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1、《嘗試科學探究》教案
【教學目標】:
通過科學探究,了解科學探究的過程和一般步驟.
經(jīng)歷科學探究,獲得對科學探究過程的一般性認識,領(lǐng)悟科學探究的幾個重要環(huán)節(jié), 在科學探究過程中挖掘?qū)W生的探究能力. 特別是抽象和假設檢驗的能力,了解科學探究的 一個基本方法一一變量控制法.
通過科學探究活動的親身參與,養(yǎng)成對科學的熱愛,增強探究科學的欲望,樂于參與 到科學探究活動中去,能事實求是的記錄實驗數(shù)據(jù),并根據(jù)實驗數(shù)據(jù)提出自己的獨特見解, 有與他人合作和進行交流的愿望.
【教學理念】:
本節(jié)課就是一個完整的科學探究活動.可放手讓學生去思考、操作、討論.實驗中, 不要太過要求嚴密(例如,規(guī)定怎樣測
2、量線長、擺動次數(shù)、實驗順序,和總結(jié)報告的格式等.)
教學重點:培養(yǎng)學生科學探究的能力.
教學難點:提出問題、制定計劃和設計方案.
根據(jù)以上分析,本節(jié)課的教學采用探究法、講授法相結(jié)合.
【教學過程】:
一、探究鐘擺的奧秘
師:科學的核心是探究,學習物理就要學會科學探 究.
展示擺鐘實物,讓學生觀察+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,擺鐘走時就準了.
1、 提出問題:
師:對這個現(xiàn)象,你想知道些什么?
生:……
師:提出問題是進行科學探究的第一步,偉大的科學家愛因斯坦說過,提出問題有時比解
決問題更重
3、要.同學們要仔細觀察平日周圍的事物,善于思考,善于提出問題.
2、 猜想與假設:
師:對于以上問題,你們的猜想是什么?(想想看,問題的真正答案可能是什么?)
生:……
師:好,前面幾位同學分別提出了他們的猜想,是否還有同學有不同的猜想和假設?如果
沒有,那么你贊同哪位同學的觀點?(設疑)其中是只有一位同學說對了,還是有若 干同學正確?切忌從老師的表情上揣度答案,這不是一種正確的科學探究態(tài)度.
想
4、 進行實驗與收集證據(jù):
師:實驗時要嚴格按照實驗步驟操作,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,數(shù)據(jù)的記錄要尊重事實,不可拼湊、不可杜撰.
生實驗.
5
4、、 分析與論證:
師:實驗數(shù)據(jù)只是一堆原始材料,必須通過分析、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)過設計、施工、裝飾,才能變成宏偉的建筑.下面 請根據(jù)實驗數(shù)據(jù)對比分析,得出你的實驗結(jié)論.
生:擺球擺動的快慢(來回擺動一次的時間)與擺重無關(guān).
生:擺球擺動的快慢與擺動的角度無關(guān).
生:擺球擺動的快慢與擺長有關(guān),擺長越大,擺球擺動越慢;擺長越短,擺球擺動越快.
『板書』:擺動的快慢只與擺長有關(guān),與擺重、擺角無關(guān).
擺長越大,擺球擺動越慢;擺長越短,擺球擺動越快.
6、 評估:
師:探究過程是否恰當?探究得到的結(jié)論是否合理?探究過程中是否出現(xiàn)新的問題等
5、, 需要再進行充分的考慮.
生:如果我們再多做幾次,總結(jié)出的結(jié)論可能會更可靠.
生:我們測的擺動時間還真準確呢.、
弟恐\ /制定計謝,
生:我認為結(jié)詒是朋靠的,剛才有妮服師傅把螺母往下擰,估計起了增加擺長的作用,使
擺動變慢,原來莊快的鐘就準了,張師傅的做法和我們實驗的結(jié)論一致.
生:我認為可以忽略WISj影響,鐘的快慢可能跟它所處的地點有關(guān).
■If -
、科學探究的過程
進行實驗 與收熏證據(jù).
7、提 生:?
.1. 1 ?療研」
師祝賀學生成M完成了探究實驗.??總納探究的環(huán)節(jié)
力評價與"
;、小紅和小麻你場上玩蕩秋千。小麗把小紅、小玲分別輕輕推一下,細心的
6、小
始往返擺他
麗
有
詼的時間幾乎一樣。那么,秋千往返擺動一次的時間與哪些因素
對碗同題進行了研統(tǒng),提出如下猜想:
:擲喇圈罷痣
》倒電:秋下迎返擺動一次睨|的時
間可轡益秋千的純長卷關(guān)。
小球往返擺動
I次所用時間
foA
:.秋千善強擺云力一次浙期的時:
下、— 日
可能中秋千擾動仙離肛中I
20
1.0
琦所廖驍室
0,14
20.0
勺科學上法,皴右皿g盼?得到下表肚柳
5 30 「… 八m
1.0
0.10
20.0
20
>線最嘮離有
2.00
小球工/照物
2.00
2.00
關(guān)。
心學習中
請你通過分析回答
7、下列問題:
(1)為驗證猜想1,應選用序號為 兩組實驗進行對比分析
(2)為驗證猜想2,應選用序號為飛 兩組實驗進行對比分析
睹想 ? /制定計劃
(3)為驗證猜獨;3,應選用序號西實寓 兩組實驗進行對比分析
有關(guān),
(4)實驗結(jié)論:小球往返一次所用的時間與
與 "
五、冊展計:s交調(diào)㈤
-、探究鐘擺的奧秘^ 川癡網(wǎng)
擺動的快慢只與擺長齦,與翻重、擺角無關(guān).
擺長越大,擺球擺動越慢;擺長越短,.擺球擺動越快.
二、科學探究由呈/ 與愴證0
補充資料:
(對同學們在科學探究和學習物理的過程中的培養(yǎng)要求, 教師可在課程教學的過程中穿插
并逐步滲透,具體安排酌情處理
8、。)
師:同學們要在科學探究和學習物理的過程中逐步培養(yǎng)起
善于發(fā)現(xiàn)問題:
舉例:
a、牛頓從蘋果落地聯(lián)想到“物體為什么都停留在地表附近,拋出的石塊為何總是落回地 面?”并不懈探索發(fā)現(xiàn)萬有引力定律。
b、古希臘哲學家亞里士多德曾最先記載過這樣一個奇特現(xiàn)象一一在同等低溫條件下,溫
度高的水結(jié)冰速度快于冷水。坦桑尼亞學生姆潘巴 1969年使這一現(xiàn)象變得更為人知曉, 他發(fā)現(xiàn)加糖的牛奶加熱后比未加熱的牛奶結(jié)冰速度快。這種現(xiàn)象也被稱為“姆潘巴現(xiàn)象”。 但個中原因是什么呢?
美國華盛頓大學的喬納森?卡茨在對“姆潘巴現(xiàn)象”深入研究后認為,這一現(xiàn)象實際上與 水中的溶解物有關(guān)。水在加熱過程中,一些通
9、常會使水變“硬”的溶解物,主要是碳酸鈣和 碳酸鎂等碳酸鹽,會被“驅(qū)逐”出來形成固體沉淀,這就是日常生活中常見的附在水壺內(nèi)壁 上的水垢。
卡茨說,未經(jīng)加熱的水中仍含有這些溶解物,在水結(jié)冰過程中隨著冰晶的形成,尚未
結(jié)冰的水中這些物質(zhì)的濃度會進一步升高,甚至可達正常水平時的 50倍。這種情況會降
低水的冰點,這也就減緩了冷水結(jié)冰的速度。這一原理就如同下雪后向路面撒鹽防止結(jié)冰 一樣。
卡茨認為,姆潘巴在牛奶中加糖實際上是使水變得“更硬”,進一步擴大了只含少量碳 酸鹽的熱牛奶與富含碳酸鹽的冷牛奶之間結(jié)冰速度的差距。
美國加利福尼亞大學伯克利分校的理查德?穆勒認為,卡茨對“姆潘巴現(xiàn)象”的分析是
10、迄 今對這一現(xiàn)象做出的最深入、最嚴謹?shù)慕忉?,并認為卡茨找到了 “簡單但對頭”的方式解決 這一問題。
姆潘巴因善于發(fā)現(xiàn)問題而將自己的名字和“姆潘巴現(xiàn)象” 一起留在的物理學史上,也許善于 觀察的你以后也能在物理學史和教材上留下你的名字。 科學發(fā)現(xiàn)有時并不很難,關(guān)鍵是要
做個有心人。
敢于質(zhì)疑權(quán)威:
大家不要總以為老師和科學家說的就一定是正確的, 人非圣賢,孰能無過?科學家也
有犯錯誤的時候,我們(包括很多科學家)共同認定了數(shù)十年的冥王星,在 2006年被認 定并不是太陽系的第九大行星,“九大行星”的說法更正為“八大行星”。大家要敢于質(zhì)疑權(quán) 威。(但是要有根據(jù),不是無憑無據(jù)的否定一切,那也不是科學的態(tài)度。) 勇于動手創(chuàng)新:
發(fā)明包裝袋簡易撕口的即為愛動手的中學生。
學會團結(jié)協(xié)作:
團隊協(xié)作是物理學習,也是大家以后進入社會 必須學會的。
板書設計:
1:科學探究過程:
r ①提出問題
②猜想與假設
③制定計劃和設計實驗
/ ④進行實驗和收集證據(jù)
⑤分析和論證
⑥評估 ⑦交流和合作