滬粵版八年級01走進(jìn)物理世界.doc

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第一章 走進(jìn)物理世界 一、課標(biāo)要求 本章是全套教科書的開篇，課標(biāo)對本章相關(guān)內(nèi)容的要求如下： 1．在課標(biāo)的前言部分指出：“義務(wù)教育階段的物理課程要讓學(xué)生學(xué)習(xí)初步的物理知識與技能、經(jīng)歷基本的科學(xué)探究過程、受到科學(xué)態(tài)度和科學(xué)精神的熏陶；它是以提高全體學(xué)生的科學(xué)素質(zhì)，促進(jìn)學(xué)生的全面發(fā)展為主要目標(biāo)的自然科學(xué)基礎(chǔ)課程?！? 解讀： 這是對整個初中物理教學(xué)的要求，因此，教師從第一節(jié)物理課開始，就要關(guān)注這些目標(biāo)，將其滲透在開篇和每一節(jié)物理課中。 2．在課標(biāo)的內(nèi)容標(biāo)準(zhǔn)主題二中，對物理量的測量提出了如下要求： “能根據(jù)日常經(jīng)驗或自然現(xiàn)象粗略估測時間，會使用適當(dāng)?shù)墓ぞ邷y量時間。 能通過日常經(jīng)驗或物品粗略估測長度，會選用適當(dāng)?shù)墓ぞ邷y量長度?！? 解讀： 時間和長度的測量是物理學(xué)和技術(shù)中最基本的測量，學(xué)生應(yīng)該學(xué)會。測量時要求學(xué)生會選用工具。這里說的選用工具，對于長度測量來說，指的是合適的量程和分度值，如米尺、皮尺等，不要求使用游標(biāo)卡尺、千分尺；對于時間測量來說，包括常用的鐘表、體育運動用和實驗室用的停表等。時間和長度的估測很重要，過去常被忽略，這里對估測提出了明確的要求。要讓學(xué)生體會到，實際的測量很多都是估測，估測在日常生活和物理學(xué)習(xí)中都很有用。 二、本章教材分析 1． 本章概述 本章是教材的入門篇，共安排了4節(jié)內(nèi)容。首先介紹了什么是物理學(xué)，物理學(xué)對人類社會發(fā)展的作用，研究和學(xué)習(xí)物理學(xué)的方法；然后介紹兩種最常見的測量——時間和長度的測量；最后通過探究擺的奧秘，讓學(xué)生親自經(jīng)歷和體驗一個完整的科學(xué)探究過程。本章內(nèi)容豐富，立意高遠(yuǎn)，對學(xué)生學(xué)習(xí)物理具有重要的導(dǎo)向作用，既是引發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣的素材，又是進(jìn)一步學(xué)習(xí)物理的必要基礎(chǔ)。 本章在整個教材中，相當(dāng)于一個大的引言。主要圍繞三個問題展開：什么是物理學(xué)？為什么要學(xué)習(xí)物理學(xué)？怎樣學(xué)好物理學(xué)？ 對于“什么是物理學(xué)”這個問題，學(xué)生需要在后面學(xué)習(xí)物理的過程中逐步認(rèn)識和體會，所以這里教材處理的比較簡單。通過兩個現(xiàn)象和實驗引出了“物理學(xué)就是研究光、熱、聲、電等各種物理現(xiàn)象的規(guī)律和物質(zhì)結(jié)構(gòu)的一門科學(xué)”。 重點不是放在物理學(xué)的定義和內(nèi)涵上，而是放在對情景的感受和實驗?zāi)M的觀察上面，讓學(xué)生感受到這些現(xiàn)象，引發(fā)學(xué)生自己動手實驗和嘗試解釋這些現(xiàn)象的興趣和動力，進(jìn)而激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣。 對于“為什么要學(xué)習(xí)物理學(xué)”這個問題，教材主要是通過第1節(jié)的“物理學(xué)推動了社會的發(fā)展、人類的文明”來體現(xiàn)的。這一段重點介紹了物理學(xué)與我們的生活和社會的關(guān)系，意在讓學(xué)生通過學(xué)習(xí)這些內(nèi)容認(rèn)識學(xué)習(xí)物理學(xué)的作用。 對于“怎樣學(xué)好物理學(xué)”，教材并不是說教式地提出幾點注意事項，而是通過對科學(xué)家研究物理學(xué)時運用的典型方法的介紹，通過長度和時間的測量、探究擺的奧秘等活動，讓學(xué)生感受、領(lǐng)悟?qū)W習(xí)物理的方法。如第1節(jié)“物理學(xué)的召喚”一段，目的不是講科學(xué)家的故事或趣聞軼事，而是通過伽利略、牛頓和愛因斯坦這三位偉大的物理學(xué)家，重點介紹研究物理學(xué)的基本方法：觀察和實驗、歸納和數(shù)學(xué)分析以及理性思維等，讓學(xué)生意識到這些方法不僅是研究物理學(xué)的方法，也是學(xué)習(xí)物理學(xué)的方法。第2、3節(jié)長度和時間的測量，第4節(jié)嘗試進(jìn)行科學(xué)探究，目的也不是單純地讓學(xué)生記憶知識、訓(xùn)練操作技能，更不是要背誦7個探究要素的名稱和順序；它們的設(shè)計意圖主要是使學(xué)生通過實踐活動認(rèn)識到“怎樣好物理學(xué)”，如學(xué)習(xí)物理要動手測量，要實驗探究，要經(jīng)歷過程，要重視方法，要認(rèn)真地對待實驗數(shù)據(jù)，要有嚴(yán)謹(jǐn)求實的科學(xué)態(tài)度和實事求是的科學(xué)精神等，從而使學(xué)生真正體會和領(lǐng)悟到學(xué)習(xí)物理的方法。 本章的教學(xué)重點：⑴培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣。培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，是物理起始課的重要目標(biāo)（當(dāng)然也是后續(xù)物理課的目標(biāo)，但在起始課顯得尤為重要）。⑵學(xué)會使用測量工具，提高實驗技能。測量不僅在日常生活中有著廣泛的應(yīng)用，而且在科學(xué)研究中具有重要地位。因此，培養(yǎng)學(xué)生的操作技能，讓學(xué)生學(xué)會正確使用測量工具，掌握正確的測量方法，領(lǐng)會實驗和測量在研究和學(xué)習(xí)物理中的作用，是本章的重點之一。⑶初步感受和體驗科學(xué)探究的過程和方法。新課程標(biāo)準(zhǔn)把科學(xué)探究列入內(nèi)容標(biāo)準(zhǔn)中，明確提出了相關(guān)的要求，因此讓學(xué)生初步經(jīng)歷科學(xué)探究的過程，體驗和領(lǐng)會科學(xué)探究的要素和方法，也是本章重點。 本章的教學(xué)難點：時間和長度的測量雖然在生活中很常見，但學(xué)生實際操作少，常常不夠規(guī)范，這些會對學(xué)生正確使用測量工具和合理選擇測量方法產(chǎn)生一定的干擾和影響，形成學(xué)習(xí)的難點。讓學(xué)生經(jīng)歷科學(xué)探究的過程，并在經(jīng)歷的過程中體驗和感悟科學(xué)探究的方法，這對于學(xué)生的學(xué)習(xí)習(xí)慣和教師的教學(xué)設(shè)計、實施水平都提出了較高的要求，因此也是一個難點。 2． 編寫特點 ⑴教材選擇的內(nèi)容和呈現(xiàn)方式更注重學(xué)生的感受和體驗，設(shè)置了許多直觀的圖片、實驗和豐富的素材。傳統(tǒng)教材的引言一般寫得比較簡單，比較概念化，而本教材把引言擴(kuò)充為一章，內(nèi)容充實豐富，形式靈活多樣。這樣設(shè)計是為了給學(xué)生提供更多的感受機(jī)會，是希望學(xué)生在學(xué)習(xí)物理前有一些實際體會和經(jīng)歷，不是只讓學(xué)生“在門口看看”，而是要讓學(xué)生親自“走進(jìn)去”，做一做，試一試，通過操作、感受、體驗，獲得感性認(rèn)識，變“走近”物理為“走進(jìn)”物理。如在介紹什么是物理學(xué)時，不僅呈現(xiàn)了一些有趣的現(xiàn)象，還讓學(xué)生動手實驗，親自觀察，動腦思考。關(guān)于“怎樣學(xué)好物理”，也不是靠空洞地說教，而是用科學(xué)家的研究實例讓學(xué)生去體會，然后又通過長度、時間的測量、嘗試科學(xué)探究等活動，讓學(xué)生親自實踐，親身經(jīng)歷，真實體驗如何學(xué)習(xí)物理。 ⑵體現(xiàn)物理學(xué)的基本特點——實驗，突出了“做中學(xué)”的課程理念。本章第1節(jié)在介紹物理現(xiàn)象時，設(shè)計了能夠模擬和解釋該現(xiàn)象的實驗，接著第2節(jié)介紹了時間和長度的測量，第3節(jié)通過實驗探究擺的奧秘。學(xué)生剛剛學(xué)習(xí)物理，就密集地安排了這么多實驗，突出體現(xiàn)出物理以實驗為基礎(chǔ)的特點。另外，教材把科學(xué)探究單列一節(jié)，展示科學(xué)探究的全過程，符合新課程標(biāo)準(zhǔn)把科學(xué)探究列入內(nèi)容標(biāo)準(zhǔn)的精神，體現(xiàn)了教材對科學(xué)探究的重視。教材還設(shè)計了許多切實可行的活動。這些活動是本教材的突出特色之一。它們大多簡單易行，符合學(xué)生的實際情況，體現(xiàn)了“做中學(xué)”的教材編寫理念。 ⑶教材圖文并茂，語言生動。教材一改原來刻板的形式和比較單一的知識內(nèi)容，注重了形式活潑，圖文并茂，采用大量圖片來呈現(xiàn)信息，其目的是通過觀察生動有趣的插圖培養(yǎng)學(xué)生對物理的興趣，從圖中挖掘物理問題。圖片既能增加學(xué)生閱讀的興趣，提高教材的可讀性，又能幫助學(xué)生構(gòu)建物理圖景。根據(jù)中學(xué)生容易受到激勵和鼓舞的特點，教材中的許多地方采用了富有啟發(fā)性和激勵性的語言，還利用章首散文詩、物理學(xué)史、物理學(xué)家等，滲透科學(xué)的人文精神。這些措施對于改變理科課堂相對比較枯燥的現(xiàn)實，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，引發(fā)學(xué)生對物理學(xué)的景仰之情，都將產(chǎn)生積極的作用。 3． 課時安排 全章共4節(jié)，建議每節(jié)1課時，共用4課時。 三、各節(jié)教材說明與教學(xué)建議 1.1 希望你喜愛物理 1．教學(xué)目標(biāo) l 知識與技能 ⑴了解一些有趣的物理現(xiàn)象，認(rèn)識物理學(xué)是研究物理現(xiàn)象的規(guī)律和物質(zhì)結(jié)構(gòu)的科學(xué)。 l 過程與方法 ⑵通過了解伽利略、牛頓和愛因斯坦的科學(xué)研究過程和成果，認(rèn)識研究和學(xué)習(xí)物理學(xué)的方法——觀察和實驗、歸納和數(shù)學(xué)分析、建立概念和探究規(guī)律、理性思維等。 ⑶經(jīng)歷觀察光的折射和放電現(xiàn)象的過程，初步體會實驗對物理的重要性。 l 情感態(tài)度與價值觀 ⑷了解物理學(xué)在社會發(fā)展和人類文明進(jìn)程中所起的重要推動作用。 ⑸保持對自然界的好奇，初步領(lǐng)略自然現(xiàn)象中的美妙與和諧，有對科學(xué)的求知欲，樂于探索自然現(xiàn)象和日常生活中的物理學(xué)道理。 2．教材說明 本節(jié)課的主要內(nèi)容有：什么是物理學(xué)，物理學(xué)在社會發(fā)展和人類文明中所起的作用，物理學(xué)家研究問題采用的科學(xué)方法等。本節(jié)是初中物理的起始課，是學(xué)生學(xué)習(xí)物理的入口，應(yīng)該起到激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣的作用，讓學(xué)生初步了解物理學(xué)研究的內(nèi)容、作用和方法。因此，本節(jié)課看起來具體的物理知識并不多，但在“過程與方法”、“情感態(tài)度與價值觀”方面具有十分重要的價值，需要教師予以特別關(guān)注。 本節(jié)課的編寫思路非常清晰：先通過自然界中有趣的現(xiàn)象激發(fā)學(xué)生的興趣，再通過實驗對這些現(xiàn)象進(jìn)行解釋或模擬，引導(dǎo)學(xué)生思考其原因，并在此基礎(chǔ)上告訴學(xué)生物理學(xué)研究的內(nèi)容是什么。然后向?qū)W生展示物理學(xué)對社會發(fā)展和人類文明所起的巨大作用，使學(xué)生體會學(xué)習(xí)物理的重要性。最后介紹物理學(xué)發(fā)展歷史上里程碑式的三位科學(xué)巨人——伽利略、牛頓和愛因斯坦，其中特別突出地介紹了他們研究問題時運用的科學(xué)方法。對于伽利略，主要介紹觀察和實驗的方法。對于牛頓，則重點介紹了他在前輩科學(xué)家研究的基礎(chǔ)上，運用歸納和數(shù)學(xué)分析的方法，建立物理概念，總結(jié)物理規(guī)律，構(gòu)建了經(jīng)典力學(xué)的體系。對于愛因斯坦，主要介紹了理性思維的方法。最后指出了物理學(xué)是以實驗為基礎(chǔ)、富于理性思維的一門科學(xué)。這些方法既是研究物理學(xué)的方法，也是學(xué)習(xí)物理學(xué)的方法，這樣處理是希望通過對科學(xué)家研究過程和方法的介紹，讓學(xué)生認(rèn)識到怎樣才能學(xué)好物理。 總之，本節(jié)課的內(nèi)容從低到高，由淺入深，既有學(xué)生容易感知的現(xiàn)象、實驗和故事，又有初中學(xué)生理解起來比較抽象的科學(xué)方法，既有物理學(xué)的研究內(nèi)容和作用，又有研究學(xué)習(xí)物理學(xué)的方法，為學(xué)生的學(xué)習(xí)提供了一個比較合適的臺階，有助于將學(xué)生對物理學(xué)的認(rèn)識引領(lǐng)到較高的境界。 本節(jié)還有一個極其突出的特點，就是語言生動，具有極強(qiáng)的激勵性。傳統(tǒng)教材大多為追求語言簡練而顯得有些枯燥。初中是學(xué)生世界觀形成的重要時期，也是容易受到激勵和鼓舞的時期。本教材則從初中學(xué)生的這些實際情況出發(fā)，更多的采用了一些充滿張力、富有激勵性的語言，如“現(xiàn)在，讓我們邁開自信的腳步，到奇妙的物理世界中去探究一番，感受她帶給我們的樂趣”、“研究、學(xué)習(xí)物理學(xué)是一項激動人心的智力探究活動”、“時代的發(fā)展，召喚著世界各國有志的青少年，熱愛科學(xué)，探索自然；期待著有更多的青少年學(xué)習(xí)和研究物理學(xué)”、“在學(xué)習(xí)中養(yǎng)成隨時留心觀察自己身邊的各種物理現(xiàn)象的習(xí)慣，努力創(chuàng)造條件動手實驗，你也許會從中獲得驚人的發(fā)現(xiàn)！”、“也許，你在今天閃現(xiàn)的思維火花，會在明天孕育成一顆璀璨的明珠！”、“親愛的同學(xué)們，如果你們也能像伽利略和其他科學(xué)家那樣，熱愛科學(xué)，隨時留心觀察自己身邊的各種物理現(xiàn)象，刻苦鉆研，動手實驗，你也許會從平常的現(xiàn)象中受到啟發(fā)，探究出偉大的真理。祝你成功！”。類似的語言還有很多，看似不像物理教材的味道，其實這正是編寫者的良苦用心所在：激勵學(xué)生對物理學(xué)欣然向往和傾情投入的感情，應(yīng)該是物理起始課的重要目標(biāo)！目前的教學(xué)實際中，相當(dāng)多的人仍然把物理課唯一地看作知識傳授甚至是被動接受的過程，因此課上得比較機(jī)械。本教材正是針對這種情況來寫的，意在培養(yǎng)學(xué)生對于物理學(xué)的良好情感，激發(fā)學(xué)生深層次的興趣。這些激勵性的語言，尤其是其中蘊(yùn)涵的思想教育，不僅具有教學(xué)價值，而且具有教育價值，對學(xué)生世界觀的形成，都會產(chǎn)生積極的作用。 本節(jié)課的重點是通過觀察現(xiàn)象、進(jìn)行實驗、閱讀、討論交流等形式激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。本節(jié)課的難點是從歷史發(fā)展的角度認(rèn)識物理學(xué)所起的作用，認(rèn)識科學(xué)家研究問題運用的觀察、實驗、歸納、數(shù)學(xué)分析、理性思維等科學(xué)方法。 3．教學(xué)建議 章前的章首詩是本教科書的特色之一，它通過優(yōu)美的語言概括了每一章的內(nèi)容。章首詩的用法可以是靈活多樣的，教師可以根據(jù)具體內(nèi)容安排。例如，可以用在每章或第一節(jié)開始時，作為引入課題的材料；也可以放在章后復(fù)習(xí)時，作為總結(jié)性的材料；還可以先在開始時作為學(xué)生學(xué)習(xí)本章的引導(dǎo)，再在復(fù)習(xí)時作為總結(jié)材料使用。具體的形式可以讓學(xué)生聲情并茂地朗讀，個別學(xué)生不明白的詞句，教師應(yīng)解釋說明。要注意啟發(fā)引導(dǎo)學(xué)生體驗和感悟，不要作為純知識性的總結(jié)。有的教師受傳統(tǒng)教學(xué)的影響，認(rèn)為這些章首詩雖然寫得優(yōu)美，但比較空洞，不如做幾個練習(xí)來得實在。因此，容易忽視章首詩，根本沒有引導(dǎo)學(xué)生看過、讀過，造成教育教學(xué)資源的浪費。據(jù)使用過本教材的教師和學(xué)生反映，章首詩有利于引領(lǐng)學(xué)生對物理學(xué)的向往和熱愛，有利于激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。 本節(jié)課的引入可以采用這樣的方法：先讓學(xué)生朗讀章首詩，然后教師說明物理學(xué)不僅是科學(xué)研究的重要內(nèi)容，揭示了客觀世界的奧秘，而且廣泛存在于我們的周圍，存在于我們的現(xiàn)實生活之中，由此引出課文第一部分：物理學(xué)就在你身邊。 物理學(xué)就在你的身邊 為了說明物理學(xué)就在我們身邊，教材選取了兩個有趣的現(xiàn)象：奇特的海上日出和閃電。如果有條件，最好播放有關(guān)錄像，給學(xué)生真切的感性認(rèn)識，產(chǎn)生視覺和聽覺的驚奇與震撼。如果沒有錄像，也可查找相關(guān)圖片通過多媒體設(shè)備播放。對于沒有多媒體播放設(shè)備的學(xué)校，可以讓觀察過或了解有關(guān)現(xiàn)象的學(xué)生講述，然后閱讀課文。后面的“活動1”和“活動2”是為了幫助學(xué)生認(rèn)識這兩種現(xiàn)象，并進(jìn)一步引導(dǎo)學(xué)生對其進(jìn)行深入思考而設(shè)置的。 活動1最好由學(xué)生自己做，這樣可以使每一位學(xué)生都清晰地看到光從一種介質(zhì)射入另一種介質(zhì)時發(fā)生偏折的現(xiàn)象。可以用市場有售的小玩具激光筆作光源，在平底燒瓶中裝半瓶茶水（或用清水，加幾滴牛奶），使之能顯示出光路，將燃燒著的香插入燒瓶中，使燒瓶中的空氣中產(chǎn)生淡淡的煙，可以清晰地顯示出空氣中的光路。但要注意煙不要太濃，濃煙會擋住光，影響實驗效果。還可以把半圓玻璃磚粘貼在白色的襯底板上，用激光筆作光源，選擇適當(dāng)?shù)慕嵌热肷洌梢栽谝r底白板上看到折射前和折射后的光路。如果沒有條件做學(xué)生實驗，采用演示實驗的話，器材的尺寸要盡量大一些，光源要更亮一些，以提高實驗的可見度。 活動2可以采用演示實驗，利用感應(yīng)起電機(jī)產(chǎn)生高壓，適當(dāng)調(diào)整兩個電極之間的距離，使之放電產(chǎn)生火花，來模擬閃電和雷聲。但實驗時要注意遮擋光線，能設(shè)計個暗室最好，要保證讓學(xué)生看到火花并聽到聲音。本實驗也可采用學(xué)生實驗，讓學(xué)生自己搜集一次性氣體打火機(jī)中的打火裝置（其他能產(chǎn)生電火花的裝置也可以），按壓按鈕時，可以看到輕微的火花，并聽到“啪啪”的聲音，也能模擬閃電和雷聲，幫助學(xué)生形成感性認(rèn)識。只是可見度很小，兩個學(xué)生至少要有一套。 以上這兩個活動的目的都是為了激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣，引導(dǎo)學(xué)生觀察和思考，對其中的原理不必做深入的解釋。但可以向?qū)W生說明，學(xué)過光學(xué)、聲學(xué)的知識后，我們可以解釋這些現(xiàn)象。 “世界物理年”一段內(nèi)容，目的是為了讓學(xué)生認(rèn)識物理學(xué)的重要性，并引出下面的“物理學(xué)推動了社會的發(fā)展、人類的文明”。這里教師簡單介紹一下即可?！笆澜缥锢砟辍钡南嚓P(guān)資料和徽標(biāo)含義參見后面的課程資源。 物理學(xué)推動了社會的發(fā)展 這段課文中，通過物理學(xué)研究成果在實際中的應(yīng)用，展示了物理學(xué)對人類社會發(fā)展所起的重要作用。這段教材沒有知識性的要求，但要讓學(xué)生了解人類社會從簡單機(jī)械的運用，到蒸汽時代、電氣時代乃至高科技新時代的大致發(fā)展過程，認(rèn)識物理學(xué)研究成果所起的重要推動作用。在此基礎(chǔ)上，教師可引導(dǎo)學(xué)生了解科學(xué)研究深化了人類對自然界的認(rèn)識，增強(qiáng)了人類利用和改造自然的信心和能力，改變了人類對自然界的看法和觀點，以使學(xué)生能在更高的層次上認(rèn)識物理學(xué)的作用。 這部分內(nèi)容學(xué)生一般通過其他科目、課外閱讀或電視節(jié)目等渠道獲得過一些信息，教學(xué)中可以充分利用這些基礎(chǔ)，讓學(xué)生閱讀，討論交流自己的認(rèn)識，然后全班交流，教師總結(jié)。 以上介紹的是以學(xué)生討論交流為主的方法，對這部分內(nèi)容的教學(xué)，還可以采用以教師講解為主的方法。采用講解的話，不能變成由教師念課文或念資料，教師應(yīng)充分運用多媒體教學(xué)手段，收集有關(guān)圖片、文字、錄像等素材，這些素材應(yīng)該包括以下內(nèi)容：有關(guān)簡單機(jī)械的應(yīng)用，可以是教材中展示的修建金字塔的圖片，也可以是轆轤、水車或《天工開物》中介紹的一些簡單機(jī)械；能夠代表蒸汽時代的蒸汽機(jī)車、輪船的圖片、錄像等；體現(xiàn)電氣時代的各種設(shè)備和情景，如電動機(jī)、發(fā)電機(jī)、電力機(jī)車、城市夜景等；利用原子能、電子計算機(jī)、互聯(lián)網(wǎng)、空間探測技術(shù)以及我國發(fā)射“神舟”系列載人飛船的錄像資料等?？傊捎弥v解的方法時，要充分考慮信息的呈現(xiàn)方式，充分利用多媒體手段，利用視覺、聽覺及各種信號，呈現(xiàn)豐富的、對學(xué)生來說新鮮的、信號強(qiáng)烈的、能夠激起學(xué)生學(xué)習(xí)愿望和激情的信息，加之教師傾情投入的講解，必能起到良好的效果。 物理學(xué)的召喚 這段內(nèi)容的編寫意圖是解決“怎樣學(xué)好物理學(xué)”這個問題，主要通過介紹幾個具有劃時代意義的物理學(xué)家的突出貢獻(xiàn)，同時結(jié)合這些科學(xué)家的研究方法，向?qū)W生介紹了幾種典型的科學(xué)方法，如觀察和實驗、歸納和數(shù)學(xué)分析、理性思維以及建立物理概念、探究物理規(guī)律等，從而使學(xué)生領(lǐng)悟怎樣學(xué)好物理學(xué)。 從教材編寫意圖上看，教材并不是讓學(xué)生讀幾位科學(xué)家的小故事，而是更側(cè)重讓學(xué)生領(lǐng)悟科學(xué)方法。這些科學(xué)方法既是科學(xué)家研究物理學(xué)的方法，也是學(xué)生學(xué)習(xí)物理學(xué)的方法。雖然學(xué)生普遍喜歡科學(xué)家的故事，利用這些故事可以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。但不能僅僅理解為講故事，這里的功能是利用學(xué)生對科學(xué)家的景仰之情來學(xué)習(xí)物理學(xué)的研究方法，從而使學(xué)生體會學(xué)習(xí)物理學(xué)的方法，學(xué)習(xí)科學(xué)家的精神，引領(lǐng)和激勵學(xué)生學(xué)好物理學(xué)。所以教師還要注意在此基礎(chǔ)上予以提升，引導(dǎo)學(xué)生逐步認(rèn)識和理解科學(xué)家研究問題的方法。這些科學(xué)方法是科學(xué)內(nèi)容的重要組成部分，是科學(xué)研究的精髓所在。教師自己首先要弄清幾位科學(xué)家研究問題的過程和方法，然后進(jìn)行深入淺出地講解，以使學(xué)生初步體會科學(xué)方法的內(nèi)涵。由于學(xué)生沒有物理知識基礎(chǔ)，要防止科學(xué)方法與學(xué)生的知識基礎(chǔ)脫節(jié)。 4．教學(xué)評價 ●課堂測評 1．物理學(xué)就是研究光、熱、聲、電等各種物理現(xiàn)象的 和物質(zhì) 的一門科學(xué)。 2．物理學(xué)推動了社會的發(fā)展和人類文明的進(jìn)程，請談?wù)勀愕恼J(rèn)識和理解。 3．請通過互聯(lián)網(wǎng)查找有關(guān)我國航天技術(shù)發(fā)展的資料，列舉我國航天技術(shù)的重大成果。 4．簡述伽利略、牛頓、愛因斯坦的貢獻(xiàn)和科學(xué)研究的主要方法。 5．你還知道哪些物理學(xué)家？你知道他們的重要貢獻(xiàn)嗎？ [參考答案] 1．規(guī)律 結(jié)構(gòu) 2．參見課文 3．略 4．伽利略通過觀察和實驗，發(fā)現(xiàn)了擺的等時性等一些重要的物理規(guī)律，可以說是近代物理學(xué)的創(chuàng)立者。牛頓運用歸納和數(shù)學(xué)分析的方法，建立科學(xué)的物理概念，總結(jié)出物體運動的定律，構(gòu)建了經(jīng)典力學(xué)的體系。愛因斯坦是理性思維的代表，他運用超人的想像力，建立了相對論，使人們對時空觀有了全新的認(rèn)識。 5．略 1.2 測量長度和時間 1．教學(xué)目標(biāo) l 知識與技能 ⑴了解國際單位制中長度和時間的基本單位，會進(jìn)行有關(guān)單位的換算。 ⑵會觀察刻度尺的零刻度線、測量范圍和分度值，明確分度值的含義；會使用刻度尺測量物體的長度，知道記錄測量結(jié)果時，既要記錄準(zhǔn)確值，又要記錄估計值，還要注明單位。會粗略估測常見物體的長度。 ⑶會根據(jù)日常經(jīng)驗或自然現(xiàn)象粗略估測時間，會使用常見的工具測量時間。 ⑷了解什么是誤差，知道采用多次測量求平均值的方法可以減小誤差。 l 過程與方法 ⑸領(lǐng)會測量的實質(zhì)是定量比較，知道要測量一個物理量，首先要確定一個標(biāo)準(zhǔn)量作為單位。 ⑹經(jīng)歷使用刻度尺和計時工具進(jìn)行測量的過程。 ⑺練習(xí)用列表和直方圖兩種方法處理數(shù)據(jù)。 l 情感態(tài)度與價值觀 ⑻通過對周圍生活中長度和時間的測量，培養(yǎng)嚴(yán)謹(jǐn)求實的科學(xué)態(tài)度。 2．教材說明 本節(jié)課主要介紹測量的概念，國際單位制中長度和時間的基本單位，處理數(shù)據(jù)的方法——列表法和直方圖，并通過操作活動，練習(xí)測量長度和時間。長度和時間的測量是生活中最常見的測量，也是物理學(xué)研究和學(xué)習(xí)中最重要的測量。學(xué)習(xí)長度和時間的測量，是學(xué)習(xí)其他物理量測量的基礎(chǔ)。 本節(jié)課與傳統(tǒng)教材的內(nèi)容基本一致，但更突出了科學(xué)方法。課文開頭就提出了“測量就是一種定量比較”，并且利用方框的形式進(jìn)行了解釋和說明。在介紹長度和時間的測量時，都是按照先確定單位作為比較的標(biāo)準(zhǔn)，然后介紹單位的換算關(guān)系，再介紹常見的測量工具，最后通過活動練習(xí)使用刻度尺和計時工具。這符合物理學(xué)中對物理量進(jìn)行定量測量的過程：先根據(jù)要測量的物理量的實際情況確定合適的標(biāo)準(zhǔn)量，作為比較的依據(jù)，然后根據(jù)這個標(biāo)準(zhǔn)制造（或選擇）測量工具，再用測量工具進(jìn)行測量。這個程序不僅適用于長度和時間的測量，而且適用于其他物理量的測量。認(rèn)識到這些，對學(xué)生學(xué)習(xí)其他物理量單位的確定、測量工具的原理、制作和使用，都有重要的意義。另外，在長度測量中，還簡單介紹了測量的誤差和利用直方圖分析數(shù)據(jù)的方法。有關(guān)長度和時間測量的內(nèi)容，學(xué)生在日常生活中雖然可能遇到過，但生活中的測量常常比較粗略，不夠規(guī)范，而教材中則是訓(xùn)練學(xué)生規(guī)范地進(jìn)行測量的操作技能，培養(yǎng)嚴(yán)謹(jǐn)求實的科學(xué)態(tài)度。 本節(jié)課的重點是長度和時間的單位和測量。難點在于理解測量是一種以一定的標(biāo)準(zhǔn)量（單位）為依據(jù)的定量比較，這樣從理性的角度來認(rèn)識單位，對學(xué)生來說是有難度的，因為在學(xué)生的前概念中，他們從小學(xué)就知道長度和時間的單位，而那時的單位都是硬性規(guī)定的，學(xué)生以為是理所當(dāng)然的，沒什么道理可講。如何觀察和使用刻度尺，由于教材更多強(qiáng)調(diào)了測量的規(guī)范，與學(xué)生的日常生活經(jīng)驗不完全一致，也會形成學(xué)習(xí)的難點。 3．教學(xué)建議 本節(jié)課可以采用開門見山的直接引入方法。如教師提出問題：生活中常見長度和時間的測量，你在哪些地方見到長度和時間的測量？請舉例說明。通過學(xué)生描述生活中長度和時間的測量，教師可以了解學(xué)生對生活現(xiàn)象的觀察水平和能力，也引導(dǎo)學(xué)生對生活現(xiàn)象的關(guān)注，使學(xué)生感受到物理就在我們身邊。然后教師說明，物理學(xué)是以實驗為基礎(chǔ)的科學(xué)，在研究和學(xué)習(xí)物理的過程中，常常需要進(jìn)行測量，長度和時間的測量是物理學(xué)中最基本的測量，由此引出下面測量長度的話題。 測量長度 對于長度測量需要首先確定比較的標(biāo)準(zhǔn)——單位，教師可以采用直接的引入方法。即直接提出問題：要想測量一個物體的長度，你認(rèn)為最關(guān)鍵的條件是什么？學(xué)生可能回答刻度尺，這時教師可以展示沒有刻度的直尺，引導(dǎo)學(xué)生體會，刻度尺測長度實質(zhì)上是靠上面的刻度，也就是說，刻度尺上的刻度就是測量的標(biāo)準(zhǔn)。測量最關(guān)鍵的是先要確定一個作為比較依據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)量，也就是單位。然后按照這個標(biāo)準(zhǔn)制造出測量工具，就可以進(jìn)行測量了。 關(guān)于長度的單位，還可以通過創(chuàng)設(shè)情景來引入。如讓學(xué)生“以手代尺”，量度講桌的長度有幾“拃”，由此發(fā)現(xiàn)問題：由于每個人“一拃”的長度不同，造成測量結(jié)果不一樣。還可利用下面的小故事引入（最好能制作成幽默夸張的動畫，用多媒體播放，既能激發(fā)學(xué)生興趣，又形象生動，寓教于樂）：在很久以前，英國人買賣布匹是以腰圍來計量的。有一天，一個買布人和一個賣布人爭吵起來了。原來，買布人是個胖子，他根據(jù)自己的腰圍量出的腰圍數(shù)少，想少付錢。可賣布人不干了，他是個瘦子，根據(jù)自己的腰圍量出的腰圍數(shù)多，想多收錢。于是發(fā)生了矛盾，兩人爭執(zhí)不下，告到了皇帝那兒，二人各陳己見，皇帝也覺得各有道理，問題出在什么地方呢？他仔細(xì)觀察了二人的腰圍，發(fā)現(xiàn)了其中的奧妙——兩人的腰圍不一樣長，怎么辦呢？至此，再向?qū)W生提出：如果你是這位皇帝，如何解決這個問題呢？讓學(xué)生認(rèn)識到在定量比較時，確定標(biāo)準(zhǔn)的重要意義，理解單位的內(nèi)涵。 對于長度單位的演變和統(tǒng)一，教師可以簡要介紹一下，讓學(xué)生理解單位其實是一種規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)，并不是一種天然存在的東西，是為了定量比較物體的長度而人為引入的。由于學(xué)生早期學(xué)習(xí)單位時常常是硬性給出的，因此學(xué)生容易認(rèn)為單位是本來就有的東西。統(tǒng)一單位制是相互交流的需要，是一種國際化的趨勢。這里的教學(xué)最好把人類建立、演變和統(tǒng)一單位制的認(rèn)識過程展示給學(xué)生，這也是過程與方法教學(xué)目標(biāo)的一部分。 對于單位換算的教學(xué)，一般老師們會認(rèn)為學(xué)生在數(shù)學(xué)課中已經(jīng)學(xué)過，容易忽視，但是從教學(xué)的實際情況看，學(xué)生對單位換算和科學(xué)記數(shù)法不夠熟練，可以通過補(bǔ)充適當(dāng)練習(xí)題的方法予以強(qiáng)化。表示各個長度單位的字母符號比較多，容易記混，目前學(xué)生英語基礎(chǔ)一般都較好，可引導(dǎo)學(xué)生充分聯(lián)系，通過學(xué)科之間的溝通加強(qiáng)記憶。 活動1的教學(xué)可以讓學(xué)生搜集自帶生活中常用的刻度尺，觀察它們的零刻度線、測量范圍和分度值。并讓學(xué)生自己思考分度值的含義，想想為什么使用前要觀察刻度尺的零刻度線、測量范圍、分度值。對于游標(biāo)卡尺和螺旋測微器，只需要讓學(xué)生了解它們是更精密的測量長度的儀器，具體使用方法將在高中階段學(xué)習(xí)。 活動2的教學(xué)要注意引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會正確規(guī)范的測量過程和操作方法，這里有些要求是平常生活中測量時忽略的，如視線要與刻度尺垂直，尤其是讀數(shù)時要在分度值下一位進(jìn)行估讀，而且只能估讀一位，是許多學(xué)生容易出錯的地方，要讓學(xué)生明確如何做，并且多做一些測量和讀數(shù)的練習(xí)。這里可以采用不同分度值的刻度尺（如1cm和1mm）測量同一物體的長度，讓學(xué)生練習(xí)估讀方法，并使學(xué)生認(rèn)識到刻度尺的分度值越小，測量的結(jié)果就越精確。記錄測量結(jié)果時漏掉單位，也是初學(xué)物理容易出現(xiàn)的錯誤。這些問題既要注意在開始時給學(xué)生正確的引導(dǎo)和強(qiáng)化，也要根據(jù)學(xué)生實際，不要急于求成，要循序漸進(jìn)，逐漸矯正學(xué)生那些來自生活經(jīng)驗但不夠規(guī)范的做法。 活動2中各空格填寫內(nèi)容參考：A.⑴被測物體的左端；與被測物體平行；如果零刻度線磨損或模糊不清，可以從其他刻度線量起，再減去所對刻度值；⑵正對（即與尺面垂直）。B.數(shù)據(jù)從略。記錄測量數(shù)據(jù)時，學(xué)生容易漏寫單位，教師應(yīng)根據(jù)學(xué)生填寫情況予以強(qiáng)調(diào)。另外，教師應(yīng)明確，本表格刻度尺分度值豎欄內(nèi)應(yīng)既有數(shù)值，又有單位，如1mm或0.1cm；記錄單位豎欄內(nèi)，只寫單位；長度和寬度豎欄內(nèi)只寫數(shù)值，不寫單位，因為單位已在前面列出。 活動1和活動2是本節(jié)教學(xué)的重點，其中觀察刻度尺的零刻度線、測量范圍和分度值，放置刻度尺，讀數(shù)和記錄測量結(jié)果等，也是以后學(xué)習(xí)各種測量儀器觀察和使用方法的基礎(chǔ)。建議教學(xué)中要組織學(xué)生多觀察、多測量、多記錄、多交流，這樣既可使教師從中發(fā)現(xiàn)學(xué)生容易出現(xiàn)的問題，更能讓學(xué)生發(fā)現(xiàn)并意識到自己容易出現(xiàn)的錯誤，有助于有效地避免錯誤的發(fā)生。另外，在與全班學(xué)生交流怎樣觀察刻度尺、判斷刻度尺的放置方法、讀數(shù)、記錄測量結(jié)果時，要盡量利用多媒體技術(shù)，如投影圖片或?qū)嵨锿队皟x，以提高可見度。如果不具備多媒體條件，教師自己把有關(guān)圖形畫在較大的紙板上，也可達(dá)到很好的效果。多利用圖形、圖像，增加直觀性，是提高這部分教學(xué)效果的重要途徑。 有關(guān)誤差的內(nèi)容，其編寫目的是讓學(xué)生了解測量存在誤差，知道利用多次測量可以減小誤差。對于給出多次測量結(jié)果進(jìn)行求平均值的運算不必作過高和過多要求。課本上給出的題目的平均值為12.30cm。 活動3的內(nèi)容學(xué)生在數(shù)學(xué)課中一般都學(xué)過（教師可事先向數(shù)學(xué)老師了解具體情況）。如果沒有學(xué)過，可以處理的細(xì)一些，讓學(xué)生觀察、分析直方圖，填寫右邊的空格，然后相互交流。如果學(xué)過，可以直接作為練習(xí)，讓學(xué)生填空，再交流確認(rèn)就可以了?？崭竦拇鸢笧椋孩?59，170；⑵67％。需要補(bǔ)充說明的是，教師在教學(xué)中應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識到，直方圖作為一種數(shù)據(jù)處理方式，具有形象直觀的優(yōu)點。 測量時間 教材中對時間測量的處理思路與長度測量基本一致，但簡單得多。教師可以按照“單位的規(guī)定（單位的換算）——儀器的選擇——使用儀器進(jìn)行測量”的過程進(jìn)行教學(xué)。目前學(xué)生生活中見到的計時工具較多，各種電子表、電子日歷、手機(jī)等都有計時功能，可充分利用，讓學(xué)生搜集拿到課堂中來用。跑表學(xué)生比較陌生，可從物理實驗室或體育器材室借一些，讓學(xué)生多練習(xí)一下。 活動4讓學(xué)生測量自己脈搏跳動的時間，測量對象就是學(xué)生自己，容易引起學(xué)生興趣，可以使學(xué)生對時間形成更準(zhǔn)確的感性認(rèn)識，同時要引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注健康的意識。 4．教學(xué)評價 ●課堂測評 1．籃球運動員姚明的身高約為2.27______，某同學(xué)的身高為165_______，姚明比這位同學(xué)高出了________cm。 2．納米技術(shù)是以0.1nm~100nm這樣的尺度為研究對象的前沿科學(xué)，目前我國在對納 米技術(shù)的研究與應(yīng)用方面已經(jīng)躋身世界前列。1.76109nm可能是（ ） A．一個人的身高 B．物理課本的長度 C．一座山的高度 D．一個籃球場的長度 3．下列物品的尺度，最接近15cm的是（ ） A．橡皮的寬度 B．課桌的高度 C．文具盒的厚度 D．圓珠筆的長度 4．下列過程中，經(jīng)歷時間差不多為1s的是（ ） A.人的眼睛眨一下的時間 B.人呼吸一次的時間 C.人打一次哈欠的時間 D.人的心臟跳動一次的時間 5．使用刻度尺前，應(yīng)先觀察刻度尺的__________、___________和___________。測量結(jié)果既要有__________，又要有____________，還要有___________。 6．李明同學(xué)用刻度尺測量一塊木板的長度，如圖1.2-1所示。 圖1.2-1 （1）該刻度尺的分度值是_________。 （2）木板的起點對準(zhǔn)________，終點對準(zhǔn)________，木板的長度應(yīng)為_______。 【參考答案】 1．m cm 62 2．A 3．D 4．D 5．零刻度線 測量范圍 分度值 準(zhǔn)確值 估計值 單位 6．⑴1mm ⑵10.00cm 14.30cm 4.30cm ●“自我評價與作業(yè)”指導(dǎo) 1．看起來左邊中心的圓小一些，右邊中心的圓大一些。用刻度尺測量會發(fā)現(xiàn)，兩個一樣大。這是一種視錯覺現(xiàn)象。這是由于與周圍環(huán)境的對比而造成的，左邊周圍的圓大，顯得中心圓小一些，右邊周圍圓小，顯得中心圓大一些。類似的視錯覺圖形還有許多，教師可以再搜集一些，讓學(xué)生觀察判斷。教師要告訴學(xué)生，單憑感覺來判斷，常常是不準(zhǔn)確的，有時甚至是錯誤的，因此，利用測量儀器進(jìn)行科學(xué)的測量，不管是對于科學(xué)研究，還是對于日常生活，都是非常重要的。 2．10，102，103，104；10-2，10-5；10-7，10-9；150，9000；2，。 3．⑴m；⑵cm；⑶mm。 4．11 5．根據(jù)個人情況選擇可能有所不同，四個選項都有可能。 6．⑴提高操作技能，減少撳按按鈕時產(chǎn)生的誤差；⑵看到發(fā)令槍產(chǎn)生的白煙即開始計時，不要等聽到聲音再計時。（如果學(xué)生提出其他方案，只要有道理，符合實際，都是可以的） 1.3 長度和時間測量的應(yīng)用 1．教學(xué)目標(biāo) l 知識與技能 ⑴會用累積法測算一張紙的厚度，會用以直代曲法、滾輪法測算曲線的長度。 ⑵會用量筒或量杯測液體和固體的體積。 ⑶了解自己身上的“尺”和“表”，練習(xí)用這些“尺”和“表”進(jìn)行測量，提高估測能力。 l 過程與方法 ⑷通過思考、交流等活動，經(jīng)歷設(shè)計實驗方案的過程，領(lǐng)會其中的測量技巧和轉(zhuǎn)換的思想方法。 l 情感態(tài)度與價值觀 ⑸通過了解和利用自己身上的“尺”和“表”，感受物理就在我們身邊、就在我們身上，發(fā)展學(xué)生對自我以及周圍生活的關(guān)注，提高對物理課的興趣。 2．教材說明 本節(jié)課是上節(jié)課的延伸，主要設(shè)置了一系列長度和時間的測量活動，包括用分度值為毫米的刻度尺測算一張紙的厚度、曲線的長度，用量筒測液體和固體的體積，利用自己身上的“尺”和“表”粗略估測長度和時間。本節(jié)課既是對上節(jié)課如何觀察和使用測量工具的進(jìn)一步練習(xí)和鞏固，又是訓(xùn)練學(xué)生靈活運用測量工具，學(xué)會設(shè)計實驗方案的極好素材。 本節(jié)課的重點是練習(xí)使用刻度尺測量一張紙的厚度和曲線的長度，領(lǐng)會累積法和以直代曲等測量的技巧和轉(zhuǎn)換的思想方法；使用量筒測量液體和固體的體積，后面的物理實驗中也會經(jīng)常用到，而且對于上節(jié)課學(xué)習(xí)的觀察和使用測量工具，進(jìn)行規(guī)范讀數(shù)，也有鞏固作用。 本節(jié)課的難點是利用自己身上的“尺”和“表”粗略估測長度和時間。許多學(xué)生往往不能較準(zhǔn)確的判斷自己身上某些長度，沒有利用身上的“尺”和“表”的習(xí)慣，這會形成學(xué)習(xí)中的難點。 3．教學(xué)建議 可以采用先復(fù)習(xí)回顧，再提出問題的方法引入課題。先讓學(xué)生默想回顧上節(jié)課學(xué)過的內(nèi)容，主要是怎樣正確使用刻度尺測量長度。也可采用學(xué)生互相提問交流的方法回顧復(fù)習(xí)。然后教師提出課文開頭的問題：是否能用毫米刻度尺，測量課本中一張紙的厚度和曲線的長度呢？ 如果學(xué)生已經(jīng)能夠熟練使用刻度尺，也可由教師簡要概述上節(jié)課的內(nèi)容，然后直接提出問題，引入課題。如：上節(jié)課我們學(xué)習(xí)了怎樣使用刻度尺測量長度和使用計時工具測量時間，今天我們繼續(xù)討論幾個實際的測量問題。同學(xué)們自己能否使用毫米刻度尺，測量課本中一張紙的厚度或曲線的長度呢？ 活動1 活動1的內(nèi)容屬于長度測量的特殊方法，主要意圖是進(jìn)一步練習(xí)使用刻度尺測量長度，鍛煉學(xué)生思維的靈活性，提高解決實際問題的能力。其中A、B兩個活動思考和操作的難度都不大，建議提出問題后讓學(xué)生自己思考，也可參考課本內(nèi)容，通過小組討論、操作，最后全班交流測量的方法和測得的結(jié)果。 對于活動A，要注意提醒學(xué)生用測得的厚度除以紙的張數(shù)，而不是頁數(shù)。一張是兩頁，可這個簡單的常識，卻有許多學(xué)生忽略。課本要求學(xué)生擬定測量的方案和步驟，因為是初次遇到這類問題，要引導(dǎo)學(xué)生理清思路，語言表述要清晰準(zhǔn)確，容易明白。描述中要介紹清楚實驗過程，使用什么儀器，測量什么物理量，測得的物理量的數(shù)值和單位，以及怎樣計算求得最后結(jié)果。下面舉例僅供參考： ⑴用刻度尺測量課本（不包括封面）的厚度為 mm； ⑵查出課本中紙的張數(shù)為 張； ⑶用總厚度除以紙的張數(shù)，求得課本中一張紙的厚度為 mm。 對于活動B，不必局限于課本上的方法，可以讓學(xué)生敞開思路，多想辦法。只要學(xué)生想的辦法有道理，就應(yīng)予以肯定和表揚。因為這類活動的目的不在于結(jié)果，而在于思考過程中對學(xué)生思維能力的培養(yǎng)。除了課本上介紹的“以直代曲法”和“滾輪法”外，還可引導(dǎo)學(xué)生采用細(xì)棉線粘少量膠水，貼合在待測曲線上，在兩端作好記號，將棉線拉直，就很容易測得曲線的長度。描述活動B的測量步驟和方法時，可仿照活動A中的要求，這里不再重復(fù)。 如果學(xué)生理解水平較高，教師可對活動B適度擴(kuò)展，讓學(xué)生討論分析哪種測量方法的誤差更小，為什么？但教師要注意，這樣做的目的是拓寬思路，引導(dǎo)學(xué)生作更深入的思考，激發(fā)學(xué)生深層次的學(xué)習(xí)興趣，而不是單純進(jìn)行誤差分析研究。課堂形式上，可以盡量讓學(xué)生闡釋他們的認(rèn)識和觀點，教師只在必要時予以簡單總結(jié)和評價即可。 活動2 測不規(guī)則形狀物體的體積 活動2中的量筒和量杯是中學(xué)物理實驗常用的儀器，教材安排在這里，既是對刻度尺使用方法的遷移和擴(kuò)展，也是為后面使用量筒和量杯做準(zhǔn)備。量筒和量杯的使用沒有難度，可以采用對照儀器閱讀自學(xué)的方法進(jìn)行教學(xué)。但玻璃儀器易碎，教師要提醒學(xué)生注意保護(hù)，使學(xué)生養(yǎng)成愛護(hù)儀器的良好習(xí)慣。如不要碰倒，以免摔碎；測鐵塊或石塊的體積時，要用細(xì)線拴好，不要直接放入，防止打破量筒或量杯。 活動2各問題參考答案為：⑴0～100mL，1 mL，60～500mL，20 mL。⑵量筒的刻度上下均勻，而量杯的刻度上密下疏。因為，量筒粗細(xì)是均勻的，量杯上粗下細(xì)。⑶將待測液體倒入量筒或量杯中，觀察液面到達(dá)的刻度，即為液體的體積。讀數(shù)時視線要與液面平齊。⑷在小瓶內(nèi)裝滿水，將水全部倒入量筒或量杯中，讀出液面到達(dá)的刻度，即為小瓶的容積。或先在量筒或量杯內(nèi)倒入適量的水（盡可能多一些，但不能超過量程），讀出水的體積；然后把量筒或量杯內(nèi)的水倒?jié)M小瓶，再讀出量筒中剩余水的體積，二者之差即為小瓶的容積。⑸取一個能把待測鐵塊放入的容器，先裝入適量的水，將鐵塊浸沒在水中，標(biāo)記水面到達(dá)的位置，取出鐵塊，再記下水面到達(dá)的位置。然后用量筒量取一定體積的水，記錄水的體積，倒入容器內(nèi)，直到水面達(dá)到較高標(biāo)記處，計算倒入水的總體積，即為待測鐵塊的體積。當(dāng)然，也可采用測量鐵塊溢出水的體積的方法，不再細(xì)述。 活動3 你身上的“尺”和“表” 活動3的意圖是讓學(xué)生了解自己身體上的長度和時間，對生活中的長度和時間形成感性認(rèn)識，提高估測能力。教學(xué)中可以采用教師提出問題后，由學(xué)生自學(xué)、討論，互相交流的方法。考慮到學(xué)生初學(xué)，估計的準(zhǔn)確程度不高，不必要求過高，但教師應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生參與、體驗估測的過程，從中感受身體上的一些長度和時間，形成較準(zhǔn)確的感性認(rèn)識，逐步提高學(xué)生的估測能力。 4．教學(xué)評價 ●課堂測評 1．記下你自己的“尺”和“表”： 尺 身高 一步 一拃 一腳 長度l/cm 所用時間t/min 1 脈搏跳動次數(shù) 20 60 正常呼吸次數(shù) 2．要測量圖1.3-1所示的一根曲線段MN的長度，你認(rèn)為可取的方法是（ ） M N 圖1-2 A．用平直的刻度尺在曲線上從起點到終點慢慢移動，直接讀出數(shù)值 B．用一條細(xì)絲線與曲線完全重合，在絲線上標(biāo)出曲線的起點和終點，把絲線拉直后用刻度尺測出這兩點間的距離，即是曲線的長度 C．用橡皮筋代替細(xì)絲線，測量過程同B D．用三角板量出MN間的距離 3．請你用一把量程為30cm的刻度尺測出一層教學(xué)樓的高度，寫出你的辦法。 4．給你一枚2006年版一角的硬幣，你能想出多少種測硬幣直徑的方法？把所用的器材、步驟寫出來。 【參考答案】 1．略 2．B 3．測出一級臺階的高h(yuǎn)，數(shù)出一層教學(xué)樓的臺階級數(shù)n，則一層教學(xué)樓的高度為H=nh。 4．提示：可采用直接測量直徑法，如用兩個直角三角板夾住硬幣，讀出兩個三角板在刻度尺上所對刻度值，其差值即為硬幣的直徑。也可采用測周長計算直徑的方法，如將硬幣在刻度尺上滾一圈，測周長，算直徑；或用棉線在硬幣邊緣上繞一圈，在重疊處做好記號，將棉線拉直，測出兩個記號間的距離，即為周長，再算出直徑。 ●“自我評價與作業(yè)”指導(dǎo) 1．提示：粘濕棉線重合法，以直代曲法，滾輪法。 2．2（用緊密排繞25圈的線圈長度5cm除以25可得每圈的寬度，即為細(xì)銅絲的直徑） 3．取一段細(xì)棉線，用膠水粘濕，小心地將棉線貼在地圖上，使棉線與南京至上海的鐵路線重合；用筆在棉線上南京和上海處畫出記號；將棉線取下，拉直，測量棉線的長度，再乘以地圖上標(biāo)示的比例尺，即可得到上海到南京的距離。約為300km。 1.4 嘗試科學(xué)探究 1．教學(xué)目標(biāo) l 知識與技能 ⑴了解科學(xué)探究的一般過程和步驟。 ⑵練習(xí)熟練準(zhǔn)確地測量長度、時間和組裝簡單器材，提高操作技能。 l 過程與方法 ⑶經(jīng)歷探究擺的奧秘的過程，讓學(xué)生初步體驗科學(xué)猜想與假設(shè)、簡化研究對象、控制變量等方法在科學(xué)探究中的作用和意義。 l 情感態(tài)度與價值觀 ⑷通過親身參與科學(xué)探究活動，體驗科學(xué)探究的樂趣。能實事求是地記錄實驗數(shù)據(jù)，并根據(jù)實驗數(shù)據(jù)提出自己的見解，有與他人合作和交流的意識和愿望。 ⑸能把擺的問題與生活中的鐘表（擺鐘）聯(lián)系起來，逐步養(yǎng)成理論聯(lián)系實際的學(xué)習(xí)習(xí)慣。 2．教材說明 本節(jié)課全面展示了科學(xué)探究的基本過程和七個要素，是為了讓學(xué)生初步感受和體驗科學(xué)探究的過程和方法而設(shè)計的。在課文第一章單列一節(jié)，專門介紹科學(xué)探究，有助于學(xué)生認(rèn)識科學(xué)探究的過程，領(lǐng)會科學(xué)探究在物理學(xué)研究中和物理課學(xué)習(xí)中的意義，對后面學(xué)習(xí)科學(xué)探究具有引領(lǐng)和鋪墊作用。 本節(jié)課在選材方面，考慮到便于選材和學(xué)生易于接受，選擇了鐘擺為研究對象，然后抽象化為單擺進(jìn)行研究。這里的探究只需要前面一節(jié)剛剛學(xué)過的長度和時間測量，這樣學(xué)生的主要精力就集中在對問題探究的過程和方法上面。課文按照科學(xué)探究的一般程序展開，盡管有些科學(xué)探究不一定嚴(yán)格遵循這個順序，在初中物理中涉及的科學(xué)探究也不一定全面突出這些要素，但為了給學(xué)生一個全景式的科學(xué)探究圖景，教材按照提出問題——猜想與假設(shè)——制定計劃與設(shè)計實驗——進(jìn)行實驗與搜集證據(jù)——分析與論證——評估的程序全面展示了科學(xué)探究的要素。但這樣設(shè)計的意圖，既不是讓學(xué)生照方抓藥，比著程序“執(zhí)行”科學(xué)探究；更不是實行大撒把放羊式的盲目探究。這樣要么造成對科學(xué)探究機(jī)械的公式化記憶，要么造成探究目標(biāo)彌散、程序殘缺，不能真正認(rèn)識科學(xué)探究的過程和方法。這些都與課程標(biāo)準(zhǔn)中提出的課程目標(biāo)相違背。教材的意圖是以學(xué)生感興趣的實驗為載體，通過親自參與、思考、討論、交流，讓學(xué)生感受探究過程，體驗探究的要素，領(lǐng)悟探究方法。 本節(jié)課的重點是通過實驗和體驗來學(xué)習(xí)科學(xué)探究，了解科學(xué)探究的一般過程和要素。通過探究擺的奧秘，初步體驗科學(xué)猜想與假設(shè)、簡化研究對象、控制變量等科學(xué)方法。由于學(xué)生初次接觸科學(xué)探究，學(xué)生的生活經(jīng)驗普遍比較缺乏，感性認(rèn)識浮淺，還沒有養(yǎng)成觀察和思考的習(xí)慣，教材對此的要求又比較全面，所以以上內(nèi)容既是重點，也是難點。 3．教學(xué)建議 本節(jié)課可以通過故事或利用實物創(chuàng)設(shè)情景來引入。如果條件許可，最好準(zhǔn)備一個大擺鐘（有些辦公室陳列的那種），沒有大的，原來家庭用的小一些的擺鐘也可。如果實在沒有擺鐘實物，最好查找有關(guān)圖片或攝錄擺鐘（包括細(xì)部結(jié)構(gòu)，尤其是擺桿、擺錘、調(diào)節(jié)螺母），利用多媒體設(shè)備播放；或者找大一些的掛圖展示給學(xué)生。總之，要想辦法使學(xué)生感受和認(rèn)識擺鐘的擺以及擺動過程。因為現(xiàn)在擺鐘已經(jīng)很少，這樣做的目的是讓學(xué)生認(rèn)識擺鐘及其構(gòu)造，為科學(xué)探究提供感性材料。 探究擺的奧秘 ●提出問題 在學(xué)生認(rèn)識擺鐘的基礎(chǔ)上，教師可引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識鐘表工作的道理：利用擺的擺動帶動齒輪轉(zhuǎn)動，齒輪轉(zhuǎn)動帶動指針轉(zhuǎn)動，從而指示時間的變化。擺動越快，齒輪轉(zhuǎn)動就快，指針運動就快。就是說，擺鐘是靠鐘擺擺動的快慢來計時的。那么鐘擺擺動的快慢跟什么因素有關(guān)呢？ ●猜想與假設(shè) 在提出鐘擺擺動的快慢跟什么因素有關(guān)這個問題后，為了引導(dǎo)學(xué)生猜想，可以采用演示實驗建立情景。教師可以自制幾個快慢不同的擺，掛在一個大的支架上。這些擺有的長、有的短、有的重、有的輕、有的擺幅大、有的擺幅小。使它們擺動起來，讓學(xué)生觀察，比較其快慢。然后組織學(xué)生進(jìn)行小組討論交流，提出猜想與假設(shè)。小組討論后，教師組織全體同學(xué)交流總結(jié)，在交流總結(jié)時，要引導(dǎo)學(xué)生說清猜想的依據(jù)和自己的想法，讓學(xué)生知道猜想是一種科學(xué)方法，不是胡猜亂想，猜想要以自己的經(jīng)驗和知識為基礎(chǔ)，是一種對問題的試探性解釋。猜想還應(yīng)該是可檢驗的，這樣的猜想對于科學(xué)探究才是有價值的。 學(xué)生猜想和交流的過程，教師應(yīng)充分放開，打開學(xué)生的大腦和嘴巴，讓學(xué)生把最真實的想法充分展示在同學(xué)和老師的面前。在全體交流的過程中，教師要注意對學(xué)生的猜想進(jìn)行評價。學(xué)生猜想有道理、有創(chuàng)意的，要予以鼓勵，但是不要濫用鼓勵評價，對于那些更多含有想象成分的猜想，要注意區(qū)別對待，引導(dǎo)他們猜想要有依據(jù)、有思考。最后，教師應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生猜想到擺錘的輕重、擺角的大小和擺的長短這幾個因素上。 ●制定計劃與設(shè)計實驗 提出一個猜想，就希望得到驗證。而物理學(xué)中最常用的辦法就是通過實驗來檢驗猜想是否正確。在前面猜想的基礎(chǔ)上，教師可以提出：為了驗證同學(xué)們的猜想是否正確，你認(rèn)為應(yīng)該設(shè)計怎樣的實驗？需要哪些器材？你認(rèn)為實驗中應(yīng)該考慮到哪些問題？這些問題最好能通過多媒體投影展示出來，以幫助學(xué)生明確要做的工作。 教師提出問題后，可以先分小組討論交流，然后總結(jié)。總結(jié)時，教師應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生明確：⑴用細(xì)線和小球代替鐘擺，是一種很好的簡化方法。這種簡化方法可以簡化研究對象，突出主要因素，突出要研究的問題，是物理學(xué)研究中最常用的方法之一。⑵用控制變量法研究影響小球擺動快慢的因素。課文中沒有明確提出“控制變量法”這個詞，教師可以根據(jù)實際情況確定是否明確提出這個詞。但是教學(xué)中必須讓學(xué)生明白這種研究方法的含義，不然學(xué)生就弄不懂后面的實驗，這是本節(jié)課的核心部分。所謂控制變量法，就是在研究受多變量影響的問題時，常常使變量中的一個發(fā)生變化，而控制其他變量保持不變，看要研究的目標(biāo)是否發(fā)生變化。如果隨之而變，則說明與之有關(guān)；如果不變，則說明與之無關(guān)。這樣對每個變量進(jìn)行控制研究，即可得到與各個變量是否有關(guān)的全面結(jié)論。 上面的教學(xué)過程也可采用這樣的方式進(jìn)行：不讓學(xué)生自己設(shè)計，而是讓學(xué)生看書，分析、領(lǐng)悟書上的設(shè)計。教師可以提出這樣的思考題：你能看明白課本圖1－35、1－36所示的實驗嗎？你能說說每個實驗的目的是什么，為什么要這樣設(shè)計嗎？讓學(xué)生通過討論交流，結(jié)合教師組織全體同學(xué)交流，弄明白簡化法和控制變量法。這種方法與上面的方法目的是一致的，只是把自己設(shè)計為主變成以學(xué)習(xí)交流為主，把以“想”為主轉(zhuǎn)變成以“悟”為主。 ●進(jìn)行實驗與收集證據(jù) 學(xué)生明白了實驗的計劃和設(shè)計方案后，怎樣做實驗就順理成章了。這里需要引導(dǎo)學(xué)生看明白記錄數(shù)據(jù)的表格，弄明白每個表格要研究的是什么問題，各個欄目的含義是什么，需要測量記錄哪些數(shù)據(jù)，為什么要測量擺動10次、20次的時間，等等?？梢韵茸寣W(xué)生討論分析，然后師生一起交流，以使學(xué)生明確這些具體問題。這些問題看似細(xì)小，其實都是學(xué)生在實驗過程中會遇到的，只有真正明白了這些，才能做到理解實驗的過程、方法。因為是初次遇到這類表格，應(yīng)讓學(xué)生認(rèn)識地準(zhǔn)確、細(xì)致。 ●分析與論證 分析與論證這段內(nèi)容的教學(xué)，教師可以先提出問題：分析實驗測得的數(shù)據(jù)，你能得出什么結(jié)論？由學(xué)生分組討論完成。在組織學(xué)生匯報交流時，教師要注意引導(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。比較時仍然要滲透控制變量的思想方法，讓學(xué)生意識到數(shù)據(jù)只是一些材料，只有經(jīng)過分析，才能找出其中蘊(yùn)含的規(guī)律。 ●評估 許多學(xué)生以為，只要得到結(jié)論，探究就結(jié)束了。其實，對探究過程進(jìn)行評估是非常必要的。評估是對探究過程的反思，實驗方案有無需要進(jìn)一步改進(jìn)的地方，在學(xué)生經(jīng)歷了實驗的全部過程后，常常會發(fā)現(xiàn)實驗設(shè)計中的精華和存在的問題；實驗數(shù)據(jù)測量的是否準(zhǔn)確，怎樣做能夠使誤差更?。粚嶒灥慕Y(jié)論與生活經(jīng)驗和事實是否符合；哪些實驗前沒有考慮到的因素可能對實驗產(chǎn)生了影響；實驗過程中遇到了哪些困難，是怎樣解決的，有什么經(jīng)驗和教訓(xùn)，等等。養(yǎng)成對科學(xué)探究過程進(jìn)行評估的習(xí)慣，是科學(xué)探究本身的需要，也是培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)密的科學(xué)思維和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度的需要。 但是，上面所述的評估內(nèi)容不一定、也不必要面面俱到，教師可以根據(jù)學(xué)生實際情況靈活掌握。如可以提出問題讓學(xué)生思考討論：你認(rèn)為實驗中有哪些方面做的好？還有哪些不足？然后教師根據(jù)學(xué)生的反饋進(jìn)行評價說明即可。 就本節(jié)課而言，學(xué)生初次進(jìn)行全程科學(xué)探究，其他相關(guān)基礎(chǔ)知識和能力尚比較缺乏，對于評估不必要求過高，主要是讓學(xué)生知道需要對探究進(jìn)行評估，初步認(rèn)識評估的作用即可，不要在評估內(nèi)容的細(xì)節(jié)方面挖得過深，以免引出更多難以解決的問題，把學(xué)生的思路引偏了。 科學(xué)探究的過程 教師引導(dǎo)學(xué)生對探究過程進(jìn)行回顧，理清探究的程序，每一步有哪些要點，運用了哪些科學(xué)研究方法?？梢蕴岢鏊伎碱}讓學(xué)生討論，然后交流匯總。教師歸納全程科學(xué)探究的要素，組織學(xué)生閱讀課本圖1－38。教師還必須說明，在實際科學(xué)探究的過程中，這7個要素是可以靈活運用的，并不是一個格式化的框子，不是照方抓藥、機(jī)械式地做，而是根據(jù)實際情況選擇，有些要素可能突出一些，有些要素可能淡化一些，這些都要根據(jù)課題研究的需要來選擇和確定。 本節(jié)課的設(shè)計，從整體上說，采用的是以教師組織引導(dǎo)和學(xué)生參與活動為主的課堂模式。這并不是強(qiáng)制學(xué)生，而是因為學(xué)生剛剛學(xué)習(xí)物理課，又是初次進(jìn)行這種行程長、事件多的全程科學(xué)探究，如果大撒把，讓其獨立探究，學(xué)生會很容易迷失方向，不知道要做什么，更不知道為什么要做，最后使學(xué)生走向了“迷途”。另外，回到本節(jié)課的目標(biāo)上來說，讓學(xué)生經(jīng)歷和感受科學(xué)探究的過程，并不一定由學(xué)生獨立進(jìn)行；恰恰相反，我們認(rèn)為教師在其中更應(yīng)發(fā)揮積極的引導(dǎo)和控制作用，以維持探究過程的繼續(xù)，幫助學(xué)生理解探究過程以及其中的科學(xué)方法，解決那些學(xué)生弄不明白甚至根本意識不到的問題。當(dāng)然，如果有些教師認(rèn)為控制多一些，可以根據(jù)學(xué)生和教師自己的情況，適當(dāng)開放一些，但要注意把握“度”，以免造成教學(xué)不凝聚，失去目標(biāo)。 課外活動和信息瀏覽可以完全放給學(xué)生，讓他們制作實驗，閱讀思考。 4．教學(xué)評價 ●課堂測評 1． 是進(jìn)行科學(xué)探究的第一步。 2．牛頓說過，沒有_____________，就作不出偉大的發(fā)現(xiàn)。在科學(xué)探究中，猜測與假設(shè)是以自己的_________和_________為基礎(chǔ)做出的一種試探性解釋。 3．科學(xué)探究的過程是由提出問題、_____________、制定計劃與設(shè)計實驗、___________、______________、評估和交流七個要素組成，其中___________是貫穿整個過程不可缺少的重要因素。 【參考答案】 1．提出問題 2．大膽的猜測 經(jīng)驗 知識 3．猜想與假設(shè) 進(jìn)行實驗與收集證據(jù) 分析與論證 交流。 ●“自我評價與作業(yè)”指導(dǎo) 本節(jié)課的自我評價與作業(yè)是為了搜集學(xué)生對物理課的興趣和態(tài)度而設(shè)計的，要讓學(xué)生認(rèn)真回答。寫在課本上收交不方便，可以寫在作業(yè)本上。教師可以從中了解學(xué)生的狀況，下一步有針對性地調(diào)控自己的教