2024年秋新滬粵版八年級(jí)上冊(cè)物理教學(xué)課件 第1章 走進(jìn)物理世界 1.4嘗試科學(xué)探究

第一章

走進(jìn)物理世界第4節(jié)

嘗試科學(xué)探究八上物理

HY1.了解科學(xué)探究的一般過程.2.經(jīng)過探究擺的奧秘的過程,初步體驗(yàn)科學(xué)猜想與假設(shè)、簡(jiǎn)化研究對(duì)象、控制變量法在科學(xué)探究中的作用和意義.小慧家的擺鐘走快了，請(qǐng)鄰居張師傅幫忙修理，只見張師傅將鐘擺下面的螺母擰了幾下，擺鐘走時(shí)就準(zhǔn)了.對(duì)此現(xiàn)象小慧提出了疑問，并進(jìn)行了科學(xué)的探究.鐘擺擺動(dòng)的快慢跟什么因素有關(guān)？小慧和同班同學(xué)在交流討論中，對(duì)影響鐘擺擺動(dòng)快慢的因素提出了以下猜想.猜想一：鐘擺擺動(dòng)的快慢可能跟擺錘的輕重有關(guān).猜想二：鐘擺下面的螺母位置估計(jì)會(huì)影響擺的長(zhǎng)短，擺動(dòng)的快慢可能跟擺的長(zhǎng)短有關(guān).猜想三：擺動(dòng)的快慢可能跟擺偏離的角度大小有關(guān).為了驗(yàn)證猜想內(nèi)容的正確性，他們采用細(xì)線系上小球（單擺）代替鐘擺的簡(jiǎn)化方法，以細(xì)線下懸掛的小球?yàn)檠芯繉?duì)象，分別改變小球的質(zhì)量、擺線的長(zhǎng)短及擺角的大小，并利用秒表記錄小球來回?cái)[動(dòng)的時(shí)間，得出幾組數(shù)據(jù)，比較得出結(jié)論.設(shè)計(jì)的幾組實(shí)驗(yàn)如下.第一組:用長(zhǎng)度相同的兩根細(xì)線分別系上體積相同的銅球和鋁球（銅球比鋁球重），把它們懸掛起來后，做此實(shí)驗(yàn).第二組：對(duì)同一個(gè)小球，用長(zhǎng)度不同的細(xì)線懸掛進(jìn)行實(shí)驗(yàn),重復(fù)實(shí)驗(yàn).

擺動(dòng)次數(shù)1020擺動(dòng)時(shí)間銅球鋁球第二組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)（使用不同長(zhǎng)度的細(xì)線、同一小球）擺動(dòng)次數(shù)1020擺動(dòng)時(shí)間由以上實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)我們發(fā)現(xiàn)，當(dāng)細(xì)線長(zhǎng)度相同時(shí)，銅球和鋁球擺動(dòng)相同次數(shù)所用時(shí)間相同；當(dāng)細(xì)線長(zhǎng)度不同時(shí)同一小球擺動(dòng)相同次數(shù)所用時(shí)間不同.鐘擺擺動(dòng)的快慢與擺錘的輕重?zé)o關(guān)，與擺的長(zhǎng)短有關(guān)，擺的長(zhǎng)度越長(zhǎng)，鐘擺擺動(dòng)就越慢.①本實(shí)驗(yàn)中有的小組直接測(cè)量小球往返一次的時(shí)間,結(jié)果誤差比較大.為了減小測(cè)量誤差，可以改為測(cè)量小球擺動(dòng)多次（如10次、20次）所需的時(shí)間,然后除以次數(shù)，就可得到誤差較小的結(jié)果；②多做幾組實(shí)驗(yàn)，總結(jié)出的結(jié)論更可靠；③此實(shí)驗(yàn)是否允許忽略空氣阻力的影響，且小球擺動(dòng)的快慢是否跟它所處的地點(diǎn)有關(guān)有待探究.實(shí)驗(yàn)拓展由于擺的周期很短，除了利用累積法進(jìn)行測(cè)量，我們還可以利用手機(jī)視頻攝錄的方式，在擺的最低點(diǎn)設(shè)置一基準(zhǔn)參考點(diǎn)

（標(biāo)記點(diǎn)）

,拍下擺來回?cái)[動(dòng)10次的視頻，利用慢放方式準(zhǔn)確記錄擺往返擺動(dòng)10次的時(shí)間段，計(jì)算出總時(shí)間，進(jìn)而算出擺的周期.這樣測(cè)量更準(zhǔn)確.典例1

如圖所示，在細(xì)繩一端系一個(gè)螺母做成擺.同學(xué)們用電子表測(cè)出了這個(gè)擺的周期（往返擺動(dòng)一次的時(shí)間）后，想探究擺的周期與什么因素有關(guān).在實(shí)驗(yàn)前，同學(xué)們提出了兩種猜想.猜想一：擺的周期可能與擺長(zhǎng)有關(guān)；猜想二：擺的周期可能與螺母的質(zhì)量有關(guān).在實(shí)驗(yàn)中同學(xué)們得到如下表所示的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)：實(shí)驗(yàn)次數(shù)123450805080101020201.41.81.41.8在實(shí)驗(yàn)中同學(xué)們得到如下表所示的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)：實(shí)驗(yàn)次數(shù)123450805080101020201.41.81.41.8（1）通過比較第____________次兩組數(shù)據(jù)，可知猜想一是正確的.1、2或3、4（2）通過實(shí)驗(yàn)分析，同學(xué)們得出的實(shí)驗(yàn)結(jié)論是______________________________________.

擺的周期與螺母的質(zhì)量無關(guān)，與擺長(zhǎng)有關(guān)猜想一：擺的周期可能與擺長(zhǎng)有關(guān)；猜想二：擺的周期可能與螺母的質(zhì)量有關(guān).科學(xué)探究的過程包括以下環(huán)節(jié):科學(xué)探究要素對(duì)科學(xué)探究能力的基本要求提出問題提出問題是進(jìn)行科學(xué)探究的第一步猜想與假設(shè)科學(xué)的猜想與假設(shè)在科學(xué)探究中占有重要地位.在科學(xué)探究中，猜想不是胡猜亂想，它是以自己的經(jīng)驗(yàn)和知識(shí)為基礎(chǔ)作出的一種對(duì)問題的試探性解釋,且猜想應(yīng)該是可檢驗(yàn)的，這樣的猜想才有價(jià)值科學(xué)探究要素對(duì)科學(xué)探究能力的基本要求設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)與制訂方案設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)與制訂方案是重要的環(huán)節(jié)，它是從操作性角度使猜想、假設(shè)具體化，使探究者明確收集證據(jù)的途徑與方式、收集信息的范圍和要求、實(shí)驗(yàn)需要的器材等獲取與處理信息實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)是科學(xué)分析的依據(jù)，因此進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)，應(yīng)嚴(yán)格按照實(shí)驗(yàn)要求進(jìn)行探究實(shí)驗(yàn)，記錄的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)及現(xiàn)象應(yīng)保證正確性，在部分實(shí)驗(yàn)中還需要多次測(cè)量以確保實(shí)驗(yàn)結(jié)論的普遍性科學(xué)探究要素對(duì)科學(xué)探究能力的基本要求分析與論證探究的結(jié)論是在實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)（現(xiàn)象）的基礎(chǔ)上通過分析得出的具有普遍意義的規(guī)律,又因?yàn)閷?shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)是對(duì)實(shí)驗(yàn)事實(shí)的客觀記錄，不等于探究結(jié)果，因此想要得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論必須具有分析的過程科學(xué)探究要素對(duì)科學(xué)探究能力的基本要求評(píng)估與反思交流評(píng)估是學(xué)生對(duì)整個(gè)探究實(shí)驗(yàn)從更嚴(yán)密的角度反思的過程，它并不局限于探究性實(shí)驗(yàn),在基本操作類實(shí)驗(yàn)和測(cè)定性實(shí)驗(yàn)中同樣適用;評(píng)估也不固定在分析與論證之后進(jìn)行,它可以穿插在整個(gè)實(shí)驗(yàn)過程中,除了對(duì)探究行為、獲取信息的可靠性和科學(xué)性進(jìn)行評(píng)估,還要對(duì)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)器材選用、實(shí)驗(yàn)操作、實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象、數(shù)據(jù)處理以及得出結(jié)論，甚至在探究中出現(xiàn)的新問題的補(bǔ)充等各個(gè)方面進(jìn)行評(píng)估

特別提醒科學(xué)探究沒有固定模式，需要根據(jù)實(shí)際情況提出問題、獲取證據(jù)、進(jìn)行解釋和交流反思等，在探究過程中，要特別重視交流與合作，實(shí)事求是，尊重他人，充分發(fā)揮每個(gè)人的聰明才智.典例2

科學(xué)探究中，我們經(jīng)常要相互交流，下列做法不正確的是(

)

BA.積極主動(dòng)地發(fā)表自己的觀點(diǎn)B.要虛心聽取他人的意見，不要輕易發(fā)言，以免同學(xué)笑話C.要堅(jiān)持實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度D.當(dāng)科學(xué)探究的結(jié)果與原有的知識(shí)發(fā)生矛盾時(shí)，應(yīng)重新探究，大膽驗(yàn)證，積極找