擺的故事和啟示張宇

1、擺的故事和啟示一、教學(xué)任務(wù)分析本節(jié)課是上海教育出版社八年級(jí)物理第一學(xué)期緒論第二節(jié)有用的物理學(xué)第二課時(shí)。學(xué)生上節(jié)課已初步了解物理學(xué)的基本研究方法：觀察和實(shí)驗(yàn)。本節(jié)課老師將從伽利略發(fā)現(xiàn)擺的等時(shí)性故事展開(kāi)來(lái)講，幫助學(xué)生了解伽利略發(fā)現(xiàn)擺的等時(shí)性的過(guò)程，初步感受科學(xué)研究的一般方法，進(jìn)一步認(rèn)識(shí)觀察和實(shí)驗(yàn)兩種方法，學(xué)生在老師引導(dǎo)下，主動(dòng)參與，觀察、描述實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,總結(jié)實(shí)驗(yàn)結(jié)論，將感性認(rèn)識(shí)轉(zhuǎn)化為科學(xué)語(yǔ)言表述，感受物理科學(xué)研究方法的魅力。二、教學(xué)目標(biāo)1、知道伽利略發(fā)現(xiàn)擺的等時(shí)性的過(guò)程，了解物理學(xué)家的優(yōu)秀品質(zhì)。2、通過(guò)課堂實(shí)驗(yàn)，經(jīng)歷物理學(xué)研究的一般過(guò)程，進(jìn)一步認(rèn)識(shí)觀察和實(shí)驗(yàn)兩種方法。3、知道控制變量法。三、教學(xué)重點(diǎn)

2、難點(diǎn)重點(diǎn)：初步感受科學(xué)研究的一般方法；難點(diǎn)：知道控制變量法。四、教學(xué)資源1、演示實(shí)驗(yàn)器材：鐵架臺(tái)、擺球、磁鐵、細(xì)線、秒表等2、課件：多媒體課件五、教學(xué)設(shè)計(jì)思路本節(jié)課主要學(xué)生了解伽利略發(fā)現(xiàn)擺的等時(shí)性的過(guò)程，初步感受科學(xué)研究的一般方法，并能結(jié)合實(shí)例歸納出“控制變量法”。本節(jié)課的基本思路：首先，學(xué)生閱讀教材，完成課后思考和練習(xí)，學(xué)生進(jìn)一步認(rèn)識(shí)觀察研究方法，然后師生互動(dòng)，逐步分析問(wèn)題，解決問(wèn)題，經(jīng)歷實(shí)驗(yàn)過(guò)程，初步感受科學(xué)研究的一般方法。本節(jié)課是學(xué)生初步系統(tǒng)經(jīng)歷實(shí)驗(yàn)的全過(guò)程，所以逐步設(shè)計(jì)問(wèn)題，使學(xué)生明確實(shí)驗(yàn)?zāi)康?，通過(guò)學(xué)生討論根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康倪x擇器材，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案。師生配合完成實(shí)驗(yàn)操作，總結(jié)實(shí)驗(yàn)結(jié)論。本節(jié)課要

3、突破的難點(diǎn)是控制變量法。從科學(xué)概念上理解較為抽象，以生活當(dāng)中“比身高”創(chuàng)設(shè)情境，體會(huì)控制變量法的實(shí)際應(yīng)用。六、教學(xué)流程圖教學(xué)I略是意大利著名的物理17活動(dòng)I擺的等時(shí)性七、教學(xué)過(guò)程新課導(dǎo)入新課教學(xué)活動(dòng)IV演示實(shí)驗(yàn)歲時(shí)進(jìn)入比薩大學(xué)學(xué)習(xí)，18歲的一次意外發(fā)現(xiàn)開(kāi)啟了伽利略 60余年的科 學(xué)研究生涯。請(qǐng)同學(xué)們閱讀課本P6思考與練習(xí)第一段內(nèi)容。揭秘開(kāi)啟了伽利略60余年的科學(xué)研究生涯的一次發(fā)現(xiàn)。通過(guò)閱讀，請(qǐng)大家思考并回答下述兩個(gè)問(wèn)題：II學(xué)生活動(dòng)圖學(xué)生閱讀教材 他不僅用眼睛, 還用腦 學(xué)生思考多次測(cè)量擺動(dòng)一學(xué)生討論VI設(shè)置懸念了解背景，創(chuàng)設(shè)情境 進(jìn)一步認(rèn)識(shí)“觀察” 引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)解決問(wèn) 題引導(dǎo)提出合理假設(shè)次的

4、時(shí)間 進(jìn)行比較 脈搏跳動(dòng)次數(shù) 進(jìn)行實(shí)驗(yàn) 擺的長(zhǎng)度擺球（吊燈）的 質(zhì)量擺動(dòng)的幅度 學(xué)生討論 不是找到物品模擬吊 燈的擺動(dòng) 小組討論討論并歸納總結(jié)了解實(shí)驗(yàn)探究的一般 過(guò)程：提出問(wèn)題一一 作出假設(shè)一一設(shè)計(jì)實(shí) 驗(yàn)一一進(jìn)行實(shí)驗(yàn)一一 分析論證知道實(shí)驗(yàn)的構(gòu)成要 素：實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、?shí)驗(yàn) 方案、實(shí)驗(yàn)器材、實(shí) 驗(yàn)操作、實(shí)驗(yàn)記錄、 實(shí)驗(yàn)結(jié)論引導(dǎo)學(xué)生注意科學(xué)表 述的嚴(yán)謹(jǐn)、完整、簡(jiǎn) 潔為什么說(shuō)伽利略是在觀察”而不是看”？（觀察是調(diào)動(dòng)人體一切感官，包括視覺(jué)、聽(tīng)覺(jué)、嗅覺(jué)等對(duì)外界現(xiàn)象的感知過(guò)程）通過(guò)觀察，伽利略提出了什么假設(shè)？（假設(shè)是在未進(jìn)行驗(yàn)證前對(duì)事物的認(rèn)知）提出假設(shè)后，伽利略需要如何驗(yàn)證自己的假設(shè)是否正確？即吊燈每擺動(dòng)一次的

5、時(shí)間相等嗎？（引導(dǎo)學(xué)生注意多次）可是當(dāng)時(shí)并沒(méi)有測(cè)量時(shí)間的儀器，如果你是伽利略，這是你要如何測(cè)量擺動(dòng)一次的時(shí)間呢？通過(guò)測(cè)量，伽利略發(fā)現(xiàn)吊燈每擺動(dòng)一次的時(shí)間相等伽利略還觀察到當(dāng)強(qiáng)風(fēng)吹來(lái)時(shí)吊燈擺動(dòng)幅度增大；隨著吊燈上蠟燭的燃燒，吊燈質(zhì)量改變；他想知道擺動(dòng)幅度變化了，吊燈質(zhì)量改變后，每擺動(dòng)一次的時(shí)間還是一樣嗎？提出這些問(wèn)題后，你認(rèn)為伽利略應(yīng)該采用什么樣的方法找到答案呢？我們現(xiàn)在就假設(shè)自己是伽利略，總結(jié)一下影響擺動(dòng)快慢的因素可能會(huì)有哪些？那我們現(xiàn)在就以“探究擺動(dòng)快慢與擺長(zhǎng)的關(guān)系”模擬伽利略的實(shí)驗(yàn)過(guò)程。請(qǐng)同學(xué)們前后左右為一小組，討論應(yīng)該如何設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案？教師總結(jié)，引出“控制變量法”板書(shū)：控制變量法。進(jìn)行實(shí)

6、驗(yàn)時(shí)，我們是要直接爬上教堂頂部，改變吊燈的擺長(zhǎng)嗎？那應(yīng)該怎么辦呢？請(qǐng)同學(xué)們討論我們需要什么實(shí)驗(yàn)器材，如何進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作，整理出實(shí)驗(yàn)步驟。教師展示實(shí)驗(yàn)儀器和實(shí)驗(yàn)記錄表格教師題型學(xué)生注意控制擺動(dòng)幅度和擺球質(zhì)量。請(qǐng)一位同學(xué)上臺(tái)配合老師完成實(shí)驗(yàn)，I同學(xué)們記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)教師提醒實(shí)驗(yàn)測(cè)量“多次”請(qǐng)同學(xué)們觀察實(shí)驗(yàn)記錄表格，找到一般規(guī)律，總結(jié)實(shí)驗(yàn)結(jié)論（初步提醒學(xué)生注意控制變量法指導(dǎo)卜實(shí)驗(yàn)結(jié)論表達(dá)：結(jié)論成立的控制條件）伽利略通過(guò)實(shí)驗(yàn)定性地了解當(dāng)擺球的質(zhì)量和擺動(dòng)幅度相同時(shí)，擺線越長(zhǎng)，單擺擺動(dòng)越慢。荷蘭物理學(xué)家惠更斯在伽利略的研究上，對(duì)問(wèn)題進(jìn)行進(jìn)一步的定量研究，提供一個(gè)特定的擺長(zhǎng)，就能準(zhǔn)確地預(yù)測(cè)出擺的周期。并將擺的等時(shí)

7、性應(yīng)用到鐘表的設(shè)計(jì)制造中，人們由此進(jìn)入了一個(gè)新的計(jì)時(shí)時(shí)代。聯(lián)系生活實(shí)際，深化知識(shí)結(jié)語(yǔ)完成優(yōu)化P119題八、板書(shū)設(shè)計(jì)擺的故事和啟示控制變量法如果所研究的物理量可能受多個(gè)因素影響時(shí)，保持其他因素（變量）不變，只改變其中一個(gè)因素（變量），然后用實(shí)驗(yàn)研究它與所研究物理量之間的關(guān)系，這種方法為“控制變量法”。實(shí)驗(yàn)?zāi)康奶骄繑[動(dòng)快慢與擺長(zhǎng)的關(guān)系實(shí)驗(yàn)方案控制擺球的質(zhì)量和擺動(dòng)幅度都相同，改變擺長(zhǎng)，測(cè)出擺動(dòng)一次的時(shí)間。實(shí)驗(yàn)器材不同擺長(zhǎng)的單擺、秒表、鐵架臺(tái)實(shí)驗(yàn)操作1 .將單擺掛在鐵架臺(tái)上，待靜止后，將擺球從中央靜止位置向側(cè)面拉開(kāi)一拳寬的距離，然后釋放,記錄單擺來(lái)回?cái)[動(dòng)10次的時(shí)間，將測(cè)量結(jié)果記錄在表格中；2 .多次改變單擺擺長(zhǎng)，重復(fù)實(shí)驗(yàn)步驟2