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1.4 嘗試科學(xué)探究 教學(xué)目標(biāo) 【知識(shí)與能力】 1. 通過(guò)探究擺的奧秘,說(shuō)出科學(xué)探究的全過(guò)程和一般步驟。 2. 通過(guò)探究擺的奧秘,掌握科學(xué)探究的一個(gè)基本方法——控制變量法。 【過(guò)程與方法】 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。 【情感態(tài)度價(jià)值觀】 養(yǎng)成對(duì)科學(xué)的熱愛(ài),增強(qiáng)探究科學(xué)的欲望。 初步體驗(yàn)科學(xué)猜想與假設(shè)、簡(jiǎn)化研究對(duì)象、控制變量等方法在科學(xué)探究中的作用和意義。 教學(xué)重難點(diǎn) 【教學(xué)重點(diǎn)】 通過(guò)實(shí)驗(yàn)和體驗(yàn)來(lái)學(xué)習(xí)科學(xué)探究，了解科學(xué)探究的一般過(guò)程和要素。通過(guò)探究擺的奧秘，初步體驗(yàn)科學(xué)猜想與假設(shè)、簡(jiǎn)化研究對(duì)象、控制變量等科學(xué)方法。 【教學(xué)難點(diǎn)】 運(yùn)用簡(jiǎn)化研究對(duì)象、控制變量等方法 課前準(zhǔn)備 大擺鐘、鐵架臺(tái)、細(xì)線、單擺球、計(jì)時(shí)器等 教學(xué)過(guò)程 一、創(chuàng)設(shè)情景來(lái)引入新課 展示擺鐘實(shí)物,讓學(xué)生觀察擺鐘的外部構(gòu)造。 最近,小慧家的擺鐘走快了,請(qǐng)鄰居張師傅幫忙修理,只見(jiàn)張師傅將擺錘下面的螺母擰幾下,擺鐘走時(shí)就準(zhǔn)了。對(duì)這個(gè)現(xiàn)象,你想知道些什么？ (生)觀察擺鐘的結(jié)構(gòu),討論影響擺鐘走時(shí)快慢的原因。 二、新課教學(xué) （一）探究擺的奧秘 1．提出問(wèn)題 鐘表工作的道理：利用擺的擺動(dòng)帶動(dòng)齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)，齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)指針轉(zhuǎn)動(dòng)，從而指示時(shí)間的變化。擺動(dòng)越快，齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)就快，指針運(yùn)動(dòng)就快。即：擺鐘是靠鐘擺擺動(dòng)的快慢來(lái)計(jì)時(shí)的。 問(wèn)題：鐘擺擺動(dòng)的快慢跟什么因素有關(guān)呢？ 歸納概括：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(ài)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?chē)氖挛?善于思考,善于提出問(wèn)題。 2．猜想與假設(shè) （1）演示實(shí)驗(yàn)建立情景。 將自制幾個(gè)快慢不同的擺，掛在一個(gè)大的支架上。這些擺有的長(zhǎng)、有的短、有的重、有的輕、有的擺幅大、有的擺幅小。 使它們擺動(dòng)起來(lái)，讓學(xué)生觀察，比較其快慢。 （2）組織學(xué)生進(jìn)行討論交流，提出猜想與假設(shè)。 猜想①：擺動(dòng)的快慢，可能跟擺錘的 有關(guān)？ 依據(jù)是： 猜想②：擺動(dòng)的快慢，可能跟偏離的 有關(guān)？ 依據(jù)是： 猜想③：擺動(dòng)的快慢，可能跟擺的 有關(guān)？ 依據(jù)是： 歸納概括：牛頓說(shuō),沒(méi)有大膽的猜想,就做不出偉大的發(fā)現(xiàn)。在科學(xué)探究中,猜想不是胡猜亂想,這是以自己的經(jīng)驗(yàn)和知識(shí)為基礎(chǔ)作出的一種試探性的解釋。 3．制定計(jì)劃與設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn) 閱讀課本，分析、領(lǐng)悟書(shū)上的設(shè)計(jì)。 思考：課本每個(gè)實(shí)驗(yàn)的目的是什么，為什么要這樣設(shè)計(jì)嗎？ 通過(guò)討論交流，明白簡(jiǎn)化法和控制變量法。 教師概括：設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)應(yīng)針對(duì)探究目的,選擇探究的器材,用細(xì)線系住小球代替鐘擺,用停表測(cè)量擺動(dòng)的時(shí)間,對(duì)具體的實(shí)物進(jìn)行了簡(jiǎn)化,是一個(gè)很好的設(shè)計(jì)。 4．進(jìn)行實(shí)驗(yàn)與收集證據(jù) 看課本記錄數(shù)據(jù)的表格，弄明白每個(gè)表格要研究的是什么問(wèn)題，各個(gè)欄目的含義是什么，需要測(cè)量記錄哪些數(shù)據(jù)等等。 教師組織學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn),要求學(xué)生實(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。 5．分析論證 分析實(shí)驗(yàn)測(cè)得的數(shù)據(jù)，你能得出什么結(jié)論？ 由學(xué)生分組討論。 引導(dǎo)學(xué)生比較哪些條件相同、哪些條件不同，比較這些數(shù)據(jù)可以得出什么結(jié)論。 比較時(shí)仍然要滲透控制變量的思想方法，經(jīng)過(guò)分析數(shù)據(jù)材料，找出其中蘊(yùn)含的規(guī)律。 教師概括：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。 6．評(píng)估 對(duì)探究過(guò)程與結(jié)果進(jìn)行推敲，審視實(shí)驗(yàn)方案是否有問(wèn)題、有無(wú)需要進(jìn)一步改進(jìn)的地方，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)測(cè)量的是否準(zhǔn)確，怎樣做能夠使誤差更小；實(shí)驗(yàn)的結(jié)論與生活經(jīng)驗(yàn)和事實(shí)是否符合；哪些實(shí)驗(yàn)前沒(méi)有考慮到的因素可能對(duì)實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生了影響；實(shí)驗(yàn)過(guò)程中遇到了哪些困難，是怎樣解決的，有什么經(jīng)驗(yàn)和教訓(xùn)，等等。 7．交流 （二）科學(xué)探究的過(guò)程 回顧探究過(guò)程，理清探究的程序，每一步有哪些要點(diǎn)，運(yùn)用了哪些科學(xué)研究方法。 歸納全程科學(xué)探究的要素，組織學(xué)生閱讀課本。 指出：科學(xué)探究的全過(guò)程包括：提出問(wèn)題、猜想與假設(shè)、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)與制訂計(jì)劃、進(jìn)行實(shí)驗(yàn)與收集證據(jù)、分析與論證、評(píng)估、交流與合作等.在實(shí)際科學(xué)探究的過(guò)程中，這7個(gè)要素是可以靈活運(yùn)用的，而是根據(jù)實(shí)際研究課題的需要來(lái)選擇和確定。 小結(jié) 1．科學(xué)探究七要素； 2．如何簡(jiǎn)化研究對(duì)象； 3．控制變量。 板書(shū)設(shè)計(jì) 第四節(jié) 嘗試科學(xué)探究 1.探究擺的奧秘 （1）控制變量； （2）懸線長(zhǎng)度相等時(shí)，擺球的擺動(dòng)快慢與擺球的輕重（材料）無(wú)關(guān)；擺球擺動(dòng)一次的時(shí)間只跟懸線的長(zhǎng)度有關(guān)；懸線越長(zhǎng)，擺球的擺動(dòng)越慢。 2. 科學(xué)探究的7個(gè)要素 - 3 -