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1、《嘗試科學(xué)探究》教案
【教學(xué)目標(biāo)】:
通過科學(xué)探究,了解科學(xué)探究的過程和一般步驟.
經(jīng)歷科學(xué)探究,獲得對科學(xué)探究過程的一般性認(rèn)識,領(lǐng)悟科學(xué)探究的幾個重要環(huán)節(jié), 在科學(xué)探究過程中挖掘?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 一個基本方法一一變量控制法.
通過科學(xué)探究活動的親身參與,養(yǎng)成對科學(xué)的熱愛,增強(qiáng)探究科學(xué)的欲望,樂于參與 到科學(xué)探究活動中去,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)課就是一個完整的科學(xué)探究活動.可放手讓學(xué)生去思考、操作、討論.實(shí)驗(yàn)中, 不要太過要求嚴(yán)密(例如,規(guī)定怎樣測
2、量線長、擺動次數(shù)、實(shí)驗(yàn)順序,和總結(jié)報告的格式等.)
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):提出問題、制定計劃和設(shè)計方案.
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(zhǔn)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(jìn)行科學(xué)探究的第一步,偉大的科學(xué)家愛因斯坦說過,提出問題有時比解
決問題更重
3、要.同學(xué)們要仔細(xì)觀察平日周圍的事物,善于思考,善于提出問題.
2、 猜想與假設(shè):
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(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)說對了,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.
想
4、 進(jìn)行實(shí)驗(yàn)與收集證據(jù):
師:實(shí)驗(yàn)時要嚴(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,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
4、、 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(shè)計、施工、裝飾,才能變成宏偉的建筑.下面 請根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)對比分析,得出你的實(shí)驗(yàn)結(jié)論.
生:擺球擺動的快慢(來回擺動一次的時間)與擺重?zé)o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(dāng)?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(jìn)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(zhǔn)確呢.、
弟恐\ /制定計謝,
生:我認(rèn)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(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WISj影響,鐘的快慢可能跟它所處的地點(diǎn)有關(guān).
■If -
、科學(xué)探究的過程
進(jìn)行實(shí)驗(yàn) 與收熏證據(jù).
7、提 生:?
.1. 1 ?療研」
師祝賀學(xué)生成M完成了探究實(shí)驗(yàn).??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(xì)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(jìn)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(qiáng)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(xué)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(xué)習(xí)中
請你通過分析回答
7、下列問題:
(1)為驗(yàn)證猜想1,應(yīng)選用序號為 兩組實(shí)驗(yàn)進(jìn)行對比分析
(2)為驗(yàn)證猜想2,應(yīng)選用序號為飛 兩組實(shí)驗(yàn)進(jìn)行對比分析
睹想 ? /制定計劃
(3)為驗(yàn)證猜獨(dú);3,應(yīng)選用序號西實(shí)寓 兩組實(shí)驗(yàn)進(jìn)行對比分析
有關(guān),
(4)實(shí)驗(yàn)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(xué)探究由呈/ 與愴證0
補(bǔ)充資料:
(對同學(xué)們在科學(xué)探究和學(xué)習(xí)物理的過程中的培養(yǎng)要求, 教師可在課程教學(xué)的過程中穿插
并逐步滲透,具體安排酌情處理
8、。)
師:同學(xué)們要在科學(xué)探究和學(xué)習(xí)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(xué)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(xué)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(xué)的喬納森?卡茨在對“姆潘巴現(xiàn)象”深入研究后認(rèn)為,這一現(xiàn)象實(shí)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(jìn)一步升高,甚至可達(dá)正常水平時的 50倍。這種情況會降
低水的冰點(diǎn),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(rèn)為,姆潘巴在牛奶中加糖實(shí)際上是使水變得“更硬”,進(jìn)一步擴(kuò)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(xué)伯克利分校的理查德?穆勒認(rèn)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(yán)謹(jǐn)?shù)慕忉?,并認(rèn)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(xué)史上,也許善于 觀察的你以后也能在物理學(xué)史和教材上留下你的名字。 科學(xué)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(xué)家說的就一定是正確的, 人非圣賢,孰能無過?科學(xué)家也
有犯錯誤的時候,我們(包括很多科學(xué)家)共同認(rèn)定了數(shù)十年的冥王星,在 2006年被認(rèn) 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(xué)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(xué)生。
學(xué)會團(tuán)結(jié)協(xié)作:
團(tuán)隊協(xié)作是物理學(xué)習(xí),也是大家以后進(jìn)入社會 必須學(xué)會的。
板書設(shè)計:
1:科學(xué)探究過程:
r ①提出問題
②猜想與假設(shè)
③制定計劃和設(shè)計實(shí)驗(yàn)
/ ④進(jìn)行實(shí)驗(yàn)和收集證據(jù)
⑤分析和論證
⑥評估 ⑦交流和合作