内容正文:
第2节 测量:实验探究的重要环节(2课时)
一、课标要求
1.会根据生活经验估测长度和时间。
2.会选用适当的工具测量长度和时间。
这些都属于技能性的目标,属于独立操作的水平。
二、素养目标
【物理观念】知道物理单位的意义,能从物理学视角认识测量是实验探究的重要环节,具有使用科学证据的意识,初步形成任何测量均存在误差的观念。
【科学思维】通过通过测量实际物体的长度,建立和理解“误差”的概念,培养学生基于事实证据,对测量获得信息进行分析、判断得出结论的能力。
【科学探究】通过一些实例测量长度,训练使用测量工具的规范操作;通过测量活动,从中体会、练习灵活运用知识的方法和技巧,培养学生灵活运用知识的能力和创造性思维。
【科学态度与责任】通过学习长度和时间测量以及误差概念,还有影响降落伞下降时间因素的探究,体会物理于生活的密切联系,培养学生尊重科学实验事实,尊重自然规律,逐步具备严谨的科学态度和合作精神。
三、重点难点
重点是利用刻度尺测量物体的长度。
难点是对误差的理解及特殊的长度测量方法。
四、知识点
长度单位及换算、测量长度、误差、长度测量方法、跨学科实践。
五、知识点与作业题目对应表
知识点
目标要求
习题
类型
题目
数量
难易程度
(易、适中、难)
长度单位
会根据生活经验估测长度
选择题
填空题
2
易、适中
长度单位换算
熟悉长度的国际单位制以及其他单位的换算
选择题
填空题
2
易、适中
测量长度
会选用适当的工具测量长度
选择题
实验题
3
易、适中
误差
了解误差,练习多次测量求平均值减少误差
选择题
2
易、适中
长度特殊测量方法
通过测量活动,从中体会、练习灵活运用知识的方法和技巧,培养学生灵活运用知识的能力和创造性思维。
实验题
7
难
时间单位
会根据生活经验估测时间
选择题
2
易、适中
测量时间
会选用适当的工具测量时间
选择题 填空题
2
易、适中
跨学科实践
体育课利用长度、时间测量的知识测量跳远成绩和百米跑成绩
实践活动
2
适中
第一课时
巩固性作业
1.小明裤子吊牌上标注的型号是“(L号)175/80”。国家标准规定,裤子型号斜线前后的数字分别表示人体身高和人的腰围,则该裤子表示的尺码适合身高为175 (填单位),腰围是 cm的人穿。
2.自华为Mate XT 非凡大师手机问世以来,在国内外火爆到一机难求,它搭载的麒麟10000处理器,突破西方技术封锁,是一款国人自主研发的芯片,这款芯片采用6纳米工艺,
约 m。
3.如图1所示,用刻度尺测量某一物体的长度,正确的读数方法是 (选填“A”或“B”),所测物体的长度为 cm。
图1 图2
4.下列关于误差说法中正确的是( )
A.测量时为了减小误差可以多估读几位
B.由于眼睛不可能估计的非常准,所以没有必要估读
C.测量的数值和真实值可能完全相同,所以误差是可以避免的
D.测量时通过多次测量求平均值的方法可以减小误差
拓展性作业
5.红灯笼是我国传统节日用品,象征着阖家团圆。根据图片信息,对图2中红灯笼笼身的高度估测合理的是( )
A.10cm
B.40cm
C.10dm
D.40dm
6.下列关于长度的单位换算过程完全正确的是( )
A.3.50cm=3.50×1cm=3.50×=3.50×10﹣2m
B.3.50cm=3.50×1cm=3.50×cm=3.50×10﹣2m
C.26.2m=26.2×1m=26.2×100cm=2.62×103cm
D.26.2m=26.2m×1m=26.2m×100cm=2.62×103cm
7.如图3用两把刻度尺A和B测同一物体的长度,其中A刻度尺分度值是 ,用此刻度尺测出物体的长度为 cm.用B此刻度尺测出物体的长度为 cm.用 (选填“A”或“B”)刻度尺测出的结果更精确。
图3 图4
8.如图是第十九届杭州亚运会面额10元的银质圆形纪念币,小明用一把分度值是1mm的刻度尺测出它的直径,记录正确的是( )
A.39.9
B.3.99dm
C.3.99cm
D.3.996cm
9.小明用塑料卷尺测一张桌子的长度,他不怕麻烦测了五次,这是为了 。五次测量记录分别是:75.1cm、75.2cm、75.1cm、77.2cm、75.3cm,但以上测量记录有一次记错了,是第 次。剔除错误数据后,这一物体的长度应记作 。
探究性作业
10.张老师想网购一双鞋,她根据网页上的方法测量自己脚长,如图5所示,但是她的刻度尺量程大小为0~15cm,用分度值为0.1cm的刻度尺测量照片中脚的长度是 cm,根据测量结果,此脚的实际长度约是 cm。(结果保留两位小数)
图5
跨学科实践作业
11.在体育课配合体育教师,测量同学们跳远成绩。
第二课时
巩固性作业
1.中医诊病通过“望、闻、问、切”四个途径,其中“切”就是用手指把脉,根据脉象诊断疾病,这是中国古代传统医学家独创的诊法。如图6所示,每次把脉的时间,古人强调不应少于脉跳五十次,据此可知中医把脉一次至少约多长时间( )
图6
A.50min
B.10min
C.1min
D.1s
2.小明参加了学校组织的八年级体育测试。关于小明的成绩,以下记录符合实际的是( )
A.实心球的成绩为40m
B.立定跳远的成绩为10m
C.在1s时间内跳绳100次
D.1000m跑步用时为4min
3.如图7所示是某种机械秒表的实物图,图中记录的时间为( )
图7
A.337.5s
B.336.5s
C.335.5s
D.334.5s
4.如图8所示,是用秒表记录的某同学跑400m的成绩,该同学的成绩是 min s。
图8 图9
拓展性作业
5.如图9所示的是从高空俯拍到的一条弯弯的道路的照片,我们可以使用多种方法巧妙粗略地测出照片中道路的长度。其中一种方法如下(测量先后顺序已被打乱),正确的测量顺序是( )
①取一圆规,将它的两个支脚张开0.3cm;
②计算图上道路的长度,为n×0.3cm;
③数出道路被分成的段数n;
④用圆规在图上将所要测量的道路分段,每段长度为0.3cm。
A.①②③④
B.④③②①
C.③④①②
D.①④③②
6.某同学用以下步骤和方法来测算物理课本内页中每张纸的厚度。
(1)将从封面开始的10页纸叠紧;
(2)用刻度尺量出这叠纸的厚度为L;
(3)算出每张纸的厚度d=。
该同学以上做法中的三个错误是:
(1)
(2)
(3) 。
7.如图10小亮在“长度的测量”实验中:测圆的直径如图甲所示,读数是 cm;他把一条厚薄均匀的纸带紧密地环绕在圆柱形铅笔上直至恰好能套进一个圆环内,如图乙所示,纸带环绕了n圈,则原来一层纸带的厚度为 (用D1、D2、n表示)。
图10
8.如图11所示,小段在家中找到一圈细钢丝,他想测出钢丝的直径。下面是他设计的实验方案,请你帮他填写完整。
图11
实验器材:细钢丝、铅笔、 。
实验步骤:
(1)如图所示,将钢丝紧密排绕在铅笔上,如图所示,钢丝绕圈的总长度为 cm;
(2)通过计算得,钢丝的直径约为 mm;
(3)如果在绕圈时没有注意,使得绕出的线圈有重叠,会使测量结果 (选填“偏大”、“偏小”或“不变”);
(4)如果在绕线圈时没能做到线圈与线圈紧密靠拢,会使测量结果 (选填“偏大”、“偏小”或“不变”)。
探究性作业(二选一)
9.现有一把刻度尺、一根细线和足量的水,如何测出一个带有盖的薄壁饮料瓶(如图12所示)的容积?
图12
10.如图13所示,给你同样三块长方形的实心砖,要求只用一把刻度尺测出砖的内部斜对角线。(不允许破坏实心砖,不能计算)
图13
跨学科实践作业
11.在体育课配合体育教师,测量同学们100m跑的成绩。
六、作业设计意图
第一课时作业是在学生学习了长度和时间测量的基础上设计的。1至2小题在作业设计时结合物理观念素养目标要求熟悉长度的单位及换算,学生能够熟悉长度的国际单位制长度的主单位及辅助单位和它们之间的换算,帮助学生理解单位的意义,选题时,注意了选择生活中的长度单位的实际应用—裤子的尺码,让学生增加了生活经验,让学生对物理和生活知识的紧密联系,培养学生的科学态度与责任素养目标;3小题刻度尺的使用及读数,通过这道填空题,训练学生使用测量工具的规范操作和正确读数,培养学生的科学探究素养;4小题是通过对误差和错误的区别,让学生加深对误差概念的认识,培养学生形成误差概念;5至9题是学生拓展训练环节,此环节是在完成巩固性作业的基础上设计的,目的是让学生掌握了长度单位及测量基本技能的基础上,灵活的运用知识解决问题来提高了学生分析问题、解决问题的能力,从而培养学生的科学思维、科学探究素养,通过这些习题的训练,提高学生同时也培养严肃认真、实事求是的科学态度。5题是通过已用的人的身高来估测红灯笼的高,培养学生熟悉的长度来估测未知长度,培养了学生科学思维素养,此题也蕴含了我国民俗文化知识在里面,培养学生民族意识;6题对单位换算训练更为细致,使学生对长度单位换算更加明白,也为今后其他物理单位换算奠定了基础,培养了学生的科学思维素养;7题根据实际刻度尺的使用训练学生正确使用刻度尺和准确读数,通过两个不同分度值的刻度尺使用,使学生清楚了分度值对测量结果的精确值的影响,培养了学生的科学探究素养;8题给出分度值的基础上较为抽象的基础上,判断刻度尺的读数;9题通过记录长度数值判断错误,并通过求平均值来减小误差;10题是设计了两个分度值不同的尺子测量物体的长度,增加了难度,属于训练和提高学生的长度的测量的中的读数和分析能力,这也培养了学生的科学思维素养。
第二课时是在学生学习了特殊方法测量长度和时间测量的基础上设计的。1、2两道题在设计时,结合了课标要求会用生活经验估测时间,2题为时间和长度估测综合题型,较1题难些,这两道题都培养了学生的科学思维素养;3、4题结合课标要求选择合适的工具测量时间,3题和4题秒表的规格不同,有所区别,通过训练使学生熟练不同规格秒表的读数,培养了学生的科学探究素养;5、6、7、8题重点训练特殊方法测量长度,难度有所提高,5题训练化曲为直法来测量曲线的长度;6题累积法测量一张纸的厚度;7题难度大些,考查了尺板结合的方法和累积法测量长度;8题运用了排绕法测量铜丝的直径;9、10题通过测量活动,从中体会、练习灵活运用知识的方法和技巧,培养学生灵活运用知识的能力和创造性思维的科学思维和科学探究素养。由于难度较大,所以可以选择去做,也可以都完成。
七、评价标准
新课程标准指出:要构建新的评价体系才能全面反映学生认知水平,促进评价主体地多元化,将教师评价、自我评价、学生之间的相互评价相结合,加强学生自我评价和学生之间的相互评价。所以本次作业我主要采取自评、生生互评、师评三种形式组合的方式。
1.自评与参考答案
第一课时
题号
答案
做错原因
教师评价
1
cm;80
2
6×10﹣9;
3
B;1.30
4
D
5
B
6
C
7
0.1cm;3.28;3.3;A
8
C
9
减小误差;四;75.2cm
10
4.50;22.50
第二课时
题号
答案
做错原因
教师评价
1
C
2
D
3
A
4
1;10
5
D
6
①认为封面与内页厚度相同;②选用页数太少,不便测量;③将纸的页数当成张数。
7
(1)1.54;(2)(D1﹣D2)。
8
刻度尺;(1)5.00;(2)1.3;(3)偏小;(4)偏大。
9
(1)步骤:①用细线绕瓶子下半部分一周,测出绕瓶子一周的细线的长度,即为瓶子底的周长L,则瓶子的底面积S=L2/4π。
②在瓶内放适量的水,塞紧塞子,用刻度测出水柱长度h1;
③将瓶子倒置,用刻度尺测出瓶底空气柱的长度h2;
(2)则瓶子的容积为V=L2(h1+h2)/4π。
10
把三块长方形的实心砖按照图中方式摆放,用刻度尺测量出AB之间的距离即为砖的内部斜对角线的长度。如图:
设计的两课时的22道练习题,主要从三个层次来完成素养目标,一是通过基础知识的巩固与训练达到认识的目标;二是通过拓展性训练让学生完成理解目标,是不同参次的学生都有所收获,为学习能力强的学生提供上升的空间。最后一个层次是探究性习题,这个层次的设计目的在于培养学生的创新能力和创新意识,学生在经过合作交流后可以完成。针对作业设计,我设计了自我评价表格,让学生对自己作业完成情况做简要分析,让学生能够在自我检测中提高分析问题与解决问题的能力,同时也利于教师掌握不同层次学生知识掌握情况,发现培养优秀学生,为他们今后的发展奠定基础。
2.学生互评
课时一的第10题和课时二的第9-10题主要是依靠学生讨论交流得出结果,并在小组内展出。通过学生之间相互评价,增强学生的语言表达能力、逻辑推理能力。能够在点评他人作业中积累经验,发现自己的不足,提高自己解决问题的能力。
3.师评
通过学生作业的批改和学生的自我评价获得信息,了解学生对本节课知识的掌握程度和存在的问题,帮助教师进行总结与反思,调整和改进教学内容与方法。
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