【知識與技能】
了解科學(xué)探究的一般過程和步驟．
【過程與方法】
練習(xí)熟練準(zhǔn)確地測量長度、時(shí)間和組裝簡單器材，提高操作技能．
【情感、態(tài)度與價(jià)值觀】
初步體驗(yàn)科學(xué)猜想與假設(shè)、簡化研究對象、控制變量等方法在科學(xué)探究中的作用和意義．
【重點(diǎn)】
通過實(shí)驗(yàn)和體驗(yàn)來學(xué)習(xí)科學(xué)探究，了解科學(xué)探究的一般過程和要素．通過探究擺的奧秘，初步體驗(yàn)科學(xué)猜想與假設(shè)、簡化研究對象、控制變量等科學(xué)方法．
【難點(diǎn)】
運(yùn)用簡化研究對象、控制變量等方法．
知識點(diǎn)一 探究擺的奧秘
【自主學(xué)習(xí)】
閱讀課本P17－20，完成以下問題：
1．科學(xué)的核心是__探究__，學(xué)習(xí)物理就要學(xué)會__科學(xué)探究__.
2．科學(xué)探究：就是要找出其中的__原因__和__規(guī)律__.
【合作探究】
最近，小慧家的擺鐘走快了，小慧就請鄰居張師傅幫忙修理．只見張師傅將擺錘下面的螺母擰了幾下，擺鐘走時(shí)就準(zhǔn)了．
1．好奇的小慧看到此場景想到了什么呢？并由此提出了什么問題？
答：小慧由此想到鐘擺來回?cái)[動一次所用的時(shí)間與哪些因素有關(guān)？
2．小慧根據(jù)自己提出的問題，和同班同學(xué)做出了哪些猜想與假設(shè)？
答：(1)擺動的快慢可能與擺錘的輕重有關(guān)．(2)擺動的快慢可能與懸線(擺長)的長短有關(guān)．(3)擺動的快慢可能與偏離的角度大小有關(guān)．
3．根據(jù)提出的猜想與假設(shè)進(jìn)行設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)與制定計(jì)劃．
答：我們可采用細(xì)線系上小球代替鐘擺的簡化方法(如圖所示)，分別改變小球的輕重(可選用形狀相同、質(zhì)量不同的銅球和鋁球)、擺長的長度及擺角的大小，并利用秒表記錄小球來回?cái)[動的時(shí)間，計(jì)算比較得出結(jié)論．
4．根據(jù)以上設(shè)計(jì)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)并收集證據(jù)．
答：針對猜想(1)、(2)，進(jìn)行以下實(shí)驗(yàn)，第一組：用同樣長的細(xì)線，分別掛上同樣大小的銅球和鋁球做實(shí)驗(yàn)(如圖甲所示)．
甲
第二組：對同一小球用不同長度的細(xì)線懸掛進(jìn)行實(shí)驗(yàn)(如圖乙所示)．
乙
第一組測得的實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下表所示：
由上表可知，銅球擺動一次平均所需的時(shí)間為1.0 s；鋁球擺動一次平均所需的時(shí)間也為1.0 s.
第二組測得的實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下表所示：
由上表可知：懸線長80 cm的擺球擺動一次平均所需的時(shí)間為2.0 s；懸線長160 cm的擺球擺動一次平均所需的時(shí)間為3.6 s.
5．根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行比較分析，并得出結(jié)論．
答：結(jié)論一：由第一組實(shí)驗(yàn)可得，擺長相等時(shí)，擺球的擺動快慢與擺球的輕重?zé)o關(guān)．
結(jié)論二：由第二組實(shí)驗(yàn)可得，擺球相同時(shí)，擺球擺動一次的時(shí)間與懸線的長短有關(guān)；懸線越長，擺球的擺動越慢．
結(jié)論歸納：擺錘來回?cái)[動一次所用的時(shí)間與擺錘的輕重?zé)o關(guān)，與擺長的長度有關(guān)．
6．請對此實(shí)驗(yàn)過程進(jìn)行評價(jià)．
答：測得的擺動時(shí)間比較準(zhǔn)確，可忽略空氣阻力的影響；重復(fù)多做幾次，總結(jié)出來的結(jié)論可能會更可靠些．
7．你認(rèn)為實(shí)驗(yàn)過程中的交流與合作重要嗎？
答：在探究的全過程中，都要注意交流與合作．通過交流不斷改進(jìn)自己的探究方案，使其合理、完善；合作中要求實(shí)事求是，尊重他人，每個(gè)人都要充分發(fā)揮自己的聰敏才智．最后，對自己經(jīng)歷的科學(xué)探究過程進(jìn)行總結(jié)．
【教師點(diǎn)撥】
1．__控制變量法__：物理學(xué)中對于多因素(多變量)的問題，常常采用控制因素(變量)的方法，__把多因素的問題變成多個(gè)單因素的問題__，通過改變其中的某一個(gè)因素，來探究這個(gè)因素對事物的影響，再分別探究其他因素，最后綜合分析，這種方法叫做控制變量法．它是科學(xué)探究中的重要思想方法，廣泛地運(yùn)用在各種科學(xué)探索和科學(xué)實(shí)驗(yàn)研究之中．
2．__模型法__：物理模型是人們?yōu)榱搜芯课锢韱栴}的方便和探討物理事物的本身而__對研究對象所作的一種簡化描述__，是以觀察和實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)，采用理想化的辦法所創(chuàng)造的，能再現(xiàn)事物本質(zhì)和內(nèi)在特性的一種簡化模型．建立模型法忽略了次要因素，突出了主要因素，突出要研究的問題．本節(jié)鐘擺經(jīng)過簡化就建立了單擺的模型.
知識點(diǎn)二 科學(xué)探究的過程
【自主學(xué)習(xí)】
閱讀課本P21，完成以下問題：
科學(xué)探究的七個(gè)要素：
__提出問題__→__猜想與假設(shè)__→__設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)與制定計(jì)劃__→__進(jìn)行實(shí)驗(yàn)與收集證據(jù)__→__分析論證__→__評估__→__交流與合作__.
(1)“設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、制定計(jì)劃”是科學(xué)__探究__的重要環(huán)節(jié)．
(2)測量：是物理實(shí)驗(yàn)的基本內(nèi)容，物理實(shí)驗(yàn)的結(jié)果都要進(jìn)行測量才能得到．
(3)走進(jìn)實(shí)驗(yàn)室的首要目的：讓同學(xué)們__認(rèn)識__各種儀器，初步了解儀器的__使用規(guī)則__.
【教師點(diǎn)撥】
1．科學(xué)探究的方法很多，常見的有：提出假設(shè)、建立理論，觀察法、模型法、實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證法、控制變量法、類比法、比較法…….
2．知識拓展
每位學(xué)生應(yīng)遵守實(shí)驗(yàn)室守則
(1)中小學(xué)實(shí)驗(yàn)教室是開展實(shí)驗(yàn)教學(xué)、實(shí)驗(yàn)研究及課外科技實(shí)驗(yàn)活動的專職場所，不得用于與實(shí)驗(yàn)教學(xué)無關(guān)的活動，不得堆放公、私雜物．
(2)中小學(xué)實(shí)驗(yàn)教室要配備足夠有效的滅火器材，并制定和落實(shí)安全防范措施．
(3)中小學(xué)生必須熟悉實(shí)驗(yàn)教室的安全規(guī)則，并要嚴(yán)格遵守實(shí)驗(yàn)教室的紀(jì)律．
(4)中小學(xué)實(shí)驗(yàn)教室要經(jīng)常保持清潔整齊，及時(shí)通風(fēng)換氣，排除有害氣體以及實(shí)驗(yàn)時(shí)產(chǎn)生的廢液．
(5)未經(jīng)任課教師或?qū)嶒?yàn)教師允許，任何人不得動用儀器、藥品及其他實(shí)驗(yàn)材料，不得擅自拆卸儀器、設(shè)備，實(shí)驗(yàn)教室的公共財(cái)產(chǎn)不得帶出室外．
(6)實(shí)驗(yàn)前，學(xué)生應(yīng)按教師的要求，檢查儀器、藥品及有關(guān)實(shí)驗(yàn)材料是否齊全和完好，如有缺損，及時(shí)報(bào)告．未經(jīng)任課教師或?qū)嶒?yàn)教師批準(zhǔn)，不得進(jìn)行實(shí)驗(yàn)．
(7)實(shí)驗(yàn)時(shí)，學(xué)生要注意人身安全，要愛護(hù)儀器設(shè)備，要節(jié)約藥品、水、電等實(shí)驗(yàn)材料．
(8)實(shí)驗(yàn)完畢，學(xué)生應(yīng)按要求整理好儀器、藥品以及其他實(shí)驗(yàn)材料、儀器，設(shè)備若有損壞或丟失，要及時(shí)報(bào)告任課教師，并如實(shí)填寫儀器報(bào)損單．任課教師與實(shí)驗(yàn)教師協(xié)商后，可根據(jù)有關(guān)制度準(zhǔn)予報(bào)損或責(zé)成賠償．
(9)經(jīng)任教教師允許后，學(xué)生方可離開實(shí)驗(yàn)教室．
(10)任課教師、實(shí)驗(yàn)教師和學(xué)生課代表應(yīng)按要求填寫《實(shí)驗(yàn)登記表》．
1．探究擺的奧秘
(1)控制變量．
(2)懸線長度相等時(shí)，擺球的擺動快慢與擺球的輕重(材料)無關(guān)；擺球擺動一次的時(shí)間跟懸線的長度有關(guān)；懸線越長，擺球的擺動越慢．
2．科學(xué)探究的過程
科學(xué)探究的7個(gè)要素．
完成本課對應(yīng)訓(xùn)練．
擺動次數(shù)時(shí)間t/s
小球種類
10
20
銅球
10
20
鋁球
10
20
擺動次數(shù)時(shí)間t/s
線長 l/cm
10
20
80
20
40
160
36
72

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