尝试科学探究

1.4 尝试科学探究

教材分析：本节的主要目标是让学生初步尝试进行物理问题的科学探究．教材设计了一个科学探究的案例，让学生初步亲身经历科学探究的完整过程，从中领悟到科学探究的几个基本要素，体验科学探究的乐趣．这节课就是一个完整的科学探究活动。可放手让学生去思考、操作、讨论。实验中，不要过分要求严密（例如，规定怎样测量线长、规定摆动次数、规定实验顺序和总结报告格式等）

教学目标

1、知识与技能：

通过科学探究，了解科学探究的一般过程和步骤。

2、过程与方法

经历摆的奥秘的科学探究过程，让学生初步体验科学猜想与假设、简化研究对象、控制变量等方法在科学探究中的意义。

3、情感态度与价值观：

通过科学探究活动的亲身参与，养成对科学的热爱，增强探究科学的欲望，乐于参与到科学探究活动中去，能实事求是地记录实验数据，并根据实验数据提出自己的独特见解，有与他人合作和进行交流的愿望。

教学重点：培养学生科学探究的能力。

教学难点：提出问题制定计划与设计实验。

学情分析：本节课是一个完整的科学探究活动．对学生来说在以前的学习中从来没有接触过，又由于思维能力有限，对于科学探究的一般过程和步骤并不理解，提出问题制定计划与设计实验对学生有一定的难度。所以教学中可放手让学生去思考、操作、讨论．实验中，不要太过要求严密（例如，规定怎样测量线长、摆动次数、实验顺序和总结报告的格式等．）

教学方法：科学探究法、讲授法。

教学用具：铁架台、细绳、砝码、秒表等。

教学过程

一、引入新课

同学们常用的手表、闹钟等有没有不准的情况发生？

虽然现在有各种钟表，但是人类最早的钟表是利用机械装置做成的。最典型的时钟就是文中所说的摆钟。

板书：尝试科学探究

二、新课教学

教师：科学的核心是探究，学习物理就要学会探究。

下面结合文中所说的“摆钟”的课例，我们来探究“摆”的奥秘。

1、提出问题

教师：对这个现象，你能提出什么问题？

学生以组为单位进行讨论后回答：

摆钟的快慢与摆的摆动快慢有关，摆动快慢由什么因素决定呢？

2、猜想与假设

让学生学生以组为单位进行讨论，作出猜想和假设并说明猜想、假设的依据。

板书：一、可能影响摆动快慢的因素

（1）、摆锤的轻重。

（2）、摆的长度。

（3）、摆动的角度。

……

3、制定计划与设计实验。

为了检查同学们提出的猜想与假设是否正确，我们必须设计一个探究方案。为此，我们首先是要对摆钟进行简化，用一根不可伸长的细线悬挂一个砝码代替钟摆，根据同学们提出的几个可能的假设进行实验探究。由于细线、砝码的轻重、摆动的角度都可能与摆动快慢有关，因此在实验过程中要采用变量控制法，即：控制一个量或几个量不变，研究两个量之间的变化关系，再使两个量中的一个不变，研究剩余的两个量之间的变化关系。请同学们讨论实验方案。

（1）、用同样长的细线，分别挂上大小砝码，让它们摆动相同的角度，比较摆动一次的时间。

（2）、用不同长度的细线，挂同一个砝码，让它们摆动相同的角度，比较摆动一次的时间。

（3）、把同一个摆拉开不同的角度，比较摆动一次的时间。

4、进行实验与收集证据。

实验前指导：在实验过程中涉及到时间测量问题。可有两种方法：一是测量单摆摆动一次所用的时间，然后进行比较（直接测量）；另一个是测量单摆在摆动同样多的次数所用的时间，然后进行比较（间接测量）。哪一种方法好？

学生讨论后回答：

如果采用直接测量的误差比较大，而间接测量的误差较小，一般采用间接测量。

学生实验：（教师巡回指导，发现问题，应及时纠正。）

请同学们利用器材进行实验，并将测量的数据填入书中或自己设计的表格中。

5、分析与论证：

对所测量的数据要进行分析和论证，才能得到正确的结论。请同学们讨论分析，把自己得到的结论写在书上。看看各自的结论是否一致。如果不一致，请大家反思自己的探究过程。

6、进行评估：

探究结论是否可靠，要进行反思。反思主要从以下几个方面来开展：方案是否得当，过程是否合理，方法是否正确，结论是否能得到实验数据的支持，有没有需要进一步探究的问题。

请阅读“信息浏览”内容，看看伽利略的探究过程、探究结论与我们的方案、结论有没有一致性。

7、交流与合作：以组为单位讨论归纳交流科学探究的基本环节和流程：

学生分组讨论：根据自己的探究过程，归纳出科学探究过程的基本要素，并用图示的方法呈现出来。然后阅读教科书，分析为什么书上把科学探究过程的七个要素中的“交流与合作”放在图的中央。

通过这个科学探究过程，你对物理学习有什么新的认识？

小结：要求学生完成探究活动的报告，报告自己科学探究的过程，简要说明探究结论，总结出科学探究的基本要素和一般流程。

五、板书设计（略）

1.4 尝试科学探究

1、提出问题

2、猜想与假设

3、制定计划与设计实验。

4、进行实验与收集证据。

5、分析与论证：

（1）、摆动快慢与摆的轻重无关。

（2）、摆线越长，摆动越慢。

（3）、在摆动的角度不大时，摆动快慢与摆动的角度无关。

6、进行评估：

7、交流与合作

六、反思：科学探究能力的训练，是现在物理教学过程中的一个重要任务。通过本节学习，学生已认识科学探究，知道科学探究的基本环节，认识到科学探究是学习物理的重要方法。但在实际独立进行探究时，还存在一些不足，比如实验方案的设计，语言的表达等，这些在平日的教学中，作业练习中，都要加强，也可进行一次专题教学。