《嘗試科學探究》教案2

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1、《嘗試科學探究》教案 1 ．教學目標 知識與技能 ⑴了解科學探究的一般過程和步驟。 ⑵練習熟練準確地測量長度、時間和組裝簡單器材，提高操作技能。 過程與方法 ⑶經(jīng)歷探究擺的奧秘的過程，讓學生初步體驗科學猜想與假設、簡化 研究對象、控制變量等方法在科學探究中的作用和意義。 情感態(tài)度與價值觀 ⑷通過親身參與科學探究活動，體驗科學探究的樂趣。能實事求是地 記錄實驗數(shù)據(jù)，并根據(jù)實驗數(shù)據(jù)提出自己的見解，有與他人合作和交流的 意識和愿望。 ⑸能把擺的問題與生活中的鐘表（擺鐘）聯(lián)系起來，逐步養(yǎng)成理論聯(lián) 系實際的學習習慣。 2．教材說明 本節(jié)課全面展示了科學探究的基本過程和七個要素，是

2、為了讓學生初 步感受和體驗科學探究的過程和方法而設計的。在課文第一章單列一節(jié)， 專門介紹科學探究，有助于學生認識科學探究的過程，領會科學探究在物 理學研究中和物理課學習中的意義，對后面學習科學探究具有引領和鋪墊 作用。 本節(jié)課在選材方面，考慮到便于選材和學生易于接受，選擇了鐘擺為 研究對象，然后抽象化為單擺進行研究。這里的探究只需要前面一節(jié)剛剛 學過的長度和時間測量，這樣學生的主要精力就集中在對問題探究的過程 和方法上面。課文按照科學探究的一般程序展開，盡管有些科學探究不一 定嚴格遵循這個順序，在初中物理中涉及的科學探究也不一定全面突出這 些要素，但為了給學生一個全景式的科學

3、探究圖景，教材按照提出問題一 一猜想與假設一一制定計劃與設計實驗一一進行實驗與搜集證據(jù)一一分析 與論證一一評估的程序全面展示了科學探究的要素。但這樣設計的意圖， 既不是讓學生照方抓藥，比著程序“執(zhí)行”科學探究；更不是實行大撒把放 羊式的盲目探究。這樣要么造成對科學探究機械的公式化記憶，要么造成 探究目標彌散、程序殘缺，不能真正認識科學探究的過程和方法。這些都 與課程標準中提出的課程目標相違背。教材的意圖是以學生感興趣的實驗 為載體，通過親自參與、思考、討論、交流，讓學生感受探究過程，體驗 探究的要素，領悟探究方法。 本節(jié)課的重點是通過實驗和體驗來學習科學探究，了解科學探究的一 股過程和要素。

4、通過探究擺的奧秘，初步體驗科學猜想與假設、簡化研究 對象、控制變量等科學方法。由于學生初次接觸科學探究，學生的生活經(jīng) 驗普遍比較缺乏，感性認識浮淺，還沒有養(yǎng)成觀察和思考的習慣，教材對 此的要求又比較全面，所以以上內(nèi)容既是重點，也是難點。 3 .教學建議 本節(jié)課可以通過故事或利用實物創(chuàng)設情景來引入。如果條件許可，最 好準備一個大擺鐘（有些辦公室陳列的那種），沒有大的，原來家庭用的小 一些的擺鐘也可。如果實在沒有擺鐘實物，最好查找有關圖片或攝錄擺鐘 （包括細部結構，尤其是擺桿、擺錘、調(diào)節(jié)螺母），利用多媒體設備播放； 或者找大一些的掛圖展示給學生。總之，要想辦法使學生感受和認識擺鐘 的擺以及擺

5、動過程。因為現(xiàn)在擺鐘已經(jīng)很少，這樣做的目的是讓學生認識 擺鐘及其構造，為科學探究提供感性材料。 探究擺的奧秘 ?提出問題 在學生認識擺鐘的基礎上，教師可引導學生認識鐘表工作的道理：利 用擺的擺動帶動齒輪轉動，齒輪轉動帶動指針轉動，從而指示時間的變化 擺動越快，齒輪轉動就快，指針運動就快。就是說，擺鐘是靠鐘擺擺動的 快慢來計時的。那么鐘擺擺動的快慢跟什么因素有關呢？ ?猜想與假設 在提出鐘擺擺動的快慢跟什么因素有關這個問題后，為了引導學生猜 想，可以采用演示實驗建立情景。教師可以自制幾個快慢不同的擺，掛在 一個大的支架上。這些擺有的長、有的短、有的重、有的輕、有的擺幅大、 有的擺幅小。

6、使它們擺動起來，讓學生觀察，比較其快慢。然后組織學生 進行小組討論交流，提出猜想與假設。小組討論后，教師組織全體同學交 流總結，在交流總結時，要引導學生說清猜想的依據(jù)和自己的想法，讓學 生知道猜想是一種科學方法，不是胡猜亂想，猜想要以自己的經(jīng)驗和知識 為基礎，是一種對問題的試探性解釋。猜想還應該是可檢驗的，這樣的猜 想對于科學探究才是有價值的。 學生猜想和交流的過程，教師應充分放開，打開學生的大腦和嘴巴， 讓學生把最真實的想法充分展示在同學和老師的面前。在全體交流的過程 中，教師要注意對學生的猜想進行評價。學生猜想有道理、有創(chuàng)意的，要 予以鼓勵，但是不要濫用鼓勵評價，對于那些更多含有想象成分

7、的猜想， 要注意區(qū)別對待，引導他們猜想要有依據(jù)、有思考。最后，教師應引導學 生猜想到擺錘的輕重、擺角的大小和擺的長短這幾個因素上。 ?制定計劃與設計實驗 提出一個猜想，就希望得到驗證。而物理學中最常用的辦法就是通過 實驗來檢驗猜想是否正確。在前面猜想的基礎上，教師可以提出：為了驗 證同學們的猜想是否正確，你認為應該設計怎樣的實驗？需要哪些器材？ 你認為實驗中應該考慮到哪些問題？這些問題最好能通過多媒體投影展示 出來，以幫助學生明確要做的工作。 教師提出問題后，可以先分小組討論交流，然后總結。總結時，教師 應引導學生明確：⑴用細線和小球代替鐘擺，是一種很好的簡化方法。這 種簡化方法可以簡

8、化研究對象，突出主要因素，突出要研究的問題，是物 理學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快慢的 因素。課文中沒有明確提出“控制變量法”這個詞，教師可以根據(jù)實際情況 確定是否明確提出這個詞。但是教學中必須讓學生明白這種研究方法的含 義，不然學生就弄不懂后面的實驗，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題時， 常常使變量中的一個發(fā)生變化， 而控制其他變量保持不變，看要研究的目標是否發(fā)生變化。如果隨之而變， 則說明與之有關；如果不變，則說明與之無關。這樣對每個變量進行控制 研究，即可得到與各個變量是否有關的全面結論。 上面的教學過程也可采用這樣的方式

9、進行：不讓學生自己設計，而是 讓學生看書，分析、領悟書上的設計。教師可以提出這樣的思考題：你能 看明白課本圖1—35、1—36所示的實驗嗎？你能說說每個實驗的目的是 什么，為什么要這樣設計嗎？讓學生通過討論交流，結合教師組織全體同 學交流，弄明白簡化法和控制變量法。這種方法與上面的方法目的是一致 的，只是把自己設計為主變成以學習交流為主，把以“想”為主轉變成以“悟” 為主。 ?進行實驗與收集證據(jù) 學生明白了實驗的計劃和設計方案后，怎樣做實驗就順理成章了。這 里需要引導學生看明白記錄數(shù)據(jù)的表格，弄明白每個表格要研究的是什么 問題，各個欄目的含義是什么，需要測量記錄哪些數(shù)據(jù)，為什么要測量擺 動

10、10次、20次的時間，等等?？梢韵茸寣W生討論分析，然后師生一起交 流，以使學生明確這些具體問題。這些問題看似細小，其實都是學生在實 驗過程中會遇到的，只有真正明白了這些，才能做到理解實驗的過程、方 法。因為是初次遇到這類表格，應讓學生認識地準確、細致。 ?分析與論證 分析與論證這段內(nèi)容的教學，教師可以先提出問題：分析實驗測得的 數(shù)據(jù)，你能得出什么結論？由學生分組討論完成。 在組織學生匯報交流時， 教師要注意引導學生比較哪些條件相同、哪些條件不同，比較這些數(shù)據(jù)可 以得出什么結論。比較時仍然要滲透控制變量的思想方法，讓學生意識到 數(shù)據(jù)只是一些材料，只有經(jīng)過分析，才能找出其中蘊含的規(guī)律。 ?評

11、估 許多學生以為，只要得到結論，探究就結束了。其實，對探究過程進 行評估是非常必要的。評估是對探究過程的反思，實驗方案有無需要進一 步改進的地方，在學生經(jīng)歷了實驗的全部過程后，常常會發(fā)現(xiàn)實驗設計中 的精華和存在的問題；實驗數(shù)據(jù)測量的是否準確，怎樣做能夠使誤差更??； 實驗的結論與生活經(jīng)驗和事實是否符合；哪些實驗前沒有考慮到的因素可 能對實驗產(chǎn)生了影響；實驗過程中遇到了哪些困難，是怎樣解決的，有什 么經(jīng)驗和教訓，等等。養(yǎng)成對科學探究過程進行評估的習慣，是科學探究 本身的需要，也是培養(yǎng)學生嚴密的科學思維和嚴謹?shù)目茖W態(tài)度的需要。 但是，上面所述的評估內(nèi)容不一定、也不必要面面俱到，教師可以根 據(jù)學生

12、實際情況靈活掌握。如可以提出問題讓學生思考討論：你認為實驗 中有哪些方面做的好？還有哪些不足？然后教師根據(jù)學生的反饋進行評價 說明即可。 就本節(jié)課而言，學生初次進行全程科學探究，其他相關基礎知識和能 力尚比較缺乏，對于評估不必要求過高，主要是讓學生知道需要對探究進 行評估，初步認識評估的作用即可，不要在評估內(nèi)容的細節(jié)方面挖得過深， 以免引出更多難以解決的問題，把學生的思路引偏了。 科學探究的過程 教師引導學生對探究過程進行回顧，理清探究的程序，每一步有哪些 要點，運用了哪些科學研究方法?？梢蕴岢鏊伎碱}讓學生討論，然后交流 匯總。教師歸納全程科學探究的要素，組織學生閱讀課本圖 1-38。教

13、師 還必須說明，在實際科學探究的過程中，這 7個要素是可以靈活運用的， 并不是一個格式化的框子，不是照方抓藥、機械式地做，而是根據(jù)實際情 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) 課題研究的需要來選擇和確定。 本節(jié)課的設計，從整體上說，采用的是以教師組織引導和學生參與活 動為主的課堂模式。這并不是強制學生，而是因為學生剛剛學習物理課， 又是初次進行這種行程長、事件多的全程科學探究，如果大撒把，讓其獨 立探究，學生會很容易迷失方向，不知道要做什么， 更不知道為什么要做, 最后使學生走向了 “迷途：另外，回到本節(jié)課的目標上來說，讓學生經(jīng)歷和 感受科學探究的過程，并不一定由

14、學生獨立進行；恰恰相反，我們認為教 師在其中更應發(fā)揮積極的引導和控制作用，以維持探究過程的繼續(xù)，幫助 學生理解探究過程以及其中的科學方法，解決那些學生弄不明白甚至根本 意識不到的問題。當然，如果有些教師認為控制多一些，可以根據(jù)學生和 教師自己的情況，適當開放一些，但要注意把握“度；以免造成教學不凝聚, 失去目標。 課外活動和信息瀏覽可以完全放給學生，讓他們制作實驗，閱讀思考。 4 .教學評價 ?課堂測評 1 . 是進行科學探究的第一步。 2 .牛頓說過，沒有 ,就作不出偉大的發(fā)現(xiàn)。在科學探 究中，猜測與假設是以自己的 ?口 為基礎做出的一種試 探性解釋。 3 .科學探究的過程是由

15、提出問題、 :制定計劃與設計 實驗、: ?評估和交流七個要素組成，其中 是貫穿整個過程不可缺少的重要因素。 【參考答案】 1 ．提出問題 2 ．大膽的猜測 經(jīng)驗 知識 3 ．猜想與假設 進行實驗與收集證據(jù) 分析與論證 交流。 ?“自我評價與作業(yè)”指導 本節(jié)課的自我評價與作業(yè)是為了搜集學生對物理課的興趣和態(tài)度而設 計的，要讓學生認真回答。寫在課本上收交不方便，可以寫在作業(yè)本上。 教師可以從中了解學生的狀況， 下一步有針對性地調(diào)控自己的教學。 同時， 這也是與學生進行情感溝通的有效渠道。作為新開設的學科，加強與學生 的溝通和交流，提高學生的興趣，也是非常重要的。