七年级(上)科学第一章教案[上学期]

文档属性

名称 七年级(上)科学第一章教案[上学期]
格式 rar
文件大小 5.7MB
资源类型 教案
版本资源 浙教版
科目 科学
更新时间 2006-10-15 10:28:00

文档简介

第三节 长度与体积的测量
一、目标导航
[知识与技能]
(1)知道测量的意义,知道长度的单位和其他常用单位.
(2)熟悉刻度尺上的刻度和测量范围,学会正确使用刻度尺,学会记录长度测量的结果,学会选择不同测量仪器或方法去测量各种物体的长度.
(3)知道体积和液体体积的常用单位,熟悉量筒和量筒上的刻度;学会用量筒测量液体和形状不规则的固体体积;能用量筒测量液体的体积.
[科学思考]
为什么测量不同的物体长度要选择最小刻度、量程不同的刻度尺?为什么在使用量筒时在平视,而不是俯视或仰视?
[解决问题]
学会用累积法测细铁丝的直径、一张纸的厚度等的方法,能利用量筒测量液体的体积及不规则小石块的体积.
[情感与态度]
通过学习和实践养成规范使用仪器的习惯,养成严谨、细致、实事求是的科学态度,养成积极思考习惯,树立勇于探索新问题的意识,养成严谨的实验风格、树立实事求是的科学作风.
二、要点扫描
[课标解读]
《科学(7~9年级)课程标准》中明确提出了进行科学探究需要一定的实验技能,如使用基本工具和仪器进行测量和观察的技能.涉及的工具和仪器主要有:刻度尺、量筒、天平、秒表、温度计、显微镜、电流表、电压表、地图和地球仪、星图、普及型天文望远镜等.
长度的测量是学生使用基本工具和仪器进行测量和观察的科学探究基本技能.体积的测量是学生使用基本工具和仪器(量筒)进行测量和观察的科学探究基本技能.
[内容分析]
《长度和体积的测量(一)》是教科书9~13页第3节内容的第一课时,教科书较详细地说明了长度的测量、长度的单位、刻度尺的正确使用方法、长度测量工具的选择及测量方法的设计等.设计特殊长度的测量方法,能保持学生较强的好奇心和求知欲,逐步培养创新意识,学习纳米有助于学生了解“纳米技术”的概念及意义.
长度测量中有许多难点,如单位换算,一些间接的测量方法等.特别是间接的测量方法,由于不是利用常规的思维,而现实生活中又需要经常用到,所以必须强化练习.
由于解决问题的方法往往不是一种的,所以在提出问题后要求学生从理论上寻求多种解决问题的方法,再从实践简便、准确、是否符合实践要求等角度去取舍其中最佳的方案进行测量.
体积是物体占有空间的大小.教科书详细介绍了固体体积和液体体积的单位,并用实物展示的形式让学生感受体积单位的大小.
关于体积测量教科书讲授了测形状规则的物体,如长方体体积的测量方法.
量筒或量杯是常用的测液体体积的仪器,测量时要把它们平放在桌面上,并使视线与凹形液面中央最低处相平.
用排水法测形状不规则物体体积的实验设计对学生要求较高,但这种方法是以后学习“测固体密度”的基础.
教学重点是体验体积单位的大小,通过练习使用量筒测量液体体积,学会测量液体体积的正确读数(也是本节课的难点).
[学情认识]
长度的测量是学生第一次学习运用工具进行测量. 几乎每一位学生都使用过刻度尺,但能正确使用的却很少,特别是要求做到“放正确、看正确、读正确、记正确”. 所以,除了严格的测量要求外,还要求学生实践体验使用刻度尺,尽可能地对于身边感兴趣的、熟悉的例子入手学习长度的测量、纠正平时不科学不正确的测量方法,潜移默化中形成科学的测量方法.
学生对于物体的体积有一定的知识基础,教科书是在叙述了长度的相关知识后,叙述了体积的单位、测量液体体积的常用仪器量筒或量杯的正确使用方法,测量形状规则和不规则物体体积的方法等,这对于学生来说是对体积相关知识的“规范与梳理”.而特殊法测体积更能激发学生的求知欲.
[学法点拨]
(1)身边实例,实用激趣
以学生身边的实例为基础,尝试在生活中“解决关于长度的问题”入手,激发学生的学习兴趣.
(2)尝试操作,不断修正
刻度尺的正确操作是本节的难点,利用尝试操作的方法,让学生在操作过程中通过合作交流的方法,互相之间彼此订正.
(3)设计方案,思维创新
特殊长度的测量有许多方法,不局限于某一种,所以充分利用学生的发散思维,设计多种不同的方案解决问题.
[经验介绍]
从身边的事例入手,通过要求解决身边的问题而必须掌握利用刻度尺,并让学生尝试去测量同一物体的长度,通过多次测量等方法体会刻度尺使用的方法。
测量固体、液体体积时要应用不同的工具,通过利用量筒(量杯)学习测量液体的体积,特别是不正确的测量方法可能造成测量结果不同;在学习测量液体体积方法的基础上,利用排水法(推而广之可用排沙法等)测不规则小石块的体积等。
三、教学文档
共2课时
第一课时
[课前准备]
学生自备刻度尺、卷尺、皮尺、三角板、游标卡尺、螺旋测微器等课件、刻度尺、硬币、铜丝、铅笔等.
[教学流程]
1.我刚来温州,对温州的环境不是很熟悉.现我想从学校去五马街,你能为我提供哪些信息?
学生在提供信息时往往受到日常生活经验的“思维定势”,提供的信息简单化,如有些学生就说“打的去好了,司机会送到的”,出现这些情况时要给予正确的引导,说明不同种方案的重要性和必要性.在提供的信息中,强调要知道两地之间的距离,就需要测量.
【设计意图:从身边的实例入手,很容易调动学生上课的积极性.而让学生提供解决生活问题的方案更有利于培养学生的发散思维.当然最重要的是把长度的测量与解决生活问题结合起来,引入了课题.】
2.生活中哪些方面需要测量长度?先请同学们判断:(1)二位同学的高矮;(2)二位同学到校距离的远近;(3)上海的东方明珠与法国的埃菲尔铁塔,谁高;(4)北京到温州的空中距离.
  【设计意图:首先让学生体验日常生活中常见的事物的长度,可能这种体验是不科学的,但是通过下面的学生能够得以修正.而更重要的是把长度的测量与生活实例相结合.】
3.请你举例生活中常见物体的长度?
【设计意图:根据生活经验和已有的知识,学生基本上能够讲出生活中自己熟悉事物的大致长度。此情境主要考察、纠正学生在生活中对长度的感性认识,特别提出长度的单位是“米(m)”、“千米(km)”等,并说明他们之间的关系. 】
1千米=1000米
1米=100厘米=1000毫米=106微米=109纳米
在此过程可介绍纳米与纳米技术,并进行科学技术社会(STS)相关性的说明.
4. 学生阅读课本P. 11图1-18不同物体的空间尺度,并体会它们的大小.
【设计意图:主要是对常见的长度单位加强感性体验.】
5.利用什么工具测量这种物体的长度?
定性测量时有步距、指间距等,工具测量有卷尺、皮尺、三角板、刻度尺、游标卡尺、螺旋测微器等,并逐一展示. 高科技测量手段有声纳、雷达利用电磁波反射原理测距离、激光测距等.
图1-22       图1-23     图1-24     图1-25
测量是一个将待测的量与公认的标准量进行比较的过程.
6.请三组同学分别测量黑板的长度,并每组循环测两次.
  (1)学生测量的数据是否带单位?
(2)谁测得更准确一些呢?(讨论)
(3)提出量程与精确度(最小刻度)的概念(不提误差的概念及误差造成的原因).
(4)要想更精确,怎么办?(多次测量取平均值)
【设计意图:让学生亲自测量体验测量需要的注意事项,特别是不同人对于同一事物的测量的不同结果,培养学生尊重事实的态度,特别是对实验数据有一个客观的态度.】
7.每位同学测量《科学》课本的长度与宽度、自己的指距等,引导学生注意:
  (1)认识刻度尺的量程和最小刻度,读数时要估计一位.
(2)刻度尺读数时一定在平视.
(3)“看正确”“读正确”“记正确”.
最后比较结果.
【设计意图:进一步培养测量的技能。】
8.我们可以用自行车当作里程表测量路程吗 试说出用自行车测量路程的具体方法.
尽可能地要求学生有多种理论方法,从理论方法中选择一种最佳的方案.
9.怎样用普通的刻度尺测量一张纸的厚度
可以用螺旋测微器直接测量,当然最主要的是介绍累积法测,并要求学生测《科学》课本每张纸的厚度.
建议公式:l=L/N(其中l是每张纸的厚度,N是纸张数目,注意不是书的页码数,L是N页书总厚度)
10.怎样测量出硬币的直径 周长
可以让学生不断尝试,从学生尝试的方案中不断地改进.
11.给你一根细铜丝,你能测量它的哪些量?
(1)从用不同的方法测长度、横截面的直径、体积等;
(2)让学生不断尝试.
【设计意图:由于时间的关系,第8~11个教学环节可选择进行教学.累积法的应用是特殊事物测量方法的体现,也是培养学生发散思维能力的载体.】
12.板书:
第3节 长度和体积的测量(一)
测量:测量是一个将待测的量与公认的标准量进行比较的过程。
长度的单位:米(m)
单位换算:
1千米=1000米
1米=10分米=100厘米=1000毫米
1米=106微米=109纳米
测量要求:“看正确”“读正确”“记正确”
13.课外探究:
怎样用普通的刻度尺测量一张纸的厚度 怎样测量出硬币的直径 周长
怎样测一根细铜丝的直径 亲自动手去做一做。
第二课时
[课前准备]
量筒、量杯、沐浴液瓶子、水、小石块细线等.
[教学流程]
1.(出示长方体)请学生上台测长方体的长、宽、高,其他同学注意观察其正确与否,并指出.
知道的长方体的长、宽、高可以计算哪些量?
【设计意图:测规则长方体的长、宽、高不但可以复习了上节的长度测量,而且还为引入体积的概念做准备.】
2.生活中哪些物品用体积来计算的,请分别举例.
牛奶、食用油、饮料、集装箱等(可以展示一些实物).
【设计意图:把科学测量与生活实例相结合,不但有感性的认识,更能激发学生的学习兴趣.】
3.形状规则的物体的体积如何测量?并计算长方体木块 的体积.  图1-26
知道的长方体的长、宽、高V=abc
(1)对形状规则的物体,用刻度尺测出其长、宽、高等,代入体积公式便可计算出它的体积.
 (2)体积的单位:米(m3)、升(L)、毫升(ml)
1米3=1000分米3=106厘米3 1升=1000毫升 1米3=1000升
即 1分米3=1升  1厘米3=1毫升
牛奶、食用油、饮料、集装箱等常见物的体积大致是多少?
【设计意图:通过计算体积,得出体积的表示方法及单位,为了加强对体积单位大小的感性认识,教学环节中加入了大致猜测体积的内容,加强学生对于常见的升、毫升、米3等的认识.】
4.在家里有看到其他方法或工具测液体体积吗
日常生活中,电饭煲、药瓶和针筒上,都标有刻度,也可以用来测液体的体积.(鼓励学生要注意观察生活中常见的物品)
5.实验室测量液体的体积,我们一般用量筒或量杯. (展示量筒和量杯)如何测量?注意哪些问题?(让学生结合刻度尺的使用讨论些问题)
  图1-27        图1-28
(1)看清测量范围何最小刻度;
(2)测量时,平放在桌面上;静止时,读数视线要与凹形液面中央最低处相平.
6.教师在量筒中倒入一定量的水,请学生读出量筒中水的体积.(请多位学生读数,分别记下他们的结果)
  让其他学生分别其读数的过程与结果是否正确,特别是俯视或仰视等现象.
7.如果一位学生在读数的过程中俯视或仰视了,结果还准确吗?若不准确,如果变化?
俯视时结果比真实值大,仰视则小.
【设计意图:此教学环节的设计是加强学生对测量过程中常见错误问题引起的结果,必须引起注意与重视.】
8.形状不规则的、物体的体积如何测量?(出示小石块)如遇到像石块一样不规则的物体,有什么方法能简便准确地测量它的体积呢?(学生想到方法后尝试实验)
图1-29
用排水法测形状不规则的物体的体积.
9.是否任何不规则物体的体积都可以用排水法?
(学生讨论)
引导得出:物体应不溶水也不吸水.
讨论:(1)若石蜡放在水中是浮在水面的,那么用什么方法测出它的体积呢?(2)怎样可粗测出人体的体积?(3)如何测一瓶子的容积?
【设计意图:特殊体积的测量方案有多种,在日常生活中一般能利用身边有限的仪器,应用最简单便捷的方案去测量。在讨论上述问题时,要求学生提供多种解决方案,培养他们的发散性思维及创新意识.】
10.板书:
第3节 长度和体积的测量(二)
体积的测量:
(1)体积的单位及单位换算:
1米3=1000分米3=106厘米3 1升=1000毫升  1升=1分米3 1毫升=1厘米3
(2)量筒的使用 平放在桌面
  视线与凹形液面中央最低处相平
11.课外探究:
除了用排水可以测形状不规则小石块外,还有其他的方法吗?去做一做。
四、学业诊断
例1:利用三角板测量金属圆柱体直径的几种测法中(如图1-30),正确的是( )
图1-30
分析:(1)测量金属圆柱体直径时,什么情况下测量的长度能够代表直径?(2)使用刻度尺时,必须先要从零刻度开始读数.
例2:某同学测一合金块的体积,测量结果如图1-31所示,由此可见,量筒内水的体积为 毫升,合金块的体积为 厘米3。
 很多学生读出的结果经常是31毫升和47厘米3.
分析:量筒内的水面是凹液面,读数时视线应与凹形液面中央最低处相平.
五、精彩存盘
1. 完成下列单位的换算:              图1-31
50分米=_______千米=______米=_____厘米=_______毫米
2×103毫米=_____分米=_____米=_____厘米
2. 下列单位换算正确的是( )
A. 120米=120米×(1/1000)=0.12厘米
B. 250米=250米×100厘米=25000厘米
C. 4000厘米=4000×(1/100)米=40米
D. 355微米=355×(1/1000)米=0.355米
3. 上海东方明珠电视塔高468米,合_________千米,_______________厘米. 北京--杭州的空中距离约1100千米,___________米,____________厘米.
4.图1-32是用厚刻度尺测量木块的长度,其中正确的是(   )
              图1-32
5. 用三角板和刻度尺配合,先后4次测量小球的直径,其测量结果分别为
1.76厘米,1.78厘米,1. 74厘米,1. 78厘米,则小球的直径应取多少? ( )
A . 1. 78厘米 B. 1. 765厘米 C. 1. 77厘米 D. 1. 76厘米
6. 要测量如图1-33中所示的一根曲线的长度,你认为可取的方法是( )
A . 用平直的刻度尺在曲线上从起点到终点慢慢移动,直接读出数值.   图1-33
 B. 用一条无弹性的细丝线与曲线完全重合,在丝线上标出曲线的起点
和终点,把丝线拉直后用刻度尺量出这两点间距离,即是曲线的长度.
 C . 用橡皮筋代替细丝线,测量过程同B.
7. 如图1-34,将铜丝在铅笔上紧
密排绕18圈,总长度为 厘
米,铜丝的直径 毫米.           
图1-34
8.使用量筒测量体积时,下列有关说法错误的是(  )
A.要把量筒平放在桌面上
B.要搞清量筒的测量范围和最小刻度
C.量筒只能测液体体积不能测固体体积
D.液面在量筒内呈凹形时,视线要与凹形液面中央最低处相平
9. 一瓶矿泉水的体积是500 .
10.在用量筒测量液体体积时,若视线是俯视的,则测得的体积比液体的真实体积要( )
A. 更大 B. 更小 C. 一样大 D. 以上三种都有可能
11.准确量取70毫升氯化钠溶液,所选用的量筒正确的是( )
A.100毫升 B.50毫升 C.200毫升 D.10毫升
12.甲、乙两同学分别用量筒测量一个小石块的体积.甲同学的做法是在量筒里注入适量的水,记下水的体积V1,然后轻轻放入石块,使量筒里的水完全浸没石块,记下此时水及石块的体积V2,计算石块的体积为V2 —V1.乙同学是先将石块置于量筒中,同时往量筒中注入水,使水全部浸没石块记下后水的体积V1,然后取出石块,记下取出石块后水的体积    
V2,计算石块的体积为V1— V2.
比较这两种方法回答下列问题: 图1-35
(1)你做此实验将选择哪种方法:  (选填“甲”或“乙”)
(2)如果两同学读数都是正确的,两同学计算出的石块体积可能不相等,比较大的是 _______ (选填“甲”或“乙”).
(3)如果甲同学实验读数如右图所示,则这块碎石的体积是 __________厘米3.
参考答案:
1. 0.0005 5 500 5000 20 2 200  2.C  3. 0.468 46800  4.B  5.C  6.B  7. 1.8 1  8.C  9.毫升  10.A  11.A  12.(1)甲 (2)乙 (3)20厘米3
六、资料链接
(一)国际单位制(SI)
1960年国际计量大会决定,把1954年的“实用单位制”正式定名为“国际单位制”,符号“SI” .我国在1959年已确定公制作为基本计量制度,为采用国际单位制打下了坚实的基础.
1. 国际单位制的构成原则.国际单位制的构成原则是单位制标准化(而不是单位标准化).除对基本单位用文字作定义外,绝大部分单位通过选择与基本单位相联系的方程式给出定义,在定义方程式中取比例系数为1,由基本单位相乘、相除、乘方、开方等求得和导出单位.
2. 采用国际单位制的优点.
(1)使科学技术与生产、国际贸易和日常生活等所有方面的计量单位统一在一个单位制中.
(2)可以消除多种单位制和单位并用,以及避免很多不合理甚至矛盾的现象.如国际单位制压强单位为帕(牛/米2),就可以代替大气压、毫米汞柱、巴、千克(力)/厘米2、千克(力)/米2等所有压强的单位.又如功、能和热量这几个量,以前它们的常用单位有千克米、尔格、卡、千卡、电子伏特、瓦特、千瓦时等,而在国际单位制中,只有一个单位――焦耳.
(3)明确和澄清了物理量与单位的概念.如过去公斤既是质量的单位也是重量的单位.实际上,重量和质量根本不同.
(4)国际单位制具有严格而简明的特点.它取消了大量的单位,简单化了自然科学规律的表示形式和计算手续,省略了许多不同单位制与单位之间的换算.例如在国际单位制中热量的单位用焦耳,这样在讨论热能和其他形式能量的转化时,不再需要引入“热功当量”或“功热当量”之类的概念.
3. 国际单位制基本单位.国际单位制是由国际(SI)单位、国际制(SI)词头和国际制(SI)单位的十进倍数单位和分数单位三部分组成. 国际(SI)基本单位共有七个,即长度、质量、时间、电流强度、热力学温度、发光强度和物质的量等单位.
量的名称 单位名称 单位符号
中文 英文 中文 国际
长度 米 meter 米 m
质量 千克 Kilogram 千克 kg
时间 秒 second 秒 s
热力学温度 开尔文 Kelevin 开 K
电流强度 安培 Ampere 安 A
发光强度 坎德拉 Candela 坎 cd
物质的量 摩尔 Mole 摩 mol
4. 国际单位制辅助单位.
量的名称 单位名称 单位符号 单位定义
中文 英文 中文 国际
平面角 弧度 radian 弧度 rad 弧度是一个圆内两条半径之间的平面角
立体角 球面度 steradian 球面度 sr 球面度是一个立体角,其顶点位于球心,而它在球面上所截取的面积等于以球半径为边长的正方形面积
5. 国家选定的可同国际单位制并用的单位.
量的名称 单位名称 单位符号 换算关系和说明
时间 分、(小)时、日(天) min、h、d 1min=60s1h=60min=3600s1d=24h=86400s
平面角 [角]秒、[角]分、度 (″)(′)(°) 1″=(π/648000)rad1′=60″=(π/10800)rad1°=60′=(π/180)rad
旋转速度 转每分 r/min 1r/min=(1/60)s-1
长度 海里 n mile 1n mile=1852m
速度 节 kn 1kn=1 n mile/h=(1852/3600)m/s
质量 吨原子质量单位 tu 1t=1000kg1u≈1. 660540×10-27kg
体积 升 L(1) 1L=1dm3=10-3m3
能 电子伏特 eV 1eV≈1. 602177×10-19J
级差 分贝 dB
线密度 特克斯 tex 1tex=10-6kg/m
面积 公顷 Hm2 1hm2=104m2
6. 构成十进倍数和分数单位的词头.
所表示的因数 词头名称 词头符号 所表示的因素 词头名称 词头符号
1018 艾[可萨] E 10-1 分 d
1015 拍[它] P 10-2 厘 c
1012 太[拉] T 10-3 毫 m
109 吉[咖] G 10-6 微 m
106 兆 M 10-9 纳[诺] n
103 千 K 10-12 皮[可] p
102 百 h 10-15 飞[母托] f
101 十 da 阿[托] a
(二)游标卡尺和螺旋测微器
游标卡尺和螺旋测微器(如图1-36和1-37)是机械加工常用的两种长度测量工具,它们测得的长度傎比用刻度尺测得的长度值更精确,从而使加工的零件更精密.
      
   图1-36               图1-37
               (引自《科学教师教学指导手册(七年级上)》)
(三)我国几种硬币的规格(根据《人民日报》1957年11月20日)
? 一元币为钢芯镀镍,直径25.00mm,边厚1.85mm,单枚质量6.05g.
? 五角币为黄铜合金,直径20.50mm,边厚1.65mm,单枚质量3.80g.
  一角币为铝合金,直径22.50mm,边厚2.40mm,单枚质量2.20g.
? (根据《法制日报》1992年5月29日)?
  五分硬币直径2.4cm.
? 二分硬币直径2.1cm.
? 一分硬币直径1.8cm.
(四)量杯和量筒
  量杯、量筒通常用来量取一定体积液体的量器.
  量杯的口较大,可以用来搅动液体或将溶质和溶剂直接在量杯里配置成溶液.
  用量杯和量筒量取液体时,由于液面一般呈凹形,因此读数时眼睛要与刻度、液体的凹平面处在同一直线上,为了使读数正确,用量筒与量杯量取液体时,要放在平整的桌面上.
    第7节 科学探究
教学内容 第7节 科学探究(一)
内容分析(教材处理) 在探究活动中,生生之间、师生之间能否真正互动起来,关键在教师,在教师有没有给学生营造一个有利于开展对话、交流和互动的“安全环境”。问题不是学生没有“动”的需求,而是教师没有在课堂上营造一个“安全环境”。所谓“安全环境”不是指“人生安全”,而是指让全体学生都能畅所欲言的探究环境,是一个发表见解的安全、语言的安全、交流的安全。由此可见,在生生之间进行探究比师生间交流学生会感到更有安全感。一方面要有意识地给创设一个安全环境,另一方面要多让一点时间给学生,让他们尽情地“学习”。例如在进行“脚印长与身高有关系吗?”的探究活动时,是如果教师取几个“现场脚印”放在小黑板上。一种方法是,请几位学生上黑板测量,并试着说出推论;另一种方法是让学生带着钢卷尺到操场的沙坑里去“制造”脚印,并测量脚印长。显然是第二种方法学生感到“安全”。那么学生的创造性就能得到开发和培养。
教学目标 知识与技能 了解科学家探究的过程,了解科学探究的基本过程和一般方法;理解提出问题对科学探究的意义,理解猜想和假设在科学探究中的作用;理解科学探究需要收集、处理信息和相关的技术。初步培养学生分析问题、解决问题的过程;培养合作技能,对集体合作的意义有所体验。
过程与方法 初步学会运用科学探究的方法解决生活生产中的一些简单的问题;
情感、态度及价值观 感受探究活动的乐趣和成功喜悦;养成乐于探究、积极思考的习惯;学会协作与交流的意识。
教学重点 科学探究的一般方法。
教学难点 理解提出问题、建立假设在科学探究中的意义。
教学用具 实验器材:台灯、插座、灯泡、磁铁、刻度尺、天平、多个黑盒(内置桔子、时钟、铁圆柱体、回形针、矿泉水、糖果若干颗);
情境设置 情境一:人跳起后,为什么总是落在地上?苹果为什么会一天天长大?冬天在玻璃窗上为什么会看到冰花?对于这些问题有无寻找过答案,又如何寻找呢?情境二:(阅读课本“关于天花和牛痘的故事”) 琴纳医生发现天花疫苗的过程大致能分为哪些步骤?情境三:(展示两盏台灯,一只正常,一只灯泡损坏)研究灯泡不亮的原因是什么?如何处理?情境四:(展示黑盒实验)你如何探究黑盒中的物体?情境五:探究脚印与身高的关系情境六:情境七:
教学过程 边教边悟
情境一:人跳起后,为什么总是落在地上?苹果为什么会一天天长大?冬天在玻璃窗上为什么会看到冰花?对于这些问题有无寻找过答案,又如何寻找呢?生1:生2生3:……情境二:(阅读课本“关于天花和牛痘的故事”) 琴纳医生发现天花疫苗的过程大致能分为哪些步骤?生1:生2生3:……情境三:(展示两盏台灯,一只正常,一只灯泡损坏)研究灯泡不亮的原因是什么?如何处理?说明:教师总结:寻求答案的过程也就是探究探究的一般过程:提出问题→建立猜想和假设→收集证据,检验假设→得出结论情境四:(展示黑盒实验)你如何探究黑盒中的物体?①先每组发下一张探究报告单科学探究报告单     第___小组  记录人_____提出问题建立假设收集证据,检验假设做出解释②再介绍探索过程中可以提供的仪器③然后每组发下一个黑盒要求学生在不准打开盒子的前提下,用生活经验、感觉器官或仪器探究盒内物体到底是什么?教师巡视,进行指导。组织各组学生汇报实验结果,对学生在汇报中的发光点及时给以高度评价,对探究失败的小组给以鼓励,再接再厉。教师总结:①探究过程是成功,也允许失败的,贵在树立信心和坚持。②科学家的探究深入些,方法多样些。③工作、生活、学习充满探究 ,同学们应时刻具备探究精神情境五:探究脚印与身高的关系。设问:脚印的长度到底与人的哪些因素有关。追问:如何验证自己的假设?引导学生确定所测的对象及具体要求。经过讨论后,要求每位学生回去各测四组数据。课堂小结:在学生小结的基础上进行本节的知识小结,帮助学生掌握重点。课内作业:中午,小明准备骑自行车外出时发现车胎瘪了,他感到很奇怪,早上气打的足足的,是什么地方出现问题呢?附:教学资料1.传染病是指由病原体引起的,能在人与人、动物与动物或人与动物之间相互传播的疾病。它的基本特征有:1.有病原体 2.有传染性 3.有流行性、地方性、季节性、规律性4.有免疫性。免疫的含义是人体对传染因子(如细菌、病毒等)产生抵抗力。它的概念起源于公元10—18世纪,人们发现,很多传染病病人康复以后,就不再患同样的病,如天花等。疫苗的工作原理:将一个存活的病毒减毒后,注射进健康的人体,引发一次极轻微的此种疾病,唤醒调集人体中自然的抵抗力,从而对此病毒产生免疫。后来,威胁人类生命的许多疾病通过疫苗接种法得以预防或根除。20世纪,人类通过疫苗接种,预防或根除了一个又一个威胁生命健康的疾病。天花(smallpox, ravioli)是天花病毒引起的烈性传染病,死亡率很高。但经推广牛痘接种和数年的世界性监测,世界卫生组织于1980年正式宣布天花已在全世界消灭。但需注意重新出现。2.安特·爱德华·琴纳,1749年5月17日出生于英格兰一个牧师家庭。13岁开始跟随乡村外科医生学习医术,21岁赴伦敦师从当时英国杰出的外科医生J·亨特。亨特令琴纳终生不忘的教诲是:“为什么只凭空揣测?为什么不实地实验一下?” 18世纪,天花已成为当时英国人死亡的主要原因。琴纳从伦敦回到家乡,多年的乡村行医的经历使他注意到:乡村里的牛患了与天花相似的病,那些挤奶女工在接触到牛身上的疱疹时受到感染,身上也会长出小一些的疱疹,这就是牛痘。而感染过牛痘的人都不曾被传染上天花。琴纳发现,牛痘的病情症状比天花轻得多,它从不曾令牛死亡,更不会令人死亡,况且人在感染牛痘痊愈后不会留下任何疤痕。1796年5月14日,琴纳找来了一位患牛痘的挤奶女工,从她手指的疱疹中提取出一些液体,然后将一位8岁男孩的手臂用手术刀划破,把牛痘疱疹液滴在了上面。这位名叫詹姆斯·菲里普斯的男孩大声哭叫着,他无论如何不会知道他的哭声将挽救无数人的生命。48天后,琴纳将从天花患者脓疱中提取的液体再一次滴在了菲里普斯被手术刀划破的手臂上,菲里普斯的免疫系统抵抗住了天花病毒的侵害。8岁的男孩菲里普斯的父母都是牧场的工人,他们甘愿让自己的孩子冒患上天花的危险让琴纳进行实验。为了感谢他们,琴纳拿出自己行医的积蓄为这家人建了一所房子,这座房子至今还被保存在英国格洛斯克郡。3.脚印,是犯罪分子在作案过程中遗留的痕迹。根据脚印能够对罪犯的性别、年龄、身高、走路姿势等方面分析画像,而且能起到揭露和证实犯罪的重要作用。我国足迹步法的研究,已达到了足迹自动测量的地步。 “立体足迹计算机自动检验技术”已突破了我国现行的足迹检验专家的传统方法,基本上排除了人工干预,实现了取样标准化、特征测量和计算自动化,操作简单,使用方便,可以使从事足迹检验工作不久的技术人员快速掌握,达到一定的检验水平。
板书设计
第7节 科学探究科学探究的一般步骤:提出问题→建立猜想和假设→收集证据,检验假设→得出结论
课外作业
教后反思
学生对科学探究非常感兴趣,对过程的记忆也是蛮快的。 但是,对过程的应用,教师应举出比较有特色、对知识点巩固有益的事例进行分析,培养学生自主能力。
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- 4 -第二节 实验与观察
一、目标导航
[知识与技能]
了解观察和实验的意义,基本了解实验仪器的功能及使用方法,初步学会操作溶解等实验过程,了解人的感觉不一定都是客观的,科学研究必须借助于仪器与工具.
[科学思考]
观察与实验是学习科学的基本方法,如何才能更好地掌握观察与实验的方法
[解决问题]
养成在问题情境与矛盾中发现问题、提出新问题的能力.
[情感与态度]
通过错觉的例子,养成实事求是的科学作风,养成认真细致的观察态度,树立严谨的科学实验作风.
二、要点扫描
[课标解读]
《实验和观察》属于《科学(7~9)课程标准》中“科学探究”部分的科学探究方法. 学习科学的方法就是利用科学探究,而探究包括了实验与观察科学方法. 实验时需利用一定的工具,学习实验室常用仪器的名称和用途,学习实验的操作、观察和记录方法,明白仪器的作用,使学生掌握科学探究的基本技能.
[内容分析]
本课时在教科书的第7~9页.主要内容是,在人们仅仅依靠于感官去认识自然、研究科学,往往达不到相应的目的,而且感官给人的印象不一定都是正确的,的以必须借助于仪器与工具.
从科学探究的角度来看,本节内容是培养学生对实验的观察能力以及对实验现象进行正确记录的一种科学探究的基本技能.
从知识要求来看,通过本节学习,使学生了解实验室常用仪器的名称和用途,知道借助仪器可以扩大观察范围和进行测量.
从科学态度、情感与价值观来看,通过对实验现象的观察和记录,可以培养学生在实验中实事求是的科学态度和观察能力.
从STS角度看,通过对显微镜、望远镜的作用介绍,使学生初步认识科学技术对社会发展的影响.
所以,本节课的重点是仪器的认识及基本实验操作技能的训练,难点是客观地、科学地对实验过程的现象进行观察与记录.
[学情认识]
刚刚接触科学实验仪器,要初步认识它们的名称、用途及基本使用方法,必须有实物对照认识,所以本节课最好是进行分组实验,让学生在教师边讲解演示边对照的基础上进行观察、对比,形成在实验中认真操作、仔细观察和科学记录的实验素质.
学生实验时,考虑到学生初次亲身实验,对实验操作很陌生,教师在充分地进行演示的基础上,及时指正学生操作过程中出现的问题.
[学法点拨]
(1)认真操作、仔细观察.
认真操作、仔细观察是对学生实验的基本要求,也是学生形成科学实验操作技能的基础,特别是针对初步接触实验仪器的学生,更应如此.
(2)如实记录实验现象.
实验现象的记录是实验观察结果的体现,实验记录总是想能体现出能反映实验结果的现象,这培养了学生实事求是的科学精神.
[经验介绍]
学习科学必须的科学的方法与严谨的态度,学习科学的基础方法就是观察与实验,通过观察自然现象并做简单的能引起学生兴趣的实验,进一步让学生体会观察与实验在学习科学过程中的作用。
三、教学文档
共1课时
[课前准备]
(1)能体现视错觉的课件;
(2)放大镜、试管架试管和试管夹、停表、天平与砝码、电流表和电压表、显微镜、酒精灯、200ml的烧杯、玻璃棒、药匙、食盐、水、生鸡蛋、白醋等.
[教学流程]
1.实验是进行科学研究最重要的环节.请你谈谈做实验应该注意一些什么问题?
在多数学生讨论后进行不断地补充、修正、建构后,教师总结实验操作规则与要求.
【设计意图:学生初次自己动手实验,对于实验操作的规则与要求了解不多,此环节让学生按自己的理解“各抒己见”,通过学生之间不断地“补充”、“修正”、“构建”,拿出了自己觉得必须遵守的实验操作规则与要求,这往往比教师的“硬性”要求效果好得多.但是在这过程中,教师要根据客观需要不断加以引导.】
2.展示“试管架、试管、试管夹、停表、天平与砝码、电流表和电压表、显微镜、酒精灯、250ml的烧杯、玻璃棒、药匙”等仪器,请你根据它们的形状特征给它们命名、猜测他们的主要用途和注意事项等.
(1) 试管架、试管、试管夹和试管刷(可先让学生上来演示如何使用,指出错误——试管夹如何套试管,为什么?试管的拿法,试管刷顶部毛的用途等);
(2) 停表;
(3) 天平和砝码(简单介绍,在以后的质量测量里再详细介绍);
(4) 电流表、电压表(问学生是否可以测家庭电路的电流与电压,注意量程等);
(5)显微镜(放被放大手指的挂图,发现很多细菌,教育学生要注意卫生);
(6)酒精灯(叫学生上来点,然后怎么盖灭,可以用手捏灭,由此说明三层火焰的温度).
功能总结:
试管架――放置试管等的仪器.
试管――少量物质反应时用的容器.
试管夹――夹持试管等.
酒精灯――物质加热的常用热源.
药匙――取少量粉末状(或小颗粒状)的药物.
停表――测量时间的仪器.
天平和砝码――测量物体质量的仪器.
电流表――测量电路中电流的仪器.
电压表――测量电路两端电压的仪器.
显微镜――可观察微小(如细胞等)的物体.
【设计意图:初一学生还是以形象思维为主要部分,所以对于实物的反映总比图片或单纯的语言表达要好.让学生自己去尝试陈述常见实验工具与仪器的名称、功能、及使用注意事项也许比较困难,但是如果教师不断加了引导,特别是从它的结构上加了引导,让学生在无形中形成“结构决定功能”的观念.】
3.世界上有不会淹死人的海,这就是巴勒斯坦地区的死海.当你跳入死海时,即使你不会游泳,会沉入海底,你可以自由自在地浮在海面上,你甚至还可以很舒服地躺在死海的海面上看书.为什么死海的海水能托住人体,而普通的海水不能托住人体?
【设计意图:以真实生活实例为情境引入问题,让学生以实验的方法去解决这个问题,进一步突出实验在科学探究中的功能.】
为了解决上述问题,我们如何处理呢?
4.“鸡蛋在清水、盐水、白醋中的现象”实验.
(1)在烧杯内装入200ml左右的清水,小心地将鸡蛋放入盛有清水的烧杯中. 观察:
①鸡蛋在清水中是沉入杯底还是浮在水面上?________
②鸡蛋在水中的姿势是直立的还是横卧的?_________
(2)再取4药匙的食盐倒入清水中,用玻璃棒小心地搅拌,让食盐迅速地溶解. 观察:
①鸡蛋在盐水中是沉入杯底还是浮在水面上?________
②鸡蛋在盐水中的姿势是直立的还是横卧的?_________
(3)继续向盐水中加入2药匙的食盐,用玻璃棒小心地搅拌,让食盐迅速地溶解. 观察:
①鸡蛋在盐水中是沉入杯底还是浮在水面上?________
②鸡蛋在盐水中的姿势是直立的还是横卧的?_________
(4)若鸡蛋仍沉入杯底,则重复上面的步骤,每次向盐水中再加入1药匙的食盐,用玻璃棒小心地搅拌,让食盐迅速地溶解,观察鸡蛋在盐水中的状态. 当鸡蛋刚能直立在盐水中时,记下一共向水中加入的盐的数量为__药匙;当鸡蛋刚好能漂浮在盐水的水面上时,记下一共向水中加入的盐的数量为__药匙.
(5)当鸡蛋能漂浮在盐水的水面上时,继续向盐水中加盐,在盐水的浓度不断增加时,观察鸡蛋露出水面部分的体积的变化:__________
(6)将烧杯内的水换成适量的白醋,把鸡蛋放入白醋中,观察并描述鸡蛋在白醋中所发生的现象. _____________________.
尝试解释原因_________________________.
结论:人在死海中不会下沉的原因可能是_____________.
【设计意图:此实验有对比实验的思想,特别是有一定的控制变量的思想,考虑到学生刚刚接触到实验,对于实验的设计方案等一无所知,所以实验方案基本上由教师准备好.但是在引导学生自己完成实验的过程中,要让学生明白每一个实验操作步骤的相应功能.】
我们在上述过程中是以文字的形式表达了实验的现象与结果,我们还可以用列表法或图像法记录实验现象(这部分内容可在课外完成).
5.(课件展示)分析下面例子.,比例它们的大小(长短).
       图1-13
让学生逐一分析上述对比图形,总结错觉的形成.(具体分析见相关链接2)
【设计意图:观察有直接观察和间接观察,由于直接观察仅仅依赖于人的感官的功能,往往不能达到客观、科学观察的要求,所以引入错觉这一直接观察的极端的例子更能说明这个问题,这也有助于学生学习兴趣的提高.】
6.两个人一组,观察自己的指纹,让学生把指纹印在泥印上(或用放大镜观察),然后用实物投影仪让大家一起比较,讨论最后得出结论,每个人的指纹都是不一样的?利用这一点,现代科技中有哪些应用?并尝试解决下列问题.
(1)你能提出什么新问题吗?
(2)对提出的这些新问题尝试解释.
(3)寻求证据,支持验证自己的假设.
(4)得出结论.
指纹的功能:007的指纹锁,银行用指纹确定身份,超市保管钱物的箱子,还可以利用指纹破案等.
许多科学实验的结果往往需要得到一些具体的数值,所以,在实验中常常要用一些测量工具来对物体进行测量.
【设计意图:此环节有探究的意味,但由于受教科书及教学时间本身的限制,仅把科学探究的思想作一渗透,为本章第七节学习科学探究做准备。此环节体现观察的功能(特别是要求借助于仪器的观察).】
7.展示高科技的图片,谈谈感受.
      
   图1-14        图1-15        图1-16
  
 图1-17        图1-18
总结:在科学研究中我们还常借助各种仪器来扩大观察的范围.
【设计意图:各种工具和仪器在实验与观察中的作用在此得以体现.】
8.板书
一、实验室里的仪器
二、仪器的作用
9.课外探究:
(1)向澄清的石灰水中吹气1-2分钟有什么现象?再继续吹又有什么现象?
(2)将冰倒入玻璃杯中,几分钟后观察烧杯外壁,有什么现象?
(3)把鱼骨头放入食醋中,观察到了什么现象?过了一段时间后,骨头有什么变化?
四、学业诊断
例:图1-19中A和B长度比较,哪个长?
右下图中当中圆的大小比较,哪个大?
分析:这是典型的视错觉得的例子,如果通过移位比较后能够得到正确的答案.
五、精彩存盘
1. 在科学研究中,我们可以借助仪器扩大观    图1-19
察范围. 要观察微小的物体,可以用____;要看到遥远的星体,可以用____.
2. 下列说法中正确的是(  )
A.在科学研究中,实验和观察是两回事,它们互不相干
B.观察就是用眼睛看,而不能用其他的仪器
C.电流表是测电流的,电压表是测电压的
D.在熄灭酒精灯时,可以用嘴吹
3. 你看图1-20中的三人是否一样大?你用刻度尺去测量一下.结果说明单凭我们的感官是____(“能”或“不能”)对事物做出可靠的判断的.在进行科学实验时,有时还需要得到一些具体的数值,就要用____来对物体进行测量.                         图1-20
4. 在做“观察鸡蛋的沉浮”实验中:        
(1)除了鸡蛋、食盐、清水、药匙、烧杯外,还要用到____________________________________.
(2)为了加快食盐在水中的溶解,应该使用_____搅拌,在搅拌过程中应尽量避免_____________________________________.
(3)生鸡蛋(新鲜的)放在清水中,看到的现象是_____;在烧杯中溶解较多的食盐后,生鸡蛋会_____________________________.
参考答案:
1.显微镜  望远镜
2.C
3.不能  仪器
4.(1)玻璃棒 食醋(白醋)等  (2)玻璃棒 与烧杯内壁或底部接触  (3)下沉于底部 会上浮且竖立
六、资料链接
1.中国的火箭事业
起步于20世纪50年代,40多年来,中国运载火箭技术研究院从仿制入手,在成功研制战略导弹的基础上,研制了长征一号、长征二号、长征三号3个系列8种运载火箭.火箭近地轨道运载能力从300千克到11000千克,最大可达13600千克,同步转移轨道运载能力从1500千克到5000千克.从1970年4月至1999年11月,中国运载火箭技术研究院研制的长征系列运载火箭已进行了59次发射,成功地将50颗国内外卫星送入轨道.除了满足国内用户的需要外,自20世纪80年代后期,已进入国际发射服务市场,先后为用户发射了24颗卫星,包括长征二号丙级火箭5次发射,成功地将2颗铱星拟星、8颗铱星送入预定轨道,取得了显著的社会效益和经济效益.长征系列运载火箭的技术性能和可行性指标已达到国际先进水平,今后还将不断提高和完善,更好地为和平利用空间事业做出应有的贡献.
长征火箭进入世界先进行列的重要标志,可以用5、4、3、2、1这样一组数字来概括:1984年长征三号运载火箭成功发射通信卫星,标志我国火箭技术已经跨入世界先进行列.据当时国外公开报道的资料看,我国成为世界上第五个具有独立研制和发射地球同步通信卫星能力的国家.发射1. 45吨重的通信卫星,从运载能力上讲居世界第四位.掌握并使用低温高能推进剂(液氢液氧)居世界第三位.解决发动机高空二次启动技术居世界第二位.发射商业卫星费用低廉居世界第一位.
          (引自《科学教师教学指导手册(七年级上)》)
2.错觉是怎么回事?
  错觉是指人们对外界事物的不正确的感觉或知觉.最常见的是视觉方面的错觉.产生错觉的原因,除来自客观刺激本身特点的影响外,还有观察者生理上和心理上的原因.其机制现在尚未完全弄清.来自生理方面的原因是与我们感觉器官的机构和特性有关;来自心理方面的原因是和我们生存的条件以及生活的经验有关.
  下面举一些典型的视错觉图.
图1-21
  图(1)垂直线与水平线的错觉:对垂直线估计过高,好像长于水平线.
  图(2)a、两条等长的横线,看上去上面的显得短些.b、两段弧形全等,看起来下边的显得宽些短些.
  图(3)a、b、平行的线段受交叉线条的影响,仿佛改变了方向,不平行了.
  图(4)a、中心的两圆相等受背景的影响显得一大一小.b、两圆相等看上去大小不一.c、大圆内的小圆和正方形受背景影响看起来引起变形.
  人们在实际生活中,是经常处于在不断地纠正错误中来感知和适应客观世界的.对外界刺激(信息)的特征的辨别能力,是我们认识世界和习得知识的重要手段.同时,对于错误的反映要不断进行校正.这一点在生活、工作和学习中很重要.例如,丧失听觉的人久而久之,其言语会变得不易听懂,这就是因为自己听不到自己发出的声音(语言)而得不到反馈和校正,甚而导致语言的丧失.因此对来自感官的错误反映的不断纠正可以提高我们的认识水平.外界事物形形色色,千变万化,而其间的联系又是错综复杂的,而人在头脑中对外界事物的反映只是有条件地近似地把握着外界事物,人对事物的认识带有个人的局限性.但辩证唯物主义认为客观事物是可知的,人对客观世界的认识是无止境的.就错觉(对客观事物的知觉)而言,除去“杯弓蛇影”、“草木皆兵”以及“风摇花影动,疑是玉人来”等等这些和主观情境相关联的不算外,诸如基于我们生理基础的那些现象所造成的错觉也不在少数.例如,在我们的视觉中,当物体的图像落在网膜的盲点部分,我们就会产生“视而不见”的错觉。(见上图)再如,看电影时银幕上人物的动作是跳动的而图像(画面)又是明暗交替的,但我们看起来,人物的动作是连续的,同时也没有明暗变化.这是利用了眼睛视觉存留的特性.电影画面每秒钟以24个的速度变换,这样“跳动”的画面就被看成连续动作(察觉不出动作的不连续性),同时因眼睛能在一定时间内保持住作用于它的光效应,人们看到的不是一系列闪动的图画,而是稳定的画面.
  此外我们知道在颜色知觉中,每一种颜色都有它相应的互补色(互补色如用混色轮混合时,会成为灰色--白色,只有亮度而无彩色).红和绿是一对互补色,黄和蓝也是一对互补色,其他颜色也都各有其相应的互补色.黑和白也有互补关系。.如果互补色两者同时呈现在一个画面上时,会显得分外鲜明.如果在周围充满一种颜色刺激时,无刺激的"空档"处便会产生互补色的感觉,从而产生所谓的“无中生有”的错觉.最常见的事实是在蓝色的天幕上出现的月亮(无色)会显黄色.汽车司机夜间行车时都有这样的经验,走在高压水银灯照明(蓝紫色光源)的道路上,自己的车灯(白炽灯)灯光显橙黄色;而走在钠灯照明(黄色光源)的道路上,自己的车灯显蓝色.这个例子说明感觉和知觉都会受背景的条件影响而有所改变。这种差异也不能不算作错觉。以上是生理性的现象造成的错觉.
  在图片上由于明暗和阴影的影响,使我们得到凸出或凹入的知觉.同一张图片中的物体明亮部分在上方,阴影部分在下方,看上去这个物体是凸出的.把这张图片上下倒置过来,便会得到凹进去的知觉.这是我们长时间的生活经验造成的,在生活中光源(阳光)总是位于上方,这就自然形成凸出来的物体的明亮部分位于该物的上方,阴影在下方.凹下去的东西相反,这已是无例外的现象了.所以把同一张图片倒置就会得到相反的图像知觉.在没有更多参照物的条件下,两个物体中的一个在运动时,我们往往会把它们中任何一个看成运动的.例如,“云遮月”的时候,可以把月亮看成在云后移动,也可以把云看成在月亮前移动.如在暗室中用幻灯在面对被试者的幕布上呈现一个方框子,在框子中央有一个小方形,向左右移动框子时,被试者则感到方形在移动.这是因为人们一般的经验是,运动的对象总是在较大的静止的环境中移动,而且这种联系相当巩固,所以会产生这种错觉.我们都有这样的经验,乘火车时在列车里通过车窗看临近火车开动时,总是觉得自己所在的列车在开动。这是因为当乘车时,由于车的运行形成外物移动的知觉,这个经验牢固地印在脑海里,因而在列车里对临近列车的移动总是不假思索地认为是自己所在的列车在开动.但是,由于缺乏振动的感觉与推动的感觉,便会很快地意识到自己所乘的列车并未向前移动.
  在有些情况下,我们得到的知觉与事实不相符合,那是因为这种知觉是在特定的条件影响下形成的,并非错觉。如将筷子斜插在有水的水杯里,看上去筷子变得不直了,在水中的部分向下错开了.这是因为插入水中的部分进入与空气不同的介质,而产生的折射现象所引起的.把筷子看成曲折的是正常的、合理的现象.又如海市蜃楼、汽车上凸面的倒车镜以及哈哈镜,这些幻影或所产生变形的图像,都不能看成是错觉.
  我们对错觉的了解使我们在观察上能摆脱它而不致将错觉认为是正确的.错觉在艺术上、技术上以及军事上都有积极作用.如电影摄制中用移动布景的方法造成交通工具的运行,又如汽车、飞机以至宇宙航行等等供训练驾驶员的模拟装置,军事上的各种伪装以及按形体的服装的设计,花色的匹配等等和错觉有一定的关系.
  总之,错觉产生的原因既有生理因素,也有心理因素.我们要防止因错觉而造成认识上的错误,但也可利用错觉为我们服务.第五节 质量的测量
一、目标导航
[知识与技能]
知道质量的初步概念及其单位;知道物体的质量不随形状、状态和位置而改变;知道托盘天平和物理天平的构造及其使用方法.
[科学思考]
为什么质量不随着物体位置、状态、形态、温度等变化而变化?
[解决问题]
尝试应用已知的科学结论去解决某些具体问题.
[情感与态度]
通过对本节课实验,问题的探索,提高探究意识,养成实事求是,一丝不苟的科学态度.
二、要点扫描
[课标解读]
《科学(7~9年级)课程标准》中明确提出了进行科学探究需要一定的实验技能,如使用基本工具和仪器进行测量和观察的技能.涉及的工具和仪器主要有:刻度尺、量筒、天平、秒表、温度计、显微镜、电流表、电压表、地图和地球仪、星图、普及型天文望远镜等.
质量的测量是学生使用基本工具和仪器(天平)进行测量和观察的科学探究基本技能.
[内容分析]
《质量的测量》是教科书中第17~19页的内容.
质量作为物体的一个基本属性,在科学中具有极其重要的地位。质量的测量是科学实验中最基本的测量内容之一,使学生学会测量质量的方法,为科学探究作好铺垫.同时通过学生练的使用,培养学生一丝不苟和实事求是的科学态度,并通过天平的维护培养学生爱护公物的意识,养成良好的实验习惯.
[学情认识]
本节突出新课程的理念,培养学生的实验过程和分析过程,引导学生在探究过程中寻找答案,获得知识;倡导学生主动参与,乐于探究,勤于动手,体现现代化的教育思想和情感教育思想、学习的个体化. 整个教学过程联系人类自身生活实际,突出STS的教育思想.
1. 用实物来具体说明物质与物体的区别,通过比较引出质量的概念,提出学习质量给我们实际生活带来的现实意义.
2. 让学生通过观察,知道物体的质量不随形状、状态和位置而改变,逐渐了解质量是物体的一种属性.
3. 联系实物,引入质量的单位,通过实物来感受质量的大小并用练习加深理解.
4. 从现实生活入手,了解测量工具的名称及基本使用范围,并进一步引出托盘天平,通过对照实物认识天平的结构.
5.师生共同参与讨论,总结天平的使用方法及注意事项.
[学法点拨]
(1)身边事例,创设情境.
通过让学生用“学过的科学术语描述一碗牛奶”,如可以是颜色、状态、体积、温度等,引入质量.
(2)对比分析,引入概念.
由于学生把质量与重量混为一谈,所以,通过实例对比,从质量的概念出发,说明质量不随着物体的位置、形状、状态、温度等的改变而改变.
(3)尝试操作,修正错误.
天平的使用与正确操作,除了在教师演示下之外,让学生亲自动手实践操作,有利于学生操作技能的形成.
[经验介绍]
要理解“质量是不随着物体位置、状态、形态、温度等的改变而改变”,只要强调并理解物体质量的概念即可,即“质量是表示物体所含物质的多少”。通过这一点,通过学习分别举例说明。天平的使用方法是难点,在边演示边学习的基础上,从正反两例去说明此问题。
三、教学文档
共1课时
[课前准备]
教师演示用具:铁锤1把,大铁钉1个,盛有1分米3的纯水的烧杯1只,牙膏皮1块,装有冰的饮料、托盘天平1台、砝码1盒.
学生实验器材:托盘天平和砝码.
[教学流程]
  1.今天早饭你吃了什么?(如果学生回答有牛奶、豆浆之类的可继续提问)你怎么样利用我们学过的科学量去描述一碗牛奶?
学生可能从颜色、营养物质组成、体积、温度、质量等进行描述,教师引导学生尽可能地把具体的数值描述出来.
【设计意图:从学生亲身经验的事例入手,激发学生学习兴趣。而最重要的是,身边最常见的例子隐含有科学的知识,不但复习了上几节学习的科学量,而且引入了质量的概念.】
2.(展示实物:铁钉、铁锤、铁丝和课桌、讲台)组成这些物体的东西是什么?几种物体含有的铁是否相同?哪种物体含该物质较多呢?
讲台、课桌含有木材的多少不同;铁锤、铁钉含铁的多少也不同. 物理学中用“质量”表示物体所含物质的多少.
小结:物体中含有物质的多少叫质量.
3.实物展示1:铁丝(或牙膏皮)并提问:将它卷起来,形状变了,它的质量变不变?将它从温州带到北京,位置变了,它的质量变不变?
4.实物展示2:一杯密封的热饮料并提问:将它冷却到室温,质量变不变?将它冷冻成冰块,质量变不变?将它带到太空中,质量变不变?
小结:只要物体中含有物质的多少不变,它的质量就不变,可见物体的质量不随物体的形状、位置、状态而改变.
【设计意图:第2、3、4教学环节的设计主要是为了加强对质量概念的理解,学生往往把质量与重量概念混为一谈,有必须进行详细的对比分析.】
5.怎么才能去区别铁锤和铁钉含有铁这种物质多少的不相同呢?小学时已经学过表示物体重量的单位有哪些呢?
千克是国际上通用的质量单位,为了方便,还有比千克大的单位吨,比千克小的单位克、毫克以及英文符号.
1分米3的纯水. 介绍它的质量是1千克. 让学生感受质量.
请学生看图1—47“国际千克原器”.
提问:质量的单位由大到小怎样换算?
1吨=103千克、1千克=103克、1克=103毫克       图1—47
也可以介绍公斤、斤、两、钱等.
【设计意图:把质量的单位与实物联系起来,加强感性
认识有利于学生对质量单位的理解.】
6.(实物展示:一包饼干)包装袋外面写着125g,那么它表示什么含义呢?那么它又是怎么测量出来呢?还活动中还有什么是用质量表示的呢?我们买粮、买菜时,售货员要用秤来称粮与菜的质量. 那么,你见过哪些种类的秤呢?请说出它们的名称. 学校实验室中、工厂的化验室中,常用什么仪器测物体质量呢?
图1-48              图1-49
【设计意图:过渡性教学环节设计,为引入测量质量的工具(特别是天平)作铺垫.】
7.(托盘天平演示)用托盘天平称小铁块的质量.
教师边演示边说明托盘天平的使用方法: 托盘天平是较精密的称质量工具,使用前要先调节,先把游码放在零刻线处,再调节横梁平衡.                       图1-50
教师指出:
①由常见跷跷板的道理知道,指针偏左,右边平衡螺母向哪边调呢?还可以怎么调节呢?
②在调节横梁平衡时,如指针在分度盘中央左右摆动的格数相等,横梁也平衡;探究如何使用托盘天平称量(可先假想自己使用托盘天平时,是如何操作的,并与书本的使用方法比较).
小结:①左物右砝码;②向天平盘加砝码要由大到小逐步替换;③铁块质量等于砝码和游码的质量数相加;④测量结束后,砝码放回砝码盒,游码移回零刻线.
引导学生总结使用天平应当注意的地方.
小结:天平的量程一般都写在天平的铭牌上,使用天平时首先要看它的铭牌 ,弄清仪器的性能和规格,按照要求正确地使用,是使用任何仪器都必须遵守的,要注意养成这样的习惯.
【设计意图:此环节有示范作用,为学生规范科学地使用天平打下基础.】
8.请每组学生测量一支铅笔或一块橡皮的质量.
教师巡视指导.
【设计意图:对学生进行正确的天平操作技能培训.】
9.讨论几个问题:
(1)在测量之前,天平指针偏左(右)了,如何处理?
(2)在测量过程中,天平指针偏左(右)了,如何处理?
(3)衡量过程中,砝码是按什么样的顺利放置的?
(4)在称取5克食盐时,天平指针偏左了,如何处理?如果天平指针偏右了,如何处理?
(5)小明在称量过程中不小心“左码右物”了,称得物体质量为36.4克(小数后质量由游码读出),物体的实际质量是多少?
(6)天平可以在月球上使用吗?可以在太空中使用吗?
上述六个讨论问题可以作为课外思考题。
【设计意图:上述六个讨论问题是使用天平时常见的问题,通过练习操作,解决这些问题,有助于对天平测量质量的更深入的认识。但由于课堂时间的关系,可以安排在专门的课堂上结合实际操作解决.】
10.其他测量质量的工具.
   
    电子盘秤               电子分析天平
     图1-51                   图1-52
11.板书:
第5节 质量的测量
定义:物体所含物质的多少。
特性:物体质量的大小由物体本身所含物质的多少决定,与物体所处的位置、状态、形态、温度等无关。
单位:千克(kg)、克(g)等
工具:实验室用天平。
实验使用:①左物右砝码;②向天平盘加砝码要由大到小逐步替换;③铁块质量等于砝码和游码的质量数相加;④测量结束后,砝码放回砝码盒,游码移回零刻线。
12.课外探究:
如果要你去自制一台天平,你觉得应该注意哪些事项?你能制作一台简易的天平吗?试试看。
四、学业诊断
例:某同学用调节好的托盘天平,称一物体的质量,在天平的右盘加了
几个砝码后,当放入质量最小的砝码时,指针偏右;若将这最小的砝码取出,指针偏左.要测出物体的质量,正确方法是( )
A.取出最小砝码,将螺母向右调
B.不取出最小砝码,将螺母向右调
C.取出最小砝码,将处在零刻度位置的游码向右调
D.不取出最小砝码,将处在零刻度位置的游码向右调
  一些学生选择“调节平衡螺母”.
分析:(1)在用天平测量物体之前,必须使天平平衡,这时要调节平衡螺母.(2)天平测量物体质量的过程中,天平指针偏左或偏右的情况不是因为天平未调节好的原因 ,而是加减砝码或移动游码未到合适的位置.
五、精彩存盘
  1.一只鸡的质量是2.5 .
  2. 使用天平时,取放砝码必须用镊子,其原因是( )
A.砝码不易弄脏生锈 B.可以轻轻地将砝码放在托盘上,天平不易损坏
C.传统的习惯 D.上述原因都不是
  3. 一块冰带到月球上全部融化成水,体积变小,质量将 ( )
A.变大 B.变小 C.不变 D.无法确定
4. 用天平测物体质量时,砝码被磨损,用它来测得物体的质量与真实值比较( )
A.偏大 B.偏小 C.相等 D.无法判断
5. 某同学用一架调节号的托盘天平测一本书的质量,天平平衡时,右盘上的砝码为:100克一个,20克砝码二个,10克砝码一个,5克砝码一个。游码位置如图所示:则这本书的质量为 ( )
A.153.8克 B.156.2克 C.153.6克 D.156.4克
            图1-53
参考答案:
1.千克  2.A  3.C  4.A  5.B
六、资料链接
(一)质量单位的由来
  最初的质量单位是根据长度单位米的定义而来的,即规定4℃时1000立方厘米(1立方分米或1升)蒸馏水的质量为质量单位,称为“千克”.据此1878年用铂铱合金制成了“国际千克原器”作为质量标准物.“国际千克原器”是一个圆柱体,其高和直径均为39毫米,现存放在法国巴黎的国际计量局内,各国都有副件保存.
          (引自《科学教师教学指导手册(七年级上)》)
(二)质量的测量
  质量的测量通常使用天平、杆秤、磅秤.
  天平是等臂杠杆,平衡时有 ,因同一地点g相同,故有 .在不同地点由于g值不同而砝码的重力是不同的,所以砝码的标称值也只能是不变的质量值.
  值得指出的是,重力加速度g是在计算时消去的,并非原理上不存在,因而在没有重力加速度(无引力场)的地方,天平也就无法称量了.想象一台特大的天平,它的两臂伸到地球上g值不等的两个地方,平衡时有 ,而 .
  杆秤和磅秤是不等臂杠杆,其原理与天平相同,它们称出来的也是质量值.
  市场交易中计量商品的应当是质量而不是重力.目前市场上常见的,而且受到欢迎且将进一步推广的电子秤和台秤被用来测量商品质量.
  电子秤是将压力转化为电量(电压、电流、频率),通过数码管显示出数量.台秤是根据内部弹性材料受到压力形变而带动指针指出数量.电子秤和台秤都是测力工具,只是它们的刻度通过变换,转换成质量值.由于各地的g值不同,制造厂检验出厂的电子秤或台秤,使用地按理应当重新加以校准,但各地的g值相差极微,完全能达到商品质量测量的精度范围,所以,核准这步也就被省略了.
选自《素质教育新教案》第一节 科学在我们身边
一、目标导航
[知识与技能]
知道科学是研究各种自然现象的学问,知道科学的发现可以从观察身边的事物入手,了解科技改变世界.初步学会观察实验现象基本技能.
[科学思考]
为什么出现千奇百态的自然现象?面对自然界现象你能提出什么样的问题?
[解决问题]
初步养成科学观察实验现象的过程,养成对实验现象建立假设提出新问题的方法与过程.
[情感与态度]
养成科学的探索精神及科学严谨的科学态度,养成对科学的向往热情,树立辩证唯物主义世界观与科学观,树立科学实验的严谨作风,树立辩证唯物主义世界观.
二、要点扫描
[课标解读]
《科学在我们身边》这一课是《科学(7~9)课程标准》中“科学探究”部分的入门课. 通过从奇妙的大自然和不断变化的自然界等方面着手,把刚迈入初中学习阶段的学生由对自然现象的好奇转化为对科学的向往. 使学生认识科学的本质是研究各种自然现象,并寻找它们的相应答案. 启发学生在对常见现象的讨论、探究、实验、观察等情境中发现问题,尝试提出可以通过科学探究来解决的问题.让学生认识到科学就在我们身边,并初次接触到科学探究的方法.
[内容分析]
本节课在教科书的第2~7页,主要包括如下的相应内容:
(1)教科书提供了四个自然界中奇妙现象来激发学生对于自然界奥妙的探究欲望;教科书提供了自然界中各种各样的运动形式说明自然界中的事物都在不断地运动变化着,从而得到科学的本质是研究各种自然现象并寻找它们的相应答案的过程,由牛顿和瓦特的故事进一步告诉学生科学就在我们身边,只要留心观察身边的一些现象,不断探究,多思考,就可以发现大自然的规律;以两个实验为载体说明仔细观察、积极实验、认真思考是科学探究的重要方法.
(2)教科书介绍了科学技术的重要作用,也说明了科学技术是一把“双刃剑”,科学技术改变了世界.
所以,本节课的重点和难点都在于学生对于自然界奥妙兴趣的激发,对于身边事物的仔细观察、讨论、实验等的基础上能提出问题,特别是学生发现问题和提出问题意识和能力的培养.
[学情分析]
根据七年级学生的特点及七年级《科学》本身“以感性知识为主”的特点,激发学生学习兴趣非常重要.所以尽可能地从学生的兴趣出发,多设计一些能体现科学现象与规律的实验,激发学生探索与思考的热情.
本节立足于学生已有的对科学知识的认识与兴趣,通过学生举例自然科学现象,特别是身边的自然现象,以“简练地描述现象”、“根据现象提出一些问题”、“针对这些问题利用自己已有的知识建立一些假设”等模式和程序进行教学.
[学法点拨]
(1)创设情境,激发兴趣.
俗话说兴趣是最好的老师,针对身边的事物和自然现象激发学生对于自然界奥妙的探索兴趣是本节课的首要任务,特别是利用教材提供的资源,以形象的图片、动画、录像等方式呈现奥妙的自然界,让学生在惊奇感叹中培养了探究自然的兴趣.
(2)发现问题,提出问题.
爱因斯坦说提出一个问题往往比解决一个问题更重要,在一个情境中能够发现问题,并提出一个有探究价值(从学生的角度去看)的问题,这正是科学探究的能力.
(3)合作学习,尝试猜想.
利用已有的知识,通过合作学习、讨论交流过程中尝试解释问题.
[经验介绍]
一般学生对科学充分着神秘性的向往,总是认为科学是科学家才能研究的课题,通过学习身边的科学,让学生了解身边随处存在着科学。
通过让学生对身边的自然现象提出有建设性的问题,并尝试解答这些问题,从而激发学生对科学的兴趣,也引起对自然界奥秘探索的兴趣。
三、教学文档
[教学时数]
共1课时
[课前准备]
(1)体现自然界奥妙的图片;
(2)烧杯(500ml1个、100ml2个)、气球、橡皮管、大注射器、铅笔、沙子、冷热水、红墨水、细线等.
[教学流程]
1.从今天开始,我们学习7~9年级的《科学》.请你具体描述一下,在你心目中什么才是“科学”?
【设计意图:学生对科学的了解一般原自于从小对科学家事迹或自然界奥秘的兴趣,所以对科学充满向往而又敬而远之之情.本节课试图打破学生对科学“敬畏”的心理,通过回答“心目中的科学”来达到目的.】
2.认真观察下列图片(课本P. 2图1-1奇妙的大自然),讨论这些图中的自然现象,谈谈你的想法与感受.
图1-1   图1-2   图1-3
在教学过程中,可让学生根据自己所了解的知识,尝试着解释每种自然现象产生的原因.
【设计意图:通过对自然界中一些奇异现象的讨论,激发学生的兴趣.】
3.(小组讨论)请你举例身边的科学事例,并进行简单的现象描述、根据现象提出一些问题、根据问题尝试解答(建立假设).
【设计意图:身边的自然现象比比皆是,但是正因为太普遍了,学生往往 “视而不见”.所以用身边的事例来激发学生的兴趣.】
4.自然界的事物都在不断地变化着,请认真观察下列图片(课本P. 3图1-2不断变化的自然界),对观察到的现象进行简单的现象描述、根据现象提出一些问题、根据问题尝试解答(建立假设).
图1-4       图1-5       图1-6       图1-7
种子长成了幼苗属于生命运动现象;雨后出现了彩虹是因为光的色散现象;铅笔斜插入水中,从侧面去看铅笔向上弯折了,这是光的折射现象,此实验可以让学生做后认真观察后提出问题并尝试解释;鸟蛋会孵成小鸟是生物的生长发育现象;晴朗的夜空会出现流星是因为太阳系中的一些固体闯入了大气层与大气层摩擦引起的.
【设计意图:通过描述现象,提出问题,并尝试着解释,不仅仅让学生明白自然界在不断地变化着,而且还能培养学生的问题意识.】
5.请你再举例身边自然界事物运动变化的例子,并对这些例子进行简单的现象描述、根据现象提出一些问题、根据问题尝试解答(建立假设).
在学生回答的基础上(包括举牛顿和瓦特从生活现象中引出的发现与发明的例子)总结“科学要研究各种自然现象,并寻找它们相应的答案.”
【设计意图:这环节的设计是进一步突出“科学在我们身边”的主题,让学生真正从身边的具体科学事例体会科学在我们身边,并培养学生发现问题、提出问题的能力.】
6.我们经常会在玻璃缸内看到金鱼上升或下沉,你能理解这种现象吗?
    图1-8         图1-9         图1-10
在学生回答的基础上演示“沉浮的气球”实验如图1-8、         图1-9、图1-10.
实验改进:气球内装适量(刚好使气球下沉)的沙子,用一根橡皮管连接气球与注射器,当注射器向气球内注射空气时,气球能上浮,抽出空气时气球下沉.
看了些实验,你对金鱼的上浮与下沉有什么想法?(交流与反思)
【设计意图:设计此实验的目的不仅仅是为了让学生获得“鱼鳔功能”的知识,更是为了体现科学探究过程中实验的作用,所以在实验过程引导学生注意观察、认真思考是非常重要的.】
8.演示“喷泉”实验,如图1-11.在实验过程中让学生逐步完成下列要求:
(1)猜测可能的现象.(2)尝试解释此现象.(3)实验操作,观察实验现象.(4)重构假设.(5)提出新的问题.
       图1-11
【设计意图:通过上面两个实验,让学生总结出学习科学的重要方法:仔细观察、积极实验、认真思考.】
9.阅读课本P. 5~7,结合你自身的知道的例子,谈谈“科学技术改变了世界”的想法.
(1)介绍先进的科技给我们生活带来的变化:
交通工具的变化;通讯方式、工具的变化;家用电器给生活带来的便捷;登月,探索海底、地球内部;
讨论:科学技术还给我们带来哪些好处?
(2)先进的科技给人类带来的影响:
给人类带来的好处:火箭使人类认识了地球以外的世界.
给人类带来的负面影响:与火箭相同原理的导弹等却摧毁我们的文明. (还有书上的几个例子)
(3)我国科技与其他发达国家的距离(有时间介绍).
【设计意图:通过阅读、自学的方式,结合学生已有的感性认识,加强对科学技术的认识,特别是形成“科学技术改变了世界”的观念.】
10.板书:
第一章 科学入门
第一节 科学在我们身边
一、科学要研究各种自然现象,并寻找它们相应的答案。
二、科学技术改变了世界。
11.课外探究:写一篇关于你最感兴趣的自然现象的文章。
要求:
(1)可以是自己所见、所闻的现象;
(2)要求尽可能写的形象、生动;
(3)有现象描述、可能的原理分析及自己的感想;
(4)字数在400个以上。
四、学业诊断
例:科学是科学家们研究的事情,离我们青少年儿童很遥远,这样理解对吗?
分析:(1)对自然界的奥妙神秘化,并认为它们才是科学的代表,认为那是深不可测的,不是一般人可以解决的.(2)不了解科学的本质,把科学与科学家的工作等同起来.
五、精彩存盘
  1. 科学是一门研究____、寻找____的学问.
2. 学习科学的基本方法是(  )
A.仔细观察  B.积极实验  C.认真思考  D.以上都是
3. 牛顿好奇于苹果落地而发现了“万有引力”;瓦特好奇于水沸腾顶起壶盖而改进和发明了蒸汽机……他们之所以能取得这样巨大的成就,你觉得是因为_____________________________.
4. 关于科学技术的作用,下列说法正确的是(  )
A.自古以来,科学技术带给人们的都只是好处,没有坏处
B.自古以来,科学技术带给人们的都只有坏处,没有好处
C.既有好处,也有坏处,随着科学技术的发展,好处将占主导地位
D.既有好处,也有坏处,随着科学技术的发展,坏处将占主导地位
5. 请你谈谈科学技术给我们的家庭生活带来了哪些好处?
6. 在一个透明的玻璃杯(或烧杯)中放入一把有金属柄的勺子和一把塑料牙刷,再倒入沸水. 请仔细观察,你发现了哪些现象?
参考答案:
1.各种自然现象 它们相应的答案  2.D  3.略  4.C
5.略  6.略
六、资料链接
1. 千姿百态的火山岛
地壳以下的温度很高,使有些地方的岩石熔化成岩浆.由于地层的强大压力,岩浆便顺着裂缝上涌喷出地表.如果在海底喷发,熔岩不断堆积增高,升出海面,便形成了火山岛.在世界海洋底部,有广阔的平原,巨大的高山,深邃的海沟,还有那几乎贯穿全球大洋底的洋中脊山脉和大裂谷,以及密集的火山锥与海岭.海洋底部的地形,比陆地上要复杂得多.
火山岛按其属性分为两种,一种是大洋火山岛,它与大陆地质构造没有联系;另一种是大陆架或大陆坡海域的火山岛,它与大陆地质构造有联系,但又与大陆岛不尽相同,属大陆岛与大洋岛之间的过渡类型.
2. 间蜂猴
生境:热带、亚热带森林.
捕食:用手指在树干和树枝间捕捉猎物或摘取果实.
食物:野果、植物嫩叶、昆虫、小鸟.
体型:体长20~25厘米,体重250~300克.
习性:与蜂猴生活习性相似,但个体小,俗称“小懒猴”. 直到1978年才在中国发现有分布.
分类:哺乳纲灵长目懒猴科.
分布:仅在云南南部.
保护:中国Ⅰ级重点保护动物.
3. 含羞草
含羞草属于含羞草科多年生草本植物,高约20厘米、茎匍匐状,长有锐刺.叶互生,为羽状复叶,在叶柄基部具有叶枕,轻触叶片时会使叶枕放出水分而使叶片下垂,此称为触发运动.花聚生形成圆球状的头状花序,红紫色.常在荒地及海边出现.
4. 大雁南飞
到了秋天,许多在北方繁殖的鸟类,带着幼鸟成群结队地飞往南方过冬,来年春天再返回北方产卵育雏.鸟类的这种由于季节周期性的更替,而在繁殖区和越冬区之间所进行的一年两次的移居现象,称为迁徙.鸟类迁徙的原因可从生态因素、生理因素、历史因素三个方面来考虑.鸟类的形成是长期历史发展的结果,外界季节性的变化起着信号作用,这种信号通过内部的神经体液调节而起作用.大雁迁徙时为什么会编队飞行:鸟编队飞行与空气动力学有关.一群由25只编成“V”字队形飞行的鸟,要比具有同样能量而单独飞行的鸟多飞70%的路程.也就是说,编队飞行的鸟能飞得更远.
5. 鱼鳔的位置及外形见图1-12.         图1-12
                       
(引自《科学教师教学指导手册(七年级上)》)第四节 温度的测量
一、目标导航
[知识与技能]
了解凭感觉判断温度的高低是不可靠的;知道摄氏温度的规定和温度计的原理;学会正确使用温度计,学会摄氏度的读法和写法;了解温度计有许多不同的种类.通过观察温度计的构造、量程、最小刻度和单位,观察不同温度计的不同构造,通过使用温度计的操作方法,养成观察能力.
[科学思考]
温度计的原理是什么?温度计与体温计为什么有不同的精确度与量程?
[解决问题]
能对物体的温度进行估测.
[情感与态度]
激发学习兴趣,领会到科学的价值,感受到实验的趣味,并享受合作的快乐.
二、要点扫描
[课标解读]
《科学(7~9年级)课程标准》中明确提出了进行科学探究需要一定的实验技能,如使用基本工具和仪器进行测量和观察的技能.涉及的工具和仪器主要有:刻度尺、量筒、天平、秒表、温度计、显微镜、电流表、电压表、地图和地球仪、星图、普及型天文望远镜等.
温度的测量是学生使用基本工具和仪器(温度计)进行测量和观察的科学探究基本技能.
[内容分析]
《温度的测量》是教科书第14~16页的内容.
温度与人们的生活息息相关,温度测量是科学实验和日常生活中最基本的几种测量之一,本节主要介绍了温度的意义,温度计原理、构造及使用方法,温度单位及写法.通过对冷和热的不同感受引起学生的认知感受,激发学生的好奇心和求知欲,从而了解温度的意义.通过对温度计的观察和使用使学生了解温度计的结构和测量原理,培养学生的观察能力与实验动手能力.同时也可介绍新的测温工具,特别是红外线测温仪的问世,在2003年的非典防治中发挥了巨大的作用等例子,一方面对学生进行爱国主义教育,另一方面也让学生理解科学推动技术进步的思想.使学生初步认识社会需求是科学发展的强大动力.
[学情认识]
学生对温度有一定的感性认识,但往往不能区别温度与热量、能量等关系.本课时将现实生活与科学的概念相联系,体现“科学来自生活,生活处处有科学”,教学过程中创设实验探究活动,使学生在探究中得到快乐,在合作中得到成果,在交流中有所提高,从而为科学探究的一般过程的巩固打好基础.
[学法点拨]
(1)实验激疑,创设情境.
  本节课从“同一个人的两只手放在冷热两杯水中后同时放入温水中而具有不同的感觉”引入,激起了学生疑问,创设了一个乐于探究的情境.
(2)实物对比,认识差别.
通过提供的多种不同类型的温度计的观察、比较,从结构上分析它们的差别,从而分析它们的原理、功能等.
(3)认真实验,科学操作.
温度计的正确使用是一种科学探究的基本技能,教学过程中除了认真的演示外,更重要的是让学生在实际操作过程中认真严谨的态度.
[经验介绍]
根据“温度计的原理是利用液体的热胀冷缩的性质”说明温度计使用在测量范围内的重要性,特别是根据这一点说明温度计使用的注意事项;再通过温度计与体温计的结构对比,进一步学习温度计与体温计的原理与使用方法。
三、教学文档
共1课时
[课前准备]
烧杯,酒精灯,铁架台,水,冰块,各种温度计,气温计,体温计等.
[教学流程]
1.出示一杯室温下的水(大约25摄氏度)和一杯冰水混合物,请一位学生用手摸一下.
(1)请你告诉大家你的感觉,好吗?(一杯比较冰,一杯不冰)
(2)我们平时接触的物体,有的比较冰,有的比较热(烫),你能举几个例子吗?
(3)在生活中我们通常用什么量来表示物体的冷和热呢 (温度)
小结:物体的冷热程度用温度来表示.
【设计意图:对于生活中物体的冷热情况,学生有很丰富的生活经验,但把这种无序的生活经验概念化、理性化,正是本环节设计的意图.】
2.温度如何反映物体的冷热的程度?
(热的物体温度高一点,冷的物体温度低一点.)
3. (学生实验)三杯水:温水,热水,冷水(先让他们用手摸出三杯水的不同之处,引出感觉可以大致判断温度的高低,但这个判断准确吗?
实验要求:把两个手指分别放在热水和冷水中浸一下,然后同时迅速地把两个手指放入
温水中,并告诉同学两个手指的感觉?
        图1-38
(一只手指感到冷,另一只手指感到暖和)
小结:两个手指的温度不一样,手的温度高低影响我们对温度的感觉,所以说单凭感觉来判
断温度的高低是不可靠的,也是不科学的,需借助于仪器温度计.
【设计意图:本教学环节的设计很类似于“人们有时有错觉而在观察时需借助于仪器”
的设计,同样,人对物体冷热程度的感觉往往不是很准确,所以引入温度及温度的测量(温度计)成为必然.】
4.温度计有很多种,每张桌子上都有三支温度计,同学们仔细观察一下,看到它你想了
解关于它的哪些知识?
         
           图1-39
学生回答问题时,有的问题适当解答,有的先不解答,等问题提得差不
多后,教师总结学生提的问题:关于温度计的构造、原理、使用方法……再让学生对应书本和实际温度计回答,教师补充.
  【设计意图:这环节的设计是为了考察学生的观察能力、分析综合能力及问题意识.在观察温度计的结构后,根据不同温度计的结构比较,提出一些有意义的问题.】
5.每人拿出水银温度计,握住下端的玻璃泡,观察水银柱的变化情况,然后再放开,此
时水银柱又如何变化.(水银遇热膨胀,遇冷收缩)
小结:温度计的工作原理:利用液体的热胀冷缩.
  【设计意图:让学生亲自体会水银柱的上升与下降与温度的关系,从而得出原理.这样
能加强学生的直接感性体验.】
6.每个量的测量都有一个标准,在长度测量的时候我们规定了测量长度的标准――长度单位米,同样在测量温度的时候我们也有一个标准,常用的温度标准是摄氏温度标准,单位是摄氏度,摄氏温度标准是怎么规定的呢?(学生阅读书本P15最后一段)
把冰水混合物的温度定为0℃(让学生感受一下0℃有多冰),水沸腾时的温度定为100℃,0到100之间均分100等份,每一等份就表示1摄氏度.
摄氏度是纪念瑞典科学家摄耳修斯对热学所作的贡献.科学史上这样的例子还很多,只有我们有贡献,总会得到后人的承认的.
【设计意图:借助于温度的单位摄氏度进行情感教育.】
7.选用一个温度计,测烧杯中水的温度.在测量之前请思考下列问题:你为什么选这个
温度计,你是怎么读数的,能不能把温度计拿出来读数等等.)
(1)在学生做实验的过程中教师参与学生的活动.
(2)通过实验,请同学们谈谈在实践过程中对上述问题的思考,并尝试解释原因.
(3)对刚才这几位同学的讲解进行总结可以发现,温度计的使用要注意以下几个方面:
估,选,放,读,取.
(如果学生的回答没有包括温度计使用的估,选,放,读,取等方面,教师可以通过提问来总结.
小结:温度计的使用:估,选,放,读,取.
  【设计意图:先让学生思考在实验操作过程中的注意事项,在操作过程中学生肯定对于这些事项有理性的思考,并结合自己的实践经验,增加感性认识.除了估读可能造成“事故”外(此实验不会造成事故,因为要求测的水温已被控制在温度计量程以内了),其他可以通过尝试操作得到正确的经验.】
8.在生活中除了常用的液体温度计外,还有其他的一些温度计(翻开书本p16),认识其他的温度计.非典时,最好机场与铁路最好用什么温度计,为什么?
  图1-40     图1-41      图1-42       图1-43
【设计意图:此环节的设计加强了科学技术为生活服务的思想,特别提到2003年我国的非典期间辐射温度计发挥的作用,培养学生锲而不舍为科学献身的精神.】
9.板书:
第四节 温度的测量
物体的冷热程度用温度来表示
温度计的工作原理:利用液体的热胀冷缩
温度的常用单位:摄氏度,记作“℃”
37℃读作:37摄氏度 -10℃:零下10摄氏度(或负10摄氏度)
温度计的使用:估,选,放,读,取
10.课外探究:
你能自己设计一只不同于常规温度计原理的温度计吗?
四、学业诊断
例:如图1-44所示,甲和乙所示的读数为:
甲: oC,读作 ;
乙: oC,读作 。
  往往一些学生认为左边是37℃.
分析:温度计的示数有正的示数与负的示数之分,一般正的示数就读作“多少摄氏度”如乙就是25℃,读作“二十五摄氏度”;而甲是零下温度,读数时从上往下读,所以正确的是-23℃, 读作“零下二十三摄氏度”.             图1-44
五、精彩存盘
1. 今日温州市区的气温是25摄氏度,记作 ;南极气温是零下56摄氏度,记作 .
2. 为抗“非典”,火车站出口通道检测旅客体温是否正常,所采用的温度计是( )
A.水银温度计 B.光测温度计 C.电子温度计 D.辐射温度计
3. 测量液体的温度,下列图中正确的是(  )
            
图1-45
4. 关于0℃的水和0℃的冰,下列说法正确的是( )
A.0℃的冰比0℃的水温度低 B.0℃的冰比0℃的水温度高
C.0℃的冰比0℃的水温度一样高 D.状态不同,无法比较
5. 把手指伸入一杯水中,感觉不冷不热,则这杯水的温度很可能是 ( )
A.75℃ B.55℃ C.35℃ D.15℃
6. 有一支温度计刻度数据不准确,将温度计放在冰水混合物中时,读数为
2oC,放在标准大气压下的沸水中时,读数为102 ℃,现测得气温为20 ℃,
那么室内实际的气温是( )
A.18 ℃ B.20℃ C.22 ℃ D.24 ℃
参考答案:
1.25℃ -56℃  2.D   3.C  4.C  5.C  6.A
六、资料链接
1.体温计和普通液体温度计
体温计的玻璃泡容积大,当温度有微小变化,玻璃泡里的水银作微小膨胀时,细管内的水银柱高度就发生显著变化,其优点是准确度较高,可达0. 1℃.管子中有一段特别细的弯曲的玻璃管,当体温计离开人体时,水银柱在这里断开,上面玻璃管里的水银就退不下来,所以体温计可离开人体读数,下次使用前,应先用力甩几下,把水银甩回玻璃泡中.因人体温度变化在35℃~42℃,所以体温计的测量范围为35℃~42℃.
用普通液体温度计测热水温度时,温度计中的水银先下降,然后再上升,这是因为温度计的外壳玻璃先受热膨胀,使水银面下降,然后由于受热膨胀比玻璃膨胀更多,所以水银而上升.
(引自《科学教师教学指导手册(七年级上)》)
2.温度计的发展
 温度计是测温仪器的总称.根据所用测温物质的不同和测温范围的不同,有煤油温度计、酒精温度计、水银温度计、气体温度计、电阻温度计、温差电偶温度计、辐射温度计和光测温度计等.
??最早的温度计是在1593年由意大利科学家伽利略发明的.他的第一只温度计是一根一端敞口的玻璃管,另一端带有核桃大的玻璃泡.使用时先给玻璃泡加热,然后把玻璃管插入水中.随着温度的变化,玻璃管中的水面就会上下移动,根据移动的多少就可以判定温度的变化和温度的高低.这种温度计,受外界大气压强等环境因素的影响较大,所以测量误差大.后来伽利略的学生和其他科学家,在这个基础上反复改进,如把玻璃管倒过来,把液体放在管内,把玻璃管封闭等.比较突出的是法国人布利奥在1659年制造的温度计,他把玻璃泡的体积缩小,并把测温物质改为水银,这样的温度计已具备了现在温度计的雏形.以后荷兰人华伦海特在1709年利用酒精,在1714 图1-46
年又利用水银作为测量物质,制造了更精确的温度计.他观察了
水的沸腾温度、水和冰混合时的温度、盐水和冰混合时的温度;经过反复实验与核准,最后把一定浓度的盐水凝固时的温度定为0℉,把纯水凝固时的温度定为32℉,把标准大气压下水沸腾的温度定为212℉,用℉代表华氏温度,这就是华氏温度计.?
  在华氏温度计出现的同时,法国人列缪尔(1683-1757)也设计制造了一种温度计.他认为水银的膨胀系数太小,不宜做测温物质.他专心研究用酒精作为测温物质的优点.他反复实践发现,含有1/5水的酒精,在水的结冰温度和沸腾温度之间,其体积的膨胀是从1000个体积单位增大到1080个体积单位.因此他把冰点和沸点之间分成80份,定为自己温度计的温度分度,这就是列氏温度计.?
  华氏温度计制成后又经过30多年,瑞典人摄尔修斯于1742年改进了华伦海特温度计的刻度,他把水的沸点定为零度,把水的冰点定为100度.后来他的同事施勒默尔把两个温度点的数值又倒过来,就成了现在的百分温度,即摄氏温度,用°C表示.华氏温度与摄氏温度的关系为
  ℉=9/5℃+32,或℃=5/9(℉-32).?
  现在英、美国家多用华氏温度,德国多用列氏温度,而世界科技界和工农业生产中,以及我国、法国等大多数国家则多用摄氏温度.?随着科学技术的发展和现代工业技术的需要,测温技术也不断地改进和提高.由于测温范围越来越广,根据不同的要求,又制造出不同需要的测温仪器.下面介绍几种.?
  气体温度计多用氢气或氦气作测温物质,因为氢气和氦气的液化温度很低,接近于绝对零度,故它的测温范围很广.这种温度计精确度很高,多用于精密测量.?
  电阻温度计分为金属电阻温度计和半导体电阻温度计,都是根据电阻值随温度的变化这一特性制成的.金属温度计主要有用铂、金、铜、镍等纯金属的及铑铁、磷青铜合金的;半导体温度计主要用碳、锗等.电阻温度计使用方便可靠,已广泛应用.它的测量范围为-260℃至600℃左右.?
  温差电偶温度计是一种工业上广泛应用的测温仪器.利用温差电现象制成.两种不同的金属丝焊接在一起形成工作端,另两端与测量仪表连接,形成电路.把工作端放在被测温度处,工作端与自由端温度不同时,就会出现电动势,因而有电流通过回路.通过电学量的测量,利用已知处的温度,就可以测定另一处的温度.这种温度计多用铜——康铜、铁——康铜、镍铭——康铜、金钴——铜、铂——铑等组成.它适用于温差较大的两种物质之间,多用于高温和低浊测量.有的温差电偶能测量高达3000℃的高温,有的能测接近绝对零度的低温.
  高温温度计是指专门用来测量500℃以上的温度的温度计,有光测温度计、比色温度计和辐射温度计.高温温度计的原理和构造都比较复杂,这里不再讨论.其测量范围为500℃至3000℃以上,不适用于测量低温.
3.光测高温计
  又称“光学高温计”。利用炽热物体发出的光测其温度的一种高温测量仪器.是一个内部装有一特制电灯泡的简单望远镜.使用时把它直对待测物体,其物镜将物体的发光面聚焦在灯泡灯丝处成一明亮的像。然后调节灯丝电流,使其亮度与像的亮度等同.从这时电流的大小就可读出炽热物体的温度。如果目镜前加一红色(或绿色)滤色片,只用红色(或绿色)光来比较亮度,则既可使工作方便,又可高测量精确度.光测高温计的测量范围在800℃---3200℃之间.
EMBED PBrush第6节 时间的测量
教学内容 第6节 时间的测量(一)
内容分析(教材处理) 时间的感性认识是学习本节课的基础,在些基础上通过日常生物的经验探究时刻与时间间隔的差别。立足于我国古代对时间的研究及测量的工具进行爱国主义教育。
教学目标 知识与技能 了解时间有长短,是可以被测量的。了解从古到今计时工具的演变。
过程与方法 会使用两种停表,会粗略估计时间的长短。
情感、态度及价值观 通过对日晷的介绍,以及各种计时工具的演变,以及听《匆匆》激发学生爱国热情,激发学习科学的兴趣,加强学生的时间观念。
教学重点 估计时间长短
教学难点 估计时间长短
教学用具 电子停表 机械停表
情境设置 情境一:(录音《匆匆》见(材料1)) 有什么感受?什么是时间?情境二:阅读《温州育英国际实验学校作息时间表》,从表中得到什么信息?情境三:(阅读材料2)盂漏、更香、漏壶、浑天仪等计时工具有什么缺点?情境四:(阅读材料3)了解日晷情境五:(阅读材料4)了解时间的单位。情境六:感受时间:(测量时间)1.介绍二种停表,以及其使用方法。 2.介绍估计时间的方法:如脉搏。 3.看着表自己估计一分钟的时间。情境七:游戏一: 叫一位同学上来,感觉一分钟的时间,其它同学看着投影在大屏幕上的停表。一位同学负责按表。每一大组一位代表,接近一分钟的获胜。游戏二:放一段音乐,大约40几秒,一位同学按表。其它同学估计音乐的时间长度。接近按表时间的获胜。
教学过程 边教边悟
情境一:(录音《匆匆》见(材料1)) 有什么感受?什么是时间?生1:生2生3:……小结:时间的概念:时间是物质存在的客观形式,由过去、现在和将来构成的连续不断的系统。是物质运动、变化的持续性表现。任何一种物质的变化、运动和发展的过程,都永远是在时间和空间之内发生的。情境二:阅读《温州育英国际实验学校作息时间表》,从表中得到什么信息?生1:生2生3:……小结:时间的意义有二,一是时段,有起点和终点的一段时间,是两个瞬时之间的间隔长短,如上午8时上班,l2时下班,上午上班4小时,4小时就是时段。二是时刻,指瞬时时间中的某一点,如现在时间是9时30分,9时30分就是时刻。请判断《温州育英国际实验学校作息时间表》中,哪些是时刻,哪些是时间间隔?情境三:(阅读材料2)盂漏、更香、漏壶、浑天仪等计时工具有什么缺点?生1:生2生3:……情境四:(阅读材料3)了解日晷:日晷是利用太阳的影子测定时间的仪器。在晴朗的白天,只要观看日晷中央的晷针在晷面上所投下的太阳影子,就可以准确地知道当地的地方时间。据科技馆天文室的工作人员介绍,早在四五千年前,我国就已应用日晷测定时间,技术居于世界领先水平。(材料3)提问:日晷有什么好处?情境五:(阅读材料4)了解时间的单位。了解时间的单位:时间的常用单位:秒,分,时。国际单位是秒。其它时间单位:刻,天,星期,月,季度,年,世纪等。阅读(材料4)情境六:感受时间:(测量时间)1.介绍二种停表,以及其使用方法。 2.介绍估计时间的方法:如脉搏。3.看着表自己估计一分钟的时间。生1:生2生3:……情境七:游戏一: 叫一位同学上来,感觉一分钟的时间,其它同学看着投影在大屏幕上的停表。一位同学负责按表。每一大组一位代表,接近一分钟的获胜。游戏二:放一段音乐,大约40几秒,一位同学按表。其它同学估计音乐的时间长度。接近按表时间的获胜。说明:游戏二参与率较大。但学生如果太激动,课堂容易失控。但二个游戏都能使学生掌握停表的操作和读数。而且加强了学生感觉,估计时间的本领。材料1:匆 匆 朱自清 燕子去了,有再来的时候;杨柳枯了,有再青的时候;桃花谢了,有再开的时候。但是,聪明的,你告诉我,我们的日子为什么一去不复返呢?——是有人偷了他们罢:那是谁?又藏在何处呢?是他们自己逃走了:现在又到了哪里呢? 我不知道他们给了我多少日子;但我的手确乎是渐渐空虚了。在默默里算着,八千多日子已经从我手中溜去;像针尖上一滴水滴在大海里,我的日子滴在时间的流里,没有声音也没有影子。我不禁头涔涔而泪潸潸了。 去的尽管去了,来的尽管来着,去来的中间,又怎样的匆匆呢?早上我起来的时候,小屋里射进两三方斜斜的太阳。太阳他有脚啊,轻轻悄悄地挪移了;我也茫茫然跟着旋转。于是——洗手的时候,日子从水盆里过去;吃饭的时候,日子从饭碗里过去;默默时,便从凝然的双眼前过去。我觉察他去的匆匆了,伸出手遮挽时,他又从遮挽着的手边过去,天黑时,我躺在床上,他便伶伶俐俐地从我身边跨过,从我脚边飞去了。等我睁开眼和太阳再见,这算又溜走了一日。我掩着面叹息。但是新来的日子的影儿又开始在叹息里闪过了。 在逃去如飞的日子里,在千门万户的世界里的我能做些什么呢?只有徘徊罢了,只有匆匆罢了;在八千多日的匆匆里,除徘徊外,又剩些什么呢?过去的日子如轻烟却被微风吹散了,如薄雾,被初阳蒸融了;我留着些什么痕迹呢?我何曾留着像游丝样的痕迹呢?我赤裸裸来到这世界,转眼间也将赤裸裸地回去罢?但不能平的,为什么偏要白白走这一遭啊? 你聪明的,告诉我,我们的日子为什么一去不复返呢?课堂小结: 从对时间的感觉去总结。
板书设计
第6节 时间的测量时间:时刻与时间间隔。
课外作业
1.和家长玩一次《感受时间》的游戏。2.再阅读这些材料。写一篇有关《珍惜时间》的短文。3.上网查询目前钟表,手表的一些情况。下节课交流。参见(材料5)
教后反思
难点:在于认识停表的识读,这方面应用练习加以巩固。
本章累计15个
教学内容 第6节 时间的测量(二)
内容分析(教材处理) 本课时是在认识时刻、时间间隔的基础上,学生对时间的长短有一个明显的感性认识的基础上的进一步的感性练习。 内容主要从对机械停表的认识、对脉搏等时性的研究、对单摆等时性的研究方面进行。
教学目标 知识与技能 了解时间的测量的初步原理,学习几种测量时间的工具的使用方法。
过程与方法 通过对脉搏、摆的等时性的研究,理解时间的一些感性特征。
情感、态度及价值观 树立惜时如金的观念。
教学重点 机械停表的特征、脉搏的等时性和单摆的等时性。
教学难点 理解摆的等时性
教学用具 单摆 停表
情境设置 情境一:观察停表,认识其构造,并使用。情境二:验证脉搏的等时性。情境三:用“脉搏钟”证明单摆的等时性。
教学过程 边教边悟
情境一:观察停表,认识其构造,并使用。 1.观察停表的表盘。停表表盘上的长针叫_____针,短针叫______针,长针转一圈的时间是_______秒,大表盘的最小分度值是________秒,小表盘上的指针转一周所用的时间是_______分,小表盘的最小分度值是_____分。2.练习使用停表。(1)上紧发条:先顺时针转动停表上端按钮,将停表的发条上紧。(2)启动:先稍稍按下表上端按钮,(即向下压到停表即将产生动作的位置)作好击发前的准备。接到指令时,快速按下按钮,使表针开始转动,并立即松开按钮。(3)制动:在制动前先按住停表的按钮,进入预备状态,接到指令时快速按下按钮,表针立即停止转动。(4)回零:同(2)(3)两操作相似。当再次按下按钮时,表针回到零点,恢复到原有状态。情境二:验证脉搏的等时性。人的脉搏在不停地跳动,用实验的方法可以确定它的跳动具有等时性。按住自己的脉搏,请同组的同学用秒表计时。当计时同学发出记数的指令后,默数自己的脉搏数,记下20秒、30秒、40秒钟的脉搏数,再算出每次跳动的时间。比较三次测量结果,看脉搏跳动是否具有等时性,并记下自己脉搏跳动一次的时间。测量时间/秒203040脉搏数脉搏跳动一次的时间/秒你的实验结果是:_________________________________________。情境三:用“脉搏钟”证明单摆的等时性。用一根长约60厘米的细绳,一端拴一金属小球,另一端悬挂起来就做成了一个单摆。将小球接到A放手,它将在AOB之间来回运动。小球从A开始又重新回到A的过程,叫小球完成了一次全振动。两个同学一组,配合用自己的“脉搏钟”来测量单摆完成一次全振动的时间(我们把它叫做单摆运动的周期)。让同学将小球拉高原的、位置3~4厘米,并开始倒数计数。当报到“0”时,松开小球,小球开始来回运动,该同学同时数小球完成全振动次数。而你自己听到“0”的报数后,用自己的“脉搏钟计时”。分别记下单摆完成的10次、20次、30次全振动的时间(脉搏跳动数),再求出单摆完成一次全振动的时间。比较几次测量结果,看看一单摆完成一次全振动的时间是否变化?单摆的摆动是否具有等时性。(注意:你3次测量的值可能有差异,想一想这是什么原因?小球全振动次数10次20次30次全振动的时间(脉搏跳动数)完成一次全振动的时间你的实验结果:___________________________________________。课堂小结: 课内作业: 1.使用停表时,如何启动计时、终止计时可使测量出的时间更加准确?2.在本实验中,若改变单摆的摆长(摆长是指由悬线的固定点到摆球中心的距离),重复上述实验,可以发现什么现象,得出什么结论?
板书设计
学生实验:时间的测量情境一:观察停表,认识其构造,并使用。情境二:验证脉搏的等时性。情境三:用“脉搏钟”证明单摆的等时性。
课外作业
教后反思
难点:在于认识停表的识读,这方面应用练习加以巩固。