滬粵版八年級01走進物理世界.doc

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第一章 走進物理世界 一、課標要求 本章是全套教科書的開篇，課標對本章相關(guān)內(nèi)容的要求如下： 1．在課標的前言部分指出：“義務教育階段的物理課程要讓學生學習初步的物理知識與技能、經(jīng)歷基本的科學探究過程、受到科學態(tài)度和科學精神的熏陶；它是以提高全體學生的科學素質(zhì)，促進學生的全面發(fā)展為主要目標的自然科學基礎(chǔ)課程?！? 解讀： 這是對整個初中物理教學的要求，因此，教師從第一節(jié)物理課開始，就要關(guān)注這些目標，將其滲透在開篇和每一節(jié)物理課中。 2．在課標的內(nèi)容標準主題二中，對物理量的測量提出了如下要求： “能根據(jù)日常經(jīng)驗或自然現(xiàn)象粗略估測時間，會使用適當?shù)墓ぞ邷y量時間。 能通過日常經(jīng)驗或物品粗略估測長度，會選用適當?shù)墓ぞ邷y量長度?！? 解讀： 時間和長度的測量是物理學和技術(shù)中最基本的測量，學生應該學會。測量時要求學生會選用工具。這里說的選用工具，對于長度測量來說，指的是合適的量程和分度值，如米尺、皮尺等，不要求使用游標卡尺、千分尺；對于時間測量來說，包括常用的鐘表、體育運動用和實驗室用的停表等。時間和長度的估測很重要，過去常被忽略，這里對估測提出了明確的要求。要讓學生體會到，實際的測量很多都是估測，估測在日常生活和物理學習中都很有用。 二、本章教材分析 1． 本章概述 本章是教材的入門篇，共安排了4節(jié)內(nèi)容。首先介紹了什么是物理學，物理學對人類社會發(fā)展的作用，研究和學習物理學的方法；然后介紹兩種最常見的測量——時間和長度的測量；最后通過探究擺的奧秘，讓學生親自經(jīng)歷和體驗一個完整的科學探究過程。本章內(nèi)容豐富，立意高遠，對學生學習物理具有重要的導向作用，既是引發(fā)學生學習興趣的素材，又是進一步學習物理的必要基礎(chǔ)。 本章在整個教材中，相當于一個大的引言。主要圍繞三個問題展開：什么是物理學？為什么要學習物理學？怎樣學好物理學？ 對于“什么是物理學”這個問題，學生需要在后面學習物理的過程中逐步認識和體會，所以這里教材處理的比較簡單。通過兩個現(xiàn)象和實驗引出了“物理學就是研究光、熱、聲、電等各種物理現(xiàn)象的規(guī)律和物質(zhì)結(jié)構(gòu)的一門科學”。 重點不是放在物理學的定義和內(nèi)涵上，而是放在對情景的感受和實驗模擬的觀察上面，讓學生感受到這些現(xiàn)象，引發(fā)學生自己動手實驗和嘗試解釋這些現(xiàn)象的興趣和動力，進而激發(fā)學生學習物理的興趣。 對于“為什么要學習物理學”這個問題，教材主要是通過第1節(jié)的“物理學推動了社會的發(fā)展、人類的文明”來體現(xiàn)的。這一段重點介紹了物理學與我們的生活和社會的關(guān)系，意在讓學生通過學習這些內(nèi)容認識學習物理學的作用。 對于“怎樣學好物理學”，教材并不是說教式地提出幾點注意事項，而是通過對科學家研究物理學時運用的典型方法的介紹，通過長度和時間的測量、探究擺的奧秘等活動，讓學生感受、領(lǐng)悟?qū)W習物理的方法。如第1節(jié)“物理學的召喚”一段，目的不是講科學家的故事或趣聞軼事，而是通過伽利略、牛頓和愛因斯坦這三位偉大的物理學家，重點介紹研究物理學的基本方法：觀察和實驗、歸納和數(shù)學分析以及理性思維等，讓學生意識到這些方法不僅是研究物理學的方法，也是學習物理學的方法。第2、3節(jié)長度和時間的測量，第4節(jié)嘗試進行科學探究，目的也不是單純地讓學生記憶知識、訓練操作技能，更不是要背誦7個探究要素的名稱和順序；它們的設計意圖主要是使學生通過實踐活動認識到“怎樣好物理學”，如學習物理要動手測量，要實驗探究，要經(jīng)歷過程，要重視方法，要認真地對待實驗數(shù)據(jù)，要有嚴謹求實的科學態(tài)度和實事求是的科學精神等，從而使學生真正體會和領(lǐng)悟到學習物理的方法。 本章的教學重點：⑴培養(yǎng)學生學習物理的興趣。培養(yǎng)學生的學習興趣，是物理起始課的重要目標（當然也是后續(xù)物理課的目標，但在起始課顯得尤為重要）。⑵學會使用測量工具，提高實驗技能。測量不僅在日常生活中有著廣泛的應用，而且在科學研究中具有重要地位。因此，培養(yǎng)學生的操作技能，讓學生學會正確使用測量工具，掌握正確的測量方法，領(lǐng)會實驗和測量在研究和學習物理中的作用，是本章的重點之一。⑶初步感受和體驗科學探究的過程和方法。新課程標準把科學探究列入內(nèi)容標準中，明確提出了相關(guān)的要求，因此讓學生初步經(jīng)歷科學探究的過程，體驗和領(lǐng)會科學探究的要素和方法，也是本章重點。 本章的教學難點：時間和長度的測量雖然在生活中很常見，但學生實際操作少，常常不夠規(guī)范，這些會對學生正確使用測量工具和合理選擇測量方法產(chǎn)生一定的干擾和影響，形成學習的難點。讓學生經(jīng)歷科學探究的過程，并在經(jīng)歷的過程中體驗和感悟科學探究的方法，這對于學生的學習習慣和教師的教學設計、實施水平都提出了較高的要求，因此也是一個難點。 2． 編寫特點 ⑴教材選擇的內(nèi)容和呈現(xiàn)方式更注重學生的感受和體驗，設置了許多直觀的圖片、實驗和豐富的素材。傳統(tǒng)教材的引言一般寫得比較簡單，比較概念化，而本教材把引言擴充為一章，內(nèi)容充實豐富，形式靈活多樣。這樣設計是為了給學生提供更多的感受機會，是希望學生在學習物理前有一些實際體會和經(jīng)歷，不是只讓學生“在門口看看”，而是要讓學生親自“走進去”，做一做，試一試，通過操作、感受、體驗，獲得感性認識，變“走近”物理為“走進”物理。如在介紹什么是物理學時，不僅呈現(xiàn)了一些有趣的現(xiàn)象，還讓學生動手實驗，親自觀察，動腦思考。關(guān)于“怎樣學好物理”，也不是靠空洞地說教，而是用科學家的研究實例讓學生去體會，然后又通過長度、時間的測量、嘗試科學探究等活動，讓學生親自實踐，親身經(jīng)歷，真實體驗如何學習物理。 ⑵體現(xiàn)物理學的基本特點——實驗，突出了“做中學”的課程理念。本章第1節(jié)在介紹物理現(xiàn)象時，設計了能夠模擬和解釋該現(xiàn)象的實驗，接著第2節(jié)介紹了時間和長度的測量，第3節(jié)通過實驗探究擺的奧秘。學生剛剛學習物理，就密集地安排了這么多實驗，突出體現(xiàn)出物理以實驗為基礎(chǔ)的特點。另外，教材把科學探究單列一節(jié)，展示科學探究的全過程，符合新課程標準把科學探究列入內(nèi)容標準的精神，體現(xiàn)了教材對科學探究的重視。教材還設計了許多切實可行的活動。這些活動是本教材的突出特色之一。它們大多簡單易行，符合學生的實際情況，體現(xiàn)了“做中學”的教材編寫理念。 ⑶教材圖文并茂，語言生動。教材一改原來刻板的形式和比較單一的知識內(nèi)容，注重了形式活潑，圖文并茂，采用大量圖片來呈現(xiàn)信息，其目的是通過觀察生動有趣的插圖培養(yǎng)學生對物理的興趣，從圖中挖掘物理問題。圖片既能增加學生閱讀的興趣，提高教材的可讀性，又能幫助學生構(gòu)建物理圖景。根據(jù)中學生容易受到激勵和鼓舞的特點，教材中的許多地方采用了富有啟發(fā)性和激勵性的語言，還利用章首散文詩、物理學史、物理學家等，滲透科學的人文精神。這些措施對于改變理科課堂相對比較枯燥的現(xiàn)實，激發(fā)學生的學習興趣，引發(fā)學生對物理學的景仰之情，都將產(chǎn)生積極的作用。 3． 課時安排 全章共4節(jié)，建議每節(jié)1課時，共用4課時。 三、各節(jié)教材說明與教學建議 1.1 希望你喜愛物理 1．教學目標 l 知識與技能 ⑴了解一些有趣的物理現(xiàn)象，認識物理學是研究物理現(xiàn)象的規(guī)律和物質(zhì)結(jié)構(gòu)的科學。 l 過程與方法 ⑵通過了解伽利略、牛頓和愛因斯坦的科學研究過程和成果，認識研究和學習物理學的方法——觀察和實驗、歸納和數(shù)學分析、建立概念和探究規(guī)律、理性思維等。 ⑶經(jīng)歷觀察光的折射和放電現(xiàn)象的過程，初步體會實驗對物理的重要性。 l 情感態(tài)度與價值觀 ⑷了解物理學在社會發(fā)展和人類文明進程中所起的重要推動作用。 ⑸保持對自然界的好奇，初步領(lǐng)略自然現(xiàn)象中的美妙與和諧，有對科學的求知欲，樂于探索自然現(xiàn)象和日常生活中的物理學道理。 2．教材說明 本節(jié)課的主要內(nèi)容有：什么是物理學，物理學在社會發(fā)展和人類文明中所起的作用，物理學家研究問題采用的科學方法等。本節(jié)是初中物理的起始課，是學生學習物理的入口，應該起到激發(fā)學生學習物理的興趣的作用，讓學生初步了解物理學研究的內(nèi)容、作用和方法。因此，本節(jié)課看起來具體的物理知識并不多，但在“過程與方法”、“情感態(tài)度與價值觀”方面具有十分重要的價值，需要教師予以特別關(guān)注。 本節(jié)課的編寫思路非常清晰：先通過自然界中有趣的現(xiàn)象激發(fā)學生的興趣，再通過實驗對這些現(xiàn)象進行解釋或模擬，引導學生思考其原因，并在此基礎(chǔ)上告訴學生物理學研究的內(nèi)容是什么。然后向?qū)W生展示物理學對社會發(fā)展和人類文明所起的巨大作用，使學生體會學習物理的重要性。最后介紹物理學發(fā)展歷史上里程碑式的三位科學巨人——伽利略、牛頓和愛因斯坦，其中特別突出地介紹了他們研究問題時運用的科學方法。對于伽利略，主要介紹觀察和實驗的方法。對于牛頓，則重點介紹了他在前輩科學家研究的基礎(chǔ)上，運用歸納和數(shù)學分析的方法，建立物理概念，總結(jié)物理規(guī)律，構(gòu)建了經(jīng)典力學的體系。對于愛因斯坦，主要介紹了理性思維的方法。最后指出了物理學是以實驗為基礎(chǔ)、富于理性思維的一門科學。這些方法既是研究物理學的方法，也是學習物理學的方法，這樣處理是希望通過對科學家研究過程和方法的介紹，讓學生認識到怎樣才能學好物理。 總之，本節(jié)課的內(nèi)容從低到高，由淺入深，既有學生容易感知的現(xiàn)象、實驗和故事，又有初中學生理解起來比較抽象的科學方法，既有物理學的研究內(nèi)容和作用，又有研究學習物理學的方法，為學生的學習提供了一個比較合適的臺階，有助于將學生對物理學的認識引領(lǐng)到較高的境界。 本節(jié)還有一個極其突出的特點，就是語言生動，具有極強的激勵性。傳統(tǒng)教材大多為追求語言簡練而顯得有些枯燥。初中是學生世界觀形成的重要時期，也是容易受到激勵和鼓舞的時期。本教材則從初中學生的這些實際情況出發(fā)，更多的采用了一些充滿張力、富有激勵性的語言，如“現(xiàn)在，讓我們邁開自信的腳步，到奇妙的物理世界中去探究一番，感受她帶給我們的樂趣”、“研究、學習物理學是一項激動人心的智力探究活動”、“時代的發(fā)展，召喚著世界各國有志的青少年，熱愛科學，探索自然；期待著有更多的青少年學習和研究物理學”、“在學習中養(yǎng)成隨時留心觀察自己身邊的各種物理現(xiàn)象的習慣，努力創(chuàng)造條件動手實驗，你也許會從中獲得驚人的發(fā)現(xiàn)！”、“也許，你在今天閃現(xiàn)的思維火花，會在明天孕育成一顆璀璨的明珠！”、“親愛的同學們，如果你們也能像伽利略和其他科學家那樣，熱愛科學，隨時留心觀察自己身邊的各種物理現(xiàn)象，刻苦鉆研，動手實驗，你也許會從平常的現(xiàn)象中受到啟發(fā)，探究出偉大的真理。祝你成功！”。類似的語言還有很多，看似不像物理教材的味道，其實這正是編寫者的良苦用心所在：激勵學生對物理學欣然向往和傾情投入的感情，應該是物理起始課的重要目標！目前的教學實際中，相當多的人仍然把物理課唯一地看作知識傳授甚至是被動接受的過程，因此課上得比較機械。本教材正是針對這種情況來寫的，意在培養(yǎng)學生對于物理學的良好情感，激發(fā)學生深層次的興趣。這些激勵性的語言，尤其是其中蘊涵的思想教育，不僅具有教學價值，而且具有教育價值，對學生世界觀的形成，都會產(chǎn)生積極的作用。 本節(jié)課的重點是通過觀察現(xiàn)象、進行實驗、閱讀、討論交流等形式激發(fā)學生的學習興趣。本節(jié)課的難點是從歷史發(fā)展的角度認識物理學所起的作用，認識科學家研究問題運用的觀察、實驗、歸納、數(shù)學分析、理性思維等科學方法。 3．教學建議 章前的章首詩是本教科書的特色之一，它通過優(yōu)美的語言概括了每一章的內(nèi)容。章首詩的用法可以是靈活多樣的，教師可以根據(jù)具體內(nèi)容安排。例如，可以用在每章或第一節(jié)開始時，作為引入課題的材料；也可以放在章后復習時，作為總結(jié)性的材料；還可以先在開始時作為學生學習本章的引導，再在復習時作為總結(jié)材料使用。具體的形式可以讓學生聲情并茂地朗讀，個別學生不明白的詞句，教師應解釋說明。要注意啟發(fā)引導學生體驗和感悟，不要作為純知識性的總結(jié)。有的教師受傳統(tǒng)教學的影響，認為這些章首詩雖然寫得優(yōu)美，但比較空洞，不如做幾個練習來得實在。因此，容易忽視章首詩，根本沒有引導學生看過、讀過，造成教育教學資源的浪費。據(jù)使用過本教材的教師和學生反映，章首詩有利于引領(lǐng)學生對物理學的向往和熱愛，有利于激發(fā)學生的學習興趣。 本節(jié)課的引入可以采用這樣的方法：先讓學生朗讀章首詩，然后教師說明物理學不僅是科學研究的重要內(nèi)容，揭示了客觀世界的奧秘，而且廣泛存在于我們的周圍，存在于我們的現(xiàn)實生活之中，由此引出課文第一部分：物理學就在你身邊。 物理學就在你的身邊 為了說明物理學就在我們身邊，教材選取了兩個有趣的現(xiàn)象：奇特的海上日出和閃電。如果有條件，最好播放有關(guān)錄像，給學生真切的感性認識，產(chǎn)生視覺和聽覺的驚奇與震撼。如果沒有錄像，也可查找相關(guān)圖片通過多媒體設備播放。對于沒有多媒體播放設備的學校，可以讓觀察過或了解有關(guān)現(xiàn)象的學生講述，然后閱讀課文。后面的“活動1”和“活動2”是為了幫助學生認識這兩種現(xiàn)象，并進一步引導學生對其進行深入思考而設置的。 活動1最好由學生自己做，這樣可以使每一位學生都清晰地看到光從一種介質(zhì)射入另一種介質(zhì)時發(fā)生偏折的現(xiàn)象?？梢杂檬袌鲇惺鄣男⊥婢呒す夤P作光源，在平底燒瓶中裝半瓶茶水（或用清水，加幾滴牛奶），使之能顯示出光路，將燃燒著的香插入燒瓶中，使燒瓶中的空氣中產(chǎn)生淡淡的煙，可以清晰地顯示出空氣中的光路。但要注意煙不要太濃，濃煙會擋住光，影響實驗效果。還可以把半圓玻璃磚粘貼在白色的襯底板上，用激光筆作光源，選擇適當?shù)慕嵌热肷?，可以在襯底白板上看到折射前和折射后的光路。如果沒有條件做學生實驗，采用演示實驗的話，器材的尺寸要盡量大一些，光源要更亮一些，以提高實驗的可見度。 活動2可以采用演示實驗，利用感應起電機產(chǎn)生高壓，適當調(diào)整兩個電極之間的距離，使之放電產(chǎn)生火花，來模擬閃電和雷聲。但實驗時要注意遮擋光線，能設計個暗室最好，要保證讓學生看到火花并聽到聲音。本實驗也可采用學生實驗，讓學生自己搜集一次性氣體打火機中的打火裝置（其他能產(chǎn)生電火花的裝置也可以），按壓按鈕時，可以看到輕微的火花，并聽到“啪啪”的聲音，也能模擬閃電和雷聲，幫助學生形成感性認識。只是可見度很小，兩個學生至少要有一套。 以上這兩個活動的目的都是為了激發(fā)學生學習的興趣，引導學生觀察和思考，對其中的原理不必做深入的解釋。但可以向?qū)W生說明，學過光學、聲學的知識后，我們可以解釋這些現(xiàn)象。 “世界物理年”一段內(nèi)容，目的是為了讓學生認識物理學的重要性，并引出下面的“物理學推動了社會的發(fā)展、人類的文明”。這里教師簡單介紹一下即可?！笆澜缥锢砟辍钡南嚓P(guān)資料和徽標含義參見后面的課程資源。 物理學推動了社會的發(fā)展 這段課文中，通過物理學研究成果在實際中的應用，展示了物理學對人類社會發(fā)展所起的重要作用。這段教材沒有知識性的要求，但要讓學生了解人類社會從簡單機械的運用，到蒸汽時代、電氣時代乃至高科技新時代的大致發(fā)展過程，認識物理學研究成果所起的重要推動作用。在此基礎(chǔ)上，教師可引導學生了解科學研究深化了人類對自然界的認識，增強了人類利用和改造自然的信心和能力，改變了人類對自然界的看法和觀點，以使學生能在更高的層次上認識物理學的作用。 這部分內(nèi)容學生一般通過其他科目、課外閱讀或電視節(jié)目等渠道獲得過一些信息，教學中可以充分利用這些基礎(chǔ)，讓學生閱讀，討論交流自己的認識，然后全班交流，教師總結(jié)。 以上介紹的是以學生討論交流為主的方法，對這部分內(nèi)容的教學，還可以采用以教師講解為主的方法。采用講解的話，不能變成由教師念課文或念資料，教師應充分運用多媒體教學手段，收集有關(guān)圖片、文字、錄像等素材，這些素材應該包括以下內(nèi)容：有關(guān)簡單機械的應用，可以是教材中展示的修建金字塔的圖片，也可以是轆轤、水車或《天工開物》中介紹的一些簡單機械；能夠代表蒸汽時代的蒸汽機車、輪船的圖片、錄像等；體現(xiàn)電氣時代的各種設備和情景，如電動機、發(fā)電機、電力機車、城市夜景等；利用原子能、電子計算機、互聯(lián)網(wǎng)、空間探測技術(shù)以及我國發(fā)射“神舟”系列載人飛船的錄像資料等?？傊捎弥v解的方法時，要充分考慮信息的呈現(xiàn)方式，充分利用多媒體手段，利用視覺、聽覺及各種信號，呈現(xiàn)豐富的、對學生來說新鮮的、信號強烈的、能夠激起學生學習愿望和激情的信息，加之教師傾情投入的講解，必能起到良好的效果。 物理學的召喚 這段內(nèi)容的編寫意圖是解決“怎樣學好物理學”這個問題，主要通過介紹幾個具有劃時代意義的物理學家的突出貢獻，同時結(jié)合這些科學家的研究方法，向?qū)W生介紹了幾種典型的科學方法，如觀察和實驗、歸納和數(shù)學分析、理性思維以及建立物理概念、探究物理規(guī)律等，從而使學生領(lǐng)悟怎樣學好物理學。 從教材編寫意圖上看，教材并不是讓學生讀幾位科學家的小故事，而是更側(cè)重讓學生領(lǐng)悟科學方法。這些科學方法既是科學家研究物理學的方法，也是學生學習物理學的方法。雖然學生普遍喜歡科學家的故事，利用這些故事可以激發(fā)學生的學習興趣。但不能僅僅理解為講故事，這里的功能是利用學生對科學家的景仰之情來學習物理學的研究方法，從而使學生體會學習物理學的方法，學習科學家的精神，引領(lǐng)和激勵學生學好物理學。所以教師還要注意在此基礎(chǔ)上予以提升，引導學生逐步認識和理解科學家研究問題的方法。這些科學方法是科學內(nèi)容的重要組成部分，是科學研究的精髓所在。教師自己首先要弄清幾位科學家研究問題的過程和方法，然后進行深入淺出地講解，以使學生初步體會科學方法的內(nèi)涵。由于學生沒有物理知識基礎(chǔ)，要防止科學方法與學生的知識基礎(chǔ)脫節(jié)。 4．教學評價 ●課堂測評 1．物理學就是研究光、熱、聲、電等各種物理現(xiàn)象的 和物質(zhì) 的一門科學。 2．物理學推動了社會的發(fā)展和人類文明的進程，請談談你的認識和理解。 3．請通過互聯(lián)網(wǎng)查找有關(guān)我國航天技術(shù)發(fā)展的資料，列舉我國航天技術(shù)的重大成果。 4．簡述伽利略、牛頓、愛因斯坦的貢獻和科學研究的主要方法。 5．你還知道哪些物理學家？你知道他們的重要貢獻嗎？ [參考答案] 1．規(guī)律 結(jié)構(gòu) 2．參見課文 3．略 4．伽利略通過觀察和實驗，發(fā)現(xiàn)了擺的等時性等一些重要的物理規(guī)律，可以說是近代物理學的創(chuàng)立者。牛頓運用歸納和數(shù)學分析的方法，建立科學的物理概念，總結(jié)出物體運動的定律，構(gòu)建了經(jīng)典力學的體系。愛因斯坦是理性思維的代表，他運用超人的想像力，建立了相對論，使人們對時空觀有了全新的認識。 5．略 1.2 測量長度和時間 1．教學目標 l 知識與技能 ⑴了解國際單位制中長度和時間的基本單位，會進行有關(guān)單位的換算。 ⑵會觀察刻度尺的零刻度線、測量范圍和分度值，明確分度值的含義；會使用刻度尺測量物體的長度，知道記錄測量結(jié)果時，既要記錄準確值，又要記錄估計值，還要注明單位。會粗略估測常見物體的長度。 ⑶會根據(jù)日常經(jīng)驗或自然現(xiàn)象粗略估測時間，會使用常見的工具測量時間。 ⑷了解什么是誤差，知道采用多次測量求平均值的方法可以減小誤差。 l 過程與方法 ⑸領(lǐng)會測量的實質(zhì)是定量比較，知道要測量一個物理量，首先要確定一個標準量作為單位。 ⑹經(jīng)歷使用刻度尺和計時工具進行測量的過程。 ⑺練習用列表和直方圖兩種方法處理數(shù)據(jù)。 l 情感態(tài)度與價值觀 ⑻通過對周圍生活中長度和時間的測量，培養(yǎng)嚴謹求實的科學態(tài)度。 2．教材說明 本節(jié)課主要介紹測量的概念，國際單位制中長度和時間的基本單位，處理數(shù)據(jù)的方法——列表法和直方圖，并通過操作活動，練習測量長度和時間。長度和時間的測量是生活中最常見的測量，也是物理學研究和學習中最重要的測量。學習長度和時間的測量，是學習其他物理量測量的基礎(chǔ)。 本節(jié)課與傳統(tǒng)教材的內(nèi)容基本一致，但更突出了科學方法。課文開頭就提出了“測量就是一種定量比較”，并且利用方框的形式進行了解釋和說明。在介紹長度和時間的測量時，都是按照先確定單位作為比較的標準，然后介紹單位的換算關(guān)系，再介紹常見的測量工具，最后通過活動練習使用刻度尺和計時工具。這符合物理學中對物理量進行定量測量的過程：先根據(jù)要測量的物理量的實際情況確定合適的標準量，作為比較的依據(jù)，然后根據(jù)這個標準制造（或選擇）測量工具，再用測量工具進行測量。這個程序不僅適用于長度和時間的測量，而且適用于其他物理量的測量。認識到這些，對學生學習其他物理量單位的確定、測量工具的原理、制作和使用，都有重要的意義。另外，在長度測量中，還簡單介紹了測量的誤差和利用直方圖分析數(shù)據(jù)的方法。有關(guān)長度和時間測量的內(nèi)容，學生在日常生活中雖然可能遇到過，但生活中的測量常常比較粗略，不夠規(guī)范，而教材中則是訓練學生規(guī)范地進行測量的操作技能，培養(yǎng)嚴謹求實的科學態(tài)度。 本節(jié)課的重點是長度和時間的單位和測量。難點在于理解測量是一種以一定的標準量（單位）為依據(jù)的定量比較，這樣從理性的角度來認識單位，對學生來說是有難度的，因為在學生的前概念中，他們從小學就知道長度和時間的單位，而那時的單位都是硬性規(guī)定的，學生以為是理所當然的，沒什么道理可講。如何觀察和使用刻度尺，由于教材更多強調(diào)了測量的規(guī)范，與學生的日常生活經(jīng)驗不完全一致，也會形成學習的難點。 3．教學建議 本節(jié)課可以采用開門見山的直接引入方法。如教師提出問題：生活中常見長度和時間的測量，你在哪些地方見到長度和時間的測量？請舉例說明。通過學生描述生活中長度和時間的測量，教師可以了解學生對生活現(xiàn)象的觀察水平和能力，也引導學生對生活現(xiàn)象的關(guān)注，使學生感受到物理就在我們身邊。然后教師說明，物理學是以實驗為基礎(chǔ)的科學，在研究和學習物理的過程中，常常需要進行測量，長度和時間的測量是物理學中最基本的測量，由此引出下面測量長度的話題。 測量長度 對于長度測量需要首先確定比較的標準——單位，教師可以采用直接的引入方法。即直接提出問題：要想測量一個物體的長度，你認為最關(guān)鍵的條件是什么？學生可能回答刻度尺，這時教師可以展示沒有刻度的直尺，引導學生體會，刻度尺測長度實質(zhì)上是靠上面的刻度，也就是說，刻度尺上的刻度就是測量的標準。測量最關(guān)鍵的是先要確定一個作為比較依據(jù)的標準量，也就是單位。然后按照這個標準制造出測量工具，就可以進行測量了。 關(guān)于長度的單位，還可以通過創(chuàng)設情景來引入。如讓學生“以手代尺”，量度講桌的長度有幾“拃”，由此發(fā)現(xiàn)問題：由于每個人“一拃”的長度不同，造成測量結(jié)果不一樣。還可利用下面的小故事引入（最好能制作成幽默夸張的動畫，用多媒體播放，既能激發(fā)學生興趣，又形象生動，寓教于樂）：在很久以前，英國人買賣布匹是以腰圍來計量的。有一天，一個買布人和一個賣布人爭吵起來了。原來，買布人是個胖子，他根據(jù)自己的腰圍量出的腰圍數(shù)少，想少付錢?？少u布人不干了，他是個瘦子，根據(jù)自己的腰圍量出的腰圍數(shù)多，想多收錢。于是發(fā)生了矛盾，兩人爭執(zhí)不下，告到了皇帝那兒，二人各陳己見，皇帝也覺得各有道理，問題出在什么地方呢？他仔細觀察了二人的腰圍，發(fā)現(xiàn)了其中的奧妙——兩人的腰圍不一樣長，怎么辦呢？至此，再向?qū)W生提出：如果你是這位皇帝，如何解決這個問題呢？讓學生認識到在定量比較時，確定標準的重要意義，理解單位的內(nèi)涵。 對于長度單位的演變和統(tǒng)一，教師可以簡要介紹一下，讓學生理解單位其實是一種規(guī)定的標準，并不是一種天然存在的東西，是為了定量比較物體的長度而人為引入的。由于學生早期學習單位時常常是硬性給出的，因此學生容易認為單位是本來就有的東西。統(tǒng)一單位制是相互交流的需要，是一種國際化的趨勢。這里的教學最好把人類建立、演變和統(tǒng)一單位制的認識過程展示給學生，這也是過程與方法教學目標的一部分。 對于單位換算的教學，一般老師們會認為學生在數(shù)學課中已經(jīng)學過，容易忽視，但是從教學的實際情況看，學生對單位換算和科學記數(shù)法不夠熟練，可以通過補充適當練習題的方法予以強化。表示各個長度單位的字母符號比較多，容易記混，目前學生英語基礎(chǔ)一般都較好，可引導學生充分聯(lián)系，通過學科之間的溝通加強記憶。 活動1的教學可以讓學生搜集自帶生活中常用的刻度尺，觀察它們的零刻度線、測量范圍和分度值。并讓學生自己思考分度值的含義，想想為什么使用前要觀察刻度尺的零刻度線、測量范圍、分度值。對于游標卡尺和螺旋測微器，只需要讓學生了解它們是更精密的測量長度的儀器，具體使用方法將在高中階段學習。 活動2的教學要注意引導學生學會正確規(guī)范的測量過程和操作方法，這里有些要求是平常生活中測量時忽略的，如視線要與刻度尺垂直，尤其是讀數(shù)時要在分度值下一位進行估讀，而且只能估讀一位，是許多學生容易出錯的地方，要讓學生明確如何做，并且多做一些測量和讀數(shù)的練習。這里可以采用不同分度值的刻度尺（如1cm和1mm）測量同一物體的長度，讓學生練習估讀方法，并使學生認識到刻度尺的分度值越小，測量的結(jié)果就越精確。記錄測量結(jié)果時漏掉單位，也是初學物理容易出現(xiàn)的錯誤。這些問題既要注意在開始時給學生正確的引導和強化，也要根據(jù)學生實際，不要急于求成，要循序漸進，逐漸矯正學生那些來自生活經(jīng)驗但不夠規(guī)范的做法。 活動2中各空格填寫內(nèi)容參考：A.⑴被測物體的左端；與被測物體平行；如果零刻度線磨損或模糊不清，可以從其他刻度線量起，再減去所對刻度值；⑵正對（即與尺面垂直）。B.數(shù)據(jù)從略。記錄測量數(shù)據(jù)時，學生容易漏寫單位，教師應根據(jù)學生填寫情況予以強調(diào)。另外，教師應明確，本表格刻度尺分度值豎欄內(nèi)應既有數(shù)值，又有單位，如1mm或0.1cm；記錄單位豎欄內(nèi)，只寫單位；長度和寬度豎欄內(nèi)只寫數(shù)值，不寫單位，因為單位已在前面列出。 活動1和活動2是本節(jié)教學的重點，其中觀察刻度尺的零刻度線、測量范圍和分度值，放置刻度尺，讀數(shù)和記錄測量結(jié)果等，也是以后學習各種測量儀器觀察和使用方法的基礎(chǔ)。建議教學中要組織學生多觀察、多測量、多記錄、多交流，這樣既可使教師從中發(fā)現(xiàn)學生容易出現(xiàn)的問題，更能讓學生發(fā)現(xiàn)并意識到自己容易出現(xiàn)的錯誤，有助于有效地避免錯誤的發(fā)生。另外，在與全班學生交流怎樣觀察刻度尺、判斷刻度尺的放置方法、讀數(shù)、記錄測量結(jié)果時，要盡量利用多媒體技術(shù)，如投影圖片或?qū)嵨锿队皟x，以提高可見度。如果不具備多媒體條件，教師自己把有關(guān)圖形畫在較大的紙板上，也可達到很好的效果。多利用圖形、圖像，增加直觀性，是提高這部分教學效果的重要途徑。 有關(guān)誤差的內(nèi)容，其編寫目的是讓學生了解測量存在誤差，知道利用多次測量可以減小誤差。對于給出多次測量結(jié)果進行求平均值的運算不必作過高和過多要求。課本上給出的題目的平均值為12.30cm。 活動3的內(nèi)容學生在數(shù)學課中一般都學過（教師可事先向數(shù)學老師了解具體情況）。如果沒有學過，可以處理的細一些，讓學生觀察、分析直方圖，填寫右邊的空格，然后相互交流。如果學過，可以直接作為練習，讓學生填空，再交流確認就可以了?？崭竦拇鸢笧椋孩?59，170；⑵67％。需要補充說明的是，教師在教學中應引導學生認識到，直方圖作為一種數(shù)據(jù)處理方式，具有形象直觀的優(yōu)點。 測量時間 教材中對時間測量的處理思路與長度測量基本一致，但簡單得多。教師可以按照“單位的規(guī)定（單位的換算）——儀器的選擇——使用儀器進行測量”的過程進行教學。目前學生生活中見到的計時工具較多，各種電子表、電子日歷、手機等都有計時功能，可充分利用，讓學生搜集拿到課堂中來用。跑表學生比較陌生，可從物理實驗室或體育器材室借一些，讓學生多練習一下。 活動4讓學生測量自己脈搏跳動的時間，測量對象就是學生自己，容易引起學生興趣，可以使學生對時間形成更準確的感性認識，同時要引導學生關(guān)注健康的意識。 4．教學評價 ●課堂測評 1．籃球運動員姚明的身高約為2.27______，某同學的身高為165_______，姚明比這位同學高出了________cm。 2．納米技術(shù)是以0.1nm~100nm這樣的尺度為研究對象的前沿科學，目前我國在對納 米技術(shù)的研究與應用方面已經(jīng)躋身世界前列。1.76109nm可能是（ ） A．一個人的身高 B．物理課本的長度 C．一座山的高度 D．一個籃球場的長度 3．下列物品的尺度，最接近15cm的是（ ） A．橡皮的寬度 B．課桌的高度 C．文具盒的厚度 D．圓珠筆的長度 4．下列過程中，經(jīng)歷時間差不多為1s的是（ ） A.人的眼睛眨一下的時間 B.人呼吸一次的時間 C.人打一次哈欠的時間 D.人的心臟跳動一次的時間 5．使用刻度尺前，應先觀察刻度尺的__________、___________和___________。測量結(jié)果既要有__________，又要有____________，還要有___________。 6．李明同學用刻度尺測量一塊木板的長度，如圖1.2-1所示。 圖1.2-1 （1）該刻度尺的分度值是_________。 （2）木板的起點對準________，終點對準________，木板的長度應為_______。 【參考答案】 1．m cm 62 2．A 3．D 4．D 5．零刻度線 測量范圍 分度值 準確值 估計值 單位 6．⑴1mm ⑵10.00cm 14.30cm 4.30cm ●“自我評價與作業(yè)”指導 1．看起來左邊中心的圓小一些，右邊中心的圓大一些。用刻度尺測量會發(fā)現(xiàn)，兩個一樣大。這是一種視錯覺現(xiàn)象。這是由于與周圍環(huán)境的對比而造成的，左邊周圍的圓大，顯得中心圓小一些，右邊周圍圓小，顯得中心圓大一些。類似的視錯覺圖形還有許多，教師可以再搜集一些，讓學生觀察判斷。教師要告訴學生，單憑感覺來判斷，常常是不準確的，有時甚至是錯誤的，因此，利用測量儀器進行科學的測量，不管是對于科學研究，還是對于日常生活，都是非常重要的。 2．10，102，103，104；10-2，10-5；10-7，10-9；150，9000；2，。 3．⑴m；⑵cm；⑶mm。 4．11 5．根據(jù)個人情況選擇可能有所不同，四個選項都有可能。 6．⑴提高操作技能，減少撳按按鈕時產(chǎn)生的誤差；⑵看到發(fā)令槍產(chǎn)生的白煙即開始計時，不要等聽到聲音再計時。（如果學生提出其他方案，只要有道理，符合實際，都是可以的） 1.3 長度和時間測量的應用 1．教學目標 l 知識與技能 ⑴會用累積法測算一張紙的厚度，會用以直代曲法、滾輪法測算曲線的長度。 ⑵會用量筒或量杯測液體和固體的體積。 ⑶了解自己身上的“尺”和“表”，練習用這些“尺”和“表”進行測量，提高估測能力。 l 過程與方法 ⑷通過思考、交流等活動，經(jīng)歷設計實驗方案的過程，領(lǐng)會其中的測量技巧和轉(zhuǎn)換的思想方法。 l 情感態(tài)度與價值觀 ⑸通過了解和利用自己身上的“尺”和“表”，感受物理就在我們身邊、就在我們身上，發(fā)展學生對自我以及周圍生活的關(guān)注，提高對物理課的興趣。 2．教材說明 本節(jié)課是上節(jié)課的延伸，主要設置了一系列長度和時間的測量活動，包括用分度值為毫米的刻度尺測算一張紙的厚度、曲線的長度，用量筒測液體和固體的體積，利用自己身上的“尺”和“表”粗略估測長度和時間。本節(jié)課既是對上節(jié)課如何觀察和使用測量工具的進一步練習和鞏固，又是訓練學生靈活運用測量工具，學會設計實驗方案的極好素材。 本節(jié)課的重點是練習使用刻度尺測量一張紙的厚度和曲線的長度，領(lǐng)會累積法和以直代曲等測量的技巧和轉(zhuǎn)換的思想方法；使用量筒測量液體和固體的體積，后面的物理實驗中也會經(jīng)常用到，而且對于上節(jié)課學習的觀察和使用測量工具，進行規(guī)范讀數(shù)，也有鞏固作用。 本節(jié)課的難點是利用自己身上的“尺”和“表”粗略估測長度和時間。許多學生往往不能較準確的判斷自己身上某些長度，沒有利用身上的“尺”和“表”的習慣，這會形成學習中的難點。 3．教學建議 可以采用先復習回顧，再提出問題的方法引入課題。先讓學生默想回顧上節(jié)課學過的內(nèi)容，主要是怎樣正確使用刻度尺測量長度。也可采用學生互相提問交流的方法回顧復習。然后教師提出課文開頭的問題：是否能用毫米刻度尺，測量課本中一張紙的厚度和曲線的長度呢？ 如果學生已經(jīng)能夠熟練使用刻度尺，也可由教師簡要概述上節(jié)課的內(nèi)容，然后直接提出問題，引入課題。如：上節(jié)課我們學習了怎樣使用刻度尺測量長度和使用計時工具測量時間，今天我們繼續(xù)討論幾個實際的測量問題。同學們自己能否使用毫米刻度尺，測量課本中一張紙的厚度或曲線的長度呢？ 活動1 活動1的內(nèi)容屬于長度測量的特殊方法，主要意圖是進一步練習使用刻度尺測量長度，鍛煉學生思維的靈活性，提高解決實際問題的能力。其中A、B兩個活動思考和操作的難度都不大，建議提出問題后讓學生自己思考，也可參考課本內(nèi)容，通過小組討論、操作，最后全班交流測量的方法和測得的結(jié)果。 對于活動A，要注意提醒學生用測得的厚度除以紙的張數(shù)，而不是頁數(shù)。一張是兩頁，可這個簡單的常識，卻有許多學生忽略。課本要求學生擬定測量的方案和步驟，因為是初次遇到這類問題，要引導學生理清思路，語言表述要清晰準確，容易明白。描述中要介紹清楚實驗過程，使用什么儀器，測量什么物理量，測得的物理量的數(shù)值和單位，以及怎樣計算求得最后結(jié)果。下面舉例僅供參考： ⑴用刻度尺測量課本（不包括封面）的厚度為 mm； ⑵查出課本中紙的張數(shù)為 張； ⑶用總厚度除以紙的張數(shù)，求得課本中一張紙的厚度為 mm。 對于活動B，不必局限于課本上的方法，可以讓學生敞開思路，多想辦法。只要學生想的辦法有道理，就應予以肯定和表揚。因為這類活動的目的不在于結(jié)果，而在于思考過程中對學生思維能力的培養(yǎng)。除了課本上介紹的“以直代曲法”和“滾輪法”外，還可引導學生采用細棉線粘少量膠水，貼合在待測曲線上，在兩端作好記號，將棉線拉直，就很容易測得曲線的長度。描述活動B的測量步驟和方法時，可仿照活動A中的要求，這里不再重復。 如果學生理解水平較高，教師可對活動B適度擴展，讓學生討論分析哪種測量方法的誤差更小，為什么？但教師要注意，這樣做的目的是拓寬思路，引導學生作更深入的思考，激發(fā)學生深層次的學習興趣，而不是單純進行誤差分析研究。課堂形式上，可以盡量讓學生闡釋他們的認識和觀點，教師只在必要時予以簡單總結(jié)和評價即可。 活動2 測不規(guī)則形狀物體的體積 活動2中的量筒和量杯是中學物理實驗常用的儀器，教材安排在這里，既是對刻度尺使用方法的遷移和擴展，也是為后面使用量筒和量杯做準備。量筒和量杯的使用沒有難度，可以采用對照儀器閱讀自學的方法進行教學。但玻璃儀器易碎，教師要提醒學生注意保護，使學生養(yǎng)成愛護儀器的良好習慣。如不要碰倒，以免摔碎；測鐵塊或石塊的體積時，要用細線拴好，不要直接放入，防止打破量筒或量杯。 活動2各問題參考答案為：⑴0～100mL，1 mL，60～500mL，20 mL。⑵量筒的刻度上下均勻，而量杯的刻度上密下疏。因為，量筒粗細是均勻的，量杯上粗下細。⑶將待測液體倒入量筒或量杯中，觀察液面到達的刻度，即為液體的體積。讀數(shù)時視線要與液面平齊。⑷在小瓶內(nèi)裝滿水，將水全部倒入量筒或量杯中，讀出液面到達的刻度，即為小瓶的容積。或先在量筒或量杯內(nèi)倒入適量的水（盡可能多一些，但不能超過量程），讀出水的體積；然后把量筒或量杯內(nèi)的水倒?jié)M小瓶，再讀出量筒中剩余水的體積，二者之差即為小瓶的容積。⑸取一個能把待測鐵塊放入的容器，先裝入適量的水，將鐵塊浸沒在水中，標記水面到達的位置，取出鐵塊，再記下水面到達的位置。然后用量筒量取一定體積的水，記錄水的體積，倒入容器內(nèi)，直到水面達到較高標記處，計算倒入水的總體積，即為待測鐵塊的體積。當然，也可采用測量鐵塊溢出水的體積的方法，不再細述。 活動3 你身上的“尺”和“表” 活動3的意圖是讓學生了解自己身體上的長度和時間，對生活中的長度和時間形成感性認識，提高估測能力。教學中可以采用教師提出問題后，由學生自學、討論，互相交流的方法。考慮到學生初學，估計的準確程度不高，不必要求過高，但教師應引導學生參與、體驗估測的過程，從中感受身體上的一些長度和時間，形成較準確的感性認識，逐步提高學生的估測能力。 4．教學評價 ●課堂測評 1．記下你自己的“尺”和“表”： 尺 身高 一步 一拃 一腳 長度l/cm 所用時間t/min 1 脈搏跳動次數(shù) 20 60 正常呼吸次數(shù) 2．要測量圖1.3-1所示的一根曲線段MN的長度，你認為可取的方法是（ ） M N 圖1-2 A．用平直的刻度尺在曲線上從起點到終點慢慢移動，直接讀出數(shù)值 B．用一條細絲線與曲線完全重合，在絲線上標出曲線的起點和終點，把絲線拉直后用刻度尺測出這兩點間的距離，即是曲線的長度 C．用橡皮筋代替細絲線，測量過程同B D．用三角板量出MN間的距離 3．請你用一把量程為30cm的刻度尺測出一層教學樓的高度，寫出你的辦法。 4．給你一枚2006年版一角的硬幣，你能想出多少種測硬幣直徑的方法？把所用的器材、步驟寫出來。 【參考答案】 1．略 2．B 3．測出一級臺階的高h，數(shù)出一層教學樓的臺階級數(shù)n，則一層教學樓的高度為H=nh。 4．提示：可采用直接測量直徑法，如用兩個直角三角板夾住硬幣，讀出兩個三角板在刻度尺上所對刻度值，其差值即為硬幣的直徑。也可采用測周長計算直徑的方法，如將硬幣在刻度尺上滾一圈，測周長，算直徑；或用棉線在硬幣邊緣上繞一圈，在重疊處做好記號，將棉線拉直，測出兩個記號間的距離，即為周長，再算出直徑。 ●“自我評價與作業(yè)”指導 1．提示：粘濕棉線重合法，以直代曲法，滾輪法。 2．2（用緊密排繞25圈的線圈長度5cm除以25可得每圈的寬度，即為細銅絲的直徑） 3．取一段細棉線，用膠水粘濕，小心地將棉線貼在地圖上，使棉線與南京至上海的鐵路線重合；用筆在棉線上南京和上海處畫出記號；將棉線取下，拉直，測量棉線的長度，再乘以地圖上標示的比例尺，即可得到上海到南京的距離。約為300km。 1.4 嘗試科學探究 1．教學目標 l 知識與技能 ⑴了解科學探究的一般過程和步驟。 ⑵練習熟練準確地測量長度、時間和組裝簡單器材，提高操作技能。 l 過程與方法 ⑶經(jīng)歷探究擺的奧秘的過程，讓學生初步體驗科學猜想與假設、簡化研究對象、控制變量等方法在科學探究中的作用和意義。 l 情感態(tài)度與價值觀 ⑷通過親身參與科學探究活動，體驗科學探究的樂趣。能實事求是地記錄實驗數(shù)據(jù)，并根據(jù)實驗數(shù)據(jù)提出自己的見解，有與他人合作和交流的意識和愿望。 ⑸能把擺的問題與生活中的鐘表（擺鐘）聯(lián)系起來，逐步養(yǎng)成理論聯(lián)系實際的學習習慣。 2．教材說明 本節(jié)課全面展示了科學探究的基本過程和七個要素，是為了讓學生初步感受和體驗科學探究的過程和方法而設計的。在課文第一章單列一節(jié)，專門介紹科學探究，有助于學生認識科學探究的過程，領(lǐng)會科學探究在物理學研究中和物理課學習中的意義，對后面學習科學探究具有引領(lǐng)和鋪墊作用。 本節(jié)課在選材方面，考慮到便于選材和學生易于接受，選擇了鐘擺為研究對象，然后抽象化為單擺進行研究。這里的探究只需要前面一節(jié)剛剛學過的長度和時間測量，這樣學生的主要精力就集中在對問題探究的過程和方法上面。課文按照科學探究的一般程序展開，盡管有些科學探究不一定嚴格遵循這個順序，在初中物理中涉及的科學探究也不一定全面突出這些要素，但為了給學生一個全景式的科學探究圖景，教材按照提出問題——猜想與假設——制定計劃與設計實驗——進行實驗與搜集證據(jù)——分析與論證——評估的程序全面展示了科學探究的要素。但這樣設計的意圖，既不是讓學生照方抓藥，比著程序“執(zhí)行”科學探究；更不是實行大撒把放羊式的盲目探究。這樣要么造成對科學探究機械的公式化記憶，要么造成探究目標彌散、程序殘缺，不能真正認識科學探究的過程和方法。這些都與課程標準中提出的課程目標相違背。教材的意圖是以學生感興趣的實驗為載體，通過親自參與、思考、討論、交流，讓學生感受探究過程，體驗探究的要素，領(lǐng)悟探究方法。 本節(jié)課的重點是通過實驗和體驗來學習科學探究，了解科學探究的一般過程和要素。通過探究擺的奧秘，初步體驗科學猜想與假設、簡化研究對象、控制變量等科學方法。由于學生初次接觸科學探究，學生的生活經(jīng)驗普遍比較缺乏，感性認識浮淺，還沒有養(yǎng)成觀察和思考的習慣，教材對此的要求又比較全面，所以以上內(nèi)容既是重點，也是難點。 3．教學建議 本節(jié)課可以通過故事或利用實物創(chuàng)設情景來引入。如果條件許可，最好準備一個大擺鐘（有些辦公室陳列的那種），沒有大的，原來家庭用的小一些的擺鐘也可。如果實在沒有擺鐘實物，最好查找有關(guān)圖片或攝錄擺鐘（包括細部結(jié)構(gòu)，尤其是擺桿、擺錘、調(diào)節(jié)螺母），利用多媒體設備播放；或者找大一些的掛圖展示給學生?？傊朕k法使學生感受和認識擺鐘的擺以及擺動過程。因為現(xiàn)在擺鐘已經(jīng)很少，這樣做的目的是讓學生認識擺鐘及其構(gòu)造，為科學探究提供感性材料。 探究擺的奧秘 ●提出問題 在學生認識擺鐘的基礎(chǔ)上，教師可引導學生認識鐘表工作的道理：利用擺的擺動帶動齒輪轉(zhuǎn)動，齒輪轉(zhuǎn)動帶動指針轉(zhuǎn)動，從而指示時間的變化。擺動越快，齒輪轉(zhuǎn)動就快，指針運動就快。就是說，擺鐘是靠鐘擺擺動的快慢來計時的。那么鐘擺擺動的快慢跟什么因素有關(guān)呢？ ●猜想與假設 在提出鐘擺擺動的快慢跟什么因素有關(guān)這個問題后，為了引導學生猜想，可以采用演示實驗建立情景。教師可以自制幾個快慢不同的擺，掛在一個大的支架上。這些擺有的長、有的短、有的重、有的輕、有的擺幅大、有的擺幅小。使它們擺動起來，讓學生觀察，比較其快慢。然后組織學生進行小組討論交流，提出猜想與假設。小組討論后，教師組織全體同學交流總結(jié)，在交流總結(jié)時，要引導學生說清猜想的依據(jù)和自己的想法，讓學生知道猜想是一種科學方法，不是胡猜亂想，猜想要以自己的經(jīng)驗和知識為基礎(chǔ)，是一種對問題的試探性解釋。猜想還應該是可檢驗的，這樣的猜想對于科學探究才是有價值的。 學生猜想和交流的過程，教師應充分放開，打開學生的大腦和嘴巴，讓學生把最真實的想法充分展示在同學和老師的面前。在全體交流的過程中，教師要注意對學生的猜想進行評價。學生猜想有道理、有創(chuàng)意的，要予以鼓勵，但是不要濫用鼓勵評價，對于那些更多含有想象成分的猜想，要注意區(qū)別對待，引導他們猜想要有依據(jù)、有思考。最后，教師應引導學生猜想到擺錘的輕重、擺角的大小和擺的長短這幾個因素上。 ●制定計劃與設計實驗 提出一個猜想，就希望得到驗證。而物理學中最常用的辦法就是通過實驗來檢驗猜想是否正確。在前面猜想的基礎(chǔ)上，教師可以提出：為了驗證同學們的猜想是否正確，你認為應該設計怎樣的實驗？需要哪些器材？你認為實驗中應該考慮到哪些問題？這些問題最好能通過多媒體投影展示出來，以幫助學生明確要做的工作。 教師提出問題后，可以先分小組討論交流，然后總結(jié)?？偨Y(jié)時，教師應引導學生明確：⑴用細線和小球代替鐘擺，是一種很好的簡化方法。這種簡化方法可以簡化研究對象，突出主要因素，突出要研究的問題，是物理學研究中最常用的方法之一。⑵用控制變量法研究影響小球擺動快慢的因素。課文中沒有明確提出“控制變量法”這個詞，教師可以根據(jù)實際情況確定是否明確提出這個詞。但是教學中必須讓學生明白這種研究方法的含義，不然學生就弄不懂后面的實驗，這是本節(jié)課的核心部分。所謂控制變量法，就是在研究受多變量影響的問題時，常常使變量中的一個發(fā)生變化，而控制其他變量保持不變，看要研究的目標是否發(fā)生變化。如果隨之而變，則說明與之有關(guān)；如果不變，則說明與之無關(guān)。這樣對每個變量進行控制研究，即可得到與各個變量是否有關(guān)的全面結(jié)論。 上面的教學過程也可采用這樣的方式進行：不讓學生自己設計，而是讓學生看書，分析、領(lǐng)悟書上的設計。教師可以提出這樣的思考題：你能看明白課本圖1－35、1－36所示的實驗嗎？你能說說每個實驗的目的是什么，為什么要這樣設計嗎？讓學生通過討論交流，結(jié)合教師組織全體同學交流，弄明白簡化法和控制變量法。這種方法與上面的方法目的是一致的，只是把自己設計為主變成以學習交流為主，把以“想”為主轉(zhuǎn)變成以“悟”為主。 ●進行實驗與收集證據(jù) 學生明白了實驗的計劃和設計方案后，怎樣做實驗就順理成章了。這里需要引導學生看明白記錄數(shù)據(jù)的表格，弄明白每個表格要研究的是什么問題，各個欄目的含義是什么，需要測量記錄哪些數(shù)據(jù)，為什么要測量擺動10次、20次的時間，等等?？梢韵茸寣W生討論分析，然后師生一起交流，以使學生明確這些具體問題。這些問題看似細小，其實都是學生在實驗過程中會遇到的，只有真正明白了這些，才能做到理解實驗的過程、方法。因為是初次遇到這類表格，應讓學生認識地準確、細致。 ●分析與論證 分析與論證這段內(nèi)容的教學，教師可以先提出問題：分析實驗測得的數(shù)據(jù)，你能得出什么結(jié)論？由學生分組討論完成。在組織學生匯報交流時，教師要注意引導學生比較哪些條件相同、哪些條件不同，比較這些數(shù)據(jù)可以得出什么結(jié)論。比較時仍然要滲透控制變量的思想方法，讓學生意識到數(shù)據(jù)只是一些材料，只有經(jīng)過分析，才能找出其中蘊含的規(guī)律。 ●評估 許多學生以為，只要得到結(jié)論，探究就結(jié)束了。其實，對探究過程進行評估是非常必要的。評估是對探究過程的反思，實驗方案有無需要進一步改進的地方，在學生經(jīng)歷了實驗的全部過程后，常常會發(fā)現(xiàn)實驗設計中的精華和存在的問題；實驗數(shù)據(jù)測量的是否準確，怎樣做能夠使誤差更小；實驗的結(jié)論與生活經(jīng)驗和事實是否符合；哪些實驗前沒有考慮到的因素可能對實驗產(chǎn)生了影響；實驗過程中遇到了哪些困難，是怎樣解決的，有什么經(jīng)驗和教訓，等等。養(yǎng)成對科學探究過程進行評估的習慣，是科學探究本身的需要，也是培養(yǎng)學生嚴密的科學思維和嚴謹?shù)目茖W態(tài)度的需要。 但是，上面所述的評估內(nèi)容不一定、也不必要面面俱到，教師可以根據(jù)學生實際情況靈活掌握。如可以提出問題讓學生思考討論：你認為實驗中有哪些方面做的好？還有哪些不足？然后教師根據(jù)學生的反饋進行評價說明即可。 就本節(jié)課而言，學生初次進行全程科學探究，其他相關(guān)基礎(chǔ)知識和能力尚比較缺乏，對于評估不必要求過高，主要是讓學生知道需要對探究進行評估，初步認識評估的作用即可，不要在評估內(nèi)容的細節(jié)方面挖得過深，以免引出更多難以解決的問題，把學生的思路引偏了。 科學探究的過程 教師引導學生對探究過程進行回顧，理清探究的程序，每一步有哪些要點，運用了哪些科學研究方法?？梢蕴岢鏊伎碱}讓學生討論，然后交流匯總。教師歸納全程科學探究的要素，組織學生閱讀課本圖1－38。教師還必須說明，在實際科學探究的過程中，這7個要素是可以靈活運用的，并不是一個格式化的框子，不是照方抓藥、機械式地做，而是根據(jù)實際情況選擇，有些要素可能突出一些，有些要素可能淡化一些，這些都要根據(jù)課題研究的需要來選擇和確定。 本節(jié)課的設計，從整體上說，采用的是以教師組織引導和學生參與活動為主的課堂模式。這并不是強制學生，而是因為學生剛剛學習物理課，又是初次進行這種行程長、事件多的全程科學探究，如果大撒把，讓其獨立探究，學生會很容易迷失方向，不知道要做什么，更不知道為什么要做，最后使學生走向了“迷途”。另外，回到本節(jié)課的目標上來說，讓學生經(jīng)歷和感受科學探究的過程，并不一定由學生獨立進行；恰恰相反，我們認為教師在其中更應發(fā)揮積極的引導和控制作用，以維持探究過程的繼續(xù)，幫助學生理解探究過程以及其中的科學方法，解決那些學生弄不明白甚至根本意識不到的問題。當然，如果有些教師認為控制多一些，可以根據(jù)學生和教師自己的情況，適當開放一些，但要注意把握“度”，以免造成教學不凝聚，失去目標。 課外活動和信息瀏覽可以完全放給學生，讓他們制作實驗，閱讀思考。 4．教學評價 ●課堂測評 1． 是進行科學探究的第一步。 2．牛頓說過，沒有_____________，就作不出偉大的發(fā)現(xiàn)。在科學探究中，猜測與假設是以自己的_________和_________為基礎(chǔ)做出的一種試探性解釋。 3．科學探究的過程是由提出問題、_____________、制定計劃與設計實驗、___________、______________、評估和交流七個要素組成，其中___________是貫穿整個過程不可缺少的重要因素。 【參考答案】 1．提出問題 2．大膽的猜測 經(jīng)驗 知識 3．猜想與假設 進行實驗與收集證據(jù) 分析與論證 交流。 ●“自我評價與作業(yè)”指導 本節(jié)課的自我評價與作業(yè)是為了搜集學生對物理課的興趣和態(tài)度而設計的，要讓學生認真回答。寫在課本上收交不方便，可以寫在作業(yè)本上。教師可以從中了解學生的狀況，下一步有針對性地調(diào)控自己的教