2024年秋新滬粵版八年級上冊物理教學課件 第1章 走進物理世界 1.4嘗試科學探究

第一章

走進物理世界第4節(jié)

嘗試科學探究八上物理

HY1.了解科學探究的一般過程.2.經(jīng)過探究擺的奧秘的過程,初步體驗科學猜想與假設、簡化研究對象、控制變量法在科學探究中的作用和意義.小慧家的擺鐘走快了，請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，擺鐘走時就準了.對此現(xiàn)象小慧提出了疑問，并進行了科學的探究.鐘擺擺動的快慢跟什么因素有關？小慧和同班同學在交流討論中，對影響鐘擺擺動快慢的因素提出了以下猜想.猜想一：鐘擺擺動的快慢可能跟擺錘的輕重有關.猜想二：鐘擺下面的螺母位置估計會影響擺的長短，擺動的快慢可能跟擺的長短有關.猜想三：擺動的快慢可能跟擺偏離的角度大小有關.為了驗證猜想內(nèi)容的正確性，他們采用細線系上小球（單擺）代替鐘擺的簡化方法，以細線下懸掛的小球為研究對象，分別改變小球的質量、擺線的長短及擺角的大小，并利用秒表記錄小球來回擺動的時間，得出幾組數(shù)據(jù)，比較得出結論.設計的幾組實驗如下.第一組:用長度相同的兩根細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，做此實驗.第二組：對同一個小球，用長度不同的細線懸掛進行實驗,重復實驗.

擺動次數(shù)1020擺動時間銅球鋁球第二組實驗數(shù)據(jù)（使用不同長度的細線、同一小球）擺動次數(shù)1020擺動時間由以上實驗數(shù)據(jù)我們發(fā)現(xiàn)，當細線長度相同時，銅球和鋁球擺動相同次數(shù)所用時間相同；當細線長度不同時同一小球擺動相同次數(shù)所用時間不同.鐘擺擺動的快慢與擺錘的輕重無關，與擺的長短有關，擺的長度越長，鐘擺擺動就越慢.①本實驗中有的小組直接測量小球往返一次的時間,結果誤差比較大.為了減小測量誤差，可以改為測量小球擺動多次（如10次、20次）所需的時間,然后除以次數(shù)，就可得到誤差較小的結果；②多做幾組實驗，總結出的結論更可靠；③此實驗是否允許忽略空氣阻力的影響，且小球擺動的快慢是否跟它所處的地點有關有待探究.實驗拓展由于擺的周期很短，除了利用累積法進行測量，我們還可以利用手機視頻攝錄的方式，在擺的最低點設置一基準參考點

（標記點）

,拍下擺來回擺動10次的視頻，利用慢放方式準確記錄擺往返擺動10次的時間段，計算出總時間，進而算出擺的周期.這樣測量更準確.典例1

如圖所示，在細繩一端系一個螺母做成擺.同學們用電子表測出了這個擺的周期（往返擺動一次的時間）后，想探究擺的周期與什么因素有關.在實驗前，同學們提出了兩種猜想.猜想一：擺的周期可能與擺長有關；猜想二：擺的周期可能與螺母的質量有關.在實驗中同學們得到如下表所示的實驗數(shù)據(jù)：實驗次數(shù)123450805080101020201.41.81.41.8在實驗中同學們得到如下表所示的實驗數(shù)據(jù)：實驗次數(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）通過實驗分析，同學們得出的實驗結論是______________________________________.

擺的周期與螺母的質量無關，與擺長有關猜想一：擺的周期可能與擺長有關；猜想二：擺的周期可能與螺母的質量有關.科學探究的過程包括以下環(huán)節(jié):科學探究要素對科學探究能力的基本要求提出問題提出問題是進行科學探究的第一步猜想與假設科學的猜想與假設在科學探究中占有重要地位.在科學探究中，猜想不是胡猜亂想，它是以自己的經(jīng)驗和知識為基礎作出的一種對問題的試探性解釋,且猜想應該是可檢驗的，這樣的猜想才有價值科學探究要素對科學探究能力的基本要求設計實驗與制訂方案設計實驗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、實驗需要的器材等獲取與處理信息實驗數(shù)據(jù)是科學分析的依據(jù)，因此進行實驗時，應嚴格按照實驗要求進行探究實驗，記錄的實驗數(shù)據(jù)及現(xiàn)象應保證正確性，在部分實驗中還需要多次測量以確保實驗結論的普遍性科學探究要素對科學探究能力的基本要求分析與論證探究的結論是在實驗數(shù)據(jù)（現(xiàn)象）的基礎上通過分析得出的具有普遍意義的規(guī)律,又因為實驗數(shù)據(jù)是對實驗事實的客觀記錄，不等于探究結果，因此想要得出實驗結論必須具有分析的過程科學探究要素對科學探究能力的基本要求評估與反思交流評估是學生對整個探究實驗從更嚴密的角度反思的過程，它并不局限于探究性實驗,在基本操作類實驗和測定性實驗中同樣適用;評估也不固定在分析與論證之后進行,它可以穿插在整個實驗過程中,除了對探究行為、獲取信息的可靠性和科學性進行評估,還要對實驗設計、實驗器材選用、實驗操作、實驗現(xiàn)象、數(shù)據(jù)處理以及得出結論，甚至在探究中出現(xiàn)的新問題的補充等各個方面進行評估

特別提醒科學探究沒有固定模式，需要根據(jù)實際情況提出問題、獲取證據(jù)、進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，實事求是，尊重他人，充分發(fā)揮每個人的聰明才智.典例2

科學探究中，我們經(jīng)常要相互交流，下列做法不正確的是(

)

BA.積極主動地發(fā)表自己的觀點B.要虛心聽取他人的意見，不要輕易發(fā)言，以免同學笑話C.要堅持實事求是的科學態(tài)度D.當科學探究的結果與原有的知識發(fā)生矛盾時，應重新探究，大膽驗證，積極找