资源简介

中小学教育资源及组卷应用平台
1.4 尝试科学探究教学设计
课题 1.4 尝试科学探究 单元 第一章 走进物理世界 学科 物理 年级 八年级
教材内容分析 本节全面展示了科学探究的基本过程和要素，让学生初步感受和体验科学探究的过程和方法，有助于学生认识科学探究的过程，领会科学探究在物理学研究中和物理课学习中的意义，对后面学习科学探究具有引领和铺垫作用。 教材选择了钟摆作为研究对象，将其简化抽象为单摆，情境相对比较简明，只需要前面刚刚学过的长度和时间测量作为知识和操作基础。教材按照科学探究的一般顺序展开，按照“提出问题--猜想与假设--设计实验与制订方案--获取与外理信息--分析与论证--评估与反思”展示了科学探究的全部要素。目的是通过动手参与、思考、讨论、交流，让学生经历探究过程，体验探究要素，领悟探究方法。
新课标要求 培养学生发现问题和提出问题的能力、动手操作和收集数据的能 力、分析和处理数据的能力、解释数据的能力、表达和交流的能力， 引导学生学会学习、学会合作，培养学生严谨认真、实事求是的科学态度。
学习 目标与核心素养 1.了解科学探究的一般过程和要素；2.学会组装简单的实验器材，提高操作技能。 3.经历并体验探究摆的奥秘的科学探究过程，初步体会简化研究对象、控制变量法等科学方法。 4.通过亲身参与科学探究活动，体验科学探究的乐趣，能把科学探究的问题与生活中的现象联系起来，能实事求是地记录实验数据，并根据实验数据提出自己的见解，有与他人合作和交流的意识和愿望。
学情分析 八年级学生刚接触物理，对摆钟摆动现象充满好奇，已掌握长度、时间的简单测量。但不熟悉完整科学探究流程，对控制变量法认知薄弱，实验易盲目操作，分析归纳、评估反思能力不足，需教师引导体验探究全过程。
重点 通过实验和体验来学习科学探究，了解科学探究的一般过程和要素。通过探究摆的奥秘，初步体验简化研究对象、控制变量等科学方法。
难点 通过实验和体验来学习科学探究，了解科学探究的一般过程和要素。通过探究摆的奥秘，初步体验简化研究对象、控制变量等科学方法。
材料准备 教具：相关多媒体素材 学具：铁架台、细线、质量不同的小球
教学过程
教学环节 教师活动 学生活动 设计意图
导入新课 播放摆钟走动视频，简介摆钟的结构。 师：科学的核心是探究，学习物理就要学会科学探究，本节课我们通过探究摆的奥秘来尝试科学探究。(出示并板书课题） 帮助学生认识摆钟及其构造，充分感受钟摆摆动过程
讲授新课 探究摆的奥秘 ㈠提出问题 1.多媒体讲述小慧经历的故事。 2.简介摆钟工作原理 摆钟利用摆的摆动带动齿轮转动，齿轮转动带动指针转动，从而指示时间的变化。摆动越快，指针转动越快。也就是说摆钟是靠钟摆摆动的快慢来计时的。 问：钟摆摆动的快慢与什么因素有关呢？ 3.师：此为科学探究的第一步提出问题 基于观察和实验提出物理问题是进行科学探究的第一步。爱因斯坦说过，提出问题有时比解决问题更重要。 ㈡猜想与假设 1.学生就所提问题发表自己的观点。 2.播放小慧和同学们就前述问题展开讨论的视频 3.归纳：影响钟摆摆动的快慢的因素 摆锤的轻重、摆的长短、摆角的大小 4.师：此为科学探究第二步猜想与假设 牛顿说过，没有大胆的猜测，就不会有伟大的发现。在科学探究中，猜想不是胡猜乱想，它是以自己的经验和知识为基础作出的一种试探性解释。 ㈢设计实验与制订方案 1.简介实验装置与器材 2.阅读教材P.21.第2、3段及图1-4-4、1-4-5，思考： 两幅图这样做的目的是什么、为什么要这样设计？ 讨论归纳：图1-4-4保持摆长和摆角不变，改变摆锤的轻重，研究摆动快慢与摆锤轻重的关系时。 图1-4-5保持摆重和摆角不变，改变摆长，研究摆动快慢与长的关系 3.师：此为科学探究第三步设计实验与制定方案 方案应针对探究目的，实验应注意选择器材。这里，对具体的实物（钟摆）进行了简化，用细线悬挂小球代替，是一个很好的设计。 此科学方法为简化。 4.说明：①由于对摆角与钟摆摆动快慢的探究实验很难操作，所以教材没有提及。 ②根据猜想影响钟摆摆动快慢的因素可能有摆锤的轻重、摆的长短、摆角的大小，研究钟摆摆动快慢与摆锤轻重的关系时，保持摆长和摆角不变，只改变摆锤的轻重，研究钟摆摆动快慢与摆长的关系时，保持摆重和摆角不变，只改变摆长。 此科学方法为控制变量法。 5.观察实验数据记录表，思考：为什么测量摆动10次、20次的时间？ 讨论归纳：减小误差。 ㈣获取与处理信息 1.师：实验时，要严格按照实验步骤操作，操作中要注意观察。把观察到的重要现象和数据记录下来。数据的记录要尊重事实，不可拼凑，不可杜撰。“诚信”是科学研究的基本准则。 2.学生分组实验 ㈤分析论证 1.小组汇报实验数据 2.根据实验数据分析得出结论： 悬线长度相等时，摆球摆动的快慢与摆球的轻重（材料）_______ ；摆球摆动一次的时间只与悬线的______ 有关；悬线越长，摆球的摆动______。 师：此为科学探究第五步——分析与论证。 实验数据只是一堆原始材料，必须通过分析、论证，才能形成结论。分析与论证就是基于证据得出结论并作出解释的过程。 ㈥评估与反思 1.播放小慧和同学们对实验结论展开讨论的视频 2.师：此为科学探究第六步——评估与反思 探究过程是否恰当，探究得到的结果是否合理，探究过程中是否出现新的问题等，都需要进行交流、评估与反思。 3.引导学生对评估实验结论与张师傅的操作是否相符。（详见PPT) 二、科学探究的过程 1.阅读教材，思考；科学探究的过程通常包括哪些要素？ 2.讨论归纳： 提出问题、猜想与假设、设计实验与制订方案、获取与外理信息、分析与论证、评估与反思” 3.师：科学探究没有固定模式，需要根据实际情况提出问题、获取证据、进行解释和交流反思等。 学生交流讨论后提出自己的猜想 学生思考交流讨论 学生思考交流讨论 学生分组动手实验 和老师一起分析归纳得出实验结论 在老师的引导下对实验结论作出评估 阅读教材思考交流讨论 便于学生理解问题提出的必要性，让学知识提出的问题要有探究的价值 帮助学生弄明白简化思路以及如何控制变量 避免学生产生教材内容不严谨的错觉 使学生理解实验过程、方法
课堂练习 1.科学探究的过程通常由__________、__________、________________、______________、________、____________等要素组成。 2.爱观察的小明发现，炎热的夏天，人们常常爱穿颜色浅的衣服，而寒冷的冬天，却爱穿颜色深的衣服。由此他想到：物体吸收太阳光的能力可能与物体的颜色有关。这属于科学探究中的（ ） A.提出问题 B.猜想与假设 C.获取与处理信息 D.分析与论证 3. 小玲、小红和小丽在操场上玩荡秋千。小丽把小红、小玲分别轻轻推一下，细心的小丽发现，她俩往返摆动一次的时间几乎一样。那么，秋千往返摆动一次的时间与哪些因素有关呢？三人对此问题进行了研究，提出如下猜想： 猜想1：可能与人的质量有关。 猜想2：可能与秋千的绳长有关。 猜想3：可能与秋千摆动时离开中心线最大距离有关。 了验证上述猜想，她们来到实验室，找来刻度尺、细 线、秒表、小球，依照物理学习中的科学方法，进行实验，得到下表中数据。请你通过分析回答下列问题： （1）为验证猜想1，应选用序号为 ____两组实验进行对比分析。 （2）为验证猜想2，应选用序号为 两组____实验进行对比分析。 （3）为验证猜想3，应选用序号为 两组____实验进行对比分析。 （4）实验结论：小球往返一次所用的时间与___________有关，与________________ 无关。
课堂小结 科学探究的过程：提出问题、猜想与假设、设计实验与制订方案、获取与外理信息、分析与论证、评估与反思 科学方法 简化 控制变量法
板书 科学探究的过程： 提出问题、猜想与假设、设计实验与制订方案、获取与外理信息、分析与论证、评估与反思 科学方法 简化 控制变量法
课外拓展 /课外阅读内容
特色资源分析和技术手段说明
教学反思 本节课探究摆的奥秘，重点了解科学探究的过程。课堂中学生动手实验时，部分同学不会正确操作摆，计数摆动次数容易出错，造成实验数据存在偏差。交流评估环节，学生对多次实验目的理解不够透彻。后续教学可提前演示实验操作，引导学生做好小组分工，强化对科学探究各环节的理解，提升学生分析处理实验数据的能力。
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
21世纪教育网(www.21cnjy.com)

展开更多......

收起↑