【新课标】教科版 初中物理 八年级上册 第一章 走进实验室 1.3 跨学科实践 降落伞 教案

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课题 第一章 走进实验室
1.3 跨学科实践：降落伞
教学目标
1.物理观念
（1）了解科学探究的基本要求。
（2）知道测量长度、时间与面积的基本原理。
2.科学思维
知道“控制变量”科学研究方法。
3.科学实验
（1）体验自主探究活动过程。
（2）经历长度、时间与面积测量过程，体会物理测量的基本方法，会根据测量对象选择适当的仪器。
4.科学态度与责任
（1）通过经历探究过程，树立善于参与讨论与交流，勇于发表自己的观点与成果的意识。
（2）通过参与探究活动，培养尊重事实的科学态度，以及善于与他人合作的精神。
（3）激发学生对科学探究活动的热情，以及通过科学探究解决生活实际中的物理问题的兴趣。
教学重点
了解科学探究的基本要素，学习实验的一些基本技巧。
教学难点
“控制变量”方法在实际中应用。
教学方法
实验法和讲授法
教学用具
刻度尺、秒表、自制降落伞、钩码、坐标纸（方格纸）。
教学课时 1课时
教学互动设计
一、创设情景、导入新课
2023年11月1日央视《中国军力》，直击中国女兵跳伞训练！降落伞在空中飞行时间与什么因素有关呢？
蔚蓝的天空下，降落伞犹如美丽的花朵，缓缓绽放，轻轻飘落
二、新课讲授、师生互动
（一）降落伞
降落伞是一种使人或物从空中安全降落到地面的航空工具，广泛用于航空、航天和救援等领域。降落伞是蓝天中飘动的安全摇篮，它承载着人类对冒险与探索的渴望。
常见的降落伞主要由伞衣、伞绳和安全保障装置组成(如图所示)。
（二） 实验探究：影响降落伞飞行时间的因素
增加飞行时间，是设计降落伞的重要目标。降落伞在空中飞行的时间与什么因素有关
小聪、小明和同学们决定对这个问题进行探究，通过猜想、实验、分析，找到影响降落伞飞行时间长短的因素，科学地设计、制作降落伞。
我的猜想：可能与降落伞的形状有关？可能与降落伞的面积有关？可能与降落伞的材质有关？
猜想必须通过实验来检验。科学研究离不开准确的数据支持，而测量正是提供这些数据的主要方式。如何使用仪器正确测量呢 应注意以下几点。
1.选择合适的仪器
甲：用秒表来计时，使用前应检查指针是否回零。
乙：用手表也可以计时，测量前后读数的差值就是要测量的数值。
丙：有刻度尺、皮卷尺，我们选什么工具来测量绳长呢 选什么工具测量降落伞距离地面的高度呢
不同的仪器有不同的量程和分度值，这是选择仪器的重要依据。如果所选仪器量程太小，就不一定能测出要测的量;如果所选量程太大，其相应的分度值一般也会较大，测量的精度就差了。
2.正确使用仪器。
仪器使用前，一般应先把指针调整到零刻度线处，这个过程叫作调零。如不能调零，要记录初始读数，进行修正。
3.研究测量技巧。
测量中，应动脑思考测量技巧。例如，对不规则的伞衣面积的测量，可以把伞衣放在方格纸上，在方格纸上描下它的轮廓，数一下图形中包含的方格数，对不满一格而大于或等于半格的都算一格,小于半格的都舍去不计。总的格数乘以一个格的面积，就是伞衣的面积(如图所示 )。
了解了探究中测量的一些基本技能、技巧，现在可以设计实验，探究影响降落伞飞行时间的因素了。
4.实验的基本方法:控制变量。
在前面的猜想中，影响降落伞在空中飞行时间的因素有许多。为此，设计实验时，常用的方法是先考察其中一个因素对所研究问题的影响，而保持其他因素不变。例如，每次只改变降落伞伞衣的面积，而保持其他因素不变。这种控制变量方法是科学实验的基本方法，这里的“变量”就是那些影响因素。
以下是小明探究“影响降落伞飞行时间的因素”的实验数据记录表，请分析小明是怎样控制变量的。
同学们可参照表中的思路完成自己的探究设计。
得出结论，做出解释：
比较1、2两组数据，可知在其它条件一定的情况下,降落伞飞行的时间与伞的面积有关,伞的面积越大,降落伞飞行时间越长。
比较3、4两组数据，可知在其它条件一定的情况下,降落伞飞行的时间与伞的质量有关,伞的质量越大,降落伞飞行时间越短。
比较5、6两组数据，可知在其它条件一定的情况下,降落伞飞行的时间与伞的高度有关,伞的高度越大,降落伞飞行时间越长。
比较2、4两组数据，可知在其它条件一定的情况下,降落伞飞行的时间与伞的形状无关 。
比较4、5两组数据，可知在其它条件一定的情况下,降落伞飞行的时间与伞的绳长无关 。
归纳小结：
（1）降落伞飞行的时间与伞的面积有关,伞的面积越大,降落伞飞行时间越长。
（2） 降落伞飞行的时间与伞的质量有关,伞的质量越大,降落伞飞行时间越短。
（3）降落伞飞行的时间与伞的高度有关,伞的高度越大,降落伞飞行时间越长。
（4）降落伞飞行的时间与伞的形状无关 。降落伞飞行的时间与伞的绳长无关。
（三）降落伞比赛
我们要进行降落伞飞行比赛了!”同学们围在物理活动小组贴出的竞赛通知前，都高兴得跳了起来。让我们在降落伞比赛中放飞梦想吧!
1.比赛任务
请自制降落伞，悬挂物是标有10 g的钩码，伞面和伞绳总质量不超过20 g。比赛时，降落伞从指定高处落下，在空中飞行时间最长者胜。
我们要进行降落伞飞行比赛了!”同学们围在物理活动小组贴出的竞赛通知前，都高兴得跳了起来。让我们在降落伞比赛中放飞梦想吧!
2.材料制作伞衣(自备，各种纺织品、塑料膜)、伞绳(自备)、悬挂物(由老师提供10g钩码)。
3.展示、交流与评价
各小组先介绍自制降落伞的设计思路，再展示制作的降落伞，并测量降落伞在空中的飞行时间。
最后，由评委小组对各小组自制的降落伞的科学性、艺术性和在空中的飞行时间进行综合评价。
三、课堂小结、巩固提升
1. 科学探究过程
提出问题、猜想与假设、设计实验与制定计划、进行实验与收集证据、得出结论做出解释、交流评估与反思。
2.选择合适的仪器（量程、分度值）、正确使用仪器（调零、修正）、研究测量技巧（方格估算面积）
3.控制变量法：实验探究时，每次只让某一个变量改变数值，保持其它量的值不变，以便确定这个变量对探究结果的影响，这种方法叫控制变量法。
4.降落伞飞行时间与降落伞的质量、面积、降落高度有关。与伞的形状、伞绳长无关。
四、板书设计、理清要点
1. 科学探究过程
提出问题、猜想与假设、设计实验与制定计划、进行实验与收集证据、得出结论做出解释、交流评估与反思。
2.选择合适的仪器（量程、分度值）、正确使用仪器（调零、修正）、研究测量技巧（方格估算面积）
3.控制变量法：实验探究时，每次只让某一个变量改变数值，保持其它量的值不变，以便确定这个变量对探究结果的影响，这种方法叫控制变量法。
4.降落伞飞行时间与降落伞的质量、面积、降落高度有关。与伞的形状、伞绳长无关。
五、达标练习、反馈矫正
1. “降落伞飞行时间与什么因素有关？”属于科学探究的过程是（ ）
A.提出问题
B.猜想与假设
C.设计实验、制订计划
D.进行实验、收集证据
2．“降落伞飞行时间降落伞的质量有关”属于科学探究的过程是（ ）
A.猜想与假设
B.设计实验、制订计划
C.进行实验、收集证据
D.得出结论，做出解释
3．用方格纸测算不规则的伞布面积”测量技巧属于科学探究的过程是（ ）
A.猜想与假设
B.设计实验、制订计划
C.进行实验、收集证据
D.得出结论，做出解释
4．“测量降落伞绳的长度”，宜选择下列规格的测量工具 （ ）
A.量程为10cm,分度值为1mm
B.量程为10m,分度值为1dm
C.量程为1m,分度值为1mm
D.量程为2m,分度值为1cm
5．请自制降落伞，悬挂物是标有10 g的钩码，伞面和伞绳总质量不超过20 g。比赛时，降落伞从指定高处落下，在空中飞行时间最长者胜。 此条件控制了（ ）
A.质量和高度
B.质量和时间
C.高度和时间
D.高度和形状
参考答案：1.A；2.D；3.C；4.D；5.A 。
六、布置作业
课外作业 测量自己鞋底的面积。
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