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嘗試科學(xué)探究教案設(shè)計(jì)
【教材分析】：
本節(jié)的主要目標(biāo)是讓學(xué)生初步嘗試進(jìn)行物理問(wèn)題的科學(xué)探究.教材設(shè)計(jì)了一個(gè)科學(xué)探究的案例，讓學(xué)生初步親身經(jīng)歷科學(xué)探究的完整過(guò)程，從中領(lǐng)悟到科學(xué)探究的幾個(gè)基本要素，體驗(yàn)科學(xué)探究的樂(lè)趣.
【學(xué)情分析】：
本節(jié)安排在物理學(xué)入門《1.1希望你喜愛物理》和《1.2動(dòng)手做實(shí)驗(yàn)》之后，在1.1節(jié)讓學(xué)生走進(jìn)物理世界，進(jìn)而知道物理，喜愛物理之后;1.2節(jié)讓學(xué)生親身經(jīng)歷了物理實(shí)驗(yàn)，知道了什么是物理實(shí)驗(yàn)，物理實(shí)驗(yàn)并不神秘，物理就是一門實(shí)驗(yàn)的科學(xué);而1.3節(jié)進(jìn)而將實(shí)驗(yàn)提高了一個(gè)檔次的要求，要求學(xué)生在物理實(shí)驗(yàn)中了解和初步掌握科學(xué)探究的方法.教材的安排是循序漸進(jìn)、更上層樓的.教師在中要體會(huì)到教材編寫者的意圖.
【教學(xué)目標(biāo)】：
通過(guò)科學(xué)探究，了解科學(xué)探究的過(guò)程和一般步驟.
經(jīng)歷科學(xué)探究，獲得對(duì)科學(xué)探究過(guò)程的一般性認(rèn)識(shí)，領(lǐng)悟科學(xué)探究的幾個(gè)重要環(huán)節(jié)，在科學(xué)探究過(guò)程中挖掘?qū)W生的探究能力.特別是抽象和假設(shè)檢驗(yàn)的能力，了解科學(xué)探究的一個(gè)基本方法——變量控制法.
通過(guò)科學(xué)探究活動(dòng)的親身參與，養(yǎng)成對(duì)科學(xué)的熱愛，增強(qiáng)探究科學(xué)的欲望，樂(lè)于參與到科學(xué)探究活動(dòng)中去，能事實(shí)求是的記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，并根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)提出自己的獨(dú)特見解，有與他人合作和進(jìn)行交流的愿望.
【教學(xué)理念】：
本節(jié)課就是一個(gè)完整的科學(xué)探究活動(dòng).可放手讓學(xué)生去思考、操作、討論.實(shí)驗(yàn)中，不要太過(guò)要求嚴(yán)密(例如，規(guī)定怎樣測(cè)量線長(zhǎng)、擺動(dòng)次數(shù)、實(shí)驗(yàn)順序和總結(jié)報(bào)告的格式等.)
教學(xué)重點(diǎn)：培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)探究的能力.
教學(xué)難點(diǎn)：提出問(wèn)題、制定計(jì)劃和設(shè)計(jì)方案.
根據(jù)以上分析，本節(jié)課的教學(xué)采用探究法、講授法相結(jié)合.
【教學(xué)過(guò)程】：
一、探究鐘擺的奧秘
師：科學(xué)的核心是探究，學(xué)習(xí)物理就要學(xué)會(huì)科學(xué)探究.
展示擺鐘實(shí)物，讓學(xué)生觀察+觀察擺鐘的外部構(gòu)造.
師：最近，小慧家的擺鐘走快了，請(qǐng)鄰居張師傅幫忙，只見張師傅將擺鐘下面的螺母擰幾下，擺鐘走時(shí)就準(zhǔn)了
1、 提出問(wèn)題：
師：對(duì)這個(gè)現(xiàn)象，你想知道些什么?
生：張師傅擰擺鐘下面的螺母究竟調(diào)節(jié)了擺鐘的什么?改變了擺鐘走時(shí)的準(zhǔn)確性?
生：鐘擺來(lái)回?cái)[動(dòng)的時(shí)間是由什么決定的?
生：……
師：提出問(wèn)題是進(jìn)行科學(xué)探究的第一步，偉大的科學(xué)家愛因斯坦說(shuō)過(guò)，提出問(wèn)題有時(shí)比解決問(wèn)題更重要.同學(xué)們要仔細(xì)觀察平日周圍的事物，善于思考，善于提出問(wèn)題.
2、 猜想與假設(shè)：
師：對(duì)于以上問(wèn)題，你們的猜想是什么?(想想看，問(wèn)題的真正答案可能是什么?)
生：擺動(dòng)的快慢(擺來(lái)回?cái)[動(dòng)一次的時(shí)間)可能與擺錘的輕重有關(guān).
生：擺動(dòng)的快慢可能與偏離的角度大小有關(guān).
生：擺錘下面的螺母位置估計(jì)會(huì)影響擺的長(zhǎng)度，看來(lái)，擺動(dòng)的快慢跟擺的長(zhǎng)短有關(guān).
師：好，前面幾位同學(xué)分別提出了他們的猜想，是否還有同學(xué)有不同的猜想和假設(shè)?如果沒有，那么你贊同哪位同學(xué)的觀點(diǎn)?(設(shè)疑)其中是只有一位同學(xué)說(shuō)對(duì)了，還是有若干同學(xué)正確?切忌從老師的表情上揣度答案，這不是一種正確的科學(xué)探究態(tài)度.
a、如果你認(rèn)為，擺錘的輕重會(huì)影響擺動(dòng)的快慢，那么是輕的快，還是重的快.
b、如果你認(rèn)為，擺動(dòng)的角度會(huì)影響擺動(dòng)的快慢，那么是擺角大的快，還是擺角小的快.
c、如果你認(rèn)為，百的長(zhǎng)度會(huì)影響擺動(dòng)的快慢，那么情況又是怎樣的呢?
生：……(思考、交流、回答)
師：牛頓說(shuō)，沒有大膽的猜想，就作不出偉大的發(fā)現(xiàn).在科學(xué)探究中，猜想不是胡猜亂想，它是以自己的經(jīng)驗(yàn)和知識(shí)為基礎(chǔ)作出的一種試探性的解釋.
3、 設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)與制定計(jì)劃：
師：對(duì)于以上的猜想，你們準(zhǔn)備怎樣制定計(jì)劃與設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)來(lái)驗(yàn)證呢?
生：用細(xì)線系住小球代替鐘擺，用秒表測(cè)量擺動(dòng)的時(shí)間.
師：設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)應(yīng)針對(duì)探究目的，選擇探究的器材，在此，對(duì)具體的實(shí)物進(jìn)行了簡(jiǎn)化，用細(xì)線懸掛小球代替，是一個(gè)很好的設(shè)計(jì).下面請(qǐng)分組討論制定實(shí)驗(yàn)步驟，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表格.(若學(xué)生初次探究設(shè)計(jì)表格有一定困難，可由教師示范表格設(shè)計(jì)方法：控制變量→待研究變量(縱向列表)→實(shí)驗(yàn)次數(shù)/順序(橫向列表)→待測(cè)數(shù)據(jù))
生：探究步驟如下：……
4、 進(jìn)行實(shí)驗(yàn)與收集證據(jù)：
師：實(shí)驗(yàn)時(shí)要嚴(yán)格按照實(shí)驗(yàn)步驟操作，操作中要注意觀察，把觀察到的重要現(xiàn)象和數(shù)據(jù)記錄下來(lái)，數(shù)據(jù)的記錄要尊重事實(shí)，不可拼湊、不可杜撰.
生實(shí)驗(yàn).
5、 分析與論證：
師：實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)只是一堆原始材料，必須通過(guò)分析、論證，才能形成結(jié)論.好比建造房子，一堆磚塊、黃沙、水泥等材料要經(jīng)過(guò)設(shè)計(jì)、施工、裝飾，才能變成宏偉的建筑.下面請(qǐng)根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)對(duì)比分析，得出你的實(shí)驗(yàn)結(jié)論.
生：擺球擺動(dòng)的快慢(來(lái)回?cái)[動(dòng)一次的時(shí)間)與擺重?zé)o關(guān).
生：擺球擺動(dòng)的快慢與擺動(dòng)的角度無(wú)關(guān).
生：擺球擺動(dòng)的快慢與擺長(zhǎng)有關(guān)，擺長(zhǎng)越大，擺球擺動(dòng)越慢;擺長(zhǎng)越短，擺球擺動(dòng)越快.
『板書』：擺動(dòng)的快慢只與擺長(zhǎng)有關(guān)，與擺重、擺角無(wú)關(guān).
擺長(zhǎng)越大，擺球擺動(dòng)越慢;擺長(zhǎng)越短，擺球擺動(dòng)越快.
6、 評(píng)估：
師：探究過(guò)程是否恰當(dāng)?探究得到的結(jié)論是否合理?探究過(guò)程中是否出現(xiàn)新的問(wèn)題等，都需要再進(jìn)行充分的考慮.
生：如果我們?cè)俣嘧鰩状�，總結(jié)出的結(jié)論可能會(huì)更可靠.
生：我們測(cè)的擺動(dòng)時(shí)間還真準(zhǔn)確呢.
生：我認(rèn)為結(jié)論是可靠的，剛才看見張師傅把螺母往下擰，估計(jì)起了增加擺長(zhǎng)的作用，使擺動(dòng)變慢，原來(lái)走快的鐘就準(zhǔn)了，張師傅的做法和我們實(shí)驗(yàn)的結(jié)論一致.
生：我認(rèn)為可以忽略空氣阻力的影響，鐘的快慢可能跟它所處的地點(diǎn)有關(guān).
7、 交流：
生：……
二、科學(xué)探究的過(guò)程
師祝賀學(xué)生成功完成了探究實(shí)驗(yàn).總結(jié)探究的環(huán)節(jié)
三、自我評(píng)價(jià)與作業(yè)
小玲、小紅和小麗在操場(chǎng)上玩蕩秋千。小麗把小紅、小玲分別輕輕推一下，細(xì)心的小麗發(fā)現(xiàn)，她倆往返擺動(dòng)一次的時(shí)間幾乎一樣。那么，秋千往返擺動(dòng)一次的時(shí)間與哪些因素有關(guān)呢?
三人對(duì)此問(wèn)題進(jìn)行了研究，提出如下猜想：
猜想1：秋千往返擺動(dòng)一次所用的時(shí)間可能與人的質(zhì)量有關(guān)。
猜想2：秋千往返擺動(dòng)一次所用的時(shí)間可能與秋千的繩長(zhǎng)有關(guān)。
猜想3：秋千往返擺動(dòng)一次所用的時(shí)間可能與秋千擺動(dòng)時(shí)離開中心線最大距離有關(guān)。
為了驗(yàn)證上述猜想，她們來(lái)到實(shí)驗(yàn)室，找來(lái)刻度尺、細(xì)線、秒表、小球，依照物理學(xué)習(xí)中的科學(xué)方法，按右圖進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，得到下表中數(shù)據(jù)。
請(qǐng)你通過(guò)分析回答下列問(wèn)題：
(1)為驗(yàn)證猜想1，應(yīng)選用序號(hào)為 兩組實(shí)驗(yàn)進(jìn)行對(duì)比分析。
(2)為驗(yàn)證猜想2，應(yīng)選用序號(hào)為 兩組實(shí)驗(yàn)進(jìn)行對(duì)比分析。
(3)為驗(yàn)證猜想3，應(yīng)選用序號(hào)為 兩組實(shí)驗(yàn)進(jìn)行對(duì)比分析。
(4)實(shí)驗(yàn)結(jié)論：小球往返一次所用的時(shí)間與 有關(guān)，
與 無(wú)關(guān)。
五、板書設(shè)計(jì)：
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