资源简介

《测量：实验探究的基础》
一、教学背景分析
（一）教材分析
教材首先通过珠峰的高度测量展示了测量的重要价值和意义。随后通过“鲁 班尺 ”和“米原器 ”的介绍渗透测量即比较的思维方法。在学习长度的测量方法 和原理之前，首先引导学生感知常见的空间尺度，这样的安排有利于学生实现感 性认知到理性认知的过渡。通过对毫米刻度尺的使用方法的学习，理解量程、分 度值和误差等物理概念，实现对测量原理的深度理解。最后，应用毫米刻度尺和 秒表测量熟悉的空间和时间尺度，掌握中学阶段最重要的两种测量工具的使用方 法。
（二）学情分析
在小学阶段，学生已经具备了使用尺子进行长度测量及利用钟表进行时间测 量的基础技能，有了一定的测量长度和计时的生活经验。然而，这种技能只是停 留在简单的操作上，对测量原理和测量的基本环节缺乏深入思考。因此，本节课 我们需要进一步深化学生对测量的认识，引导他们探索背后的科学原理，培养他 们的逻辑思维能力和科学精神。
二、教学设计思路
从鲁班设计木工尺到测量的重要性再到长度和时间的测量，引导学生认识测 量是实验探究的基础，帮助学生学会使用刻度尺和秒表等常用测量仪器。
三、教学目标
【物理观念】了解统一计量标准的意义。熟悉长度的国际单位制单位以及与 其他单位的换算。认识到测量是实验探究的基础。会使用刻度尺测量长度和使用 秒表测量时间。了解零点（零刻度线）、分度值、量程等概念。了解误差的概念， 会通过多次测量求平均值减小误差。会记录、分析数据和结果。
【科学思维】知道测量的本质是比较，即选择一个标准与被测的量进行比较。 从生活经验出发，联系实际，充分理解长度、时间、质量等基本量及其单位的确 定在测量中的重要意义。
【科学探究】通过练习测量长度和时间，训练使用测量工具的规范操作。
【科学态度与责任】熟悉仪器，爱护仪器，相互合作，精心操作，认真观测、 记录、整理、分析实验数据，积极进行交流等。
四、教学重难点
（一）教学重点
长度和时间的测量。
（二）教学难点
理解长度测量的基础性。
五、教学过程
问题一：生活中为什么需要测量？测量为什么需要统一标准？
引入教科书上的例子。相传，鲁班曾召集天下的木工，要做上千个精密木件， 装配一座雕梁画栋的宫殿。众木匠来自四面八方，各自的尺子有长有短，没有一 个统一的标准，做的木件很难精确组合。于是，鲁班做了一个精准的木工尺，木 匠们以这个木工尺为基准，复制出几乎一模一样的尺子。有了统一的测量标准， 宫殿很快就造好了。
像鲁班那样，为了更好地进行科学、技术、贸易的交流，1889 年，科学家 们制造了一个国际通用的长度基准——米原器，作为各国测量 1 米的基准。
出示 2020 珠峰高程测量登山队成功登顶珠穆朗玛峰并重新测量珠峰高度的 图片（或视频），引出测量的重要性：实验探究是科学研究的重要方法，测量是 实验探究的基础。通过长度的测量和时间的测量，我们可以了解测量的初步知识， 同时也能培养实事求是的科学态度，养成良好的动手习惯。
设计意图：通过能激发兴趣的情境，唤起学生对测量的好奇心和求知欲，为 新课的顺利开展作铺垫。
问题二：长度的测量
活动 1 ：教师对长度测量的基础知识进行讲解。
教师介绍测量的定义和目的，测量在物理实验探究中的重要性，重点介绍长 度的单位和刻度尺的使用方法。
学生结合手中的实物刻度尺，认真聆听老师讲解，初步了解刻度尺的使用方 法和注意事项。
活动 2 ：学生分组进行实验，测量八年级上册物理教科书的长和宽，并在表 格中记录数据，教师巡视指导。
设计意图：让学生体会长度测量的估读过程， 并初步体验误差的存在。 问题三：误差与错误的区别
活动 3 ：学生讨论测量长度过程中可能的误差来源及如何减小误差。 师生共同总结：
（1）长度测量的准确程度是由刻度尺的分度值决定的。测量结果的最后一 位数字是估读出来的，由于不可能估读得非常准，则测得的数值和真实值之间必 然存在差异，这个差异就是误差。
（2）同一个长度，多测量几次，由于其中几次的估读可能偏大些，另外几 次的估读可能偏小些，对它们取平均，得到的数值会更接近真实值。
（3）任何测量结果都有误差，多次测量求平均值可以减小误差，但不能消 除误差。
设计意图：通过讲解与实践相结合，使学生深刻理解测量的基本概念和方法。 通过误差分析， 培养学生的批判性思维和问题解决能力。
教师强调：长度测量是最基本的测量，许多测量仪器的示数都是以长度的示
数为基础的，如温度计、弹簧测力计、电表等常常将其他待测物理量转化为长度 （直线或曲线）来进行测量。因此，学会刻度尺的读数方法，对掌握其他测量仪 器的读数方法具有指导意义。
问题四：时间的测量
活动 4 ：教师介绍时间的单位和换算关系，重点介绍时间的测量方法（机械 秒表的使用）。
学生结合手中的机械秒表，认真聆听老师讲解，初步了解机械秒表的使用方 法和读数方法。
活动 5 ：学生分组进行实验，学习机械秒表的使用，并利用机械秒表测量心 率，填写表格。教师巡视指导。
师生共同分析测量心率过程中误差的主要来源及如何减小误差。
课堂小结：物理实验的许多测量仪器的读数都是以长度的读数为基础的，因 此长度测量是最基本的测量。刻度尺的读数方法对所有测量仪器的读数都具有普 遍意义，这也是掌握长度测量方法的意义。时间的测量也是最基本的测量之一。 通过本节课的学习，掌握机械秒表和电子秒表等计时工具的使用方法，同时调动 和培养进行物理实验的积极性。

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