第三节 练习测量 教学建议
教材分析:
第三节是《练习测量》。在生物学研究和人们的生产、生活实际中,常常需要对生物体进行测量,尤其是有些生物体是不规则的,所以,本节探究竟的设置理念是提供于当地易于获得的材料,测重于培养学生掌握一定的测量的方法和技巧。在本节课中通过练习测量生物体的周长、面积、体积及体温等活动,对学生进行测量方法的训练。
教学建议:
1.课前准备
在上课前教师应该让小组内的成员分别准备一片树叶、细线、刻度尺、画有均匀方格的纸和一枚葡萄(或其他性状、大小类似的物体,例如山楂、贡菊、桂圆、小西红柿)、热水、体温计等。
本节课的“探究竟”中有4项活动,它们是围绕怎样测量叶片的周长、面积、物体的体积及人的体温等方面来安排的。
2.组织学生剖析图意。
“探究竟3”是用量筒测量一个葡萄的体积。在教材中是以图的方式给出的,这样可以避免繁琐、大量的文字叙述,能达到一目了然的效果。教师在处理这一内容时,应该让学生分析、讨论,得出图示的含义。通过这一“探究竟”除了让学生掌握用特殊方法测量物体体积的技能外,还应培养学生的读图能力。
测量同人们的日常生活和生产实际联系是很紧密的,除了教材“实际用”栏目中列举的之外,教师可以让学生举出他们所熟悉或了解的内容来和同学们交流。
第三节 练习测量 教学设计(一)
教学设计思想
测量是一种重要的自然科学的实验研究手段,是对研究物体的定量研究。本节是继观察之后的学生学习的第二个种重要的实验方法,设计了4个巧妙的实验,借助各种实验器具帮助测量物体的周长、面积和体积。整体难度不大,对于测叶片面积和葡萄的体积虽有一定难度,但是课本上都给出了测量方法和图示。
基于以上分析,本课的设计如下:首先让学生回忆观察的主要方法和原则。通过对某一物种(植物)的描述,引出对物体的周长、面积和体积的研究。首先回忆规则物体的测量方法,引出对不规则物体的测量。探究竟1 先小组讨论如何测量叶子的周长,再给出实验工具,稍微增大测量的难度,让学生开动脑筋。探究竟2,也是先设疑开动脑筋思考,再参照技能卡的内容,进行实验,注意对比小组内各成员的结果差异。探究竟3中,先让学生按照课本的图示测量体积,比较小组中差异,然后分析原因,归纳看量筒中液体的方法。探究竟4,让学生比较温度计在水中和拿出水面的温度,思考测量的准确方法,通过学习量筒的读数方法,认识温度计的读数方法。完成实验后,先给出“知识链”内容的问题,让学生自己归纳总结。最后,对于实际用的内容,先让学生畅所欲言,最后用大屏幕演示总结。
教学目标
(一)知识目标
说出不规则物体的测量的基本方法。
(二)能力目标
尝试用量筒测量不规则物体的体积。
尝试用体温计测量体温。
尝试用温度计测量液体的温度。
(三)情感目标
与小组成员交流测量的不同方法,相互取长补短,体会合作后获得成功的体验。
教学重点难点
重点: 测量不规则物体的体积和周长
难点: 测量叶子的面积
教学媒体
大屏幕、量筒、树叶、细线、刻度尺、划有均匀方格的纸、葡萄(或其他大小类似的物体)、热水、体温计等。
教学方法
实验法,探究法
教学过程
一、课前准备
大屏幕、量筒、树叶、细线、刻度尺、划有均匀方格的纸、葡萄(或其他大小类似的物体)、热水、体温计等实验用具。
二、教学基本步骤
教学步骤 教师活动 学生活动
导入环节(身边事) 1.回忆观察的基本步骤和原则2.用大屏幕显示某一动物的生物学描述。海豚:属于哺乳纲、鲸目、齿鲸亚目,海豚科,通称海豚,共有近62种,分布于世界各大洋。体长1.2~4.2米,体重23~225千克。海豚一般嘴尖,上下颌各有约100颗尖细的牙齿,主要以小鱼、乌贼、虾、蟹为食。 海豚喜欢过“集体”生活,少则几头,多则几百头。3.引出研究某一物体需要更为详细准确的研究:测量。 回忆回答观察
探究竟1 通过小学学习的测量圆、矩形和三角形的周长和面积引出不规则物体的测量途径。1.提问 如何测量叶子的周长?请大家看动脑筋,大胆设想2.给学生提供工具。3.请学生说出自己的操作过程和结果。 1.小组讨论,各抒己见2.利用工具开始操作3.比较组内成员的测量结果。
探究竟2 1.提问:如何测量叶子的面积?请学生小组讨论,大胆设想。2.让学生说出自己的想法,并给与积极的鼓励。3.给学生提供工具(划有均匀方格的纸),鼓励学生自己画方格纸,看看测量同一个树叶,画不同的方格测量结果有什么不同? 1.小组讨论,各抒己见。2.利用工具开始操作。3.比较组内成员的测量结果。
探究竟3 1.提问:如何测量一粒葡萄的体积呢?(提示:哪些容器可以测量体积?)2. 让学生说出自己的想法,并给与积极的鼓励。3. 给学生提供工具(量筒、细线等),让学生小组测量,并思考:如何读出量筒的刻度?不同的角度看起来一样么?4.学生回答,并指导学生正确读出量筒上的数。 思考讨论回答操作、读数、讨论问题
探究竟4 1.提问 (1)如何用温度计测量水的温度?2.引导学生操作并提问。(1)水银要全部浸没在水中么?(2)多长时间可以读数?(3)读数时的角度是多少?3.让学生回答并给与鼓励。4.如何用体温计测量体温?请学生讨论后,看技能卡的内容。 大体回答小组操作,交流测量结果,并讨论老师的提问。讨论
大家谈和知识链合并 提问:我们在今天的探究活动中都学了学到了哪些技能?为什么组内测量同一个物体会有误差?这些误差是如何产生的?总结:不规则物体的测量方法,采用特殊的方式和工具。由于测量工具和人为因素导致误差的存在。提问:我们如何对待这些误差?如何获得最准确的数据?补充:我们要多重复几次操作,在整理数据时,有一些数据是因为操作不当造成的,在统计数据时要舍弃,其他的数取平均值获得较为准确的数据。 单个学生回答
实际用 引导学生讨论测量在实际中发挥了怎样的作用?(提示:可以从军事、医药、建筑、养殖、农业等角度回答)大屏幕展示测量的实际用途。除了课本上的实际应用,再提供以下的材料。(1)气象台需测定各地的实际温度。(2)建筑设计需要实地测量。(3)绘制地图需要测量。(4)计算测量轮船的排水量等内容。
小结 今天我们主要进行了不规则物体的测量方法。我们借助了尺子、细线、量筒、温度计等多种器具获得了物体的更为详细准确的数据,这些数据在实践中有很好的应用。以后,我们还会学到更多的测量方法,我们一定要仔细学习,勤于思考,为生物学研究打下坚实的基础。
课堂练习 1.用直尺和线测量周长时,某同学连续测量了三次,数值分别是12cm、11.6cm、12.2cm,这位同学的记录应是( )A.12.1cmB.11.93cmC.12.2cmD.12.07cm2.下面对误差的说法正确的是( )A.误差是由于测量时没有遵守操作时造成的B.在测量时只要认真小心就可以避免误差C.改进试验方法可以消除误差D.选用精密仪器可以减小误差
作业 总结回忆今天所学的操作方法,并阅读开眼界的内容。
三、板书
一、精确描述物体,离不开测量
二、探究竟
(一)测叶子的周长
(二)测叶子的面积
多种测量方法
(三)测葡萄的体积
(四)测体温和水温
三、大家谈和知识链
(一)不规则物体的测量方法,采用特殊的方式和工具。
(二)由于测量工具和人为因素导致误差的存在。
(三)多次测量取平均值,减少误差。
四、实际用第三节 练习测量 教学设计(二)
一、教学设计思路
在研究生物时,经常需要测量生物体的面积和体积,而生物体又是不规则的,本节通过四个实验,简单的介绍了测量不规则生物体面积和体积等时采用的一些特殊的方法,由于测量时误差是难以避免的,本节介绍了一种减少误差的方法——多次测量求平均值法。
在教学时,教师可以根据课本的四个实验展开探究,让学生思考怎样测量不规则生物体的面积和体积等物理量的方法,然后让学生根据自己的想到的方法进行测量。然后,让学生们进行交流,比较一下谁的方法最简单,结果最准确。充分调动学生主动学习,培养学生对生物科学的学习兴趣。
二、教学目标
(一)知识目标
说出测量不规则生物体形状面积、体积等物理量的基本方法。
(二)能力目标
能够用量筒测量不规则物体的体积。
能够用体温计测量体温。
能够用温度计测量液体的温度。
提高发现问题、分析问题和解决问题的能力。
(三)情感目标
与同学交流测量方法,相互取长补短,培养团结协作精神。
三、重点难点
重点: 测量不规则物体的体积和周长
难点: 测量叶子的面积
四、教学媒体
大屏幕、量筒、树叶、细线、刻度尺、划有均匀方格的纸、葡萄(或其他大小类似的物体)、热水、体温计等。
五、课时建议
1课时
六、教学过程
导入:
教师:生物科学是一门自然科学,在研究生物时,我们经常需要测量生物体的面积和体积等物理量,而生物体一般又是不规则的,那么我们可以用什么方法来测量这些形状不规则的生物体呢?
新课教学:
实验一
教师:一会呢,我将给每位同学一根细线和一把刻度尺,请同学们思考一下,如何利用它们来测量课本图1-7叶片的周长。同学之间可以互相交流一下测量的方法,比较一下谁的方法最简便、结果最准确。
教师:给同学们发细线和刻度尺。
学生:尝试用细线和刻度尺来测量叶子的周长。并和同学交流测量方法。
教师:现在我公布一下测量结果,请同学们看一下谁的测量结果与正确测量结果最接近,你是用什么方法测量出来的?没能正确测量出结果的同学,请你分析一下,你的测量方法有什么缺点,为什么会出现结果错误?
学生:核对测量结果,分析测量方法。
实验二
教师:有些同学的测量方法很好,也得到了正确的结果。有些同学虽然测量方法有些问题,没能得到正确的测量结果,但是已经找到了问题所在。现在呢?请同学们按照课本技能卡提供的方法,利用方格纸,测算课本图1-7叶片的面积。
学生:阅读课本技能卡的内容,完成测量叶片面积的实验。
教师:公布结果。
学生:核对结果是否正确。
实验三
教师:请同学们,利用量筒和水,测量一粒葡萄的体积。(可参照课本图1-8测量葡萄体积的方法)
学生:测量葡萄的体积。
教师:公布测量结果,请同学们检查测量结果是否正确。错误的分析错误的原因。
学生:核对结果,分析错误愿因。
教师:介绍量筒的使用方法。
量筒是用于量取液体体积的玻璃仪器外壁上有刻度。常用量筒的规格有5,10,20,25,50,100,200mL等。使用量筒量取液体时,应把量筒放在水平的桌面上,使眼的视线和液体凹液面的最低点在同一水平面上,读取和凹面相切的刻度即可。不可用手举起量筒看刻度。量取指定体积的液体时,应先倒入接近所需体积的液体,然后改用胶头滴管滴加。使用量筒时应注意:用量筒量取液体体积是一种粗略的计量法,所以在使用中必须选用合适的规格,不要用大量筒计量小体积,也不要用小量筒多次量取大体积的液体,否则都会引起较大的误差。量筒是厚壁容器,绝不能用来加热或量取热的液体,也不能在其中溶解物质、稀释和混合液体,更不能用做反应容器。
教师:结果错误的同学,现在知道为什么结果错误了吗?
学生:知道了。
实验四
教师:下面我们再来利用水银温度计测量烧杯中热水的温度,观察温度在水中显示的温度以及从水中拿出来后的温度。想一想,怎样操作才能正地测出水温?
学生:首先,温度计的水银球不能接触烧杯壁、水银球应该在液面以下,读取数据时,视线应与液面的下凹面平行等。
教师:介绍使用温度计时的注意事项。请同学们尝试使用体温计测量体温。介绍体温计的使用方法和为什么体温计的水银柱不会自己下降?
教师:总结:在描述生物体的形状时,往往需要用一些数据来表示,这就要求对生物体进行测量。生物体的形状多数是不规则的,测量时可采用一些特殊的方法。今天我们就简单地介绍了几种测量不规则生物体的方法。测量时由于测量工具和测量人的不同,误差是难以避免的。可以采取多次测量取平均值等方法,尽可能地减少误差。
七、板书设计
第三节 练习测量
一、精确描述物体,离不开测量。
二、实验
(一)测量叶子的周长。
(二)测量叶子的面积。
(三)测量葡萄的体积。
(四)测量热水的温度。
三、总结
(一)不规则物体的测量方法,采用特殊的方式和工具。
(二)由于测量工具和人为因素导致误差的存在。
(三)多次测量取平均值,减少误差。科学实验的一般原理和方法
专题一 实验课题的选择和实验设计
【知识概要】
一、实验的意义
生命科学是一门以实验为基础的科学。在探索生命的过程中,揭开生命奥秘的主要方法是通过观察和科学实验。它不仅是探索和发现的源泉,也是学习生命科学的基本方法,对发展智力、培养获取知识的能力是十分重要的。
二、实验的种类
生命科学的实验很多,从教学的角度来分有演示实验、验证实验、模拟实验、探究实验、定性和定量分析实验;从科学研究的角度来分有观察实验、析因实验、定性实验、定量实验、对照实验和探索性实验等。
三、实验课题的选择
1.选题的范围
(1)发展具有当地特色的课题;(2)抓住周围出现的奇异的生命现象建立课题;(3)选择与农业、水产、畜牧、环保有关的能产生经济效益的课题;
2.选题的原则
选择的课题应具有一定程度的新颖性、实用性、先进性、可行性和教育性。
确定课题是研究成功的关键,选题一定要注意深刻、创新、集中和可行。
四、实验设计
实验设计就是在选定课题和实验材料的基础上,根据实验目的,确定实验原理,用文字的形式制订合理的实验方案(或叫实验计划)。
1.实验设计的要求
(1)在实验设计之前,应掌握研究问题的性质,具备必要的理论知识和基本的实验技能和技术。
(2)要有明确的实验目的,根据目的确定研究内容。
(3)实验设计要科学合理,注意控制实验条件和实验因子,尽量减少实验误差,确保实验得出明确的结果。
(4)设计实验要注意设置对照,适当增加重复,保证实验的准确
(5)实验取样要注意典型性和代表性。有些实验对研究对象需要进行系统观察,一般采用选点取样法。
(6)实验设计要考虑运用统计学来分析问题的可能性。分析的实验样本要有一定数量,使所得数据具有代表性的可靠性。
2.实验方案的内容
(1)实验题目 即实验研究的课题名称。
(2)实验目的 根据课题要求,明确实验要解决什么问题,探索方面的生物学规律,预期要取得何种成果。
(3)实验原理 即实验的依据和思路。
(4)实验内容 根据实验目的确定具体的研究内容。研究内容确定是课题的关键。一般方法是把研究问题分解为许多小课题,分进行研究,然后再将实验结果加以综合分析,探明课题要解决的问题
(5)实验材料取材是实验成败的关键因素之一,一定要按科学的要求选好实验对象。
(6)实验方法即实验采用哪些研究方法获得明确的实验结果。采用的实验方法应尽量减少人为的或偶然的实验误差。确定实验方法对,应注意:①根据研究内容确定实验类型和方法。如野外生物种类考察,主要采用观察实验法;为探明某一生命现象的原因,可采用析因实验法:为鉴定某种生命物质的性质和含量,可进行定性、定量实验分析法。②根据实验的类型明确具体的研究方法。如观察实验是采用解剖观察法还是野外观察法,要明确观察的项目和标准。③设置对照。无论采用什么实验方法都要考虑设置对照。设置对照的方法很多,有的以处理和不处理实验组进行比较,以不处理为对照;有的以常规品种或常规浓度为对照;有的实验是实验间相互比较,采用互比法,彼此互为对照。此外,做任何实验都要考虑重复的问题,实验结果要经过反复实验加以验证。④进行田间实验设计,应根据实验性质的不同,分为大区试验和小区试验。田间试验要做合理的田间规划,根据土地条件、作物种类、试验要求和工作方便,规划小区面积、重复次数和田间排列方式;另外,还要注意设置对照小区和保护行。⑤设计实验方法应尽量采用先进的实验技术和仪器设备,确保研究结果的准确性。
(7)实验用具和药品 即实验要采用哪些设备和仪器,使用哪些药品,从而实现有计划和有效的观测与分析。
(8)实验程序即实验流程,也就是如何运用仪器设备作用于实验对象的程序或步骤,对全部实验过程作出总体设计。
(9)日程安排根据整个实验的要求,按日程分阶段实施实验方案。第三节 练习测量习题精选
一、选择题
1.如图2,某同学在用量筒量水的体积时,液面为中间低四周高的凹形。液面最低刻度为32ml,和量筒壁接触刻度为33ml。那么水的体积应为 ( )
A.32ml B.33ml C.32.5ml D.32.67ml
2.用直尺和线测量叶的周长时,某同学连续测量3次,数值分别为12cm、11.6cm、12.2cm,这位同学的记录应为 ( )
A.12.1cm B.11.93cm C.12.2cm D.12.07cm
3.用体温计测量一个人的体温,分别测得口腔温度为37℃ ,腋下温度为36.7℃,用肛肠温度计测得此人直肠温度为37.4℃。此人最准确的体温应是 ( )
A.37℃ B.36.7℃ C.37.4℃ D.37.03℃
4.测量同一个苹果体积时,两个同学测出的结果有很小的差异,则( )
A.这是正常的 B.肯定有一个同学测量有错误
5.测量只有实验室和科学研究中使用,这种说法( )
A.对 B.错
二、填空题
1.一个量筒中存有30mL的水,放进一个山楂后,量筒中水的读数为35mL,则该山楂的体积为___cm3。
2.如图,现要测出该叶片的周长,需用到的物品有___和____。先用____围绕叶片一周,再用____测出其长度,即是该叶片的周长.若要测算该叶片的面积,可以将叶片放在_____上,沿叶片边缘______。然后,通过计算_____的面积而得出叶片的面积。对于不满一格的可采用______的方法.
3.测量人体体温的部位有_____、_____和______三处。正常人同时测量这三处的温度,____处值最高,______处值最低。
4.说一说为了减少误差,应该怎么办
5.一同学要测出一个苹果的体积,请你帮他写出实验步骤。
6.测量一下你自己的身高和体重,并记录有关数据。
7.有若干重量近似相等的树叶和一台最小刻度为50g的天平。你能测量出一片树叶的重量吗 请写出你测量的方法。
8.如图3有一透明玻璃瓶,在只有一把刻度尺和水的情况下,请你测量出玻璃瓶的容积(玻璃瓶壁较薄,容积近似于体积)。写出测量方法。
9.猎鹰能在2000米的距离内识别猎物,展翅扑向猎物。猎鹰的视力比人类的视力好20倍,下面我们就用测量方法做个实验:取一张纸,在上面画两个相距1mm的点。把纸贴在照明的墙壁上,然后退着走,直到你看到这两个点变成一个点为止。用尺测量出人到墙壁的距离。假设此时空中有一只猎鹰,将你测量的这个距离扩大20倍远,鹰眼还能分辨出这两个点。请计算这段距离。
答案:
一、1.A 2.B 3.C 4.A 5.B
二、
1.5
2.线 刻度尺 线 刻度尺 一张画有均匀方格的纸 画线 方格 四舍五人
3.口腔 腋窝 直肠 直肠 腋窝
4. 采取多次测量,取平均值的方法来减少误差
5. 取一个大烧杯,用量筒量取一定量的水放在烧杯中,然后把苹果放进烧杯中,看液面的刻度,取出苹果后用水加到该刻度,再 用量筒测出此时烧杯中水的体积,两次水的体积之差即为苹果的体积。
6.略
7.称量若干片叶片的重量,将数值除以叶片的片数,即为每个叶片的重量。
8.首先测量规则部分的长、宽、高(或半径、高),计算出体积。向瓶内灌入足够量的水,将瓶倒置放水,使液面正好处于规则与不规则的相交处,然后将瓶再正置过来,测量这部分水的高度,计算体积。两个体积数值相加就是瓶子的体积。
9.略