资源简介

1.4尝试科学探究
【三维目标】
知识与技能
了解科学探究的一般过程和步骤
练习熟练准确地测量长度、时间和组装器材，提高操作技能
过程与方法
经历探究摆的奥秘过程，让学生初步科学猜想与假设、简化研究对象、控制变量等方法在科学研究中的作用和意义
情感态度与价值观
2通过亲自参与科学探究活动，体验科学探究的乐趣。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
3、能把摆的问题与生活中的钟表联系起来，逐步养成理论联系实际的学习习惯
【教学重点】
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
【教学难点】
在实验过程中，如何简化研究对象和使用控制变量的科学方法
【实验器材】
铁架台、摆、秒表、卷尺等
教学过程
【导入新课】
播放:摆钟工作的视频，激发学生学习兴趣，引入新课。
【新课教学】
探究摆的奥秘
最近，小慧家的摆钟走快了，小慧请邻居张师傅帮忙修理。只见张师傅将摆下面的螺母拧了几下，摆钟就走准了。
提出问题
【师】张师傅拧钟摆下面的螺母，改变什么？
【生】应该改变了摆的长度
【师】钟摆摆动一次所需要的时间由什么决定呢？
提出问题时科学探究的第一步，爱因斯坦说过，提出问题有时比解决问题更重要。
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。
【生】钟摆摆动一次所需时间可能与摆的轻重有关。
【师】你认为钟摆摆动一次所需时间可能与摆的轻重有关，摆摆动一次时间的长短与摆重有怎样的关系？
【生】摆越重，摆摆动一次时间可能越短，摆动快；摆越轻摆摆动一次时间可能越长，摆动越慢。
【师】钟摆摆动一次所需时间还可能与哪些因素有关？
【生1】钟摆摆动一次所需时间可能与摆长有关，摆越长，摆动一次时间可能越长，摆动越慢
【生2】钟摆摆动一次所需时间可能与摆偏离的角度有关，偏离角度越大，摆动一次时间可能越长，摆动越慢
设计试验与制定计划
【师】为了测量钟摆摆动一次所学的时间，我做了一个摆，如图1.请两位同学合作来测量摆动一次所需的时间。
（实验中）
【生】我们发现了问题：这个摆很难完整摆动一次
【师】什么原因造成该摆很难摆动呢？
【生】摆与铁架台之间的摩擦力很大。
【师】如何将这个进行改进？
【生】把摆杆剪去，用细线代替。
（实验中）
【生】改进后摆在摆动的过程中还转动，很难测量摆动一次所需的时间
【师】如果把纸摆换成金属球，会如何呢？
（学生尝试中）
【生】把纸摆换成金属球后，摆可以很好的摆动。
在以上的师生交流过程中，对具体的实物（钟摆）进行了简化，用细线悬挂小球代替。
【师】在测量摆动一次所需的时间的过程中，如何来减小实验误差？
【生】先测量摆摆动10次所需时间，然后把所测时间除以10，得出一次摆动所需时间
【师】本实验中影响摆动一次所需时间可能与摆重、摆长和摆角有关。我们保持其中的两个物理量不变，研究摆摆动一次所需的时间与一个物理量的关系，这种方法叫控制变量法。该实验中，我们该如何考虑呢？
【生】1、保持摆长和摆角不变，研究摆摆动一次所需的时间与摆重的关系
保持摆重和摆角不变，研究摆摆动一次所需的时间与摆长的关系
3、保持摆长和摆重不变，研究摆摆动一次所需的时间与摆角的关系
（四）进行实验和搜集证据
摆的轻重 摆动10次所需时间t/s 摆动一次所需时间t/s
轻

重

实验2：探究摆动快慢和摆重的关系
摆长 摆动10次所需时间t/s 摆动一次所需时间t/s
长

短

实验3：探究摆动快慢和摆角的关系
摆角 摆动10次所需时间t/s 摆动一次所需时间t/s
大

小

（五）分析与论证
【师】通过对实验数据的分析，摆摆动的快慢与那些因素有关？存在怎样的关系？
【生】摆摆动的快慢只与摆长有关，与摆重和摆角无关。摆长越长，摆动一次所需时间越长。
评估
【师】我们得到的结论是否可靠？与张师傅的操作是否吻合？
【生】我认为得到的结论是可靠的。张师傅通过增加摆长，让摆的摆动变慢，摆钟就走准了。
【师】我们测得摆动一次的时间是否准确？
【生】如果我们多做几次实验，总结出来的结果可能更准确些。
【师】空气阻力对摆摆动一次所需时间是否有影响？如何消除这些影响？
【生】空气阻力对摆摆动一次所需时间有影响。我们可以使用较重的摆球进行实验。
二、科学探究的过程
经历探究影响摆摆动快慢的因素的实验后，同学们应该有较大的收获，科学探究有哪些基本要素呢？
【板书设计】
一、探究摆的奥秘
结论：摆摆动的快慢只与摆长有关，与摆重和摆角无关。
科学探究的过程
【教学反思】

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