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1.2 测量：实验探究的基础 教学设计
课题 1.2 测量：实验探究的基础 单元 第一章 走进实验室 学科 物理 年级 8
教材内容分析 本节内容作为初中物理测量知识的开篇部分，扮演着为后续学习速度等运动学概念奠定基础的重要角色。教材巧妙地通过生活中的实际场景引入测量的必要性，让学生能够直观感受到测量在日常生活中的重要地位。在此基础上，教材系统而全面地介绍了长度和时间的单位体系，详细讲解了各种测量工具的使用方法，并对规范操作流程进行了重点说明，确保学生能够在实践中掌握准确测量的技巧。同时，为了进一步体现测量的实际应用价值，教材还结合了工程实例，例如港珠澳大桥施工过程中对精准测量的高度依赖，借此突出测量在现代科技与工程建设中的关键作用，从而强化物理学科与生活实际、科技进步之间的紧密联系。根据2022版课程标准的要求，本节内容的教学需要特别注重培养学生对物质世界尺度的认知能力，使他们能够从宏观和微观的角度理解世界的大小与时间的长短，同时还需着重训练学生规范化的测量技能，帮助他们在理论与实践相结合的过程中提升科学素养，为未来的学习和探索打下坚实的基础。
2022新课标要求 1.3.4了解物质世界的大致尺度。 限”新)中学向2.2.1会选用适当的工具测量长度和时间，会根据生活经验估测长度和时间。4.1.4 用刻度尺测量长度用表测量时间“了解物质世界的大致尺度”，意在让学生建立对宏观与微观世界空间维度的认知框架，从宇宙天体到微观粒子，知晓不同层次物质的尺度范围，帮学生构建对世界的整体物理观，理解物理研究对象的广袤与奇妙 。“会选用适当工具测量长度和时间，依据生活经验估测”，强调实践与生活联结。学生需学会根据测量需求选工具，如测跳远成绩用卷尺，测脉搏时间用停表；生活经验估测则是让物理融入日常，凭经验估测教室长度、课间时长，提升对物理量的感性认知与实际应用力 。“用刻度尺测长度、用表测时间”，是基础实操要求，让学生掌握规范测量技能，这是物理实验的入门基石，通过实操深化对长度、时间物理量的量化理解，为后续探究速度等物理规律，开展复杂实验筑牢基础，推动学生从理论认知到实践应用的能力进阶 。
学习目标与核心素养 物理观念建立长度（m、km、nm 等）和时间（s、min、h）的单位观念，能完成单位换算； 掌握刻度尺、停表的规范使用方法，理解测量结果 = 数字 + 单位的含义。科学思维通过分析测量数据差异，理解误差与错误的区别，学会用多次测量求平均值减小误差。科学探究经历 “估测 - 实测 - 分析” 的探究过程，如用脉搏估算时间、测量课本尺寸，提升实验设计与协作能力。科学态度与责任培养严谨的实验习惯，认识精确测量在工程（如桥梁建设）中的重要性。
学情分析 在小学的学习阶段，学生们会初步接触到刻度尺这种测量工具，然而他们在实际使用刻度尺进行测量的时候，操作方法往往不够规范，存在着诸多不准确之处。而且，对于测量过程中产生的误差这一概念，小学生们理解得比较模糊，难以清晰地把握其中的含义。当学生升入八年级之后，他们的好奇心变得非常强烈，动手操作的能力也还算不错，不过他们的抽象思维能力相对而言比较薄弱。这就需要借助一些具体形象的实验来辅助他们理解像“估读”以及“误差不可避免”这类比较抽象的概念。大部分八年级的学生虽然能够认识并读出钟表上显示的时间，但是在科学测量时间方面，却缺乏足够的严谨性，没有形成精确测量时间的意识和能力。
重点 1.建立长度（m、km 等）和时间（s、min 等）的单位观念，能进行单位换算。2.掌握刻度尺 “选、放、看、读、记” 和停表的规范使用方法。3.理解测量结果 = 数字 + 单位，区分误差与错误，学会多次测量求平均值减小误差。
难点 1.刻度尺测量时的 “估读”（读到分度值下一位）。2.误差与错误的本质区别。3.停表的精确读数（小表盘与大表盘结合）。
材料准备 刻度尺、机械停表、电子停表、卷尺等测量工具，课本、长方体、头发丝等被测物
教学过程
教学环节 教师活动 学生活动 设计意图
导入新课 1. 展示两组对比图片：左侧为杂乱摆放的书桌（书本、铅笔等尺寸混乱），右侧为实验室整齐排列的仪器（标注精确尺寸）。2. 提问：“为什么实验室的仪器需要明确标注尺寸？生活中哪些场景必须精确测量？”3. 引出课题：“今天我们就来学习科学测量的基本方法，它是实验探究的基础。” 1. 观察图片并思考差异，列举生活中需要测量的场景（如买水果称重、裁缝量尺寸）。2. 记录课题核心关键词：“科学测量”“实验基础”。 借助熟悉的生活场景，引发学生对测量必要性的思考，通过古今测量方式对比，激发学习兴趣，为后续学习做铺垫
讲授新课 （一）测量的意义与单位1. 播放一段精心制作的短视频，视频内容生动地展现了古代人在测量土地时使用“步”作为单位、在计时时使用“漏刻”的情景。然而，这种传统的测量方式存在诸多局限性。由于不同人的步伐长度不一致，用“步”测量土地会导致结果缺乏精确性和统一性。同时，“漏刻”作为一种古老的计时工具，也存在显著误差，受环境温度、水流速度以及设备制作工艺的影响，难以保证时间计量的准确性。这些局限性使得古代人在实际生产和生活中面临许多不便。2. 随后，教师进行详细讲解：“为了解决这些因标准不统一而带来的问题，国际上经过长期研究和协商，制定了一套科学而严谨的基本单位体系。这套体系明确规定了各种物理量的基本单位，例如长度的基本单位是米（m），时间的基本单位是秒（s）。这些基本单位具有普遍适用性和高度精确性，能够有效避免因个体差异或工具误差而导致的混乱。”3. 接着，教师通过多媒体展示了一份清晰的单位换算表，表格中列出了常见单位之间的换算关系：1米等于10分米，也等于100厘米，还等于1000毫米；1小时等于60分钟，也等于3600秒。为了帮助学生更好地理解和运用这些知识，教师结合生活中的实例提出问题：“我们教室里的课桌高约0.8____，请问这里应该填写什么单位？”这一提问不仅考察了学生对单位换算的理解，还引导他们将理论知识与实际生活联系起来，从而加深记忆和理解。（二）刻度尺的使用1. 教师拿出不同类型的刻度尺，例如能够精确到毫米的刻度尺以及只能精确到厘米的刻度尺，然后向学生们抛出一个问题：“同学们，如果我们要测量课本的长度，你们觉得选择哪一种刻度尺会更加合适呢？是毫米刻度尺还是厘米刻度尺呢？”2. 接着教师开始演示规范的测量操作步骤：首先是选择合适的刻度尺，由于课本的长度大概在26厘米左右，所以应该选择毫米刻度尺来进行测量；其次是放置刻度尺，要让刻度尺上的刻度线紧紧地贴合课本的边缘，并且把零刻度线准确地对齐课本的一端；再者就是观察读数时的正确方法，一定要保证视线与尺面垂直，这里还可以通过演示斜视时产生的错误读数来加深学生的印象；然后就是进行读数了，在读数的时候要读到分度值的下一位，比如测量结果为26.05厘米，这个时候就要着重强调其中“0”和“5”的意义，让学生明白这两个数字所代表的精确程度；最后一步就是记录测量结果了，要把结果记录为“26.05cm”，也就是由数字加上单位组成。（三）停表的使用1. 对停表的结构进行细致拆解分析：停表中间位置的小表盘所指示的是分钟数，而环绕在外部的大表盘则表示秒数。也就是说，在观察停表时，我们可以通过中间的小表盘来了解已经经过了多少分钟，而借助周围的大表盘知晓精确到秒的时间计量情况。2. 在教学现场展开实际演示操作：首先，选定测量学生眨眼10次所需要花费的时间这一有趣的活动。在正式使用停表测量之前，先引导学生凭借自身的感觉对这个时间进行估算，将自己的估测结果记录下来。随后，再利用停表对同一时间段进行精确的实际测量，最后把学生的估测结果与停表实测得到的结果进行对比，从而直观地发现二者之间存在的差异。 观看视频后总结：“没有统一单位会导致混乱。”背诵单位换算关系，完成填空练习（答案：m）。回答：“毫米刻度尺，因为更精确。”模仿教师动作，在笔记本上画刻度尺使用示意图，标注 “选、放、看、读、记” 步骤。观察停表刻度，记录：“小表盘 1 格 = 0.5min，大表盘 1 格 = 0.1s。”参与眨眼测量，记录估测值（如 8s）和实测值（如 6.5s），分析差异原因。 从历史发展角度理解单位统一的重要性，建立物理观念。通过 “演示 - 模仿 - 记录” 三步法，突破刻度尺使用的难点，培养规范操作意识。结合身体活动，让时间测量更具象，降低抽象概念的理解难度。
课堂练习 1.下列各式中表达正确的是（ ） A.72nm=72×10-9=7.2×10-8m B.72nm=72nm×10-9=7.2×10-8m C.72nm=72×10-9m=7.2×10-8m D.72nm=72nm×10-9m=7.2×10-8m2.测量长度时，决定测量所能达到的准确程度的因素是（ ） A.刻度尺的测量长度 B.测量者的意愿 C.测量的要求 D.刻度尺的分度值3.如图所示，四个图都是用刻度尺测量一长方体的边长，其中正确的是（ ） 4.关于测量，下列说法正确的是（ ） A.记录测量结果，必须在数值后面写明所用单位 B.测量中的错误和误差都是可以避免的 C.计算平均值时，小数点后的位数越多越好 D.读测量值时，因为最后一位是估读的，是不准确的，所以记录时可以不要5.将下列单位换算成基本单位。 （1）5000μm =________m （2）0.015km = ______ m （3）400cm = ______ m （4）50mm =____ m6.某位同学测量了物体的长度和时间，忘了写单位，请你帮他填上： 小明的身高为1.60_______；一层楼高为30________； 上体育课时你跑100m所需要的时间是16_______。7.同一长度的四次测量记录是：25.1mm、25.2mm、27.2mm、25.3mm，其中有一次明显是错误的，它是 _______ ，根据以上测量记录，这一物体的长度应记作_________。8.某中学八年级学生进行30 m跑训练，用机械秒表记录成绩，如图所示，这个机械秒表读数是　_____min_______s。
课堂小结
板书 1.2 测量：实验探究的基础一、测量工具长度：刻度尺时间：停表二、单位长度：米（m），1m=100cm=1000mm时间：秒（s），1min=60s三、操作要点刻度尺：选、放、看、读、记停表：读小表盘→读大表盘四、误差与错误的区别：不可避免 vs 可避免减小方法：多次测量求平均
课外拓展/课外阅读内容 实践任务：用家中的卷尺测量客厅的长、宽，计算面积并换算成平方米；用手机秒表记录早晚刷牙的时间，对比两者差异，思考 “精确计时对养成良好习惯的作用”。阅读材料：《长度单位的变迁》节选 ——“古埃及人用肘长（从肘到中指尖）作为长度单位，导致建筑标准混乱。1791 年，法国规定‘从北极到赤道经巴黎的距离的千万分之一’为 1 米，后演变为国际单位。” 结合文中 “米原器” 的发展，思考 “统一单位对科学发展的意义”。探究活动：尝试用 “累积法” 测量一根头发的直径（将 50 根头发并排紧密排列，测总宽度后除以 50），记录操作步骤与结果，下节课分享误差产生的原因。
特色资源分析和技术手段说明 特色资源：多精度测量工具包：包含毫米刻度尺、皮尺、机械停表、电子停表等，可直观对比不同工具的测量精度差异，满足 “选用适当工具” 的课标要求。古今测量工具图鉴：收录日晷、漏刻、米原器等历史器具图片及港珠澳大桥施工用激光测距仪等现代设备资料，通过时空对比凸显测量技术的发展，渗透科学史教育。生活化测量任务卡：设计 “测量课桌对角线”“估算上学步行时间” 等任务，将抽象知识与日常场景结合，强化应用意识。技术手段：多媒体演示：用动画模拟刻度尺歪斜、视线斜视等错误操作的后果，放大停表刻度细节，解决传统演示中 “看不清、讲不透” 的问题。数据采集工具：连接电子秒表与投影设备，实时展示学生测量数据，便于全班分析误差成因，提升课堂互动效率。虚拟实验平台：提供 “纳米尺度测量” 等拓展场景，让学生通过模拟操作理解微小长度测量的特殊性，突破现实实验限制。
教学反思 本节课围绕 “测量：实验探究的基础” 展开，基本达成预设目标。通过古今测量工具对比导入，有效激发了学生兴趣，多数学生能理解统一单位的意义。实验环节中，分组操作让学生掌握了刻度尺和停表的基本使用方法，但部分学生对 “估读” 概念理解模糊，需在后续课堂中结合实例强化。教学难点方面，误差与错误的区分通过数据对比有所突破，但仍有学生混淆两者本质，需设计更具象的辨析任务。技术手段上，多媒体动画对错误操作的演示直观有效，但虚拟实验平台未充分利用，可增加 “微小长度测量” 模拟操作，拓展学生认知。此外，课堂练习的层次性不足，对学优生的挑战不够，后续可增设 “特殊测量方法设计” 等拓展题，兼顾不同水平学生的发展需求。
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
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