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1、《嘗試科學(xué)探究》教案 1 ．教學(xué)目標(biāo) 知識(shí)與技能 ⑴了解科學(xué)探究的一般過(guò)程和步驟。 ⑵練習(xí)熟練準(zhǔn)確地測(cè)量長(zhǎng)度、時(shí)間和組裝簡(jiǎn)單器材，提高操作技能。 過(guò)程與方法 ⑶經(jīng)歷探究擺的奧秘的過(guò)程，讓學(xué)生初步體驗(yàn)科學(xué)猜想與假設(shè)、簡(jiǎn)化 研究對(duì)象、控制變量等方法在科學(xué)探究中的作用和意義。 情感態(tài)度與價(jià)值觀 ⑷通過(guò)親身參與科學(xué)探究活動(dòng)，體驗(yàn)科學(xué)探究的樂(lè)趣。能實(shí)事求是地 記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，并根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)提出自己的見(jiàn)解，有與他人合作和交流的 意識(shí)和愿望。 ⑸能把擺的問(wèn)題與生活中的鐘表（擺鐘）聯(lián)系起來(lái)，逐步養(yǎng)成理論聯(lián) 系實(shí)際的學(xué)習(xí)習(xí)慣。 2．教材說(shuō)明 本節(jié)課全面展示了科學(xué)探究的基本過(guò)程和七個(gè)要素，是

2、為了讓學(xué)生初 步感受和體驗(yàn)科學(xué)探究的過(guò)程和方法而設(shè)計(jì)的。在課文第一章單列一節(jié)， 專(zhuān)門(mén)介紹科學(xué)探究，有助于學(xué)生認(rèn)識(shí)科學(xué)探究的過(guò)程，領(lǐng)會(huì)科學(xué)探究在物 理學(xué)研究中和物理課學(xué)習(xí)中的意義，對(duì)后面學(xué)習(xí)科學(xué)探究具有引領(lǐng)和鋪墊 作用。 本節(jié)課在選材方面，考慮到便于選材和學(xué)生易于接受，選擇了鐘擺為 研究對(duì)象，然后抽象化為單擺進(jìn)行研究。這里的探究只需要前面一節(jié)剛剛 學(xué)過(guò)的長(zhǎng)度和時(shí)間測(cè)量，這樣學(xué)生的主要精力就集中在對(duì)問(wèn)題探究的過(guò)程 和方法上面。課文按照科學(xué)探究的一般程序展開(kāi)，盡管有些科學(xué)探究不一 定嚴(yán)格遵循這個(gè)順序，在初中物理中涉及的科學(xué)探究也不一定全面突出這 些要素，但為了給學(xué)生一個(gè)全景式的科學(xué)

3、探究圖景，教材按照提出問(wèn)題一 一猜想與假設(shè)一一制定計(jì)劃與設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)一一進(jìn)行實(shí)驗(yàn)與搜集證據(jù)一一分析 與論證一一評(píng)估的程序全面展示了科學(xué)探究的要素。但這樣設(shè)計(jì)的意圖， 既不是讓學(xué)生照方抓藥，比著程序“執(zhí)行”科學(xué)探究；更不是實(shí)行大撒把放 羊式的盲目探究。這樣要么造成對(duì)科學(xué)探究機(jī)械的公式化記憶，要么造成 探究目標(biāo)彌散、程序殘缺，不能真正認(rèn)識(shí)科學(xué)探究的過(guò)程和方法。這些都 與課程標(biāo)準(zhǔn)中提出的課程目標(biāo)相違背。教材的意圖是以學(xué)生感興趣的實(shí)驗(yàn) 為載體，通過(guò)親自參與、思考、討論、交流，讓學(xué)生感受探究過(guò)程，體驗(yàn) 探究的要素，領(lǐng)悟探究方法。 本節(jié)課的重點(diǎn)是通過(guò)實(shí)驗(yàn)和體驗(yàn)來(lái)學(xué)習(xí)科學(xué)探究，了解科學(xué)探究的一 股過(guò)程和要素。

4、通過(guò)探究擺的奧秘，初步體驗(yàn)科學(xué)猜想與假設(shè)、簡(jiǎn)化研究 對(duì)象、控制變量等科學(xué)方法。由于學(xué)生初次接觸科學(xué)探究，學(xué)生的生活經(jīng) 驗(yàn)普遍比較缺乏，感性認(rèn)識(shí)浮淺，還沒(méi)有養(yǎng)成觀察和思考的習(xí)慣，教材對(duì) 此的要求又比較全面，所以以上內(nèi)容既是重點(diǎn)，也是難點(diǎn)。 3 .教學(xué)建議 本節(jié)課可以通過(guò)故事或利用實(shí)物創(chuàng)設(shè)情景來(lái)引入。如果條件許可，最 好準(zhǔn)備一個(gè)大擺鐘（有些辦公室陳列的那種），沒(méi)有大的，原來(lái)家庭用的小 一些的擺鐘也可。如果實(shí)在沒(méi)有擺鐘實(shí)物，最好查找有關(guān)圖片或攝錄擺鐘 （包括細(xì)部結(jié)構(gòu)，尤其是擺桿、擺錘、調(diào)節(jié)螺母），利用多媒體設(shè)備播放； 或者找大一些的掛圖展示給學(xué)生?？傊?，要想辦法使學(xué)生感受和認(rèn)識(shí)擺鐘 的擺以及擺

5、動(dòng)過(guò)程。因?yàn)楝F(xiàn)在擺鐘已經(jīng)很少，這樣做的目的是讓學(xué)生認(rèn)識(shí) 擺鐘及其構(gòu)造，為科學(xué)探究提供感性材料。 探究擺的奧秘 ?提出問(wèn)題 在學(xué)生認(rèn)識(shí)擺鐘的基礎(chǔ)上，教師可引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識(shí)鐘表工作的道理：利 用擺的擺動(dòng)帶動(dòng)齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)，齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)指針轉(zhuǎn)動(dòng)，從而指示時(shí)間的變化 擺動(dòng)越快，齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)就快，指針運(yùn)動(dòng)就快。就是說(shuō)，擺鐘是靠鐘擺擺動(dòng)的 快慢來(lái)計(jì)時(shí)的。那么鐘擺擺動(dòng)的快慢跟什么因素有關(guān)呢？ ?猜想與假設(shè) 在提出鐘擺擺動(dòng)的快慢跟什么因素有關(guān)這個(gè)問(wèn)題后，為了引導(dǎo)學(xué)生猜 想，可以采用演示實(shí)驗(yàn)建立情景。教師可以自制幾個(gè)快慢不同的擺，掛在 一個(gè)大的支架上。這些擺有的長(zhǎng)、有的短、有的重、有的輕、有的擺幅大、 有的擺幅小。

6、使它們擺動(dòng)起來(lái)，讓學(xué)生觀察，比較其快慢。然后組織學(xué)生 進(jìn)行小組討論交流，提出猜想與假設(shè)。小組討論后，教師組織全體同學(xué)交 流總結(jié)，在交流總結(jié)時(shí)，要引導(dǎo)學(xué)生說(shuō)清猜想的依據(jù)和自己的想法，讓學(xué) 生知道猜想是一種科學(xué)方法，不是胡猜亂想，猜想要以自己的經(jīng)驗(yàn)和知識(shí) 為基礎(chǔ)，是一種對(duì)問(wèn)題的試探性解釋。猜想還應(yīng)該是可檢驗(yàn)的，這樣的猜 想對(duì)于科學(xué)探究才是有價(jià)值的。 學(xué)生猜想和交流的過(guò)程，教師應(yīng)充分放開(kāi)，打開(kāi)學(xué)生的大腦和嘴巴， 讓學(xué)生把最真實(shí)的想法充分展示在同學(xué)和老師的面前。在全體交流的過(guò)程 中，教師要注意對(duì)學(xué)生的猜想進(jìn)行評(píng)價(jià)。學(xué)生猜想有道理、有創(chuàng)意的，要 予以鼓勵(lì)，但是不要濫用鼓勵(lì)評(píng)價(jià)，對(duì)于那些更多含有想象成分

7、的猜想， 要注意區(qū)別對(duì)待，引導(dǎo)他們猜想要有依據(jù)、有思考。最后，教師應(yīng)引導(dǎo)學(xué) 生猜想到擺錘的輕重、擺角的大小和擺的長(zhǎng)短這幾個(gè)因素上。 ?制定計(jì)劃與設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn) 提出一個(gè)猜想，就希望得到驗(yàn)證。而物理學(xué)中最常用的辦法就是通過(guò) 實(shí)驗(yàn)來(lái)檢驗(yàn)猜想是否正確。在前面猜想的基礎(chǔ)上，教師可以提出：為了驗(yàn) 證同學(xué)們的猜想是否正確，你認(rèn)為應(yīng)該設(shè)計(jì)怎樣的實(shí)驗(yàn)？需要哪些器材？ 你認(rèn)為實(shí)驗(yàn)中應(yīng)該考慮到哪些問(wèn)題？這些問(wèn)題最好能通過(guò)多媒體投影展示 出來(lái)，以幫助學(xué)生明確要做的工作。 教師提出問(wèn)題后，可以先分小組討論交流，然后總結(jié)?？偨Y(jié)時(shí)，教師 應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生明確：⑴用細(xì)線和小球代替鐘擺，是一種很好的簡(jiǎn)化方法。這 種簡(jiǎn)化方法可以簡(jiǎn)

8、化研究對(duì)象，突出主要因素，突出要研究的問(wèn)題，是物 理學(xué)研究中最常用的方法之一。⑵用控制變量法研究影響小球擺動(dòng)快慢的 因素。課文中沒(méi)有明確提出“控制變量法”這個(gè)詞，教師可以根據(jù)實(shí)際情況 確定是否明確提出這個(gè)詞。但是教學(xué)中必須讓學(xué)生明白這種研究方法的含 義，不然學(xué)生就弄不懂后面的實(shí)驗(yàn)，這是本節(jié)課的核心部分。所謂控制變 量法，就是在研究受多變量影響的問(wèn)題時(shí)， 常常使變量中的一個(gè)發(fā)生變化， 而控制其他變量保持不變，看要研究的目標(biāo)是否發(fā)生變化。如果隨之而變， 則說(shuō)明與之有關(guān)；如果不變，則說(shuō)明與之無(wú)關(guān)。這樣對(duì)每個(gè)變量進(jìn)行控制 研究，即可得到與各個(gè)變量是否有關(guān)的全面結(jié)論。 上面的教學(xué)過(guò)程也可采用這樣的方式

9、進(jìn)行：不讓學(xué)生自己設(shè)計(jì)，而是 讓學(xué)生看書(shū)，分析、領(lǐng)悟書(shū)上的設(shè)計(jì)。教師可以提出這樣的思考題：你能 看明白課本圖1—35、1—36所示的實(shí)驗(yàn)嗎？你能說(shuō)說(shuō)每個(gè)實(shí)驗(yàn)的目的是 什么，為什么要這樣設(shè)計(jì)嗎？讓學(xué)生通過(guò)討論交流，結(jié)合教師組織全體同 學(xué)交流，弄明白簡(jiǎn)化法和控制變量法。這種方法與上面的方法目的是一致 的，只是把自己設(shè)計(jì)為主變成以學(xué)習(xí)交流為主，把以“想”為主轉(zhuǎn)變成以“悟” 為主。 ?進(jìn)行實(shí)驗(yàn)與收集證據(jù) 學(xué)生明白了實(shí)驗(yàn)的計(jì)劃和設(shè)計(jì)方案后，怎樣做實(shí)驗(yàn)就順理成章了。這 里需要引導(dǎo)學(xué)生看明白記錄數(shù)據(jù)的表格，弄明白每個(gè)表格要研究的是什么 問(wèn)題，各個(gè)欄目的含義是什么，需要測(cè)量記錄哪些數(shù)據(jù)，為什么要測(cè)量擺 動(dòng)

10、10次、20次的時(shí)間，等等?？梢韵茸寣W(xué)生討論分析，然后師生一起交 流，以使學(xué)生明確這些具體問(wèn)題。這些問(wèn)題看似細(xì)小，其實(shí)都是學(xué)生在實(shí) 驗(yàn)過(guò)程中會(huì)遇到的，只有真正明白了這些，才能做到理解實(shí)驗(yàn)的過(guò)程、方 法。因?yàn)槭浅醮斡龅竭@類(lèi)表格，應(yīng)讓學(xué)生認(rèn)識(shí)地準(zhǔn)確、細(xì)致。 ?分析與論證 分析與論證這段內(nèi)容的教學(xué)，教師可以先提出問(wèn)題：分析實(shí)驗(yàn)測(cè)得的 數(shù)據(jù)，你能得出什么結(jié)論？由學(xué)生分組討論完成。 在組織學(xué)生匯報(bào)交流時(shí)， 教師要注意引導(dǎo)學(xué)生比較哪些條件相同、哪些條件不同，比較這些數(shù)據(jù)可 以得出什么結(jié)論。比較時(shí)仍然要滲透控制變量的思想方法，讓學(xué)生意識(shí)到 數(shù)據(jù)只是一些材料，只有經(jīng)過(guò)分析，才能找出其中蘊(yùn)含的規(guī)律。 ?評(píng)

11、估 許多學(xué)生以為，只要得到結(jié)論，探究就結(jié)束了。其實(shí)，對(duì)探究過(guò)程進(jìn) 行評(píng)估是非常必要的。評(píng)估是對(duì)探究過(guò)程的反思，實(shí)驗(yàn)方案有無(wú)需要進(jìn)一 步改進(jìn)的地方，在學(xué)生經(jīng)歷了實(shí)驗(yàn)的全部過(guò)程后，常常會(huì)發(fā)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)中 的精華和存在的問(wèn)題；實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)測(cè)量的是否準(zhǔn)確，怎樣做能夠使誤差更小； 實(shí)驗(yàn)的結(jié)論與生活經(jīng)驗(yàn)和事實(shí)是否符合；哪些實(shí)驗(yàn)前沒(méi)有考慮到的因素可 能對(duì)實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生了影響；實(shí)驗(yàn)過(guò)程中遇到了哪些困難，是怎樣解決的，有什 么經(jīng)驗(yàn)和教訓(xùn)，等等。養(yǎng)成對(duì)科學(xué)探究過(guò)程進(jìn)行評(píng)估的習(xí)慣，是科學(xué)探究 本身的需要，也是培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)密的科學(xué)思維和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度的需要。 但是，上面所述的評(píng)估內(nèi)容不一定、也不必要面面俱到，教師可以根 據(jù)學(xué)生

12、實(shí)際情況靈活掌握。如可以提出問(wèn)題讓學(xué)生思考討論：你認(rèn)為實(shí)驗(yàn) 中有哪些方面做的好？還有哪些不足？然后教師根據(jù)學(xué)生的反饋進(jìn)行評(píng)價(jià) 說(shuō)明即可。 就本節(jié)課而言，學(xué)生初次進(jìn)行全程科學(xué)探究，其他相關(guān)基礎(chǔ)知識(shí)和能 力尚比較缺乏，對(duì)于評(píng)估不必要求過(guò)高，主要是讓學(xué)生知道需要對(duì)探究進(jìn) 行評(píng)估，初步認(rèn)識(shí)評(píng)估的作用即可，不要在評(píng)估內(nèi)容的細(xì)節(jié)方面挖得過(guò)深， 以免引出更多難以解決的問(wèn)題，把學(xué)生的思路引偏了。 科學(xué)探究的過(guò)程 教師引導(dǎo)學(xué)生對(duì)探究過(guò)程進(jìn)行回顧，理清探究的程序，每一步有哪些 要點(diǎn)，運(yùn)用了哪些科學(xué)研究方法。可以提出思考題讓學(xué)生討論，然后交流 匯總。教師歸納全程科學(xué)探究的要素，組織學(xué)生閱讀課本圖 1-38。教

13、師 還必須說(shuō)明，在實(shí)際科學(xué)探究的過(guò)程中，這 7個(gè)要素是可以靈活運(yùn)用的， 并不是一個(gè)格式化的框子，不是照方抓藥、機(jī)械式地做，而是根據(jù)實(shí)際情 況選擇，有些要素可能突出一些，有些要素可能淡化一些，這些都要根據(jù) 課題研究的需要來(lái)選擇和確定。 本節(jié)課的設(shè)計(jì)，從整體上說(shuō)，采用的是以教師組織引導(dǎo)和學(xué)生參與活 動(dòng)為主的課堂模式。這并不是強(qiáng)制學(xué)生，而是因?yàn)閷W(xué)生剛剛學(xué)習(xí)物理課， 又是初次進(jìn)行這種行程長(zhǎng)、事件多的全程科學(xué)探究，如果大撒把，讓其獨(dú) 立探究，學(xué)生會(huì)很容易迷失方向，不知道要做什么， 更不知道為什么要做, 最后使學(xué)生走向了 “迷途：另外，回到本節(jié)課的目標(biāo)上來(lái)說(shuō)，讓學(xué)生經(jīng)歷和 感受科學(xué)探究的過(guò)程，并不一定由

14、學(xué)生獨(dú)立進(jìn)行；恰恰相反，我們認(rèn)為教 師在其中更應(yīng)發(fā)揮積極的引導(dǎo)和控制作用，以維持探究過(guò)程的繼續(xù)，幫助 學(xué)生理解探究過(guò)程以及其中的科學(xué)方法，解決那些學(xué)生弄不明白甚至根本 意識(shí)不到的問(wèn)題。當(dāng)然，如果有些教師認(rèn)為控制多一些，可以根據(jù)學(xué)生和 教師自己的情況，適當(dāng)開(kāi)放一些，但要注意把握“度；以免造成教學(xué)不凝聚, 失去目標(biāo)。 課外活動(dòng)和信息瀏覽可以完全放給學(xué)生，讓他們制作實(shí)驗(yàn)，閱讀思考。 4 .教學(xué)評(píng)價(jià) ?課堂測(cè)評(píng) 1 . 是進(jìn)行科學(xué)探究的第一步。 2 .牛頓說(shuō)過(guò)，沒(méi)有 ,就作不出偉大的發(fā)現(xiàn)。在科學(xué)探 究中，猜測(cè)與假設(shè)是以自己的 ?口 為基礎(chǔ)做出的一種試 探性解釋。 3 .科學(xué)探究的過(guò)程是由

15、提出問(wèn)題、 :制定計(jì)劃與設(shè)計(jì) 實(shí)驗(yàn)、: ?評(píng)估和交流七個(gè)要素組成，其中 是貫穿整個(gè)過(guò)程不可缺少的重要因素。 【參考答案】 1 ．提出問(wèn)題 2 ．大膽的猜測(cè) 經(jīng)驗(yàn) 知識(shí) 3 ．猜想與假設(shè) 進(jìn)行實(shí)驗(yàn)與收集證據(jù) 分析與論證 交流。 ?“自我評(píng)價(jià)與作業(yè)”指導(dǎo) 本節(jié)課的自我評(píng)價(jià)與作業(yè)是為了搜集學(xué)生對(duì)物理課的興趣和態(tài)度而設(shè) 計(jì)的，要讓學(xué)生認(rèn)真回答。寫(xiě)在課本上收交不方便，可以寫(xiě)在作業(yè)本上。 教師可以從中了解學(xué)生的狀況， 下一步有針對(duì)性地調(diào)控自己的教學(xué)。 同時(shí)， 這也是與學(xué)生進(jìn)行情感溝通的有效渠道。作為新開(kāi)設(shè)的學(xué)科，加強(qiáng)與學(xué)生 的溝通和交流，提高學(xué)生的興趣，也是非常重要的。