探索物理 科学之旅 教学设计（表格式）

课题 探索物理 科学之旅
教学目标
教学目标： 1. 认识物理是有趣的、有用的。 2. 通过观察和实验，激发学习物理的兴趣。 3. 了解学好物理应该注意的问题。 4. 初步了解科学探究的方法。 教学重点： 认识物理是有趣的、有用的。 教学难点： 了解科学探究的方法。
教学过程
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0.5min 引入 同学们好，我是来自北京市三帆中学的张全贵老师，请 大家准备好学习任务单，与张老师一起开始今天的学习，进 入神奇的物理世界，开启科学之旅。 那么什么是物理呢？这个学科研究什么？与我们以前学 过的一些学科有什么区别和联系呢？
3.5min 一、什么 是物理 “物理 ”（Physics）一词最先出现在古希腊文，原意指 “ 自然 ”。从最广泛的意义来说，物理研究的是自然现象及 规律。所以对于我们来说，物理并不陌生，就是我们小学和 初一时所讲的科学。 比如我们说话时声带在振动；蝈蝈是怎么发声的？这是 中国科技馆古代编钟的展品，大小不同的编钟为什么可以发 出不同的声音？… …这些都与声现象有关。
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3.5min 一、什么 是物理 国家大剧院在人工湖水面上留下美丽的倒影，眼镜帮我 们看清楚了物体，望远镜让我们看到了遥远的太空… … 这些都 与光现象有关。 冬天，流动的河水结冰，春天，冰封的河面逐渐融化； 夏天，海滩的沙子被晒得滚烫，而同样被晒的海水却很凉， 这是为什么？… …这些都与热现象有关。 冰壶比赛中为什么要刷冰？推出的冰壶为什么最终会停 下来？踢向空中的毽子为什么会下落？火箭为什么会升 空？… …这些都与力现象有关。 为什么电扇通电后是转动，而电饭锅通电会发热？为什 么电话需要电话线，而手机却不需要电线，他们的信号有什 么不同？… …这些都与电现象有关。 以上这些自然现象都是物理所研究的内容，所以 物理是研究关于声、热、光、力、电等现象的自然科学。 汉语中“物理 ”一词源自明末清初科学家方以智的著作 《物理小识》“格物致理 ”，格物——推究事物的道理，致理 ——达到明白事理并加以运用的程度。所以物理这门学科起 始于观察探究，即物，落脚于发现、认识自然规律，即理， 目的在于顺应、利用事物发展规律，造福于人类，即应用。
8min 二、有趣 有 用 的 物理 学习物理的过程中我们会发现很多有趣的现象，有些和 我们的常识甚至是有冲突的，好奇心会激发着我们去探寻发 生这些现象的原因，发现这些现象的本质。 比如，生活常识告诉我们要使水沸腾，就需要给水加热。 那么，用浇凉水的方法可以使水沸腾吗？下面我们来看一个 实验：（播放视频） 当我们用玻璃杯喝水的时候，通过玻璃杯会看到握杯子 的手指变粗了，你注意观察过吗？你研究过吗？下面我们来 看一个有趣的实验：（播放视频） 下面我们再来看一个神奇的现象（播放通过漏斗吹乒乓 球的实验）。 上面这些现象不仅非常有趣，而且都包含一定的科学道 理，随着学习的深入，我们会逐渐的弄清楚其中的奥秘！ 通过对浇冷水使水沸腾的实验进一步研究，人们发现液 体沸点与气压关系的规律，在这个规律的指导下，人们制造 了高压锅。 人们根据通过水杯观察物体的进一步抽象与探究，得到 了透镜成像的规律，在这个规律的指导下，人们发明了不同 的应用，看报纸的放大镜、照相机的镜头、电影放映机。
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8min 二、有趣 有 用 的 物理 通过对用漏斗吹乒乓球实验的进一步探索，科学家们找 出了流体压强与流速关系的规律，为飞机的制造提供了理论 支持。 法拉第通过实验发现了电磁感应，找到了磁生电的方 法，工程师们由此制造出了发电机，使人类进入了电气化时 代，推动了社会文明的进步。 牛顿在实验中发现，白光可以分解成不同颜色的光。这 一发现揭开了颜色之谜，使我们能够理解为什么天空和海洋 是蓝色的，落日为什么是红色的，彩虹又是怎么形成的，更 指导人们制造出了彩色电视机。 坐在苹果树下的牛顿观察到掉落的苹果落向地面时，猜 想地球吸引苹果使其落向地面的力，与吸引月球使其不能逃 离的力，是同一种力，然后经过不懈的思考与探究发现了万 有引力定律，为今天的卫星、空间站，我国的北斗导航系统 提供了理论基础。 通过上面的例子可以看出：物理在生活中的应用非常 多，与我们的生活息息相关，对我们的生活有不可估量的影 响。 在 1999 年国际纯粹物理和应用物理联合会第 23 届代表 大会决议指出： 物理学是研究物质结构及其运动规律，以及物质、能量 和它们相互作用规律的科学。它曾为人类文明做出过巨大的 贡献，对当代生活产生了不可估量的影响，对人类未来的进 步必将起关键作用。
10min 三、怎样 学 习 物 理 物理如此重要，我们怎样才能学好呢？ 首先，要善于观察，乐于动手 物理学是一门以观察、 实验为基础的科学，许多物理 知识是通过观察和实验， 经过认真的思索而总结出来的。 我们必须是有目的地观察，而不只是简单的“看 ”，不然很 多常见的现象会 “视而不见 ” ，比如，冰棍冒出的“ 白气 ” 是向上“飘 ” 还是向下“落 ”？课后我们就应该带着这个 任务去观察。 还要乐于动手，更要有准备地动手，多做实 验，正确记录实验现象和实验数据。 第二，要勤于思考 重在理解 要用疑问的眼光看待各种现象，比如高压输电线是裸露 的，为了防止触电，人们必须远离高压线，为什么小鸟却能 若尤其事地停在电线上呢？ 善于质疑，多问“为什么 ”，探究我们不知道的自然现象 和规律。对于知识不应满足于背诵条文，而要力求理解，弄 清来龙去脉：它们是根据什么实验或事实，经
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10min 三、怎样 学 习 物 理 过怎样的分析和思考得来的，它们和其它知识有什么联系， 对我们有什么用处？ 第三，要注意联系实际，联系社会 物理知识是从实际中来，又要应用到实际中去，所以我 们在学习物理时要时刻注意从不同的层面去思考科学技术 与社会的关系。利用学到的知识解释身边的现象，建立恰当 地使用科技成果的意识，关注身边的科学技术与社会的联 系，关注科学技术的新动态。 例如在气球吸杯子的实验中，除了动手和问为什么之外， 我们要与生活中的拔火罐相联系，看到在磁场中转动的通电 线圈，我们要想到他和生活中的马达、电扇有什么联系？ 第四，善于科学探究 纵观科学发展的历史，每一次重大的进步，都源于科学 家们不断地探索，他们善于从身边司空见惯的现象中发现问 题，通过实验探究等方法，把研究的问题逐步引向深入，最 终发现科学规律。 下面请同学们跟着老师一起认真阅读《伽利略对摆动的 研究》，体会伽利略经历的研究过程。 （引导学生阅读，最后综述），因为好奇而认真的观察， 发现了问题并提出假设 （引导学生阅读，最后综述），利用脉搏作为计时标准 进行实验，证实自己的猜想，得出结论 （引导学生阅读，最后综述），进一步质疑，提出问题 “摆动幅度大一些，摆动一次的时间还相同吗？ ”，然后将 吊灯换为铁块进行抽象化的实验，用同一个摆，改变摆动幅 度，测量摆动一次的时间，最后得出结论：“摆动的幅度对 摆动一次的时间没有影响 ”。 （引导学生阅读，最后综述），他改变摆锤质量，控制 摆绳长度，研究了摆锤质量对摆动一次时间的影响，得出结 论； （引导学生阅读，最后综述），然后再提出新的问题， 然后设计实验：改变摆绳长度，控制摆锤不变，并进行实验， 最后得出相应的结论 。这样，他便对摆动一步一步的进行 了深入的定性研究。 体现了物理研究的长期性和复杂性，不同的科学家锲而 不舍的合作，逐渐的由定性到定量，由实验规律逐渐到理论 解释，由实验到应用，逐步深入。 从伽利略经历的研究过程。我们可以看出：要学好物理， 就要善于对身边的事物进行观察， 从中发现并提出问题， 提出假设， 甚至是异想天开的猜想；然后设计并进行实验， 证明猜想或假设是否正确，得出结论， 然后再进一步评估、
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10min 三、怎样 学 习 物 理 评估、讨论、观察、提问、猜想、…… ，如此往复，才能最 终发现事物发展变化的规律，这就是科学研究的方法。一代 又一代的物理学家，为追寻科学问题的答案锲而不舍，在探 索研究的过程中，建立了一套科学的思维方式、探究方法和 应有的科学态度与责任。 什么是科学之旅？科学之旅就是 人类永无止境的探究历程。 正如牛顿所说的那样，我不知道世界会怎样看待我， 然 而我认为自己不过像在海滩上玩耍的男孩， 不时地寻找比 较光滑的卵石或比较漂亮的贝壳， 以此为乐， 而我面前， 则是一片尚待发现的真理的大海。让我们从今天开始，一起 开始科学之旅，探索那真理的大海。
2min 课 堂 小 结 作 业 布 置 这节课，我们从三个方面对物理进行了初步认识：一、 从研究对象角度了解了什么是物理？ 二、从实验和应用的 角度认识了物理的有趣和有用 三、从学习方法的角度讨论 了怎样学习物理，在学习物理时要善于观察，乐于动手，勤 于思考，重在理解，联系实际，联系社会，善于科学探究。 今天课后的作业是： 1 基础性作业：阅读本节教材 2 拓展性作业： （1）观察冰棍周围“ 白气 ”的运动 （2）尝试做一做通过漏斗吹乒乓球的实验 今天我们就学习到这里，同学们，再见。