新粤教沪科八年级上册第一章-第五章教学参考

第1章 走进物理世界
一、课标要求
1．能保持对自然界的好奇，初步领略自然现象中的美妙与和谐，对大自然有亲近、热爱、和谐相处的情感。有对科学的求知欲，乐于探索自然现象和日常生活中的物理学道理。
2．初步经历科学探究的过程，体验科学探究的乐趣，学习科学家的科学探究方法，领悟科学的思想和精神。
3．经历观察物理现象的过程，能简单描述所观察物理现象的主要特征。有初步的观察能力、收集信息能力和处理信息能力。
4．认识交流与合作的重要性，有主动与他人合作的精神。
5．初步了解物理学及其相关技术产生的一些历史背景，能意识到科学发展历程的艰辛与曲折，知道物理学不仅指物理知识，而且还包含科学研究方法、科学态度和科学精神。
6．初步认识科学及其相关技术对于社会发展和人类生活的影响。
7．有将科学服务于人类的意识，有理想，有抱负，热爱祖国，有振兴中华的使命感与责任感。
8．能根据日常经验或自然现象粗略估测时间，会使用适当的工具测量时间。
9．能通过日常经验或物品粗略估测长度，会选用适当的工具测量长度。
解读：
1．第1－7条不是对物理知识的要求，主要是“过程与方法”及“情感态度与价值观”目标。这些目标既是对本章的要求，更是对整个初中物理教学的要求。因此，教师从第一节物理课开始，就要关注这些目标，把这些总的教学目标渗透在每一节物理课中。
2．第8、9条是《标准》对时间和长度测量的有关要求。时间和长度的测量是物理学和技术中最基本的测量，学生应该学会。测量时要求学生会选用工具。这里说的选用工具，对于长度测量来说，指的是合适的量程和分度值，如米尺、皮尺等，不要求使用游标卡尺、千分尺；对于时间测量来说，包括常用的钟表、体育运动用和实验室用的停表等。时间和长度的估测很重要，过去常被忽略，这里对估测提出了明确的要求。要让学生体会到，实际的测量很多都是估测，估测在日常生活和物理学习中都很有用。
二、本章教材分析
1． 本章概述
本章是教材的入门篇，共安排了4节内容。首先介绍了什么是物理学，物理学对人类社会发展的作用，研究和学习物理学的方法；然后介绍两种最常见的测量——时间和长度的测量；最后通过探究摆的奥秘，让学生亲自经历和体验一个完整的科学探究过程。本章内容丰富，立意高远，对学生学习物理具有重要的导向作用，既是引发学生学习兴趣的素材，又是进一步学习物理的必要基础。
本章在整个教材中，相当于一个大的引言。主要解决三个问题：什么是物理学？为什么要学习物理学？怎样学好物理学？
对于“什么是物理学”这个问题，学生需要在后面学习物理的过程中逐步认识和体会，所以这里教材处理的比较简单。通过两个现象和实验引出了“物理学就是研究光、热、声、电等各种物理现象的规律和物质结构的一门科学”。 重点不是放在物理学的定义和内涵上，而是放在对情景的感受和实验模拟的观察上面，让学生感受到这些现象，引发学生自己动手实验和尝试解释这些现象的兴趣和动力，进而激发学生学习物理的兴趣。
对于“为什么要学习物理学”这个问题，教材主要是通过第1节“物理学推动了社会的发展、人类的文明”一段来体现的。这一段重点介绍了物理学与我们的生活和社会的关系，意在让学生通过学习这些内容认识学习物理学的作用。
对于“怎样学好物理学”，教材并不是说教式地提出几点注意事项，而是通过对科学家研究物理学时运用的典型方法的介绍，通过长度和时间的测量、探究摆的奥秘等活动，让学生感受、领悟学习物理的方法。如第1节“物理学的召唤”一段，目的不是讲科学家的故事或趣闻轶事，而是通过伽利略、牛顿和爱因斯坦这三位伟大的物理学家，重点介绍研究物理学的基本方法：观察和实验、归纳和数学分析以及理性思维等，让学生意识到这些方法不仅是研究物理学的方法，也是学习物理学的方法。第2、3节长度和时间的测量，第4节尝试进行科学探究，目的也不是单纯让学生记忆知识、训练操作技能，更不是要背诵7个探究要素的名称和顺序；它们的设计意图主要是使学生通过实践活动认识到“怎样好物理学”，如学习物理要动手测量，要实验探究，要经历过程，要重视方法，要认真地对待实验数据，要有严谨求实的科学态度和实事求是的科学精神等，从而使学生真正体会和领悟到学习物理的方法。
本章的教学重点：⑴培养学生学习物理的兴趣。培养学生的学习兴趣，是物理起始课的重要目标（当然也是后续物理课的目标，但在起始课显得尤为重要）。⑵学会使用测量工具，提高实验技能。测量不仅在日常生活中有着广泛的应用，而且在科学研究中具有重要地位。因此，培养学生的操作技能，让学生学会正确使用测量工具，掌握正确的测量方法，领会实验和测量在研究和学习物理中的作用，是本章的重点之一。⑶初步感受和体验科学探究的过程和方法。新课程标准把科学探究列入内容标准中，明确提出了相关的要求，因此让学生初步经历科学探究的过程，体验和领会科学探究的要素和方法，也是本章重点。
本章的教学难点：时间和长度的测量虽然在生活中很常见，但学生实际操作少，常常不够规范，这些会对学生正确使用测量工具和合理选择测量方法产生一定的干扰和影响，形成学习的难点。让学生经历科学探究的过程，并在经历的过程中体验和感悟科学探究的方法，这对于学生的学习习惯和教师的教学设计、实施水平都提出了较高的要求，因此也是一个难点。
2． 编写特点
⑴教材选择的内容和呈现方式更注重学生的感受和体验，设置了许多直观的图片、实验和丰富的素材。传统教材的引言一般写得比较简单，比较概念化，而本教材把引言扩充为一章，内容充实丰富，形式灵活多样。这样设计是为了给学生提供更多的感受机会，是希望学生在学习物理前有一些实际体会和经历，不是只让学生“在门口看看”，而是要让学生亲自“走进去”，做一做，试一试，通过操作、感受、体验，获得感性认识，变“走近”物理为“走进”物理。如在介绍什么是物理学时，不仅呈现了一些有趣的现象，还让学生动手实验，亲自观察，动脑思考。关于“怎样学好物理”，也不是靠空洞地说教，而是用科学家的研究实例让学生去体会，然后又通过长度、时间的测量、尝试科学探究等活动，让学生亲自实践，亲身经历，真实体验如何学习物理。
⑵体现物理学的基本特点——实验，突出了“做中学”的课程理念。本章第1节在介绍物理现象时，设计了能够模拟和解释该现象的实验，接着第2节介绍了时间和长度的测量，第3节通过实验探究摆的奥秘。学生刚刚学习物理，就密集地安排了这么多实验，突出体现出物理以实验为基础的特点。另外，教材把科学探究单列一节，展示科学探究的全过程，符合新课程标准把科学探究列入内容标准的精神，体现了教材对科学探究的重视。教材还设计了许多切实可行的活动。这些活动是本教材的突出特色之一。它们大多简单易行，符合学生的实际情况，体现了“做中学”的教材编写理念。
⑶教材图文并茂，语言生动。教材一改原来刻板的形式和比较单一的知识内容，注重了形式活泼，图文并茂，采用大量图片来呈现信息，其目的是通过观察生动有趣的插图培养学生对物理的兴趣，从图中挖掘物理问题。图片既能增加学生阅读的兴趣，提高教材的可读性，又能帮助学生构建物理图景。根据中学生容易受到激励和鼓舞的特点，教材中的许多地方采用了富有启发性和激励性的语言，还利用章首散文诗、物理学史、物理学家等，渗透科学的人文精神。这些措施对于改变理科课堂相对比较枯燥的现实，激发学生的学习兴趣，引发学生对物理学的景仰之情，都将产生积极的作用。
3． 课时安排
全章共4节，建议每节1课时，共用4课时。
三、各节教材说明与教学建议
1.1 希望你喜爱物理
1．教学目标
知识与技能
⑴了解一些有趣的物理现象，认识物理学是研究物理现象的规律和物质结构的科学。
过程与方法
⑵通过了解伽利略、牛顿和爱因斯坦的科学研究过程和成果，认识研究和学习物理学的方法——观察和实验、归纳和数学分析、建立概念和探究规律、理性思维等。
⑶经历观察光的折射和放电现象的过程，初步体会实验对物理的重要性。
情感态度与价值观
⑷了解物理学在社会发展和人类文明进程中所起的重要推动作用。
⑸保持对自然界的好奇，初步领略自然现象中的美妙与和谐，有对科学的求知欲，乐于探索自然现象和日常生活中的物理学道理。
2．教材说明
本节课的主要内容有：什么是物理学，物理学在社会发展和人类文明中所起的作用，物理学家研究问题采用的科学方法等。本节是初中物理的起始课，是学生学习物理的入口，应该起到激发学生学习物理的兴趣的作用，让学生初步了解物理学研究的内容、作用和方法。因此，本节课看起来具体的物理知识并不多，但在“过程与方法”、“情感态度与价值观”方面具有十分重要的价值，需要教师予以特别关注。
本节课的编写思路非常清晰：先通过自然界中有趣的现象激发学生的兴趣，再通过实验对这些现象进行解释或模拟，引导学生思考其原因，并在此基础上告诉学生物理学研究的内容是什么。然后向学生展示物理学对社会发展和人类文明所起的巨大作用，使学生体会学习物理的重要性。最后介绍物理学发展历史上里程碑式的三位科学巨人——伽利略、牛顿和爱因斯坦，其中特别突出地介绍了他们研究问题时运用的科学方法。对于伽利略，主要介绍观察和实验的方法。对于牛顿，则重点介绍了他在前辈科学家研究的基础上，运用归纳和数学分析的方法，建立物理概念，总结物理规律，构建了经典力学的体系。对于爱因斯坦，主要介绍了理性思维的方法。最后指出了物理学是以实验为基础、富于理性思维的一门科学。这些方法既是研究物理学的方法，也是学习物理学的方法，这样处理是希望通过对科学家研究过程和方法的介绍，让学生认识到怎样才能学好物理。
总之，本节课的内容从低到高，由浅入深，既有学生容易感知的现象、实验和故事，又有初中学生理解起来比较抽象的科学方法，既有物理学的研究内容和作用，又有研究学习物理学的方法，为学生的学习提供了一个比较合适的台阶，有助于将学生对物理学的认识引领到较高的境界。
本节还有一个极其突出的特点，就是语言生动，具有极强的激励性。传统教材大多为追求语言简练而显得有些枯燥。初中是学生世界观形成的重要时期，也是容易受到激励和鼓舞的时期。本教材则从初中学生的这些实际情况出发，更多的采用了一些充满张力、富有激励性的语言，如“现在，让我们迈开自信的脚步，到奇妙的物理世界中去探究一番，感受她带给我们的乐趣”、“研究、学习物理学是一项激动人心的智力探究活动”、“时代的发展，召唤着世界各国有志的青少年，热爱科学，探索自然；期待着有更多的青少年学习和研究物理学”、“在学习中养成随时留心观察自己身边的各种物理现象的习惯，努力创造条件动手实验，你也许会从中获得惊人的发现！”、“也许，你在今天闪现的思维火花，会在明天孕育成一颗璀璨的明珠！”、“亲爱的同学们，如果你们也能像伽利略和其他科学家那样，热爱科学，随时留心观察自己身边的各种物理现象，刻苦钻研，动手实验，你也许会从平常的现象中受到启发，探究出伟大的真理。祝你成功！”。类似的语言还有很多，看似不像物理教材的味道，其实这正是编写者的良苦用心所在：激励学生对物理学欣然向往和倾情投入的感情，应该是物理起始课的重要目标！目前的教学实际中，相当多的人仍然把物理课唯一地看作知识传授甚至是被动接受的过程，因此课上得比较机械。本教材正是针对这种情况来写的，意在培养学生对于物理学的良好情感，激发学生深层次的兴趣。这些激励性的语言，尤其是其中蕴涵的思想教育，不仅具有教学价值，而且具有教育价值，对学生世界观的形成，都会产生积极的作用。
本节课的重点是通过观察现象、进行实验、阅读、讨论交流等形式激发学生的学习兴趣。本节课的难点是从历史发展的角度认识物理学所起的作用，认识科学家研究问题运用的观察、实验、归纳、数学分析、理性思维等科学方法。
3．教学建议
章前的章首诗是本教科书的特色，它通过优美的语言概括了每一章的内容。章首诗的用法可以是灵活多样的，教师可以根据具体内容安排。例如，可以用在每章或第一节开始时，作为引入课题的材料；也可以放在章后复习时，作为总结性的材料；还可以先在开始时作为学生学习本章的引导，再在复习时作为总结材料使用。具体的形式可以让学生声情并茂地朗读，个别学生不明白的词句，教师应解释说明。要注意启发引导学生体验和感悟，不要作为纯知识性的总结。有的教师受传统教学的影响，认为这些章首诗写得虽然华丽，但比较空洞，还不如做几个练习来得实在。因此，容易忽视章首诗，根本没有引导学生看过、读过，造成教育教学资源的浪费。据使用过本教材的教师和学生反映，章首诗有利于引领学生对物理学的向往和热爱，有利于激发学生的学习兴趣。
本节课的引入可以采用这样的方法：先让学生朗读章首诗，然后教师说明物理学不仅是科学研究的重要内容，揭示了客观世界的奥秘，而且广泛存在于我们的周围，存在于我们的现实生活之中，由此引出课文第一部分：物理学就在你身边。
物理学就在你的身边
为了说明物理学就在我们身边，教材选取了两个有趣的现象：奇特的海上日出和闪电。如果有条件，最好播放有关录像，给学生真切的感性认识，产生视觉和听觉的惊奇与震撼。如果没有录像，也可查找相关图片通过多媒体设备播放。对于没有多媒体播放设备的学校，可以让观察过或了解有关现象的学生讲述，然后阅读课文。后面的“活动1”和“活动2”是为了帮助学生认识这两种现象，并进一步引导学生对其进行深入思考而设置的。
活动1最好由学生自己做，这样可以使每一位学生都清晰地看到光从一种介质射入另一种介质时发生偏折的现象。可以用市场有售的小玩具激光笔作光源，在平底烧瓶中装半瓶茶水（或用清水，加几滴牛奶），使之能显示出光路，将燃烧着的香插入烧瓶中，使烧瓶中的空气中产生淡淡的烟，可以清晰地显示出空气中的光路。但要注意烟不要太浓，浓烟会挡住光，影响实验效果。还可以把半圆玻璃砖粘贴在白色的衬底板上，用激光笔作光源，选择适当的角度入射，可以在衬底白板上看到折射前和折射后的光路。如果没有条件做学生实验，采用演示实验的话，器材的尺寸要尽量大一些，光源要更亮一些，以提高实验的可见度。
活动2可以采用演示实验，利用感应起电机产生高压，适当调整两个电极之间的距离，使之放电产生火花，来模拟闪电和雷声。但实验时要注意遮挡光线，能设计个暗室最好，要保证让学生看到火花并听到声音。本实验也可采用学生实验，让学生自己搜集一次性气体打火机中的打火装置（其他能产生电火花的装置也可以），按压按钮时，可以看到轻微的火花，并听到“啪啪”的声音，也能模拟闪电和雷声，帮助学生形成感性认识。只是可见度很小，两个学生至少要有一套。
以上这两个活动的目的都是为了激发学生学习的兴趣，引导学生观察和思考，对其中的原理不必做深入的解释。但可以向学生说明，学过光学、声学的知识后，我们可以解释这些现象。
“世界物理年”一段内容，目的是为了让学生认识物理学的重要性，并引出下面的“物理学推动了社会的发展、人类的文明”。这里教师简单介绍一下即可。“世界物理年”的相关资料和徽标含义参见后面的课程资源。
物理学推动了社会的发展
这段课文中，通过物理学研究成果在实际中的应用，展示了物理学对人类社会发展所起的重要作用。这段教材没有知识性的要求，但要让学生了解人类社会从简单机械的运用，到蒸汽时代、电气时代乃至高科技新时代的大致发展过程，认识物理学研究成果所起的重要推动作用。在此基础上，教师可引导学生了解科学研究深化了人类对自然界的认识，增强了人类利用和改造自然的信心和能力，改变了人类对自然界的看法和观点，以使学生能在更高的层次上认识物理学的作用。
这部分内容学生一般通过其他科目、课外阅读或电视节目等渠道获得过一些信息，教学中可以充分利用这些基础，让学生阅读，讨论交流自己的认识，然后全班交流，教师总结。
以上介绍的是以学生讨论交流为主的方法，对这部分内容的教学，还可以采用以教师讲解为主的方法。采用讲解的话，不能变成由教师念课文或念资料，教师应充分运用多媒体教学手段，收集有关图片、文字、录像等素材，这些素材应该包括以下内容：有关简单机械的应用，可以是教材中展示的修建金字塔的图片，也可以是辘轳、水车或《天工开物》中介绍的一些简单机械；能够代表蒸汽时代的蒸汽机车、轮船的图片、录像等；体现电气时代的各种设备和情景，如电动机、发电机、电力机车、城市夜景等；利用原子能、电子计算机、互联网、空间探测技术以及我国发射“神舟”系列载人飞船的录像资料等。总之，采用讲解的方法时，要充分考虑信息的呈现方式，充分利用多媒体手段，利用视觉、听觉及各种信号，呈现丰富的、对学生来说新鲜的、信号强烈的、能够激起学生学习愿望和激情的信息，加之教师倾情投入的讲解，必能起到良好的效果。
物理学的召唤
这段内容的编写意图是解决“怎样学好物理学”这个问题，主要通过介绍几个具有划时代意义的物理学家的突出贡献，同时结合这些科学家的研究方法，向学生介绍了几种典型的科学方法，如观察和实验、归纳和数学分析、理性思维以及建立物理概念、探究物理规律等，从而使学生领悟怎样学好物理学。
从教材编写意图上看，教材并不是让学生读几位科学家的小故事，而是更侧重让学生领悟科学方法。这些科学方法既是科学家研究物理学的方法，也是学生学习物理学的方法。虽然学生普遍喜欢科学家的故事，利用这些故事可以激发学生的学习兴趣。但不能仅仅理解为讲故事，这里的功能是利用学生对科学家的景仰之情来学习物理学的研究方法，从而使学生体会学习物理学的方法，学习科学家的精神，引领和激励学生学好物理学。所以教师还要注意在此基础上予以提升，引导学生逐步认识和理解科学家研究问题的方法。这些科学方法是科学内容的重要组成部分，是科学研究的精髓所在。教师自己首先要弄清几位科学家研究问题的过程和方法，然后进行深入浅出地讲解，以使学生初步体会科学方法的内涵。由于学生没有物理知识基础，要防止科学方法与学生的知识基础脱节。
4．教学评价
●课堂测评
1．物理学就是研究光、热、声、电等各种物理现象的 和物质 的一门科学。
2．物理学推动了社会的发展和人类文明的进程，请谈谈你的认识和理解。
3．请通过互联网查找有关我国航天技术发展的资料，列举我国航天技术的重大成果。
4．简述伽利略、牛顿、爱因斯坦的贡献和科学研究的主要方法。
5．你还知道哪些物理学家？你知道他们的重要贡献吗？
[参考答案]
1．规律 结构
2．参见课文
3．略
4．伽利略通过观察和实验，发现了摆的等时性等一些重要的物理规律，可以说是近代物理学的创立者。牛顿运用归纳和数学分析的方法，建立科学的物理概念，总结出物体运动的定律，构建了经典力学的体系。爱因斯坦是理性思维的代表，他运用超人的想像力，建立了相对论，使人们对时空观有了全新的认识。
5．略
1.2 测量长度和时间
1．教学目标
知识与技能
⑴了解国际单位制中长度和时间的基本单位，会进行有关单位的换算。
⑵会观察刻度尺的零刻度线、测量范围和分度值，明确分度值的含义；会使用刻度尺测量物体的长度，知道记录测量结果时，既要记录准确值，又要记录估计值，还要注明单位。会粗略估测常见物体的长度。
⑶会根据日常经验或自然现象粗略估测时间，会使用常见的工具测量时间。
⑷了解什么是误差，知道采用多次测量求平均值的方法可以减小误差。
过程与方法
⑸领会测量的实质是定量比较，知道要测量一个物理量，首先要确定一个标准量作为单位。
⑹经历使用刻度尺和计时工具进行测量的过程。
⑺练习用列表和直方图两种方法处理数据。
情感态度与价值观
⑻通过对周围生活中长度和时间的测量，培养严谨求实的科学态度。
2．教材说明
本节课主要介绍测量的概念，国际单位制中长度和时间的基本单位，处理数据的方法——列表法和直方图，并通过操作活动，练习测量长度和时间。长度和时间的测量是生活中最常见的测量，也是物理学研究和学习中最重要的测量。学习长度和时间的测量，是学习其他物理量测量的基础。
本节课与传统教材的内容基本一致，但更突出了科学方法。课文开头就提出了“测量就是一种定量比较”，并且利用方框的形式进行了解释和说明。在介绍长度和时间的测量时，都是按照先确定单位作为比较的标准，然后介绍单位的换算关系，再介绍常见的测量工具，最后通过活动练习使用刻度尺和计时工具。这符合物理学中对物理量进行定量测量的过程：先根据要测量的物理量的实际情况确定合适的标准量，作为比较的依据，然后根据这个标准制造（或选择）测量工具，再用测量工具进行测量。这个程序不仅适用于长度和时间的测量，而且适用于其他物理量的测量。认识到这些，对学生学习其他物理量单位的确定、测量工具的原理、制作和使用，都有重要的意义。另外，在长度测量中，还简单介绍了测量的误差和利用直方图分析数据的方法。有关长度和时间测量的内容，学生在日常生活中虽然可能遇到过，但生活中的测量常常比较粗略，不够规范，而教材中则是训练学生规范地进行测量的操作技能，培养严谨求实的科学态度。
本节课的重点是长度和时间的单位和测量。难点在于理解测量是一种以一定的标准量（单位）为依据的定量比较，这样从理性的角度来认识单位，对学生来说是有难度的，因为在学生的前概念中，他们从小学就知道长度和时间的单位，而那时的单位都是硬性规定的，学生以为是理所当然的，没什么道理可讲。如何观察和使用刻度尺，由于教材更多强调了测量的规范，与学生的日常生活经验不完全一致，也会形成学习的难点。
3．教学建议
本节课可以采用开门见山的直接引入方法。如教师提出问题：生活中常见长度和时间的测量，你在哪些地方见到长度和时间的测量？请举例说明。通过学生描述生活中长度和时间的测量，教师可以了解学生对生活现象的观察水平和能力，也引导学生对生活现象的关注，使学生感受到物理就在我们身边。然后教师说明，物理学是以实验为基础的科学，在研究和学习物理的过程中，常常需要进行测量，长度和时间的测量是物理学中最基本的测量，由此引出下面测量长度的话题。
测量长度
对于长度测量需要首先确定比较的标准——单位，教师可以采用直接的引入方法。即直接提出问题：要想测量一个物体的长度，你认为最关键的条件是什么？学生可能回答刻度尺，这时教师可以展示没有刻度的直尺，引导学生体会，刻度尺测长度实质上是靠上面的刻度，也就是说，刻度尺上的刻度就是测量的标准。测量最关键的是先要确定一个作为比较依据的标准量，也就是单位。然后按照这个标准制造出测量工具，就可以进行测量了。
关于长度的单位，还可以通过创设情景来引入。如让学生“以手代尺”，量度讲桌的长度有几“拃”，由此发现问题：由于每个人“一拃”的长度不同，造成测量结果不一样。还可利用下面的小故事引入（最好能制作成幽默夸张的动画，用多媒体播放，既能激发学生兴趣，又形象生动，寓教于乐）：在很久以前，英国人买卖布匹是以腰围来计量的。有一天，一个买布人和一个卖布人争吵起来了。原来，买布人是个胖子，他根据自己的腰围量出的腰围数少，想少付钱。可卖布人不干了，他是个瘦子，根据自己的腰围量出的腰围数多，想多收钱。于是发生了矛盾，两人争执不下，告到了皇帝那儿，二人各陈己见，皇帝也觉得各有道理，问题出在什么地方呢？他仔细观察了二人的腰围，发现了其中的奥妙——两人的腰围不一样长，怎么办呢？至此，再向学生提出：如果你是这位皇帝，如何解决这个问题呢？让学生认识到在定量比较时，确定标准的重要意义，理解单位的内涵。
对于长度单位的演变和统一，教师可以简要介绍一下，让学生理解单位其实是一种规定的标准，并不是一种天然存在的东西，是为了定量比较物体的长度而人为引入的。由于学生早期学习单位时常常是硬性给出的，因此学生容易认为单位是本来就有的东西。统一单位制是相互交流的需要，是一种国际化的趋势。这里的教学最好把人类建立、演变和统一单位制的认识过程展示给学生，这也是过程与方法教学目标的一部分。
对于单位换算的教学，一般老师们会认为学生在数学课中已经学过，容易忽视，但是从教学的实际情况看，学生对单位换算和科学记数法不够熟练，可以通过补充适当练习题的方法予以强化。表示各个长度单位的字母符号比较多，容易记混，目前学生英语基础一般都较好，可引导学生充分联系，通过学科之间的沟通加强记忆。
活动1的教学可以让学生搜集自带生活中常用的刻度尺，观察它们的零刻度线、测量范围和分度值。并让学生自己思考分度值的含义，想想为什么使用前要观察刻度尺的零刻度线、测量范围、分度值。对于游标卡尺和螺旋测微器，只需要让学生了解它们是更精密的测量长度的仪器，具体使用方法将在高中阶段学习。
活动2的教学要注意引导学生学会正确规范的测量过程和操作方法，这里有些要求是平常生活中测量时忽略的，如视线要与刻度尺垂直，尤其是读数时要在分度值下一位进行估读，而且只能估读一位，是许多学生容易出错的地方，要让学生明确如何做，并且多做一些测量和读数的练习。这里可以采用不同分度值的刻度尺（如1cm和1mm）测量同一物体的长度，让学生练习估读方法，并使学生认识到刻度尺的分度值越小，测量的结果就越精确。记录测量结果时漏掉单位，也是初学物理容易出现的错误。这些问题既要注意在开始时给学生正确的引导和强化，也要根据学生实际，不要急于求成，要循序渐进，逐渐矫正学生那些来自生活经验但不够规范的做法。
活动2中各空格填写内容参考：A.⑴被测物体的左端；与被测物体平行；如果零刻度线磨损或模糊不清，可以从其他刻度线量起，再减去所对刻度值；⑵正对（即与尺面垂直）。B.数据从略。记录测量数据时，学生容易漏写单位，教师应根据学生填写情况予以强调。另外，教师应明确，本表格刻度尺分度值竖栏内应既有数值，又有单位，如1mm或0.1cm；记录单位竖栏内，只写单位；长度和宽度竖栏内只写数值，不写单位，因为单位已在前面列出。
活动1和活动2是本节教学的重点，其中观察刻度尺的零刻度线、测量范围和分度值，放置刻度尺，读数和记录测量结果等，也是以后学习各种测量仪器观察和使用方法的基础。建议教学中要组织学生多观察、多测量、多记录、多交流，这样既可使教师从中发现学生容易出现的问题，更能让学生发现并意识到自己容易出现的错误，有助于有效地避免错误的发生。另外，在与全班学生交流怎样观察刻度尺、判断刻度尺的放置方法、读数、记录测量结果时，要尽量利用多媒体技术，如投影图片或实物投影仪，以提高可见度。如果不具备多媒体条件，教师自己把有关图形画在较大的纸板上，也可达到很好的效果。多利用图形、图像，增加直观性，是提高这部分教学效果的重要途径。
有关误差的内容，其编写目的是让学生了解测量存在误差，知道利用多次测量可以减小误差。对于给出多次测量结果进行求平均值的运算不必作过高和过多要求。课本上给出的题目的平均值为12.30cm。
活动3的内容学生在数学课中一般都学过（教师可事先向数学老师了解具体情况）。如果没有学过，可以处理的细一些，让学生观察、分析直方图，填写右边的空格，然后相互交流。如果学过，可以直接作为练习，让学生填空，再交流确认就可以了。空格的答案为：⑴159，170；⑵67％。需要补充说明的是，教师在教学中应引导学生认识到，直方图作为一种数据处理方式，具有形象直观的优点。
测量时间
教材中对时间测量的处理思路与长度测量基本一致，但简单得多。教师可以按照“单位的规定（单位的换算）——仪器的选择——使用仪器进行测量”的过程进行教学。目前学生生活中见到的计时工具较多，各种电子表、电子日历、手机等都有计时功能，可充分利用，让学生搜集拿到课堂中来用。跑表学生比较陌生，可从物理实验室或体育器材室借一些，让学生多练习一下。
活动4让学生测量自己脉搏跳动的时间，测量对象就是学生自己，容易引起学生兴趣，可以使学生对时间形成更准确的感性认识，同时要引导学生关注健康的意识。
4．教学评价
●课堂测评
1．篮球运动员姚明的身高约为2.27______，某同学的身高为165_______，姚明比这位同学高出了________cm。
2．纳米技术是以0.1nm~100nm这样的尺度为研究对象的前沿科学，目前我国在对纳米技术的研究与应用方面已经跻身世界前列。1.76×109nm可能是（ ）
A．一个人的身高 B．物理课本的长度
C．一座山的高度 D．一个篮球场的长度
3．下列物品的尺度，最接近15cm的是（ ）
A．橡皮的宽度 B．课桌的高度
C．文具盒的厚度 D．圆珠笔的长度
4．下列过程中，经历时间差不多为1s的是（ ）
A.人的眼睛眨一下的时间 B.人呼吸一次的时间
C.人打一次哈欠的时间 D.人的心脏跳动一次的时间
5．使用刻度尺前，应先观察刻度尺的__________、___________和___________。测量结果既要有__________，又要有____________，还要有___________。
6．李明同学用刻度尺测量一块木板的长度，如图1.2-1所示。
（1）该刻度尺的分度值是_________。
（2）木板的起点对准________，终点对准________，木板的长度应为_______。
【参考答案】
1．m cm 62
2．A
3．D
4．D
5．零刻度线 测量范围 分度值 准确值 估计值 单位
6．⑴1mm ⑵10.00cm 14.30cm 4.30cm
●“自我评价与作业”指导
1．看起来左边中心的圆小一些，右边中心的圆大一些。用刻度尺测量会发现，两个一样大。这是一种视错觉现象。这是由于与周围环境的对比而造成的，左边周围的圆大，显得中心圆小一些，右边周围圆小，显得中心圆大一些。类似的视错觉图形还有许多，教师可以再搜集一些，让学生观察判断。教师要告诉学生，单凭感觉来判断，常常是不准确的，有时甚至是错误的，因此，利用测量仪器进行科学的测量，不管是对于科学研究，还是对于日常生活，都是非常重要的。
2．10，102，103，104；10-2，10-5；10-7，10-9；150，9000；2，。
3．⑴m；⑵cm；⑶mm。 4．11
5．根据个人情况选择可能有所不同，四个选项都有可能。
6．⑴提高操作技能，减少揿按按钮时产生的误差；⑵看到发令枪产生的白烟即开始计时，不要等听到声音再计时。（如果学生提出其他方案，只要有道理，符合实际，都是可以的）
1.3 长度和时间测量的应用
1．教学目标
知识与技能
⑴会用累积法测算一张纸的厚度，会用以直代曲法、滚轮法测算曲线的长度。
⑵会用量筒或量杯测液体和固体的体积。
⑶了解自己身上的“尺”和“表”，练习用这些“尺”和“表”进行测量，提高估测能力。
过程与方法
⑷通过思考、交流等活动，经历设计实验方案的过程，领会其中的测量技巧和转换的思想方法。
情感态度与价值观
⑸通过了解和利用自己身上的“尺”和“表”，感受物理就在我们身边、就在我们身上，发展学生对自我以及周围生活的关注，提高对物理课的兴趣。
2．教材说明
本节课是上节课的延伸，主要设置了一系列长度和时间的测量活动，包括用分度值为毫米的刻度尺测算一张纸的厚度、曲线的长度，用量筒测液体和固体的体积，利用自己身上的“尺”和“表”粗略估测长度和时间。本节课既是对上节课如何观察和使用测量工具的进一步练习和巩固，又是训练学生灵活运用测量工具，学会设计实验方案的极好素材。
本节课的重点是练习使用刻度尺测量一张纸的厚度和曲线的长度，领会累积法和以直代曲等测量的技巧和转换的思想方法；使用量筒测量液体和固体的体积，后面的物理实验中也会经常用到，而且对于上节课学习的观察和使用测量工具，进行规范读数，也有巩固作用。
本节课的难点是利用自己身上的“尺”和“表”粗略估测长度和时间。许多学生往往不能较准确的判断自己身上某些长度，没有利用身上的“尺”和“表”的习惯，这会形成学习中的难点。
3．教学建议
可以采用先复习回顾，再提出问题的方法引入课题。先让学生默想回顾上节课学过的内容，主要是怎样正确使用刻度尺测量长度。也可采用学生互相提问交流的方法回顾复习。然后教师提出课文开头的问题：是否能用毫米刻度尺，测量课本中一张纸的厚度和曲线的长度呢？
如果学生已经能够熟练使用刻度尺，也可由教师简要概述上节课的内容，然后直接提出问题，引入课题。如：上节课我们学习了怎样使用刻度尺测量长度和使用计时工具测量时间，今天我们继续讨论几个实际的测量问题。同学们自己能否使用毫米刻度尺，测量课本中一张纸的厚度或曲线的长度呢？
活动1
活动1的内容属于长度测量的特殊方法，主要意图是进一步练习使用刻度尺测量长度，锻炼学生思维的灵活性，提高解决实际问题的能力。其中A、B两个活动思考和操作的难度都不大，建议提出问题后让学生自己思考，也可参考课本内容，通过小组讨论、操作，最后全班交流测量的方法和测得的结果。
对于活动A，要注意提醒学生用测得的厚度除以纸的张数，而不是页数。一张是两页，可这个简单的常识，却有许多学生忽略。课本要求学生拟定测量的方案和步骤，因为是初次遇到这类问题，要引导学生理清思路，语言表述要清晰准确，容易明白。描述中要介绍清楚实验过程，使用什么仪器，测量什么物理量，测得的物理量的数值和单位，以及怎样计算求得最后结果。下面举例仅供参考：
⑴用刻度尺测量课本（不包括封面）的厚度为 mm；
⑵查出课本中纸的张数为 张；
⑶用总厚度除以纸的张数，求得课本中一张纸的厚度为 mm。
对于活动B，不必局限于课本上的方法，可以让学生敞开思路，多想办法。只要学生想的办法有道理，就应予以肯定和表扬。因为这类活动的目的不在于结果，而在于思考过程中对学生思维能力的培养。除了课本上介绍的“以直代曲法”和“滚轮法”外，还可引导学生采用细棉线粘少量胶水，贴合在待测曲线上，在两端作好记号，将棉线拉直，就很容易测得曲线的长度。描述活动B的测量步骤和方法时，可仿照活动A中的要求，这里不再重复。
如果学生理解水平较高，教师可对活动B适度扩展，让学生讨论分析哪种测量方法的误差更小，为什么？但教师要注意，这样做的目的是拓宽思路，引导学生作更深入的思考，激发学生深层次的学习兴趣，而不是单纯进行误差分析研究。课堂形式上，可以尽量让学生阐释他们的认识和观点，教师只在必要时予以简单总结和评价即可。
活动2 测不规则形状物体的体积
活动2中的量筒和量杯是中学物理实验常用的仪器，教材安排在这里，既是对刻度尺使用方法的迁移和扩展，也是为后面使用量筒和量杯做准备。量筒和量杯的使用没有难度，可以采用对照仪器阅读自学的方法进行教学。但玻璃仪器易碎，教师要提醒学生注意保护，使学生养成爱护仪器的良好习惯。如不要碰倒，以免摔碎；测铁块或石块的体积时，要用细线拴好，不要直接放入，防止打破量筒或量杯。
活动2各问题参考答案为：⑴0～100mL，1 mL，60～500mL，20 mL。⑵量筒的刻度上下均匀，而量杯的刻度上密下疏。因为，量筒粗细是均匀的，量杯上粗下细。⑶将待测液体倒入量筒或量杯中，观察液面到达的刻度，即为液体的体积。读数时视线要与液面平齐。⑷在小瓶内装满水，将水全部倒入量筒或量杯中，读出液面到达的刻度，即为小瓶的容积。或先在量筒或量杯内倒入适量的水（尽可能多一些，但不能超过量程），读出水的体积；然后把量筒或量杯内的水倒满小瓶，再读出量筒中剩余水的体积，二者之差即为小瓶的容积。⑸取一个能把待测铁块放入的容器，先装入适量的水，将铁块浸没在水中，标记水面到达的位置，取出铁块，再记下水面到达的位置。然后用量筒量取一定体积的水，记录水的体积，倒入容器内，直到水面达到较高标记处，计算倒入水的总体积，即为待测铁块的体积。当然，也可采用测量铁块溢出水的体积的方法，不再细述。
活动3 你身上的“尺”和“表”
活动3的意图是让学生了解自己身体上的长度和时间，对生活中的长度和时间形成感性认识，提高估测能力。教学中可以采用教师提出问题后，由学生自学、讨论，互相交流的方法。考虑到学生初学，估计的准确程度不高，不必要求过高，但教师应引导学生参与、体验估测的过程，从中感受身体上的一些长度和时间，形成较准确的感性认识，逐步提高学生的估测能力。
4．教学评价
●课堂测评
1．记下你自己的“尺”和“表”：
尺 身高 一步 一拃 一脚
长度l/cm
所用时间t/min 1
脉搏跳动次数 20 60
正常呼吸次数
2．要测量图1.3-1所示的一根曲线段MN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
B．用一条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测出这两点间的距离，即是曲线的长度
C．用橡皮筋代替细丝线，测量过程同B
D．用三角板量出MN间的距离
3．请你用一把量程为30cm的刻度尺测出一层教学楼的高度，写出你的办法。
4．给你一枚2006年版一角的硬币，你能想出多少种测硬币直径的方法？把所用的器材、步骤写出来。
【参考答案】
1．略
2．B
3．测出一级台阶的高h，数出一层教学楼的台阶级数n，则一层教学楼的高度为H=nh。
4．提示：可采用直接测量直径法，如用两个直角三角板夹住硬币，读出两个三角板在刻度尺上所对刻度值，其差值即为硬币的直径。也可采用测周长计算直径的方法，如将硬币在刻度尺上滚一圈，测周长，算直径；或用棉线在硬币边缘上绕一圈，在重叠处做好记号，将棉线拉直，测出两个记号间的距离，即为周长，再算出直径。
●“自我评价与作业”指导
1．提示：粘湿棉线重合法，以直代曲法，滚轮法。
2．2（用紧密排绕25圈的线圈长度5cm除以25可得每圈的宽度，即为细铜丝的直径）
3．取一段细棉线，用胶水粘湿，小心地将棉线贴在地图上，使棉线与南京至上海的铁路线重合；用笔在棉线上南京和上海处画出记号；将棉线取下，拉直，测量棉线的长度，再乘以地图上标示的比例尺，即可得到上海到南京的距离。约为300km。
1.4 尝试科学探究
1．教学目标
知识与技能
⑴了解科学探究的一般过程和步骤。
⑵练习熟练准确地测量长度、时间和组装简单器材，提高操作技能。
过程与方法
⑶经历探究摆的奥秘的过程，让学生初步体验科学猜想与假设、简化研究对象、控制变量等方法在科学探究中的作用和意义。
情感态度与价值观
⑷通过亲身参与科学探究活动，体验科学探究的乐趣。能实事求是地记录实验数据，并根据实验数据提出自己的见解，有与他人合作和交流的意识和愿望。
⑸能把摆的问题与生活中的钟表（摆钟）联系起来，逐步养成理论联系实际的学习习惯。
2．教材说明
本节课全面展示了科学探究的基本过程和七个要素，是为了让学生初步感受和体验科学探究的过程和方法而设计的。在课文第一章单列一节，专门介绍科学探究，有助于学生认识科学探究的过程，领会科学探究在物理学研究中和物理课学习中的意义，对后面学习科学探究具有引领和铺垫作用。
本节课在选材方面，考虑到便于选材和学生易于接受，选择了钟摆为研究对象，然后抽象化为单摆进行研究。这里的探究只需要前面一节刚刚学过的长度和时间测量，这样学生的主要精力就集中在对问题探究的过程和方法上面。课文按照科学探究的一般程序展开，尽管有些科学探究不一定严格遵循这个顺序，在初中物理中涉及的科学探究也不一定全面突出这些要素，但为了给学生一个全景式的科学探究图景，教材按照提出问题——猜想与假设——制定计划与设计实验——进行实验与搜集证据——分析与论证——评估的程序全面展示了科学探究的要素。但这样设计的意图，既不是让学生照方抓药，比着程序“执行”科学探究；更不是实行大撒把放羊式的盲目探究。这样要么造成对科学探究机械的公式化记忆，要么造成探究目标弥散、程序残缺，不能真正认识科学探究的过程和方法。这些都与课程标准中提出的课程目标相违背。教材的意图是以学生感兴趣的实验为载体，通过亲自参与、思考、讨论、交流，让学生感受探究过程，体验探究的要素，领悟探究方法。
本节课的重点是通过实验和体验来学习科学探究，了解科学探究的一般过程和要素。通过探究摆的奥秘，初步体验科学猜想与假设、简化研究对象、控制变量等科学方法。由于学生初次接触科学探究，学生的生活经验普遍比较缺乏，感性认识浮浅，还没有养成观察和思考的习惯，教材对此的要求又比较全面，所以以上内容既是重点，也是难点。
3．教学建议
本节课可以通过故事或利用实物创设情景来引入。如果条件许可，最好准备一个大摆钟（有些办公室陈列的那种），没有大的，原来家庭用的小一些的摆钟也可。如果实在没有摆钟实物，最好查找有关图片或摄录摆钟（包括细部结构，尤其是摆杆、摆锤、调节螺母），利用多媒体设备播放；或者找大一些的挂图展示给学生。总之，要想办法使学生感受和认识摆钟的摆以及摆动过程。因为现在摆钟已经很少，这样做的目的是让学生认识摆钟及其构造，为科学探究提供感性材料。
探究摆的奥秘
●提出问题
在学生认识摆钟的基础上，教师可引导学生认识钟表工作的道理：利用摆的摆动带动齿轮转动，齿轮转动带动指针转动，从而指示时间的变化。摆动越快，齿轮转动就快，指针运动就快。就是说，摆钟是靠钟摆摆动的快慢来计时的。那么钟摆摆动的快慢跟什么因素有关呢？
●猜想与假设
在提出钟摆摆动的快慢跟什么因素有关这个问题后，为了引导学生猜想，可以采用演示实验建立情景。教师可以自制几个快慢不同的摆，挂在一个大的支架上。这些摆有的长、有的短、有的重、有的轻、有的摆幅大、有的摆幅小。使它们摆动起来，让学生观察，比较其快慢。然后组织学生进行小组讨论交流，提出猜想与假设。小组讨论后，教师组织全体同学交流总结，在交流总结时，要引导学生说清猜想的依据和自己的想法，让学生知道猜想是一种科学方法，不是胡猜乱想，猜想要以自己的经验和知识为基础，是一种对问题的试探性解释。猜想还应该是可检验的，这样的猜想对于科学探究才是有价值的。
学生猜想和交流的过程，教师应充分放开，打开学生的大脑和嘴巴，让学生把最真实的想法充分展示在同学和老师的面前。在全体交流的过程中，教师要注意对学生的猜想进行评价。学生猜想有道理、有创意的，要予以鼓励，但是不要滥用鼓励评价，对于那些更多含有想象成分的猜想，要注意区别对待，引导他们猜想要有依据、有思考。最后，教师应引导学生猜想到摆锤的轻重、摆角的大小和摆的长短这几个因素上。
●制定计划与设计实验
提出一个猜想，就希望得到验证。而物理学中最常用的办法就是通过实验来检验猜想是否正确。在前面猜想的基础上，教师可以提出：为了验证同学们的猜想是否正确，你认为应该设计怎样的实验？需要哪些器材？你认为实验中应该考虑到哪些问题？这些问题最好能通过多媒体投影展示出来，以帮助学生明确要做的工作。
教师提出问题后，可以先分小组讨论交流，然后总结。总结时，教师应引导学生明确：⑴用细线和小球代替钟摆，是一种很好的简化方法。这种简化方法可以简化研究对象，突出主要因素，突出要研究的问题，是物理学研究中最常用的方法之一。⑵用控制变量法研究影响小球摆动快慢的因素。课文中没有明确提出“控制变量法”这个词，教师可以根据实际情况确定是否明确提出这个词。但是教学中必须让学生明白这种研究方法的含义，不然学生就弄不懂后面的实验，这是本节课的核心部分。所谓控制变量法，就是在研究受多变量影响的问题时，常常使变量中的一个发生变化，而控制其他变量保持不变，看要研究的目标是否发生变化。如果随之而变，则说明与之有关；如果不变，则说明与之无关。这样对每个变量进行控制研究，即可得到与各个变量是否有关的全面结论。
上面的教学过程也可采用这样的方式进行：不让学生自己设计，而是让学生看书，分析、领悟书上的设计。教师可以提出这样的思考题：你能看明白课本图1－35、1－36所示的实验吗？你能说说每个实验的目的是什么，为什么要这样设计吗？让学生通过讨论交流，结合教师组织全体同学交流，弄明白简化法和控制变量法。这种方法与上面的方法目的是一致的，只是把自己设计为主变成以学习交流为主，把以“想”为主转变成以“悟”为主。
●进行实验与收集证据
学生明白了实验的计划和设计方案后，怎样做实验就顺理成章了。这里需要引导学生看明白记录数据的表格，弄明白每个表格要研究的是什么问题，各个栏目的含义是什么，需要测量记录哪些数据，为什么要测量摆动10次、20次的时间，等等。可以先让学生讨论分析，然后师生一起交流，以使学生明确这些具体问题。这些问题看似细小，其实都是学生在实验过程中会遇到的，只有真正明白了这些，才能做到理解实验的过程、方法。因为是初次遇到这类表格，应让学生认识地准确、细致。
●分析与论证
分析与论证这段内容的教学，教师可以先提出问题：分析实验测得的数据，你能得出什么结论？由学生分组讨论完成。在组织学生汇报交流时，教师要注意引导学生比较哪些条件相同、哪些条件不同，比较这些数据可以得出什么结论。比较时仍然要渗透控制变量的思想方法，让学生意识到数据只是一些材料，只有经过分析，才能找出其中蕴含的规律。
●评估
许多学生以为，只要得到结论，探究就结束了。其实，对探究过程进行评估是非常必要的。评估是对探究过程的反思，实验方案有无需要进一步改进的地方，在学生经历了实验的全部过程后，常常会发现实验设计中的精华和存在的问题；实验数据测量的是否准确，怎样做能够使误差更小；实验的结论与生活经验和事实是否符合；哪些实验前没有考虑到的因素可能对实验产生了影响；实验过程中遇到了哪些困难，是怎样解决的，有什么经验和教训，等等。养成对科学探究过程进行评估的习惯，是科学探究本身的需要，也是培养学生严密的科学思维和严谨的科学态度的需要。
但是，上面所述的评估内容不一定、也不必要面面俱到，教师可以根据学生实际情况灵活掌握。如可以提出问题让学生思考讨论：你认为实验中有哪些方面做的好？还有哪些不足？然后教师根据学生的反馈进行评价说明即可。
就本节课而言，学生初次进行全程科学探究，其他相关基础知识和能力尚比较缺乏，对于评估不必要求过高，主要是让学生知道需要对探究进行评估，初步认识评估的作用即可，不要在评估内容的细节方面挖得过深，以免引出更多难以解决的问题，把学生的思路引偏了。
科学探究的过程
教师引导学生对探究过程进行回顾，理清探究的程序，每一步有哪些要点，运用了哪些科学研究方法。可以提出思考题让学生讨论，然后交流汇总。教师归纳全程科学探究的要素，组织学生阅读课本图1－38。教师还必须说明，在实际科学探究的过程中，这7个要素是可以灵活运用的，并不是一个格式化的框子，不是照方抓药、机械式地做，而是根据实际情况选择，有些要素可能突出一些，有些要素可能淡化一些，这些都要根据课题研究的需要来选择和确定。
本节课的设计，从整体上说，采用的是以教师组织引导和学生参与活动为主的课堂模式。这并不是强制学生，而是因为学生刚刚学习物理课，又是初次进行这种行程长、事件多的全程科学探究，如果大撒把，让其独立探究，学生会很容易迷失方向，不知道要做什么，更不知道为什么要做，最后使学生走向了“迷途”。另外，回到本节课的目标上来说，让学生经历和感受科学探究的过程，并不一定由学生独立进行；恰恰相反，我们认为教师在其中更应发挥积极的引导和控制作用，以维持探究过程的继续，帮助学生理解探究过程以及其中的科学方法，解决那些学生弄不明白甚至根本意识不到的问题。当然，如果有些教师认为控制多一些，可以根据学生和教师自己的情况，适当开放一些，但要注意把握“度”，以免造成教学不凝聚，失去目标。
课外活动和信息浏览可以完全放给学生，让他们制作实验，阅读思考。
4．教学评价
●课堂测评
1． 是进行科学探究的第一步。
2．牛顿说过，没有_____________，就作不出伟大的发现。在科学探究中，猜测与假设是以自己的_________和_________为基础做出的一种试探性解释。
3．科学探究的过程是由提出问题、_____________、制定计划与设计实验、___________、______________、评估和交流七个要素组成，其中___________是贯穿整个过程不可缺少的重要因素。
【参考答案】
1．提出问题
2．大胆的猜测 经验 知识
3．猜想与假设 进行实验与收集证据 分析与论证 交流。
●“自我评价与作业”指导
本节课的自我评价与作业是为了搜集学生对物理课的兴趣和态度而设计的，要让学生认真回答。写在课本上收交不方便，可以写在作业本上。教师可以从中了解学生的状况，下一步有针对性地调控自己的教学。同时，这也是与学生进行情感沟通的有效渠道。作为新开设的学科，加强与学生的沟通和交流，提高学生的兴趣，也是非常重要的。
四、课程资源
1． 物理课程的地位
中学物理课程是中学教育中一门非常重要的学科，占有重要的地位。其重要性主要表现在以下几个方面：
⑴物理学是自然科学的基础
物理学是研究物质结构、物质相互作用和运动规律的自然科学。物理学研究的运动包括机械运动、分子热运动、电磁运动、原子和原子核的运动、天体运动等，统称为物理运动。在自然界的多种运动形态中，物理运动是最基本、最普遍的运动；它普遍地存在于宇宙万物的各种物质的运动之中，在物理运动的基础上，形成了更复杂、更高级的运动，如化学运动、生命运动等。由于物理运动的基本性和普遍性，所以物理学所研究的规律具有极大的普遍性，物理知识是自然科学的基础。
例如，随着自然科学技术的发展，物理学与其他学科之间的相互渗透，形成了一系列边缘、交叉学科，诸如化学物理、生物物理、大气物理、海洋物理、地球物理、天体物理等。像天体物理所揭示的宇宙结构、演化与粒子物理之间的密切关系，天体结构、演化与原子核物理之间的密切关系，就十分明显地反映出这一相互渗透的过程。数学对物理学的发展起了重要作用，可是物理学尤其是现代物理学也有力地促进了现代数学的发展，像杨一米尔斯规范场和杨—巴克斯特方程，就已成为20世纪80年代以来一系列数学研究的出发点，其影响遍及微分几何、偏微分方程、低维拓扑等重大数学分支。现在物理学的一些基本概念、理论、实验手段与精密测试方法，已成为其他许多学科的重要组成部分，对于天文学、化学、生物学、地学、医学、农学可以讲是无一例外的，例如作为现代化学重要理论的量子化学就是用量子力学的原理与方法来研究分子的微观结构的。
另外，物理学的一些概念，如场、熵等，甚至也为社会科学所引用；物理学还为哲学、为辩证唯物主义世界观提供了有力的证据，相对论时空观和物质波粒二象性、基本粒子的相互转化等，都是重要的例子。
显然，通过物理课程的学习，使学生掌握一定的物理知识，可为进一步学习其他科学技术、形成终生学习的能力打下必要的基础。
⑵物理学是技术科学的支柱
简单回顾物理学的主要发展历程（三次突破），可清楚地看到，科学技术是第一生产力，物理学是技术科学的强大支柱，为技术科学的发展提供了坚实的理论基础和丰富的实践资料。
17、18世纪，由于牛顿力学和热力学的建立，推动了蒸汽机、内燃机和机械工业的发展，引发了第一次工业革命，使社会生产方式由手工业进入了机械大工业，社会生产力得到空前提高。19世纪，人们根据法拉第、麦克斯韦建立的经典电磁理论，成功制造了发电机、电动机，发明了无线电技术，产生了工业电气化，即第二次工业革命，使人类进入了电气化时代。
20世纪以来，相对论和量子力学诞生，近代物理学的发展为技术进步不断开辟出新的方向，导致了一系列现代高新技术的产生。半导体技术、原子能技术、激光技术、计算机技术、信息技术、新材料技术、新能源技术、空间技术、分子工程技术……的产生与发展，都在不同程度上与现代物理学息息相关。例如信息技术（一般作为通信、计算机和控制技术的统称），它所使用的材料中最重要的是半导体材料。而作为半导体重要材料之一的砷化镓，由于具有频率响应快、耐热性能好的特性，已成为制造高速集成电路和高速电子计算机的关键材料；同时，由于它还具有光电效应的特性，可以做激光光源，又成为实现光纤通讯的关键材料，而半导体材料的研究，首先是以半导体物理学为基础的。由此看出，高新技术离不开物理学的知识与发展。
科学家预言，如果在基本粒子方面物理学能取得第四次突破，技术领域将会取得更加辉煌的成果。
1999年3月于美国亚特兰大市召开的第23届国际纯粹物理与应用物理联合会（IUPAP）代表大会通过的决议《物理学对社会的重要性》指出：
物理学——研究物质、能量和它们的相互作用的学科——是一项国际事业，它对人类未来的进步起着关键的作用。对物理教育的支持和研究，在所有国家都是重要的，这是因为：
①物理学是一项激动人心的智力探险活动，它鼓舞着年轻人，并扩展着我们关于大自然知识的疆界。
②物理学发展着未来技术进步所需要的基本知识，而技术进步将持续驱动着世界经济发动机的运转。
③物理学有助于技术的基本建设，它为科学进步和发明的利用，提供所需要的训练有素的人才。
④物理学在培养化学家、工程师、计算机科学家，以及其他物理科学和生物医学科学工作者的教育中，是一个重要组成部分。
⑤物理学扩展和提高我们对其他学科的理解，诸如地球科学、农业科学、化学、生物学、环境科学以及天文学和宇宙学——这些学科对世界上所有民族都是至关重要的。
⑥物理学提供发展应用于医学的新设备和新技术所需的基本知识，如计算机层析术（CT）、磁共振成像、正电子发射层析术、超声波成像和激光手术等，改善了我们的生活质量。
综合所述，鉴于以上各项理由，物理学是教育体制和每个进步社会的一个重要组成部分。
该项决议并为此向所有政府发出了促进与支持物理学发展的多项建议和呼吁。
物理学的发展和技术科学的进步，极大地推动了人类的物质文明和精神文明的进步，给人类带来了福音，但同时也带来了负面影响，如核污染、温室效应、地球变暖、能源枯竭等。因此，在物理学中，介绍科技新成果及技术应用带来的社会问题，可以激发学生热爱科学的激情，树立正确的科学观，培养学生的社会责任感，增强学生适应社会和解决社会问题的能力。
⑶物理学对完成义务教育任务具有重要作用
《义务教育物理课程标准（实验稿）》指出，义务教育阶段物理课程的价值要通过以下教学过程体现出来：
①通过从自然、生活到物理的认识过程，激发学生的求知欲，让学生领略自然现象中的美妙与和谐，培养学生终身的探索兴趣。
②通过基本知识的学习与技能的训练，让学生初步了解自然界的基本规律，使学生能逐步客观地认识世界、理解世界。
③通过科学探究，使学生经历基本的科学探究过程，学习科学探究方法，发展初步的科学探究能力，形成尊重事实、探索真理的科学态度。
④通过科学想像与科学推理方法的结合，发展学生的想像力和分析概括能力，使学生养成良好的思维习惯，敢于质疑，勇于创新。
⑤通过展示物理学发展的大体历程，让学生学习一些科学方法和科学家的探索精神，关心科技发展的动态，关注技术应用带来的社会进步和问题，树立正确的科学观。
由此可以看出，义务教育阶段的物理课程，可使学生学到初步的物理知识与技能，经历基本的科学探究过程，受到科学态度和科学精神的熏陶；物理课程是以提高全体学生的科学素质、促进学生的全面发展为主要目标的自然科学基础课程。
而义务教育的目的任务是，“为提高全民族的素质，培养有理想、有道德、有文化、有纪委的社会主义建设人才奠定基础”。因此，物理课程对完成义务教育任务，特别是培养学生的科学素质具有重要作用。
2． 物理课程的内容
物理知识可分为经典物理和近代物理两部分，简介如下。
⑴经典物理学的基本内容
经典物理包括力学、热学、电磁学、声学和光学等学科。根据知识本质的内在关系，这些内容可归结为三部分，即：经典力学、热力学和经典统计力学、经典电动力学
经典力学研究宏观物体低速机械运动的现象和规律。宏观，是指相对于原子等微观粒子而言；低速是相对于光速而言。经典力学包括质点力学、刚体力学、分析力学、弹性力学、流体力学、声学等。其理论的基本部分还可分为运动学、静力学和动力学。经典力学的理论基础是牛顿机械运动三定律和能量转化与守恒定律等重要守恒规律。
热力学和经典统计力学研究物质热运动的规律和运动对物质宏观性质的影响。热力学是热运动的宏观理论，从能量守恒和转化的角度来研究热运动的规律，基本规律是热力学第一、第二、第三定律。经典统计力学是热运动的微观理论，它从宏观物质系统是由大量微观粒子所组成的事实出发，认为物质的宏观性质是大量微观粒子运动的平均效果，宏观物理量是微观量的统计平均值，用统计理论的方法研究物体的宏观性质。经典统计力学的基本原理是刘维定理（相密度守恒原理）。
经典电动力学研究电磁场的基本属性、运动规律和电磁场与带电物质之间的相互作用。物质的电结构是物质的基本组成方式，电磁场是物质世界的主要组成部分，电磁作用是物质的基本相互作用之一。经典电动力学包含了电磁学和波动光学的内容。法拉第关于光的振动面在强磁场中旋转现象的发现和麦克斯韦电磁理论关于电磁波传播速度等于光速的结论，证明光现象是一种电磁现象，光波是波长在一定范围内的电磁波，这样，波动光学就自然 统一到经典电动力学理论之中。而几何光学可以看成是波动光学的极限情况，故光学可作为经典电动力学的内容。经典电动力学的基本理论是麦克斯韦电磁场方程组。
⑵近代物理学的基本内容
近代物理一般是指20世纪初期开始发展起来的、研究高速（接近或等于光速）微观领域物理现象的物理学科，它的研究范围已经扩展到从基本粒子到宇宙天体的各个领域，并形成了许多分支科学和边缘科学。近代物理的理论支柱是相对论和量子力学。
爱因斯坦的相对论是一种区别于牛顿的绝对时间和绝对空间的时空理论。在相对论中，局限于惯性参考系中的部分称狭意相对论，推广到一般参考系和包括引力场在内的部分称广义相对论。由狭意相对论，可以推出“运动棒缩短”、“运动时钟变慢”、“同时是相对的”等一系列不同于传统时空观的结论；由广义相对论可以得出光线、空间、时间弯曲现象，万有引力效应是空间、时间弯曲的表现等结论。
量子力学是研究微观粒子基本运动规律的理论，其基本方程是把描写物质粒子性的物理量与描写物质波动性的物理量联系在一起的薛定谔波动方程。量子力学的最终目的是要揭示出支配基本粒子行为的规律。
将相对论和量子力学应用于物理的不同研究领域，便产生了众多的近代物理学科，如原子物理、原子核物理、粒子物理、量子光学、量子统计物理、等离子体物理、天体物理、生物物理、化学物理、凝聚态物理等。凝聚态物理研究凝聚态（固态与液态）物质的微观结构、物理性质及其内部运动规律，是由固体物理发展起来的近代物理学中最庞大的一个分支，包括固体物理学、晶体学、金属物理学、半导体物理学、超导体物质、表面物理、非晶体物理等。
另外，众所周知，物理知识与生产实践的结合，还产生了一批技术科学，如无线电通讯技术、新材料科学、电工学、热工学等。它们也是物理知识的重要组成部分。
需要说明的是，物理知识的分类并没有严格的标准界线。根据物质的内在属性，物理知识还可简单分为物质、运动和相互作用、能量三部分，义务教育物理课程标准就是这样对其分类的。
由上述可知，物理知识丰富多彩，浩如烟海，学生不可能、也没必要学会全部物理知识。实际上，初中物理课程的内容，只是物理沧海之一滴，是其中最简单、最基本、最常用的初步基础知识。因此，如何从海洋般的物理知识中精选出适合义务教育阶段的学习内容，并以最佳的结构编制出初中物理教材，便成为物理课程论的重要课题之一。
3． 蓬莱日出
课本中的图1－1“蓬莱海面的奇特日出”是孙玉平先生拍摄的。他在拍摄纪实中写道：6月26日凌晨，我跟随向导摸黑登上了蓬莱阁，拍摄蓬莱十大景观之一的 “日出扶桑”。这是一次非常奇特的日出景象，旭日在长达2分钟的时间内，竟然是一条笔直的线条，而且在不断地向左右方向延伸。然后旭日在水平线上向下蔓延，随后形成一个上圆下尖的不规则太阳。过了一会儿，太阳上空又冒出第二个扁圆形的小太阳。随着太阳升起，太阳下部出现了一连串太阳。只见由上而下，颜色由浅到深，亮度由明到暗，体积由大到小，形状由圆到扁，一个，两个，三个，四个，再往下就分不清了。很多太阳“串”在一起，一眼望去，真像一个奇特的“连体婴儿”，分不清哪是幻影，哪是实体，哪个挂在天空上，哪个浸在海水里。时间一分一秒地过去了，太阳像玩魔术似的变着花样。大约7分钟后，“串”在一起的太阳一个接一个地消失了，一轮红日升起在蓬莱阁东部的海面上。
海市蜃楼是由于光的折射造成的，有关解释参见第三章“课程资料”。蓬莱地区的地理条件独特，暮春夏初时节，四周气温迅速升高时，海水温度仍很低，致使低层大气的密度远大于高层大气的密度。太阳升起时，当人站在离海面一定高度观日出时，便会看到两个甚至多个太阳。
4． 闪电成因及其防护
闪电是大气中激烈的放电现象，它是大气被强电场击穿的结果。干燥空气的击穿场强是3×106V/m。但是，在雷雨云中，由于有水滴存在，而且气压比大气压要小，所以空气的击穿需要的电场要小一些。这样强的电场会引起电子雪崩，即由于高速带电粒子对空气分子的碰撞作用使空气分子大量急速电离而产生大量电子的现象。一旦某处电子雪崩开始，它会向电场较弱的区域传播。闪电可能发生在雷雨云内的正——负电荷之间，也可能发生在雷雨云与纯净空气之间或雷雨云与地之间。
闪电大多是枝型的，也就是我们常见的蛇型闪电。但是人们偶尔也观察到球形闪电。发生球形闪电时，只见一个大球在空中漂移，大球的尺寸大约从10cm到100cm，有些飞行员说曾见到过15cm到30cm直径的闪电火球。有的火球由天空直落地面，有的则在地面上空水平游行。有的甚至通过门窗或烟囱进入室内。许多火球无声无息地逝去，也有些火球爆炸而带来巨响。
一次闪电导入大地的总电荷量约为20C。由于云地之间的电势差约为5×107V，所以一次闪电释放的能量约为109J。这些能量的大部分变为热量，只有少量变为光能或无线电波的能量。强大电流刚刚流过的瞬间，闪电通道中的等离子体的温度可升至非常高，约为30000K（太阳表面是6000K），相应地具有很大的压强。这高温高压使闪电通道的任何物体都遭到严重的破坏。高压等离子体爆炸性地向四外膨胀形成激波。在几米之外，这激波逐渐减弱为声波脉冲。这声波脉冲传到我们的耳朵里，我们就听到雷声。
陆上龙卷风中的电闪特别壮观，人眼可以看到在有些陆龙卷风的漏斗内连续不断地发出闪光。根据对从陆龙卷风内部发出的无线电波的测量估计大概每秒钟有20次闪电。每次闪电释放的能量按109J计算，陆龙卷风所释放的电功率就是，即大约相当于10个大型水电站的功率。龙卷风的破坏力之大，由此可见一斑。
雷暴与人类生活有直接关系。例如它可以引起森林火灾，击毁建筑物。当前它还是影响航空航天安全的重要因素。飞机遭雷击的事故时有发生。目前，有些国家已建立了雷击预测系统，它将有助于民航的安全和火箭发射精度的提高，并对预防森林火灾，保护危险物资、高压输电线路和气体输运管道等，都有着重要意义。
5． 国际物理年相关资料和图形标志的含义
1905年，爱因斯坦先后发表了5篇具有划时代意义的论文，为相对论的建立奠定了基础，为量子理论的发展作出了重要贡献，这是物理学史上的一个重大事件。一百年来，以相对论和量子力学为代表的近代物理学，对人类文明和进步起到了前所未有的推动作用。为纪念这一奇迹年100周年，全球物理学界一致呼吁2005年为“世界物理年”。
该倡议首先由欧洲物理学会（EPS）在2000年“第三届世界物理学会大会”上提出；2002年，得到国际纯粹与应用物理联合会（IUPAP）第24次全体大会的一致通过；在2003年召开的联合国教科文组织（UNESCO）全体会议第32次会议上，表决通过了支持2005年为世界物理年的决议；2004年6月10日，联合国大会召开第58次会议，会议鼓掌通过了2005年为“国际物理年”的决议。
世界物理年徽标构图像一个光锥（如图1-1）。红底代表过去。在物理学中，光谱发生“红移”是物体背离我们的方向运动的光谱特征；红色又有底部或基础的含义。蓝顶表示未来，天空是蓝色的；“蓝移”是面向我们方向运动物体的光谱特征。黄和绿表示连结过去到未来，体现出在过去的基础上建立未来的信心。其中，绿色又代表“绿灯可走”，即进步；黄色代表和平、合作。 徽标主要表达的意义是：科技的进步和国际的合作可以帮助建设光明的未来。只要我们大家，特别是物理工作者向这个目标努力，就能够得到有益于社会的新发现。
6． 米的定义
历史上最早定义“米”，是以通过巴黎的子午线从北极到赤道之间长度的千万分之一为1m。后来在1889年第一届国际计量大会通过决议：将保藏在法国国际计量局中的铂铱合金在0℃时两条刻度线间的距离定义为1m，这是长度的实物基准。1960年第十一届计量大会决定用氪86原子的橙黄色的光波来定义“米”，规定为这种光的波长的1650763.73倍为1m，实现了长度的自然基准。1983年第十七届计量大会通过：米是光在真空中1/299792458秒的时间间隔内运行路程的长度。
7． 秒的定义
人类对时间的衡量，是以自然界发生的许多周期性重复现象为基准的。人们一向采用地球绕自己轴线的转动（自转）作为时间的计量基准，并定义1平均太阳秒为平均太阳日的1/86400。通常所说的一个地方的太阳日就是太阳连续两次经过该处子午面的时间间隔。1960年国际计量大会确认，把时间基准改为以地球围绕太阳公转为依据，即：把秒定义为在1900年地球绕太阳沿轨道运行一周所需时间的1/31556925.9747。1967年第十三届国际计量大会重新规定了时间单位的定义：“秒是铯133原子基态的两个超精细能级之间跃迁所对应的辐射的9192631770个周期的持续时间”。
8． 伽利略在教堂里的发现
1581年，比萨大学来了一位名叫伽利略的大学生，他乐于思索数学和物理问题，而且他的双手也很灵巧，常能制作出一些巧妙的小机器来。
伽利略喜欢到比萨大教堂去，因为那里很安静，便于他思考问题。一天，伽利略又来到教堂，正巧点灯人正在给灯加油。加完油后，那人顺手把灯一放，灯就来回晃悠起来。挂在绳子上的灯来回摆动，这是司空见惯的事。可是，伽利略却看得出神，经过仔细观察，他觉得灯每次摆动一个来回的时间都差不多。伽利略又去推了一下灯，再仔细观察。开始，灯的摆动幅度很大，后来逐渐变小，然而，不论摆动幅度大还是小，摆动一个来回所需要的时间却大致相等。为了确认这个判断是否正确，伽利略继续进行观察。他一面摸着自己的脉搏，一面注视着灯的摆动。因为他知道，人的脉搏跳动是有规律的，每跳动一次的时间是相等的，所以他就用脉搏作为标准对摆动的灯进行研究。经过多次的比较，伽利略认定，每次灯摆动所需的时间是相等的！这一发现使他兴奋不已。回家后，伽利略找到一根绳子和一个铁块。把铁块拴在绳子末端，再把绳子上端挂在屋子的横梁上，用手推动让它摆动起来。然后，他计数着铁块摆动的次数，发现它摆动得比自己的脉搏慢。他想，如果把绳子短一点，摆动会快些还是慢些呢？会不会正好与脉搏的跳动合拍呢？于是，他将绳子调短了一些，发现摆动加快了；他又把绳子调长了，发现摆动变慢了。伽利略的这一发现是具有重大意义的。因为在地球引力作用下摆的这种来回往复的运动具有等时性，是制造精密摆钟的理论基础。
五、补充习题
1. 人类社会和文明的发展经历了17~18世纪的“________时代”、19世纪的“________时代”、和20世纪以来的“_______________________时代”三个重要的发展时期。
2. 长度的基本单位是 ，符号是 ，测量长度常用的工具是 。时间的基本单位是 ，符号是 ，测量时间常用的工具是 .。
3. 以下各物体的长度接近8dm的是（ ）
A．教室的高度 B．物理课本的长度
C．课桌的高度 D．一支新铅笔的长度
4. 采用最新技术制成的纳米机器人小得象跳蚤一样；离太阳系最近的恒星“比邻星”距我们约4.3光年。这里提到的“纳米”、“光年”都是________的单位。世界最高山峰珠穆朗玛峰海拔高度为8844.43m，我国最长的河流长江长约6400_______。
5. 下列记录结果中，哪一个数据的单位应该是厘米（ ）
A．现用物理课本的厚度约为9
B．教室宽约为60
C．小明的身高为1.68
D．一支铅笔的长度约为18
6. 下列各式中表达正确的是（ ）
A．7.2m = 7.2×100 = 720cm B．7.2m = 7.2m×100 = 720cm
C．7.2m = 7.2×100cm = 720cm D．7.2m = 7.2m×100cm = 720cm
7. 请完成下列单位换算：
（1）7.2mm = 7.2×10-3____ = 7.2×____km
（2）2.5km = 2.5×_____m = 2.5×105_____。
8. 若用刻度尺测得一根竹竿的长度为19.38dm，则这一测量结果的准确值是______，估计值是_______，此刻度尺的分度值是________。
9. 根据下列测量长度的数据，所用刻度尺的分度值为厘米的是（ ）
A．32.8m B．3.28m C．0.328m D．0.0328m
10. 用毫米刻度尺测量物理课本的长度时，下面记录正确的是（ ）
A. 260.0mm B. 260mm C. 2.6dm D.26.0cm
11. 如图1-2所示，用甲、乙两刻度尺测量同一木块的长度，其测量结果分别为：甲测量的结果是 ，甲尺的分度值是 ；乙测量的结果是 ，乙尺的分度值是 ，使用 刻度尺测量较准确。
12. 如图1-3所示，甲图中物体的长度为 ，乙图中圆的直径为 。
13. 一同学用分度值是厘米的刻度尺测量同一物体的长度，三次测量结果分别是12.1cm、12.3cm、12.4cm，则该物体的长度是（ ）
A．12.27cm B．12.3cm C．12.2cm D．12.0cm
14. 小明同学从教室的前墙走到后墙，共走了12步。从教室的前门走到学校大门口，共走了254步。测得教室的长度是9m，则教室到校门口的距离大约为（ ）
A．254m B．266m C．190.5m D．0.75m
15. 小明过生日时，爸爸给他买来一辆玩具车，用了一段时间后车坏了，从养成良好的科学探究习惯的角度，他应该（ ）
A．把车丢到一边，以免浪费学习时间
B．将车丢到垃圾桶里，以免造成环境污染
C．把车交给父亲，请他将其修好
D．自己小心拆开玩具车，了解其结构，尝试是否能修好它
16. 在学习过程中，下列情况可行的是（ ）
A．上课听不懂，考虑到自尊不应向老师或同学提出来
B．上课老师讲错时，要尊敬老师不能提出异议
C．实验失败时，要得出正确结论应重新做
D．老师布置的课外小实验，如果书面作业多可以不做
17. 下表是某校8年级（1）班学生物理测试成绩统计表。
分数（分） 低于40 40～49 50～59 60～69 70～79 80～89 90～99 100
学生数（人） 4 5 4 13 15 11 8 1
根据上表的数据，请在图1-6中绘制出直方图，并回答下列问题：
⑴这个班的该次测试的成绩较多集中在 分至 分的范围内。
⑵测试成绩在60～99分的学生数有 人，占全班人数的百分率为 。
⑶若你不计算平均分，用估计的办法，全班的平均分会在 分至 分的范围内。
⑷以60分为及格，80分为优秀进行统计，该班学生的及格率为 ，优秀率为 。
18. 估测、粗测是日常生活中经常使用的测量长度的方法。小明同学的家距学校约1.5km，请你写出粗测这段路程的两种方法。
19. 不用计时工具，你能粗测出你班同学在400m比赛中的成绩吗？如何测量，请说出具体的测量方法和步骤。
【参考答案】
1. 蒸汽 电气 智能化、信息化的高科技 2. 米 m 刻度尺 秒 s 钟表 3.C 4. 长度 km 5.D 6.C 7. ⑴m 10-6 ⑵103 cm 8. 19.3dm 0.08dm 1cm 9. C 10. A 11. 2.8cm 1cm 2.80cm 1mm 乙 12. 3.75cm 1.25cm 13.B 14.C 15.D 16.C 17. 直方图见图1-7。⑴60 99 ⑵47 77％ ⑶70 79 ⑷78.7％ 32.8％ 18.⑴步测：测出自己正常步行时一步的长度l，数出从家到学校需要的步数n，算出家到学校的距离L=nh。 ⑵ 轮测：测出自行车前轮的周长c，在前轮上做标记，推或慢骑自行车，数出从家到学校前轮转过的圈数n，算出家到学校的距离L=nc。（3）测出正常速度骑车时1min通过的距离v，测出以正常速度骑车时从家到学校所用时间的分钟数t，算出家到学校的距离S=vt. 19.提示：以自己的脉搏为标准，粗略估测。
六、教学案例
1.2 测量长度和时间
◆教学目标
（见本章教学建议第2节）
◆教学思想
上一节课向学生“介绍”了物理学的特点和基本研究方法等，本节课则让学生动手测量长度和时间，在操作实践中让学生真实体验如何学习物理，并培养学生的实验技能。另外，时间和长度的测量虽然在生活中很常见，但学生常常操作不够规范，学生通过感受、体验、认识，学会正确的测量方法，形成科学严谨的学习习惯。
◆教学重点、难点
（见本章教学建议第2节）
◆教学器材
学生自带的各种刻度尺、计时工具
◆教学过程
一、引入新课让学生通过活动走进物理课。投影：活动：测教室长度　　　　猜一猜：从教室的前端走到后端，要走几步？ 做一做：具体走一走，测一测，看能走几步？ 想一想：比较不同同学所走的步数，你有什么发现？多找几个身高不同的同学先预测，再实测，让大家尽量多地参与到活动中来。教师：预测与实测不同表明什么？师生共同总结：凭我们的感觉进行判断，虽然简单、方便，但并不准确，要做出准确的判断，必须进行测量。这样通过师生共同总结，引入课题。 二、进行新课（板书课题） 1.2 测量长度和时间测量长度1、长度的单位教师结合上面的活动提出问题：同样的长度，为什么不同的同学测出的步数不同？学生：测量者一步的长度不同。教师：同样的教室，不同的同学测出的步数不同，按谁的步数计算呢？ 同学们讨论争辩，相持不下。教师：为了减少纠纷和标准不同给我们带来的不便，应找一个公认的标准作为比较的依据。这个被选中的公认的标准叫做单位，将公认的标准（即单位）与被测物体进行定量的比较，就是测量。长度的单位有哪些？这些单位之间有什么关系？请同学们阅读 P14 的相关内容，解答屏幕上的问题。投影显示：①SI是 的简称，在 SI 中，长度的基本单位是 ，符号为 。 ②一名中学生的高度大约是 1.68 m，1.68 m= cm= μm③一张纸的厚度约为75μm，75 μm= m= nm2、认识刻度尺请同学们拿出自己带的刻度尺，教师出示几种刻度尺，如：工程上用的卷尺、公路测量中用的钢线尺等，（先不拿游标卡尺和螺旋测微器），让学生观察这些刻度尺，回答问题： 投影：活动：认识刻度尺 看一看：观察你所能收集到（或桌面上）的各种刻度尺。比一比：你所见过的刻度尺有哪些相同点，有哪些不同点？ 学生观察、讨论，然后汇报：相同点： 1、都有刻度； 2、都有一定的量程； 3、都有分度值； 4、都标有单位； 5、都标有数值； 6、都有零刻度线，等等。不同点： 1、量程不同； 2、分度值不同； 3、单位不同，等等。实物投影：两把分度值不同的刻度尺。教师：⑴请同学们指出它的量程、分度值和零刻度线。⑵用这两把刻度尺测量同一本书的长度，哪把测的较准确？为什么？，学生：……根据学生回答小结：刻度尺的分度值决定测量的准确程度。投影出示问题： 现在，我们全班的同学都准备参加一个测量比赛，看谁测的又快又准确。先每人发给一把刻度尺，在给你被测量物体之前，为了获胜，你准备先做哪些工作，说出你这样做的理由？学生讨论后回答：观察它的零刻度线，为了让它做起点； 观察它的分度值，为了便于读数；观察它的量程，判断是否能一次测量。 教师：为了测量的更准确，我们往往选择更精密的测量仪器，游标卡尺和螺旋测微器是两种比常见的刻度尺更精密的长度测量工具，（将两种工具展示给同学们看）关于它们的使用，我们将在高中物理中学习。3、用刻度尺测长度投影：活动：用刻度尺测长度 做一做：用刻度尺测量铅笔、钢笔、课本、作业本、课桌、铅笔盒等固定物体的长度或宽度，并记录测量的结果。 比一比：在2nin内，看哪一组的同学测的数据又多又准确。 想一想：测量时应注意哪些问题？活动后找同学汇报，并找一位同学描述、展示测量某物体的过程，其他同学检查其操作是否正确，然后，同学讨论、总结使用刻度尺的正确方法： ①刻度尺要方正，紧贴被测物体；②读数时视线要与尺面垂直；③记录时既要有数据，又要有单位（如果不写单位会怎样？）。教师：（出示一把零刻度磨损的cm刻度尺）请四位同学用这把刻度尺测出这支铅笔的长度，在实物投影台上测量（便于同学们观察），教师记录。如：16.5cm、16.6cm、16.7cm、16.62cm等均有可能。 分析这些数据可以得出：如果零刻度线磨损，应从其他刻度线量起；读数时，既要有准确值也要有估计值。4、误差教师：刚才四位同学测的这支铅笔的长度只有一个真实值，他们谁测量的结果是真实值呢？学生讨论后得出：都不一定是真实值。师生进一步分析，得出误差的概念和减小误差的方法。投影：练习：1.某同学用毫米刻度尺测同一物体的长度，三次结果是：12.31cm、12.29cm、12.30cm。这个物体的长度应记作　　　　　　　　　cm。2.几位同学用厘米刻度尺测量课桌的高度，记录的结果分别是：80.5cm、80cm、80.45cm、79.9cm、80.0cm，其中错误的测量结果是：　　　　，课桌的高度应记作　　 ｃｍ。5、用直方图处理数据教师：请同学们看课本P12的“活动３：用直方图处理数据”，这其实就是同学们在初一学过的条形统计图，请同学们阅读课文的相关内容，完成图１－２０下面的两个问题，并分析直方图处理数据有什么优点？学生阅读讨论，回答直方图处理数据的优点：形象、直观。投影:下表是某校8年级（1）班学生物理测试成绩统计表：分数（分）低于4040～4950～5960～6970～7980～8990～99100学生数（人）45413151181 根据上表的数据，请在图1-6中绘制出直方图，并回答下列问题：⑴这个班的该次测试的成绩较多集中在 分至 分的范围内。⑵测试成绩在60～99分的学生数有 人，占全班人数的百分率为 。⑶若你不计算平均分，用估计的办法，全班的平均分会在 分至 分的范围内。⑷以60分为及格，80分为优秀进行统计，该班学生的及格率为 ，优秀率为 。（二）测量时间教师引导学生回顾、总结在进行长度测量前、测量时应注意哪些问题？然后出示各种计时工具，让学生观察后思考：用这些计时工具进行时间测量前和测量时，应注意哪些问题？学生对照长度测量思考回答。然后阅读课文Ｐ17测量时间的相关内容，了解时间的单位及换算。再让学生练习时间的测量。投影：活动：测一测你的脉搏　　想一想：如何测量你的脉搏跳动一次所用的时间。　　测一测：你的心率（１min内的心跳次数），并做好记录。布置作业：１、对你班上同学的心率做一次统计，画出心率直方图。　２、影响心率快慢的因素有哪些？（同学讨论、查阅资料或咨询生物老师）小结教师：你能用几句话把我们这节课所学的知识和方法概括出来吗？你能把正确使用刻度尺的规则编成一首打油诗吗？通过本节的学习，你初步体会到怎样学物理了吗？学生总结,师生交流. 这样设计能使学生认识到学习物理要实际去做，要经历过程。先预测再实测，比较两者的不同，让学生体验估测的不准确和实际测量的重要性。通过比较，让学生体验测量标准不统一带来的混乱，让学生理解单位是人们为了方便测量统一规定的标准。理解测量是一种以一定的标准量（单位）为依据的定量比较。寻找相同点与不同点的过程是一个比较的过程，通过这种比较，加深学生对刻度尺的认识。练习观察刻度尺。让学生体会分度值的作用。利用“测量比赛”这种形式激励学生有目的地观察刻度尺，让学生亲身体验测量前观察刻度尺的零刻度线、量程和分度值的重要性。测量应注意的问题不是老师给出的，而是学生通过实际测量自己总结出来的，有助于纠正以往不规范、不正确的测量。通过分析数据，学生亲自体验不同同学测量中出现的差异，感受误差是客观存在、不可避免的，加深了对误差的理解。由于学生在初一数学中已经学习过条形统计图，这里，应用直方图进行分析，可以说是所学知识的应用。这里体会直方图分析数据的的优点――形象、直观是学习的重点。时间的测量其实是对长度测量方法的迁移，有助于培养学生举一反三的能力。 测量对象是学生自己拥有的，容易引起学生兴趣，可以使学生对时间形成更准确的感性认识。“影响心率快慢的因素有哪些”这个问题可培养学生关注自己健康的意识，对学生进行情感教育。小结不仅总结知识，更重要的是通过本节的学习体会学物理要实际操作，要做实验。
作者：山东省济宁学院附中 王峰
第二章 声音与环境
一、课标要求
1．通过实验探究，初步认识声产生和传播的条件。
2．了解乐音的特性。
3．了解现代技术中与声有关的应用。
4．知道防治噪声的途径。
解读：
1．关于“声产生和传播的条件”，《标准》既有过程性要求，即要求通过学生自己的“实验探究”来学习；又有终结性的要求，即“认识声产生和传播的条件”。因此要多设计声音产生和传播的实验，让学生通过实验观察探究声音产生和传播的条件，在探究过程中领悟其中的科学方法。
2．关于“乐音的特征”，《标准》要求达到“了解”的层次。除了通过听觉，让学生建立音调、响度和音色的初步概念，还可以让学生在示波器上观察不同声音的波形，对音调、响度和音色有一个直观的认识。
3．关于“现代技术中与声有关的应用”和 “防治噪声的途径”，《标准》给出的终结性要求是“了解”和“知道”。这两部分内容与生产和生活联系密切，可让学生通过收集生产和生活中的实例，了解声音的应用和噪声的防治途径，认识科学及其相关技术对于社会发展及人类生活的影响。
二、本章教材分析
4． 本章概述
本章主要学习声的产生和传播条件，乐音的三个主要特征：音调、响度和音色，探究影响音调、响度的因素，了解声音在生活和技术中的应用，以及减弱噪声的方法、途径。
本章主要介绍声音的基本知识，这些知识在生活和生产中有着