第二节 测量: 实验探究的重要环节
【教学目标】
一、知识与能力
1.了解统一计量的意义,熟悉长度的国际单位制单位,以及与其他单位的换算.
2.学习使用刻度尺,了解零刻度线、分度值、量程等概念.
3.了解误差,练习多次测量求平均值减小误差的方法;学习记录、分析、表达数据和结果.
二、过程与方法
1.通过一些实例练习测量长度的方法,训练使用测量工具的规范操作.
2.通过测量活动,从中体会灵活运用知识的方法和技巧,培养学生灵活运用知识的能力和创造性思维.
三、情感、态度与价值观
1.通过规范学生的操作行为,培养严肃认真、实事求是的科学态度.
2.训练实验技能的同时注意培养良好的实验习惯.
【教学重点】
长度的测量.
【教学难点】
刻度尺的读数.
【教学突破】
通过学生操作、教师及时反馈指导的方式,提高学生正确使用刻度尺进行测量的技能.
【教学准备】
教师准备:
米尺、卷尺、三角板.
学生准备:
刻度尺、体温计、秒表.┃教学过程设计┃
教学过程
设计意图
一、情境导入
情境1:用什么方法判断?
(1)两位同学的高矮;
(2)上海的东方明珠与法国的埃菲尔铁塔的高低.
情境2:课件出示,让学生观察图1-2-1,如何比较两条线段AB和CD、中心两个圆面积的大小.
总结:物理学是以实验为基础的精密定量科学.在研究和学习物理的过程中,常需要进行测量.测量就是一种定量比较,它是科学实验的重要环节.长度的测量是物理中一种最基本的测量.
二、进行新课
1.从木工尺到米原器
学生阅读教材“鲁班确定木工尺标准”的有关图文内容.
学生讨论交流阅读后的收获.
教师:像鲁班那样,为了更好地进行科学、技术、贸易的交流,1888年国际上制作了米原器作为一米的基准,世界各国都有米原器的复制品.1960年规定米作为国际单位制(SI)中长度的基本单位.
教师:常用的长度单位还有哪些呢?
学生回答:千米(km)、分米(dm)、厘米(cm)、毫米(mm).
教师补充微米(μm)、纳米(nm),并介绍它们的换算关系:1km=103m,1dm=10-1m, 1cm=10-2m,1mm=10 -3m,1μm =10 -6m,1nm=10 -9m.
通过列举事例,使学生对米、分米、厘米、毫米等单位有个粗略的概念.如:成年人走两步的距离大约是1.5m,常用铅笔笔芯的直径大约是3mm,中指指甲的宽大约是1cm,手掌宽大约是1dm,课桌的高大约是0.75m等等.
2.测量长度——迈开科学测量的第一步
活动1:认识刻度尺.
(1)情境:出示几种不同的刻度尺,如米尺、卷尺、三角板等.
(2)学生观察,讨论交流:认识各种刻度尺,找出其零刻度线、测量范围和分度值.
(3)总结:分度值是刻度尺上相邻两条刻度线之间的距离.它是测量准确程度的决定因素.
活动2:你会使用刻度尺吗?
(1)提出问题:怎样测量铅笔的长度?
(2)学生讨论,交流测量方法.
(3)分组测量课桌的宽度.
(4)记录测量的结果.
教师:通过以上两个活动,你认为应该怎样使用刻度尺?
通过学生讨论交流,归纳总结以下几点:
①看:就是观察刻度尺.观察刻度尺的零刻线是否磨损,量程(量程就是刻度尺能测量的最大范围)以及分度值(分度值是指两刻度线之间的距离)是多少.
②放:就是如何测量.在测量时要注意两点:A.零刻线对准被测物体起点,如果零刻线磨损了,则应让其他刻度线对准被测物体起点,末端读数与起点读数之差,就是被测物体长度;B.刻度尺要沿着所测的直线,并且刻度线应紧贴被测物体.
③读:在读数时,视线应与尺面垂直.精确测量时,要估读到分度值的下一位.
(教师示范读数)
④记:正确记录测量结果.测量结果是由数字和单位组成的.只有数字而没有单位是不行的.应懂得根据记录来判断所使用的刻度尺的分度值(难点),并举例说明,如123.45m的分度值是1dm.
3.了解误差
学生活动:测量同一本物理教科书的长和宽.
学生进行汇报:两名学生走上讲台演示操作,并面向同学尝试讲解.
教师引导学生发现各数据的差异.
讲述:测量时,即使估读到分度值的下一位,由于眼睛不可能估得非常准,测得的数值和真实值之间也必然存在差异,这个差异叫做误差.
学生讨论减小误差的方法:同一个长度,多测量几次,由于其中几次的估测可能偏大些,另外几次的估测可能偏小些,所以它们的平均值会更接近真实值,误差较小.
教师:多次测量求平均值可以减小误差,但不能消除误差.
4.活动:建立你的信息档案
教师:热爱生命,关注自身健康成长,为了更好地了解你自己,请建立你的信息档案.
测量内容:身高、腰围、体重、体温、心率.
提问:信息档案中列举的各量都需要哪些器材?使用时应注意什么事项?怎样减小误差?
学生讨论后进行小组合作探究测量.
教师介绍累积法.
三、归纳总结,体会评价
学生谈收获、体会,教师给予评价.
第一幅图中,AB和CD的长度相同,但是凭视觉往往感觉CD要比AB长;第二幅图中,中心两个圆的直径相等,但是凭视觉往往感觉左边中心圆的直径要比右边中心圆的直径大.这样做的目的是让学生认识到要想准确地比较,就需要进行测量,从而激发学生学习物理的兴趣,培养学生热爱物理的情感.
为了提高对长度的估测能力,同学们可以用刻度尺测量出自己大拇指指甲的宽度、中指的长度、手掌的宽度并记忆,也有利于对长度单位形成具体概念.
教学过程中要注意多让学生自学和讨论交流,让学生结合实物认识刻度尺,体现学生的主体地位.为了突破读数这一难点,教师可出示练习题,学生练习读数并记录测量结果,老师并及时反馈指导.
由于人们估读时不准确,且测量仪器不可能制造得十分精确,环境的温度、湿度对测量仪器有影响等原因,所以任何测量结果都有误差.误差只能尽量减
小,而不能消除.误差不是错误.错误是由于不遵守测量仪器的使用规则,或读取、记录测量结果时粗心大意等原因造成的,是不该发生的,是能避免的.
通过测量活动,从中体会、练习灵活运用知识的方法和技巧,培养学生灵活运用知识的能力和创造性思维.
【板书设计】
第二节 测量:实验探究的重要环节
1.从木工尺到米原器
(1)国际单位制:简称SI.
(2)长度的国际单位是米,用符号m来表示.
(3)比米大的单位有千米(km);比米小的单位有分米(dm)、厘米(cm)、毫米(mm)、微米(μm)、纳米(nm)等.
1km=103m;1m=10dm=100cm=103mm=106μm=109nm
2.测量长度——迈开科学测量第一步
刻度尺的使用:看、放、读、记.
3.了解误差
(1)测量中测量值和真实值之间的差异叫做误差.
(2)测量中一定存在误差,误差是不可避免的;多次测量求平均值可以减小误差.
4.活动:建立你的信息档案
累积法.
【教学反思】
学生对刻度尺都比较熟悉,自以为都会使用,实际上在使用中经常出错.因此,要引导学生发现自己使用刻度尺出现的错误,自觉纠正,养成按规则要求操作的习惯.引导学生对实验数据进行反思时,学生往往不知所云,抓不住本质.此时,应尽可能多给学生鼓励,多给学生机会,即鼓励学生大胆地发现问题、提出问题,当学生回答问题不正确或者不全面时,不要全盘否定,而应给予必要的鼓励,同时还要提倡学生之间的交流和评价,把课堂的主动权交给学生.因为就学生的思维而言,提出问题往往比解决问题难,学生在分析收集到的数据时,很容易以偏概全或者抓不住本质的东西,因此教学中正面强化的着力点应放在引导学生观察、分析、比较等活动上.