(xué)思維能力。理想化模型的建立，傅科擺關(guān)于地球自轉(zhuǎn)效應(yīng)的演示、惠更斯及相關(guān)的物理學(xué)史和科學(xué)探究法的講述、教材中“做一做”、“演示實(shí)驗(yàn)”都為學(xué)生科學(xué)思維能力的發(fā)展奠定了基礎(chǔ)，打開了空間。第二，注重培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)與探究的能力。課程標(biāo)準(zhǔn)中提到“通過實(shí)驗(yàn)，探究單擺的周期和擺長(zhǎng)的關(guān)系”、“會(huì)用單擺測(cè)定重力加速度”。教材在兩個(gè)實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)上下了很大的功夫，旨在提高學(xué)生的實(shí)驗(yàn)素養(yǎng)。兩個(gè)實(shí)驗(yàn)分別從實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、分析和處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)、如何減小實(shí)驗(yàn)誤差等方面培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)素養(yǎng)。第三，注重與數(shù)學(xué)知識(shí)的結(jié)合。在簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的描述中，振動(dòng)圖像和簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的表達(dá)式間的轉(zhuǎn)換，振動(dòng)圖像的識(shí)別和共振曲線的理解，還有單擺小角度的振動(dòng)是簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的推導(dǎo)中“小角度的近似關(guān)系”都是物理知識(shí)和數(shù)學(xué)方法的緊密結(jié)合第四 注重與信息技術(shù)的整合。從教材中的做一做和演示實(shí)驗(yàn)中可以看出，物理教學(xué)和信息技術(shù)的整合明顯，不論是計(jì)算機(jī)、傳感器、數(shù)碼相機(jī)、還是EXCEL軟件的使用，都突出了物理學(xué)與信息技術(shù)緊密相連。第五，優(yōu)化了課后的“問題與練習(xí)”。從課本中問題與練習(xí)的編寫可以看到，課本習(xí)題有明顯的趣味性、針對(duì)性和開放性。三、“說建議”環(huán)節(jié)，從教學(xué)建議、評(píng)價(jià)建議、課程資源的開發(fā)與利用三方面展開。第一，是教學(xué)建議，概括為：“四重視、一促進(jìn)”重視科學(xué)探究的教學(xué)，加強(qiáng)物理課程與生活實(shí)踐的聯(lián)系。課堂教學(xué)除了落實(shí)知識(shí)與技能外，還要讓學(xué)生經(jīng)歷科學(xué)探究過程，了解物理學(xué)的研究方法。讓學(xué)生嘗試運(yùn)用物理原理和研究方法解決一些與生活和生產(chǎn)相關(guān)的實(shí)際問題。重視知識(shí)的生成過程，加強(qiáng)新舊知識(shí)的聯(lián)系和對(duì)比。本章建立了兩個(gè)理想化模型，分別是彈簧振子和單擺，學(xué)生已經(jīng)學(xué)習(xí)過了一些理想化模型的建立，如質(zhì)點(diǎn)、點(diǎn)電荷、理想變壓器；還有本章中用圖像法描述簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，在必修一的學(xué)習(xí)中位移時(shí)間圖象和速度圖像，還有“正弦函數(shù)規(guī)律”以及“正弦函數(shù)表達(dá)式”在《交變電流》一章的學(xué)習(xí)中，已有所滲透。在實(shí)驗(yàn)“探究單擺的周期與擺長(zhǎng)的關(guān)系”的教學(xué)中，關(guān)于實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的分析和處理，可以參考必修二中《探究功和速度變化的關(guān)系》中有關(guān)