第一章走进实验室
走进实验室:学习科学探究
教学目标:
1.认识科学探究的测量工具,知道这些测量工具的名称和用途
2.熟悉科学探究的七个环节
3.学习在家庭实验室自己进行科学探究
教学重点:激发学生学习物理的兴趣,煸动学生学习物理的激情
教学课时:2课时
教学方法:实验法、情境创设法、讲述法
教学器材:两个烧杯、一根吸管、两支玻璃管、墨水、惯性球演示器、
教学过程:
第1课时
简单的自我介绍
问:当同学们手捧崭新的物理课本时的第一想法是什么?
什么是物理?
简介:取“格物致理”四字的简称。物:指事物,理指道理,物理就是要讲清楚事物
的道理。要是对某一自然现象不知道其中的道理,就会闹出一些笑话。
讲故事:魔鬼附身(光的直线传播),
老师,他打我
高高的输电铁塔上醒目地写着:“高压危险,切勿靠近”,但为什么小鸟站在上面
却不会触电呢?(是因为小鸟不识字吗?)
新买的瓶装饮料为什么没装满?是商家有点吝啬?
小魔术:怎样让一个穿着泳装的美眉,在瞬间让它的修长美腿变成一个又短又粗的小
腿呢?(演示:筷子变弯)
不仅这些常见的自然现象包含着神奇的物理知识,还有许多奇妙的现象中也包含着丰富的物理知识。
如:你们都听说过嫦娥奔月的故事吧,那你们脑海中的嫦娥是个什么模样呢?
但是如果我告诉你,当嫦娥以很快很快的速度,每秒绕地球赤道转七圈半(即光速)行驶时,
我在它面前就是一个大美女。因为通过计算,一个身高1.7米的人当它以光速行驶时,它的
身高就只有1.4米多一点点,这就是爱因斯坦的相对论。爱因斯坦的相对论就是指:当一个
物体以很快的速度行驶时,长度会变短,时间也会变慢,这就是我们平常说的天上一天,人
间一年。(资源:如果你以光速行驶,在这样的高速运动中度过7天,地球上已经过了1342年,
人就真的可以做到“山中方数日,世上已千年”了!
你是否见过地球上的物体以光速行驶的呢?那我们现在就说身边许多奇妙的现象,
演示实验:①大、小试管,②惯性实验,③乒乓球通常是浮在水面上,你能设计用一个乒乓球,
一个空的饮料瓶,水若干,设计一个让乒乓球沉底的实验吗(浮力产生的原因)家庭作业
将两节干电池、一个开关、两个灯泡组成一个串联电路,增加一个导线,让一个灯泡,另一个灯
泡熄灭。
这些奇秒的现象都是有原因的,科学探究就是要找出其中的原因及其规律。
所谓“科学探究”就是象科学家那样探究,科学家是怎样进行探究的呢?教材8页图1-1-3
(5)科学探究的七个基本环节:
提出问题———能从日常生活、实验观察中提出问题
猜想与假设——提出原因,进行推测或假设
制定计划与设计实验——经历制定计划与设计实验的过程,会选择方法和所需器材,有控制变量的初步意识
进行实验与收集数据——能用不同方法收集资料
分析论证——能对信息进行比较和处理
评估——小组之间进行交流需要进一步完善实验,得出正确
交流与合作——有团队意识,把别人的意见、自己的方案,准确地写下来
举例:你们看到我的第一印象是什么?冯老师好矮噢
第一反应:冯老师为什么这样矮?(提出问题)
可能是冯老师挑食,可能是冯老师的父母不高遗传,还可能是冯老师营养不良,体内某样元素缺少?
可能是冯老师在长个子的时候从事繁重的体力劳动。(猜想与假设)
到底是这几个原因中的哪一个还是哪几个?
询问冯老师的饮食,去看一下她的父母,到医院去检测一下(制定计划与设计实验)
第2课时
节。回忆科学探究的七个基本步骤?
实地考察冯老师的饮食,看了她的父母,去医院检测(进行实验与收集数据)
冯老师什么都吃,看来冯老师矮不是因为挑食(分析论证)
冯老师的妈妈有点高,她爸有点矮,看来冯老师矮有可能与父亲的遗传有关(分析论证)
拿到体测报告,各样指标都正常,看来冯老师矮不是缺营养(分析论证)
冯老师中学时打谷、挑粪……干了很多重体力活,看来冯老师矮可能与这个因素有关(分析论证)
你们知道钟是谁发明的?伽利略,
你们是否听说过有关伽利略的故事呢?
伽利略:出生于意大利,由于他在数学方面的天赋使他带着极大的兴趣学习数学,在25岁时被聘为比萨大学当数学教授。尽管由于他直言不讳的个性使他在学校并不怎么受人欢迎。但作为一个自然科学家,他继续不断地向亚里斯多德的权威性提出挑战,这一切使其在比萨大学树敌太多。在伽利略之前,几乎没有人通过做实验来验证某一观点或理论的正确。人们认为所有科学问题,都被亚里斯多德一劳永逸地解决了。而伽利略却注重以实验的方法去追求隐藏在事物表象之后的真理。
某个星期天,伽利略在比萨大教堂惊奇地发现,房顶上挂着的吊灯因为风吹而不停地有节奏地摆动。那么这个吊灯完成一次摆动的时间是否相同呢?他想,脉搏的跳动是有规律的,可用来计时。于是他一面按着脉搏,一面注视着灯的摆动。不错,灯每往返摆动一次的时间基本相同,这使他又产生了一个疑问:假如吊灯受到强风吹动,摆得高了一些,它每次摆动的时间还是一样吗?
伽利略将铁块固定在绳的一端挂起来,再把铁块拉到不同高度让它开始摆动,仍用脉搏细心地测定摆动的时间,结果表明每次摆动的时间仍然相同。这个实验结果证明他的想法是正确的,即“不论摆动的幅度大些还是小些,完成一次摆动的时间是一样的”。这就是物理学中摆的等时性原理。
后来,人们对摆动继续深入研究,不仅进一步发现了摆的周期与摆长间的数学关系,并据此发明了钟表。
阅读以上这段材料,请同学们思考、回答下面几个问题
伽利略通过观察,发现了什么值得注意的现象?
伽利略提出了怎样的问题?
伽利略做出了什么样的猜想?
伽利略怎样证实了自己的猜想?
科学家对摆动规律的探究经历了怎样的过程?
答案:(1)房顶上挂着的吊灯因为风吹而不停地有节奏地摆动;(2)这个吊灯完成一次摆动的时间是否相同呢?;(3)灯每往返摆动一次的时间基本相同;(4)伽利略将铁块固定在绳的一端挂起来,再把铁块拉到不同高度让它开始摆动,仍用脉搏细心地测定摆动的时间,结果表明每次摆动的时间仍然相同。这个实验结果证明他的想法是正确的;(5)经历提出问题、猜想假设、设计实验、进行实验、分析论证、得出结论的过程。
请同学们结合伽利略的自由落体实验,尝试填写探究环节名称
古希腊哲学家亚里斯多德曾经提出重的物体下落快,轻的下落慢,而伽利略认为轻的物体下落不一定慢。——提出问题
伽利略认为物体下落速度与物体的轻重无关——猜想与假设
伽利略找来助手在比较高的斜塔进行实验,要求两球同时离开手进行下落。(两个球都是铅球,只是一个大,一个小。)——制定计划与设计实验
结果两个铅球同时落地——进行实验与收集数据
人们认为伽利略的实验方案是合理的,只是做一次没有很好的说服力——评估
后来玻意耳用真空容器验证了铅弹与羽毛下落一样快,进一步证明了伽利略观点的正确——交流与合作
在伽利略逝世的那一天,诞生了另一位科学家:牛顿
物理课堂的纪律及要求。
课前:
课堂:
作业: