1.1 走进实验室 教案 教科版（2024）八年级上册

《走进实验室》教学设计
一、教材分析
节首图“天宫课堂 ”无形中激发着学生对科学探索的热情和向往，促使他们 更加努力地学习和探索。本节内容是学生探究性学习之旅的起点，致力于在学生 心中建构科学探究的感性认知框架。为达成此目标，本课要组织学生进入实验室， 通过实地参观的方式展开教学活动。本节内容分为四个教学板块：（1）观察奇 妙的物理现象；（2）从卡文迪什实验室到中国空间站；（3）认识科学探究的工 具；（4）像科学家一样探究。
二、教学目标
【物理观念】知道物理学是以实验为基础的科学，科学实验不仅是验证理论 的重要手段，更是理论发展的推动力。
【科学思维】通过观察各种奇妙的物理现象，培养从物理学视角认识客观事 物本质属性的思维方式。
【科学探究】形成初步的探究意识，激发对探究的渴望和对科学的求知欲。
【科学态度与责任】认识到物理与生活的密切联系，乐于探索自然和日常生 活中的物理现象背后的规律。
三、教学重难点
（一）教学重点
通过对科学探究活动的系统性了解，认识物理实验的重要性，理解“家庭实 验室 ”的重要作用，进而激发对物理学科的热爱与兴趣。
（二）教学难点
从生活中寻找物理现象，形成探索物理规律的意识。
四、教学过程
（一）新课引入
展示节首图“天宫课堂 ”，并播放“天宫课堂 ”视频。提出问题：同学们， 太空实验的重要性和意义有哪些呢？
学生通过充分讨论后与教师一起总结：太空实验能加速生物、材料、信息、 能源等方面的技术进步，助力国家经济社会高质量发展。
（二）新课教学
1. 观察奇妙的物理现象
在物理实验室里进行几个演示实验，例如玩具鸟喝水、静电现象、音叉溅起 水花、停止加热的水再次沸腾、光的色散等。
设计意图：让学生体验到实验的趣味性，感受探究的过程，激发他们对自然 和探索自然规律的热爱。
同学们，你们刚才目睹的一系列精彩的物理实验，它们仿佛为我们打开了一 扇通向物理世界奥秘的大门。这些看似简单的物理实验实际上涉及了物理学中的 多个领域，希望同学们能够勇于探索物理世界的奥秘！
物理实验的显著特点就是在相同条件下物理现象可以有规律地重复出现。请 同学们也利用桌上的实验仪器做一做上面的实验，并认真观察物理现象。
2. 从卡文迪什实验室到中国空间站
播放卡文迪什实验室和中国国家实验室的相关视频资料。
世界上第一个科学实验室——卡文迪什实验室，作为科学史上的重要里程碑， 不仅标志着科学研究正式步入了专业化和规范化的轨道，更为后续的科学研究奠 定了坚实的基础。
中国国家实验室也在科技创新的道路上不断迈进。作为国家科技创新体系的 重要组成部分，中国国家实验室承担着推动科技进步、提升国家竞争力的重任。
北京正负电子对撞机是中国第一台高能加速器，既为高能粒子物理学研究提 供了重要的实验平台，也为材料科学、生物医药研究提供重要的实验平台。
兰州重离子加速器国家实验室是国际上重要的重离子研究中心，提高了我国 在重离子物理及其交叉学科方面在国际前沿领域的竞争力。
国家同步辐射实验室为国内外科学家提供性能优良的实验研究平台。
此外，我国还投入巨资建设了具有独特优势的国家太空实验室。
这些实验室的建立和发展，不仅为我国科技事业注入了新的活力，也为我国 经济社会的可持续发展提供了强有力的支撑。
未来，我国将继续加大对国家实验室的投入和支持力度，推动更多高水平科 研成果的涌现，为实现科技强国目标积蓄力量。
3. 认识科学探究的工具
带领学生参观物理实验室中的各种仪器，同时向学生强调：科学实验是一项 极为严谨和精细的工作，要求我们在进行实验的过程中，必须严格遵守操作规范 和流程，以确保实验结果的准确性和可靠性。另外，物理实验往往涉及多种仪器 和设备，这些仪器和设备需要严格按照使用说明来使用。任何疏忽或不当操作都 可能导致设备的损坏，甚至影响实验结果的准确性，还可能会危害人身安全。
设计意图：通过实地参观实验室和相关实验器材，让学生更深入地了解实验 室 ，认识物理实验探究与物理学之间的紧密联系。
布置任务：除了在物理实验室可以进行实验，在家中也可以利用身边常见的 材料进行家庭小实验。课后，同学们要注意收集生活中的实验材料，如易拉罐、 小气球、饮料瓶、铁钉等，并配备基本的测量仪表和装置，如温度计、天平、量 筒、电表等。今天放学后，同学们就可以在家中利用气球进行教科书中列举的小 实验，期待在下节物理课上，各位同学能够积极展示并分享各自的实验成果。
4. 像科学家一样探究
某个很平常的一天，伽利略的目光被屋顶上随风摆动的吊灯吸引了。他发现， 吊灯的摆动呈现一种规律性，于是便开始思考并提出问题：是否可以将这种规律 用于计时呢？他利用自己的脉搏记录了吊灯从一侧摆动到另一侧的时间，并发现 摆动的时间基本保持不变。
提出问题：同学们，你们认为吊灯摆动一次的时间会与哪些因素有关呢？ 学生进行猜想。
教师：同学们的想法都非常有道理！这就是实验探究中的“猜想与假设 ”环 节。为了解答这一问题，伽利略进行了实验验证。
他设计了一个简单的实验：将铁块悬挂在一根绳子的末端，然后改变铁块的 摆动幅度，同时用自己的脉搏来测量每次摆动的时间。这就是实验探究中的设计 实验并进行实验的环节。
最终，伽利略发现，不论是摆动幅度大些还是小些，完成一次摆动的时间是 相同的——这便是摆的等时性原理。同时，这个过程便是实验探究中的得出结论 环节。
伽利略在探究过程中的观察、假设（猜想）、实验验证及得出结论的过程， 为我们展示了科学探究的基本要素。他的这一发现不仅推动了物理学的发展，也 为我们提供了一种科学探究的方法论。
提出问题：请同学们讨论一下，一个完整的科学探究过程必须具备哪些环 节？
学生讨论后，师生共同总结：科学探究的基本要素包括问题、证据、解释、 交流等。我们应像科学家那样注意观察、提出问题；像科学家那样善于分析、猜 想与假设；像科学家那样设计实验、制订方案；像科学家那样进行实验、收集证
据；像科学家那样基于证据，得出结论、做出解释；像科学家那样对探究过程和 结果进行交流、评估和反思。
教师强调，通过科学探究，我们可以深入了解自然界的奥秘和规律，培养自 己的科学素养和实践能力。同时，科学探究也是推动社会进步和发展的重要力量， 它为人类认识世界、改造世界提供了有力的支撑。
五、板书设计
走进实验室
1. 奇妙的物理现象
2. 从卡文迪什实验室到中国空间站
3. 科学探究的工具
4. 像科学家一样探究