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第4節 科學測量 長度的測量 教學設計

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第4節 科學測量 長度的測量 教學設計

資源簡介

《長度的測量》教學設計
教材章節 長度的測量 課時 1學時
設計理念 以“全面提高學生的科學物理素養”為教學理念,從四維目標(物理觀念,科學思維,科學探究,科學態度與責任)設計教學; 滲透高中物理核心素養和規律,培養學生觀察問題、分析問題的能力和水平; 體現以學生為主體,教師為主導的教學理念,“從做中學”構建知識框架; 采用多種教學方式和教學媒體,優化教學手段; 通過演示實驗幫助學生發現物理規律,得到物理知識與技能水平的提高,從而增強學生物理核心素養。
教材分析 本課時取自《浙教版科學教科書》第一章第四節 課程標準對該課時的要求: 能利用簡單儀器測量一些物體的長度、質量、體積、溫度等常見特征,并使用恰當的計量單位進行記錄。 用刻度尺測量物體的長短與厚薄等,了解科學的測量方法及測量工具的使用。 教材內容分析:長度的概念,長度的單位,長度的測量工具及正確使用方式,學生的估算能力,科學計數法以及單位換算。 地位:本課時取自初中科學七年級上冊第一章第四節《科學測量》中的一部分內容,作為科學測量中的第一課時內容十分重要,除了需要深化學生在小學階段對對于長度概念的認知外,我們還需要培養學生的估算和單位換算能力,為后續力學部分內容打好堅實的基礎。 前后知識的聯系:本節《長度的測量》選自浙教版初中科學七年級(上)第一章第四節,本節內容是學生已經在前面三節課初步體會到了大自然的神奇以及科學家的探究工作后,本節課是學生第一次在課堂上學習測量的有關知識。學生在本節課中會學習如何測量長度,本節知識中的長度的單位的學習,為接下來學習其他單位,如溫度的單位打下根底,而本節知識中刻度尺的學習,未接下來學習帶有刻度的工具,如溫度計、量筒的學習埋下伏筆。因此我認為本節課在教材中具有承.上啟下的作用,是初中科學教學中十分重要的一節。
學情分析 學生在本課時階段的知識基礎 (已有的知識基礎):刻度尺的初步使用,長度的初步認識。 (前概念):生活經驗豐富,實例眾多,例如:利用刻度尺測量某物體的長度,但并不規范;在日常生活中常用米(m)作單位,對于跑步距離常用千米(km)作單位,1千米跑。 學生的思維水平 根據皮亞杰的“認知發展理論”,初一的學生已經處于形式運算階段,這個階段的學生已經具備了一定的邏輯推理能力和思維模式。但是在建立速度概念框架時,有很多學生可能還是會生搬硬套初中的內容,使得高中關于速度的概念框架難以建立,因此教師還是要在適當位置、適當時間對學生的學習和思考加以引導。 分析學生的學習態度和學習興趣 初中學生的學習分為“直接學習”和“間接學習”,在物理教學中,我們要充分把握好學生這兩種學習狀態。當然,學生對于物理實驗方面的學習還是比較濃厚,比較有趣的,但可能對于物理概念和物理規律這一部分的學習就顯得學生比較懵懂甚至時不感興趣,因此教師要把握重難點,適當引導學生學習。 分析本班學生的學習特點 (以下為模擬班級學習興趣分析)大多數學生對科學這門學科還是有比較大的興趣,學生非常樂衷于解答出某一個問題的難點,但是可能會有少部分學生對于物理規律和物理概念這一部分內容不太感興趣,教師也應該多照顧這一部分的學生。
教學目標 物理觀念:長度的概念,長度的常用單位以及單位的換算,科學計數法,長度的測量工具介紹,長度測量工具的正確使用方式,估算。 科學思維: 構建物理模型:在《長度的測量》這一課時內容中,我們需要構建長度這一物理概念,并利用這一概念幫助學生學習單位換算及長度的基本測量; 科學推理:科學推導采用的方法和手段有很多,但都離不開歸納、演繹、類比這三種基本方法,歸納是從個別到一般,我們可以從生活入手,將關于速度定義分各類別總結和綜合起來最終得到一般解。當然我們也可以從一般入手,先得到長度的概念再將它推廣乃至細分到各個方案和細則當中。 評價和反思:在樹立學生的科學思維過程中,我們要及時反思和總結,幫助自己的教學能夠充分滲透到學生的科學思維中。 科學探究:能夠從長度這一概念的建立中得出科學規律總結的不易和困難;在小組實驗過程中體會到小組協作與合作的樂趣;在測量時仔細觀察,積極認真地投入到整個測量的過程中;運用所學的理論知識,在面對實際問題時,初步體會提出問題、作出猜測、收集證據、驗證假設并溝通交流,初步體驗科學探究的過程與方法。 情感態度價值觀:積極認真,在讀數時應事實求是;提出問題并解決問題的整個過程中,學會與老師同學合作交流;運用所學的理論知識解決生活中一些相關問題,體會到科學就在身邊,進而喜歡科學、親近科學。
教學重難點 教學重點:長度的單位及單位之間的換算關系;正確使用刻度尺。 教學難點:運用科學計數法計數;刻度尺的規范使用方法。
選擇教學方法 以講授法為主,結合師生問答、實驗演示的綜合性啟發式教學方法,讓學生進行 有意義的自我學習,自主構建知識框架。
教學過程
教學環節 教師行為 預設學生行為 設計意圖
激發 興趣,引入新課 【教師對《科學觀察》進行復習】 1.在長度的測量這一節開始可以先復習上一節課中的內容(即科學觀察) 【教師通過日常生活例子引入新課】 活動一: 教師通過日常生活中需要測量并且利用什么工具引出測量的概念。 (此時學生通常會利用感官對長度判斷,但是通過上一節科學觀察的學習,人的感官是存在視覺偏差是不準確的) 測量是一個將待測的量與公認的標準量進行比較的過程,所以,測量需要一個標準。 (學生在引入階段保持一定興趣,并且能夠通過小學知識進行初步解答) 【復習內容】復習科學觀察這一節中的數據記錄方法,有文字描述記錄法、表格記錄法和圖形記錄法(學生復習上一節課內容,鞏固基礎)。 【引入新課】學生能夠積極舉手踴躍回答,學生對于長度的國際制單位米已經了一定的了解,能夠得出長度測量的標準。 引入新課這一環節是必要并且十分重要的,因為對于初一的學生而言,他們在小學對于長度及其單位的學習已經過去了很久,可能很多都有些遺忘,并且小學階段對于長度利用刻度尺的測量對于具體的規范操作要求并沒有這么大,而初中階段對于使用刻度尺的規范要中重點強調并且增加了估計值。因此新課的導入不僅可以幫助學生重新認識速度概念,也可以幫助他們激發學習興趣,提高課堂學習的積極性與主動性,這一塊內容尤為重要。
引入 新課(長度的定義及單位換算) 【教師通過日常生活例子引入新課】 活動二:教師在介紹完測量的定義后可以通過對于一物體的描述來過渡到長度的定義這部分內容。 例如:這條魚很大,科學上對它如何描述呢? 活動二結論: 對于距離較長的長度我們使用米(m),對于距離較短的長度我們使用分米(dm)厘米(cm)毫米(mm), 對于微觀世界的長度我們一般采用微米和納米兩種單位。 活動二延伸1: 1.不同的單位應用于不同的場合,對于 同一場合要要使用不同單位時就需要進行單位換算。 (例如長跑1km換算成1000米) 2.教師說明m→dm→cm→mm 每一級都是十進位,km→m→mm→μm→nm每一級都是千進位。再給學習題進行相應的聯系(于附錄一) 活動二延伸2: 若對于位數很高的數值我們記錄是不是非常的麻煩,那對于這樣的數值我們可以利用科學計數法來進行解決 (學生在新課階段接觸到的知識點可能會存在一定的難度) 【情境設置】 一開始學生可能會對于這條魚的大小產生一定的興趣,這里教師就可以利用課堂吸引學生的眼球了,其次學生可以用剛剛學過的測量以及小學部分的內容進行一個初步的解答。 (例如質量達到127公斤,體長有2.7米,體積等量來定量描述。) 【活動二延伸1】 學生在小學階段已經學習了一部分,因此對于普通單位的換算能夠換算一部分了,但是對于長度的微觀單位可能還不是特別了解。因此學生學習后進行練習和訓練。遇到問題及時向老師反饋,老師給出相應的回答。 【活動二延伸2】 一開始會對科學計數法感到非常的陌生甚至恐懼,因為這一塊的內容本身就是新接觸到的內容。 在引入新課這一階段, 教師首先應該根據在一處內容中的情境得出速度的定義式。直接開門見山,在得到學生的回答后,利用講授法直接給予學生一定程度上的知識與內容。但由于學生小學學習過的內容與初中長度部分內容不徑相同。因此在這個環節教師必須重點設計這一部分的內容,當然包括長度的概念,以及對于長度單位的換算以及科學計數法的求解,這也是本課時的重難點之一。
三、拓展提高,激發思維(刻度尺的正確使用方法) 【教師通過習題激發學生思維,幫助學生采用另一種方式解決單位換算問題】 活動三: 教師給出一道練習題采用公式法進行單位換算,拓展和激發學生思維。 活動三結論: 對于單位的換算還可以采用前面數字乘以數字1進行單位換算的方式解決。 活動四(刻度尺的規范使用): 學生開展實驗,利用刻度尺測量身邊科學教科書的長度和寬度并讓學生匯報結果。 活動四結論; 學生得到數據并相同,實際是由于刻度尺并未規范使用并且沒有估讀值。 【教師講解刻度尺的規范使用以及估讀值的正確讀法】 活動五(誤差分析): 測量值和實際值相比存在誤差(學生分析數據后得知),探究誤差的產生原因及減小誤差的方法。 活動五結論: 誤差的來源有三種,估讀、儀器本身不準確、環境溫度變化等。誤差是不可避免的,并不是錯誤。 減小誤差同樣有三種方法選擇精密儀器,提高估讀能力,改變方法。 (學生帶入生活實際) 【活動三】 教師給出生活中的實例,課桌面的長度、自來水水管的內徑、高速公路的長度,讓學生根據長度的不同單位作答(體會到在生活中利用不同單位時要具體情況具體分析) 【活動四】 學生得到答案不盡相同,采用多次測量取平均值作為結果以此來減小誤差。 【活動五】 學生分析數據得知誤差并分析。
四、總結內容,鞏固基礎 活動六: 活動六: 不同情境下的特定測量方式。 ①一張紙的厚度,金屬絲的直徑 ②利用自行車輪求一段路程的長度 ③測量曲線長度 ④求硬幣的直徑 活動六結論: 對于特殊情境下的長度測量我們使用不同的方法。 (學生對已學內容進行總結) 在最后一塊總結環節中,可以讓學生再次回顧當前課堂所學知識,幫助鞏固現有的知識與技能,并在一定程度上創新提高,更有利于學生的學習。在教育學中存在鞏固性原則這一條,其告訴我們要不斷增強知識的重現,幫助學生完成知識邏輯的不斷構建,因此總結部分內容是十分有必要的。
五、評價反思 在整節課的學習內容完畢后,我驚奇地發現在教科書中的末尾有一塊實 驗探究: 這部分內容體現了現代科學技術的進步,是我們必須去涉獵的。
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