【核心素养目标】第五章 第1节长度和时间的测量第一课时 教学设计

第1节、长度和时间的测量
核心素养
1．使学生掌握测量的基本技能，培养学生养成良好的测量习惯。
2．通过认识测量长度和时间的工具及其发展史，感受人类文明的进步和人类智慧的伟大，培养学生对科学技术的热爱．
教学设想
本节内容是第五章第一节的内容，首先通过篇头“长江三峡”山水画和大诗人李白的诗句引入，再引导学生列举出生活中运动的例子，通过比较归纳，得出机械运动的初步定义，进而提出了为了研究物体的运动，需要测量长度和时间。
本节课共通过一个活动、两个实验展开，力图使学生掌握长度测量的基本技能，了解实验误差的初步知识。“活动5.1”使学生通过亲身体验后知道：要比较一个物体的长短，需要制定一个标准；而要与他人交流测量结果，则需进一步找到公认的标准——单位。教材中在以“自然界中一些物体的长度”为题的图中，给出了从微观粒子到宇宙尺度的数量级，以深化对长度主单位——米的认识。两个学生实验涉及对长度和时间测量工具的认识和使用，这是初中物理实验测量的基础。尽管物理测量涉及不同的量和测量工具，但在技能和方法上有很多共同之处。通过测量活动，应当注意培养学生的良好习惯。结合长度的测量安排了一个“生活　　物理　　社会”栏目，介绍了港珠澳大桥沉管隧道工程。
这种教学方法符合学生的认知规律，能优化教学过程，学生乐学，教师乐教，使师生共同发展。
1．关于“活动5.1　　比较课桌的长、宽、高”的教学。
活动的开展应是开放性的，由于学生使用的课桌及目测经验各异，目测的结果会比较多样化，应鼓励学生自主地表达想法，从而说明感官的判断并非总是可靠的，进而使他们体到测量的重要性。不用尺，证实自己的目测结果的做法很多。例如，取一根线，使其与课桌的宽等长，以此作为标准与课桌的长、高进行比较；用一拃或教材的宽度作为标准，测出课桌的长、宽、高各是选定标准的几倍，等等。应充分发挥学生的创造性，鼓励、保护他们的奇思妙想。在活动的最后，建议让学生交流具体的测量结果，会注意到大家选取的标准五花八门，难以对不同的课桌进行比较，使他们体会到制定公认标准的必要性。
2．关于“学生实验——练习使用刻度尺”的教学。
在第四章的教学中，学生练习使用了温度计。开展本活动时，可结合阅读“信息快递”栏目，引导他们把温度计的使用技能迁移到刻度尺的使用上，需关注它的量程、分度值、零点；读数时，视线要与尺面垂直，而且要正对刻度线；记录测量结果时，需写出数值和单位。同时要注意，对刻度尺的使用也有不同的要求，测量值需估读到最小刻度的下一位。应让学生利用身边的物品，练习使用刻度尺，掌握一定的技能。
教学目标
物理观念；
1．知道国际单位制中的长度单位及单位间的换算关系。
2．知道测量结果由数值和单位组成，测量有误差。
科学思维
能根据日常经验估测长度，通过实践能正确使用刻度尺测长度。
科学探究
通过探究道测量的实质就是将被测量物与公认的标准进行比较。
科学态度与责任
通过测量长度和时间的活动实验，培养学生实事求是的科学态度和刻苦钻研的精神。
教学重难点及突破
重点
1．知道什么是单位以及引入单位概念的必要性。
2．认识长度的测量工具，通过活动，力图使学生掌握测量的基本技能，培养学生良好的测量习惯。
难点
1．如何使用刻度尺测量长度和正确读数。
2．什么是误差。
教学突破
通过“比较课桌的长、宽高”的活动让学生亲身体验，知道要与他人交流测量结果需找到公认的标准——单位，在此基础上介绍长度的单位、单位间的换算及自然界中一些物体的长度，深化对长度单位的认识。
学生在学习怎样使用刻度尺时总感觉很困难，不能按照教材上的要求去操作。本节课将以往的教学过程进行适当调整，让学生先共同去测量同一物体（物理教材）的长度，让学生汇报数据，数据定会有偏差。这时让学生思考、讨论为什么会出现这种结果，学生自然而然会想到各个同学对刻度尺的使用方法不同，再让学生思考怎么操作最准确。学生再进一步思考，逐步就能过渡到教材上的标准方法。通过学生体验测量过程，发现每组数据都不完全一样，教师借机分析其中的缘由，即误差，进而讨论误差产生的原因及处理办法等。
教学准备
教师准备
多媒体电脑、展台、自制PPT课件（包括：李白《早发白帝城》的诗句、生活中各种物体运动的片、各类刻度尺的图片、有关“缪勒一莱耶错觉和艾宾浩斯错觉”的图片等）；各种刻度尺各一把；有关“练习刻度尺读数”的视频；自制厘米刻度尺一把等。
学生准备
1．课前预习：回顾温度计的观察和使用规则；回顾数学中长度单位的换算；阅读教材“学生验——练习使用刻度尺”；刻度尺的观察和使用规则有哪些 应注意些什么 与温度计王使用方法上有哪些异同点
2．直尺和三角板各一把。
教学过程
一、赏读诗句，欣赏图片，引入新课。
1．幻灯片投影本章导图并配唐朝诗人李白《早发白帝城》的诗句，请学生有感情地朗读。
学生读后提问：
（1）李白的诗句描述的是什么
描述了长江三峡两岸水湍急、小船行驶快……
（2）从哪些诗句中你看出小船快
“千里江陵一日还”，“两岸猿声啼不住，轻舟已过万重山”。
（3）从这些关键词句中你看出他是从几个方面进行描述的
——物体的运动距离和时间。
2．幻灯片投影精选运动图片：飞奔的骏马、飞奔的汽车绽放的烟花等。
导入新课：骏马、汽车、烟花、运动员以及所有的运动物体的位置都发生变化、且都随时间而变化。本章将带领我们进入丰富多彩的运动世界，共有四节内容：长度和时间的测量、速度匀速直线运动、世界是运动的。今天我们一起先学习“长度和时间的测量”。
板书课题。
点评：通过充满人文气息的“长江三峡”山水画并配以大诗人李白的七言绝句引入本节课，引导学生对生活中的现象引起关注，并思考其中蕴涵的物理问题，教师设置了层层递迸的“问题串”，分析诗句中的“千里”“一日”“猿声啼不住”“万重山”对应描述物体运动中的距离和时间，使学生感受到科学与文学有千丝万缕的联系。接着教师话锋一转，把学生从古代拉到现代的运动之中，既能起到本课导入之用，又能达到统领本章内容之妙，真可谓恰到好处。另外，教师在选择图片时，也关注学情，以学生身边的、学生感兴趣的运动物体为主，特别是“飞人刘翔”这张图片。
二、活动5.1：比较课桌的长、宽、富
1．幻灯片投影图5-1-1（a）和图5-1-1（b），让学生观察，比较图5-1-1（a）中哪条线段长及图5-1-1（b）中哪个圆的直径大。
学生看图，纷纷做出猜测。有的学生说图5-1-1（a）中AB线段长，图5-1-1（b）密中第一个圆的直径大，有的学生说两者相等。
引导：到底谁的判断是正确的呢 用直尺量一量，得出正确的结论。
小结：可见，要进行准确的比较，就必须进行测量。
2．幻灯片投影图5-1-1（c）：请同学们目测一下课桌的长、宽、高，比较一下谁长谁短。
板书：1．活动5.1·比较课桌的长、宽、高。
学生猜测：高大于长，长大于宽。
引导：不用尺，你如何证实自己目测的结果 说出你的做法。
学生进行讨论和测量。
生1：用手去拃……
生2：用教材的长去量……
生3：用一根长绳子去比……
生4：……
提问：这些方法的共同之处是什么
学生回答：选取同一个标准。
板书：单位意义——公认的标准。
3．归纳并提问：测量就是将待测的量与一个公认的标准进行比较。这个公认的标准就称为单位。不同的方法用的标准不一样，即单位不同。能否用不同的单位标准来比较不同的物体的长 为什么
学生回答：不能，因为选取的标准不一样，无法比较。
4．讲解：从而，在国际上，商贸往来、文化交流必须要统一标准，国际单位制中长度的单位是米。除了米还有其他常用单位：千米分米、厘米、毫米、微米、纳米等。请四位同学现场画一下1米、1分米、1厘米、1毫米有多长。
学生画，集体纠正并评价。
5．幻灯片投影“估测练习”：在横线上填上适当的单位或数字。（学生口答）
（1）某中学生的身高约为1.72________
（2）一支钢笔长约为17________
（3）一张纸厚约70________
（4）教室黑板长约为________
（5）教室高约为_______
幻灯片投影下列“单位换算”，学生回答。
l km=______ m ldm=_______ m 1cm=_______m
l mm______m 　 lμm=_________m lnm=______ m
随堂练习：500 μm=_______m 0.42 m=__________nm
点评：通过展示“缪勒一莱耶错觉、艾宾浩斯错觉”，让学生认识到精确比较必须要用测量工具；进而通过“活动5.1”让学生认识到测量要统一单位，知道长度的单位有哪些，会粗略估计物体的长度，并对长度的单位有一个概念性的理解，会进行单位换算。通过展示对自然界中一些物体的长度的认识，了解从微观粒子到宇宙尺度的数量级，以深化对长度主单位——米的认识，让学生体会“尺有所短，寸有所长”的科学哲理。
三、学生实验：练习使用刻度尺
1．当我们把单位长度刻画在板上就变成了最基本的测量工具：刻度尺。出示自制厘米刻度尺，介绍自制过程。
幻灯片投影（见图5-1-2)；你能说出它们的名称吗
学生回答：三角板、直尺、游标卡尺皮尺螺旋测微器。（教师同时展示实物）
2．让学生观察手边的刻度尺，完成教材第124页“实验与记录”第3题。学生进行活动，并记录。
板书：2．练习使用刻度尺。
3．我们把这一环节叫“会认”，即：认清刻度尺的单位零刻度线的位置、量程、分度值。请同学们阅读教材第123页的“信息快递”，了解使用刻度尺的注意事项，然后与温度计的使用进行对比，注意它们使用方法的不同，并用简单概括。
学生阅读后讨论归纳（教师板书）。
会放：零刻度线或某一数值刻度线对齐待测物的起始端，使刻度尺有刻度的边紧贴待测物体，与所测长度平行，不能倾斜。
会看：视线与刻度尺尺面垂直。
会读：读数时，要估读到分度值的下一位。
会记：记录的测量结果应由数字（准确值、估读值）和单位组成。
4．幻灯片投影展示刻度尺的使用方法，并组织学生重点练习刻度尺读数，然后播放有关“练习刻度尺读数”的视频。（例题补充“会选”）
例题：现有卷尺（分度值1 cm)和游标卡尺（分度值0.1 mm)，根据需要选择测量下述物体所用工具；
（1）测量跳远长度需用______
（2）测量铜丝的直径需用______
点评；教师注重学法指导，培养学生从“学会”到“会学”，为后续学习及学生终身学习奠础。学生在小学已经学习过刻度尺的使用，以及在前面已学过对温度计的使用，有一定的基础，教师通过观察和阅读活动使学生学会使用刻度尺，使学生会对知识进行归纳和总结（做到“六会”），并通过播放视频对“测量的数值要估读到分度值的下一位”这一难点进行练习突破。
四、活动：用刻度尺测量教材一张纸的厚度
1．让学生用手边的刻度尺测量教材的长度，并记录。
学生进行测量，并对错误结果进行纠错。
2．观察记录的结果，你有什么发现
学生反馈：我发现虽然测的是同一长度，结果却不一样，有的偏大，有的偏小。
3．讲解：这就是误差，不同人、不同的测量方法、不同的测量工具都能引起误差。误差不是错误，是不可避免的，但可以减小。那如何去减小误差呢
学生回答：多次测量求平均值来减小误差。
4．组织学生讨论：如何测量物理教材一张纸的厚度 教师板书：活动：用刻度尺测量教材一张纸的厚度。
生1：用螺旋测微器直接测出。
生2：测出50张纸的总厚度，再除以50。
生3：……
归纳：（1）在物理教材内页中数出30张纸。
（2）用刻度尺测出30张纸的总厚度，记录在表格中。
（3）算出1张纸的厚度，记录在表格中。
（4）同上方法，再测出50张纸、60张纸的总厚度，分别算出1张纸的厚度，最后取平均值，将结果记录在表格中。（板书；测多算少法　　误差：多次测量取平均值可减小）
引导学生完成教材中的表格设计，如下表所示；
实验序号 张数/张 总厚度l/mm 1张的厚度
1 30
2 50
3 60
5．幻灯片展示小资料：有趣的人体尺度。
学生阅读教材第125页“生活　　物理　　社会”，了解港珠澳大桥沉管隧道工程。
点评：通过两次活动反复练习和巩固刻度尺的使用，初步了解误差的原因及消除办法，从中学会设计实验进行实验，培养学生分析问题、解决问题的能力。通过了解港珠澳大桥沉管隧道工程增加学生的学习兴趣，丰富对我国的建设工程的认识。
五、活动5.3：学会使用秒表
让学生根据第129页的方法，测出自己十次脉搏的时间。具体方法将在下一课时作详细讲解。
六、交流与小结
引导：今天我们学习了哪些知识 请大家自由发言，谈谈自己的收获。
学生发言：本课我学习了……
1．长度的单位及其意义。
2．会观察和使用刻度尺，做到“六会”。
会认：认清刻度尺的单位、零刻度线的位置、量程、分度值。
会放：零刻度线或某一数值刻度线对齐待测物的起始端，使刻度尺有刻度的边贴紧待测物体，与所测长度平行，不能倾斜。
会看：视线与刻度尺尺面垂直。
会读：读数时，要估读到分度值的下一位。
会记：记录的测量结果应由数字（准确值、估读值）和单位组成。
会选：根据被测量物体的大小选择合适的刻度尺。
3．知道多次测量取平均值可减小误差。
七、作业布置
教材第129页“实践与练习”第1、2、3、4题。
板书设计
第1节、长度和时间的测量（第1课时）
1．活动5.1：比较课桌的长、宽、高
单位的意义：公认的标准
2．学生实验——练习使用刻度尺
会认：认清刻度尺的单位、刻度线的位置、量程、分度值
会放：零刻度线或某一数值刻度线对齐待测物的起始端，使刻度尺有刻度的边紧贴待测物体，与所测长度平行，不能倾斜。
会看：视线与刻度尺尺面垂直。
会读：读数时，要估读到分度值的下一位。
会记：记录的测量结果应由数字（准确值、估读值）和单位组成
会选：根据被测物体的大小选择合适的刻度尺。
教学探讨与反思
本课时准备充分、容量大，教学设计以活动为主线，体现了学生的主体地位。引入自然，有一定的寓意和深度，从运动的要素（长度和时间）切入，转入本课题，基本做到重点突出，并能体现物理和社会、生活的联系。关注材的人文背景，融入情感教育。如介绍中国古代诗词、典籍中描述运动的片段以及竞速项目中的中国奥运健儿等。
本教案设计的另一个特点是学生通过活动，能够对长度单位有更多的体验和感受，形成更为具体的认识，并与自己的身体进行联系，避免了机械识记。
值得探讨的是：误差的处理是否还要加深一些，引导学生讨论。如：引起误差的原因跟“测量的人”“测量的工具”“测量的方法”有关等。
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