多普勒效应教学设计.doc

《多普勒效应》教学设计
             兰州一中 范益民

一、教学目标设计：
1．知识与技能
⑴ 知道什么是多普勒效应，知道它是波源与观察者之间有相对运动时产生的现象。
⑵ 知道观察者接收到的频率与波源发出的频率的区别。
⑶ 知道波源与观察者之间相互靠近(远离)时，接收频率大于(小于)发出频率。
⑷ 了解多普勒效应的一些应用。
2．过程与方法
⑴ 通过了解多普勒效应，提高学生对波的认识水平。
⑵ 通过多普勒效应形成过程的分析，提高学生的分析、推理能力。
3．情感、态度与价值观
培养学生树立理论联系实际的观念。
二、教学内容及重点、难点分析
1．重点
⑴ 知道什么是多普勒效应。
⑵ 知道波源与观察者间相对运动时,观察者接受到的频率与发射频率的关系。
2．难点
⑴ 理解多普勒效应的形成过程。
多普勒效应在生活中常见并且有趣，通过生活实例引出多普勒效应容易引起学生兴趣，激发学生的主动探究欲。运用“极端假设法”设置情景，来区分波源的频率与观察者接受到的频率。由于声波看不见摸不着，因此运用CAI课件来形象直观地解释多普勒效应的形成过程。
三、教学对象分析
学生的水平不同、兴趣不同、发展需要不同，因此必须建立可供学生选择的平台，通过网页上不同对话框，创设不同的情境，给学生提供不同的选择。在多样化的情境中，学生选择最能吸引自己的题目，从不同的角度切入主题，主动、有意义地学习，完成对新知识的建构，同时发展能力。
四、教学策略及教法设计
利用网络教学，促使学生主动探究、合作学习，达到自主建构的目的。
五、教学媒体设计与分析
学习目标
媒体类型
媒体内容要点
媒体作用
使用方式
占用时间
了解多普勒效应
录像
汽车驶过时音调变化
A
D
30秒
多普勒效应形成过程的分析
CAI课件
动画演示观察者朝着波源运动时，观察者接收到的频率大于波源发出的频率。

E、F
G
3分钟
多普勒效应的应用
录像
应用事例
H
G
5分钟
合作学习
局域网
师生、生生间交流
F
G
5分钟
自主建构
计算机
选择学习内容
K
H
1分钟

六、教学过程设计与分析
教学过程
设计思路与多媒体应用分析
［提问］当汽车和火车向我们驶来或远去时，你注意过它们发出的声音有什么变化吗？
［录像］听汽车和火车驶近观察者时汽笛声音的变化。
［提问］1.汽笛的声音有什么变化？更尖锐还是更低沉？
2.声音变的更尖锐说明音调变高了还是变低了？
［学生讨论］音调的高低由声音的什么因素决定？
音调的高低由声音的频率决定（附音调频率对照表）
［进行选择］汽车驶近观察者时汽笛声频率如何变化？
A.变大      B.变小  
［教师总结］
当汽车或火车向我们驶来时，我们听到它们发出的声音的音调变得更高了。
当汽车或火车向我们远去时，我们听到它们发出的声音的音调变得更低了。
声音变尖锐→音调变高→频率变大
［引入新课］
［板书］多普勒效应：由于波源与观察者之间有相对运动，使观察者感到频率发生变化的现象。
［提问］为什么观察者听到的声音频率发生了变化？
［板书］波源的频率：单位时间内波源发出完全波的个数。
观察者接收到的频率：单位时间内观察者接收到的完全波的个数 。
［学生探究］利用下列网络资源分析多普勒效应的形成。
1. CAI课件动态模拟
演示当观察者朝着波源运动时：观察者接收到的频率大于波源发出的频率。
演示当观察者远离波源运动时：观察者接收到的频率小于波源发出的频率。
演示当波源朝着观察者运动时：观察者接收到的频率大于波源发出的频率。
演示当波源远离观察者运动时：观察者接收到的频率小于波源发出的频率。
［提问］如果波源和观察者都运动，且朝同一方向运动，能否发生多普勒效应？
［学生讨论］波源速度大于（小于）（等于）观察者的速度三种不同情况下的结果。
［教师总结］
1. 在多普勒效应中，波源的频率是不改变的，只是由于波源和观察者之间有相对运动，观察者接受到的频率发生了变化。
2.当波源与观察者有相对运动时，如果二者相互接近，观察者接收到的频率增大；如果二者远离，观察者接收到的频率减小。
3.多普勒效应是波动过程共有的特征，不仅机械波，电磁波和光波也会发生多普勒效应．
［录像］多普勒效应的应用
1.根据汽笛声判断火车的运动方向和快慢，以炮弹飞行的尖叫声判断炮弹的飞行方向等。
2.交通警察测定公路中行驶汽车的速度。
3.可以测定人造卫星或星球相对地球的运行速度。
4.在医学上，可以利用超声波的多普勒效应对心脏跳动情况进行诊断超声波检测仪。
5. 利用视频片断，通过对遥远星系发出来的光进行光谱分析，发现了“红移”现象，从而有力地证明了宇宙膨胀论。

从生活现象中发现问题，引入学习主题。

感性认识，为学习多普勒效应作好铺垫。

利用几何画板制作的课件，将抽象内容直观化，弱化了学科知识点的难度，教师借助多媒体课件的演示，讲解概念、原理，教学重点突出。

进一步深化知识的理解。

利用多普勒效应的应用实例，解释生活中多普勒效应的用途，从而将学习的内容与实际生活产生联系，学以致用。

延伸拓展内容。