沪粤版（2024）八年级上册（2024）1.4 尝试科学探究公开课教学设计

这是一份沪粤版（2024）八年级上册（2024）1.4 尝试科学探究公开课教学设计，共7页。教案主要包含了知识目标，能力目标，素养目标，教学重点，教学难点等内容，欢迎下载使用。
本节教学以生动的情境为开篇，通过模拟生活中调整摆钟走时的活动，引导学生从实际现象出发，逐步深入探究物理世界的奥秘。我们不仅仅是对摆钟进行简单的观察，更是通过一系列的抽象和简化过程，让学生在实践中体会科学探究的精髓，使他们深刻理解到科学的核心在于不懈的探究。学习物理，就是要学会用科学的方法去探索未知，去解决问题。
在这一过程中，学生将通过观察实验现象、亲自动手操作实验，被物理世界的奇妙现象所吸引，进而激发出学生强烈的好奇心。这不仅培养了学生的观察能力和动手实验能力，更教会了他们如何处理、分析实验数据，如何评估实验结果，以及如何在团队中进行有效的交流与合作。
特别值得一提的是，通过探究影响摆钟摆动快慢的因素，学生将学会运用“控制变量法”这一重要的科学研究方法。这为他们今后在其他实验中合理运用“控制变量法”打下了坚实的基础。
本节课是一次完整的科学探究活动的体验，教师在其中既要充分发挥学生的主体作用，鼓励他们积极思考、勇于操作、热烈讨论，又要积极发挥主导作用，引导学生发现问题、解决问题，使他们在科学探究的道路上越走越远。
◁教 材 分 析 ▷
在这一节的学习中，我们将深入探索科学探究的精髓，揭开其神秘的面纱，详细剖析其七个核心要素。如同一位经验丰富的探险家，我们不仅要了解科学探究的路线图，更要亲身体验其中的每一个步骤，感受其带来的无穷魅力。
科学探究的过程如同一条蜿蜒曲折的河流，每个阶段都有其独特的风景和挑战。学生们将如同航行者，逐一领略提出问题、猜想与假设、设计实验与制定计划、进行实验与收集数据、分析与论证、评估、合作与交流这七个环节的魅力。每一个步骤都如同探险中的一座山峰，需要我们攀登，才能领略到其背后的风景。
在这一过程中，学生们将逐步认识科学探究的本质，理解其在物理学研究和物理课学习中的不可或缺的地位。科学探究不仅是一种方法，更是一种精神，一种对于未知世界永不满足的好奇心和对于真理不懈追求的执着。
同时，我们也将鼓励学生体验科学探究的乐趣。在探究的过程中，每一次的尝试，每一次的失败，每一次的成功，都将带来深深的满足感。学生们将在这一过程中，感受到知识的力量，体验到探索的快乐，培养出独立思考和解决问题的能力。
​◁学 情 分 析 ▷
在前期的学习征程中，学生们已逐渐揭开了物理学的神秘面纱，理解了物理不仅仅是一门理论科学，更是以实验为根基的实证科学。物理实验，这个曾经可能让他们感到些许陌生的词汇，现在已成为他们获取知识的重要工具。通过一系列的观察与实践，学生们亲身体验到了物理学的魅力，明白了观察和实验是通往物理真理的必经之路。
他们不再对刻度尺和停表感到陌生，而是与这些测量工具建立了深厚的感情。他们不仅知道了如何使用它们，更理解了这些工具背后的科学原理。长度和时间的测量，不再是枯燥无味的数字游戏，而是他们探索物理世界的重要步骤。
此外，学生们还学会了如何对实验数据进行处理和分析。他们不再是被动地接受数据，而是主动地去解读数据背后的物理意义。这种能力的培养，不仅提高了他们的科学素养，更为他们未来的学习和研究打下了坚实的基础。
如今，他们已经站在了新的知识起点上，准备迎接新的挑战。这些前期的学习成果，就像是一颗颗璀璨的明珠，串联起他们通往物理殿堂的道路。而本节的学习，将为他们打开一个新的世界，引领他们继续探索物理的奥秘。
◁教 学 目 标 ▷
【知识目标】
通过科学探究，了解科学探究的过程和一般步骤。
【能力目标】
经历科学探究，获得对科学探究过程的一般性认识，领悟科学探究的几个重要环节，在科学探究过程中挖掘学生的探究能力。特别是抽象和假设检验的能力，了解科学探究的一个基本方法——控制变量法。
【素养目标】
通过科学探究活动的亲身参与，养成对科学的热爱，增强探究科学的兴趣，乐于参与到科学探究活动中去，能实事求是地记录实验数据，并根据实验数据提出自己的独特见解，有与他人合作和进行交流的愿望。
◁教 学 重 难 点 ▷
【教学重点】
培养学生科学探究的能力。
【教学难点】
提出问题、制订计划和设计方案。
◁教 学 方 式 ▷
实验探究法、讲授法相结合。
◁教 学 过 程 ▷
一、新课导入
多么漂亮的挂钟，用的时间久了，可能会不再准时，是什么原因呢？该如何调节呢？

在物理的世界里，科学探究更是一种独特的艺术。它要求我们运用数学的严密逻辑，结合实验的直观感受，去揭示物质运动的规律。在这个过程中，我们需要学会观察、思考、创新，将复杂的问题简单化，将抽象的概念具体化。只有这样，我们才能更好地理解物理的本质，掌握科学的真谛。
思维方法
控制变量法：研究物理问题时，往往会提出多个猜想会对实验结果造成影响，我们要控制其他因素不变，探究一个因素对实验结果造成的影响。
理想模型法：是一种研究问题的方法，以观察和实验为基础，忽略次要因素，突出主要因素，突出要研究的问题。
二、教学步骤
探究点1 探究摆的奥秘
[阅读课本]P20~23“探究摆的奥秘”
[思考]新课导入中的张师傅拧摆钟下面的螺母，究竟调节了摆钟的什么?钟摆来回摆动的快慢是由什么因素决定的?
[分析]1．提出问题：
钟摆来回摆动的快慢是由什么因素决定的?
2．猜想与假设：
猜想一：钟摆摆动的快慢可能跟摆锤的 有关，你的依据是 ；
猜想二：钟摆摆动的快慢可能跟摆的 有关，你的依据是 ；
猜想三：钟摆摆动的快慢可能跟摆偏离的 有关，你的依据是 。
3．设计实验与制订计划：
计划应针对探究目的，实验应注意选择器材。用一根细线悬挂一个小球来代替摆钟的摆锤，通过记录不同情况下摆动的时间来研究影响摆动快慢的因素。
4．进行实验与收集证据：
探究步骤如下：
5．分析与论证：
分析实验数据，引导学生哪些条件相同，哪些条件不同，渗透控制变量的思想方法。
得出结论：悬线长度相等时，摆球的摆动快慢与摆球的轻重(材料)及偏离角度 ；摆球摆动一次的时间只跟悬线的 有关，悬线越长，摆球的摆动 。
6．评估：
对探究过程进行评价，看看是否存在问题，有无需要改进的地方。探究过程中要求测量数据尽量准确，尽量减小误差。探究过程中，哪些因素可能对实验产生影响等等。
7．交流与合作：
在探究的全过程中都要注意交流与合作，即准确表达自己的观点、坚持原则又要尊重他人。不断改进自己的探究方案，使探究过程更合理、更完善。
探究点2 科学探究的过程
[阅读课本]P23~24“科学探究的过程”
[小组讨论](1)进行科学探究的基本方法是什么?
(2)科学探究包括哪几个要素?
[归纳提升](1)进行科学探究的基本方法是观察和实验，观察和实验也是认识自然规律的重要途径。
(2)科学探究包括七个要素，即提出问题、猜想与假设、设计实验与制订计划、进行实验与收集证据、分析与论证、评估、交流与合作。
三、板书设计
1.4 尝试科学探究
1．探究摆的奥秘
2．科学探究的过程
方法：观察法与实验法。
提出问题、猜想与假设、设计实验与制订计划、进行实验与收集证据、分析与论证、评估、交流与合作。
◁作 业 设 计 ▷
（一）课堂作业
1．小慧家的摆钟走快了，小慧观察了张师傅的维修过程后，她提出的问题是_________________？
2．有一位同学猜想摆的快慢可能与摆的长短有关系，你知道他猜想的依据吗？
_____________________________________________________________________________________。
3．探究物理问题时，制订探究计划应针对探究目的，实验应注意选择器材。实验小组的同学研究摆的运动快慢时，对具体的实物(钟摆)进行了简化，请写出他们的实验设计方法。
_____________________________________________________________________________________。
4．_____________最先对摆的摆动进行了科学探究并得出了摆的运动规律，叫做摆的___________原理。
5．_________________是进行科学探究的第一步。
6．牛顿说过，没有_________________，就做不出伟大的发现。在科学探究中，猜测与假设是以自己的_________和__________为基础作出的一种试探性解释。
7. 科学探究的过程是由提出问题、_________________、设计实验与制订计划、_________________、_________________、评估和交流与合作七个要素组成，其中_________________是贯穿整个过程不可缺少的重要因素。
[参考答案]
1．摆来回摆动的时间由什么决定
2．当摆钟走时不准确时，向上或向下调节摆锤下面的螺母位置，就能使摆钟走时准确，估计摆长会影响摆动的快慢
3．用细线悬挂小球代替钟摆，采用控制变量法研究影响摆动的快慢的因素
4．伽利略 等时性
5．提出问题
6．大胆猜想 经验 知识
7．猜想与假设 进行实验与收集证据 分析与论证 交流与合作
（二）课外作业
1．就本次活动写一份总结报告并相互交流。
2．请你用细线悬挂一个小球，调整线长，使它来回摆动一次的时间等于2秒，仔细测量，从悬挂点到球心的距离是多少？把你的测量结果与其他同学交流一下，有什么发现？
◁教 学 反 思 ▷
在实际教学过程中，学生与教师宛如双翼，相互依托，共同翱翔。学生作为学习的主体，他们的积极性、主动性和创造性是教学成功的关键。同时，教师作为教学的主导者，他们的引导、激励和启发作用同样不可或缺。这两者在教学中必须和谐共存，相互交融。
在这节充满活力的课堂上，教师巧妙地设置了一个问题情境，这仿佛是为学生们打开了一扇通往知识宝库的大门。在教师的鼓励下，学生们犹如勇敢的探险家，大胆地提出了自己心中的疑问，他们结合自身的经验和知识，对未知世界展开无畏的猜想。
在整个探究的旅程中，教师如同一位智慧的向导，始终发挥着主导作用。他们耐心地引导学生们理解探究的每一个环节，使他们领悟科学方法的精髓。面对学生们困惑甚至意想不到的难题，教师总是能够迅速而准确地为他们指明方向，帮助他们摆脱学习的迷茫。
通过这一系列的科学探究，学生们仿佛经历了一次次惊心动魄的冒险。他们不仅体验了基本的科学探究过程，学习了科学探究的方法，更在实践中锤炼了自己的科学探究能力。更重要的是，他们在这个过程中逐渐形成了尊重事实、探索真理的科学态度，为未来的学习和生活奠定了坚实的基础。
摆动次数时间t/s小球种类
10
20
金属球
塑料球
摆动次数时间t/s线长l/cm
10
20
20
40
摆动次数时间t/s偏离角度
10
20
30°
60°