内容正文:
第2节 科学测量(第1课时)(教学设计)
年级
七年级
授课时间
课题
1.2 科学测量(第1课时)
教材
分析
该章节主题为“科学入门”,通过四个小节的内容,引导学生初步了解科学的本质、科学实验室的安全操作规范、科学观察的方法以及科学测量的基本技能。这样的结构设计,既符合学生的认知规律,又能够循序渐进地培养学生的科学素养。
科学测量是科学研究中的重要环节。本节内容介绍了测量的定义、长度的测量、体积的测量以及温度的测量等基础知识。通过学习,学生能够掌握常用的测量工具和方法,理解误差和错误的概念,并学会如何减小误差、提高测量的准确性。
综上所述,本章节旨在培养学生的科学素养、实践能力和探究精神。通过学习该章节的内容,学生能够初步了解科学的本质和方法,掌握科学观察和测量的基本技能,为后续的科学学习打下坚实的基础。
学情
分析
本节内容选自浙教版七上第一章第二节。学生在学习这一课时之前,七年级学生已在小学阶段接触过基本的测量知识,如使用刻度尺测量长度、量筒测量液体体积等,但对测量工具的使用方法(如“零刻度校正”“估读值”)仍不够规范,单位换算(如毫米→厘米→米)易出错。部分学生对温度计、天平的工作原理缺乏理解,容易混淆“质量”与“重量”的概念。此外,误差分析、有效数字记录等科学实验的基本要求尚未形成系统认知。
在思维能力方面,七年级学生正处于从形象思维向逻辑思维过渡的阶段,能理解直观的测量操作(如直接读数),但对抽象概念(如“误差来源”“温度计的热胀冷缩原理”)需要借助实验演示或动画模拟辅助理解。在数据分析时,部分学生难以从测量结果中发现问题(如异常数据),需教师引导其对比、归纳,逐步培养科学推理能力。
在学习态度方面,学生对动手实验兴趣浓厚,喜欢操作测量工具,但部分学生容易因操作不规范导致数据偏差,进而产生挫败感。部分学生存在“测量就是简单读数”的误区,对实验数据的严谨性(如多次测量取平均值)认识不足,需通过实验任务强化科学态度。
教学
目标
科学观念:1.能根据测量的过程和方法理解科学测量的意义;
2. 通过感受实物的长度,知道长度的单位,并会单位换算和简单的估测。
科学思维:通过对测量概念的理解,初步建构标准意识。
探究实践:1. 通过实物能正确使用刻度尺进行测量,并能进行误差分析;
2. 能根据测量对象设计一些特殊的长度测量方法。
态度责任:通过刻度尺的使用,逐步形成严谨的科学态度。
教学
重难点
重点:刻度尺的正确使用
难点:(特殊)长度的各种测量方法;长度测量时的估读与误差分析。
教学
准备
课件、课本、道具、刻度尺等
课时
安排
4课时
教学过程
教师活动
学生活动
新
课
导
入
兴趣导入:人体尺破案挑战
师:讲台藏有宝物,距离右侧桌腿3柞处,藏有下节课实验课的优先体验券!谁能用“身体尺”找到它?
(选取两位手掌大小不一样的同学上台,制造测量误差,引出课题。)
思考:我们的手天生就是“尺子”,为什么无法精准完成任务?
答:身体尺因人而异,需要统一标准!
学生上讲台通过寻找“宝物”的活动,引出测量需要统一标准——长度单位!
新
知
讲
授
一、测量
1、什么是测量?
测量:一个把待测的量与公认的标准量进行比较的过程。(长度的标准——长度单位)
二、长度单位
1、“米”的由来
1983年,国际计量大会做出规定:光在真空中1/2997924582s内所经过的路程的长度定义为1m。
2、常用的长度单位
长度单位还有千米(km),分米(dm),厘米(cm),毫米(mm),微米(μm),纳米(nm)等。
(相邻两个长度单位之间的进率)
思考与讨论
1 ①测量下图中物体,应该选用什么长度单位?
玻璃的厚度 课桌面的长度 高速公路的长度
②光年是长度单位还是时间单位?
光年是指光在一年时间里走过的距离,大约是 9.46×1012 千米。
3、长度单位换算
256.4cm = ( ) m
单位换算方法步骤
进行单位换算时,数字保持不变乘以(或除以)目标单位与原单位之间的进率,将原单位改为目标单位即可。
三、长度的测量
1、测量工具
1 ①生活中常见的刻度尺:
②精密的长度测量工具:
2、刻度尺的使用
①会认:认清刻度尺的单位、零刻度线的位置、量程、最小刻度值(分度值)。
②会选:测量时应先根据实际情况确定需要达到的程度,再选择满足测量要求的刻度尺。
例如:现有卷尺(最小刻度值1cm)和卡尺(最小刻度值0.1mm),根据需要选择测量下述物体所用的工具:
1、测量跳远长度需用___卷尺___。
2、测量铜丝的直径需用___卡尺___。
③会放:
· 刻度尺要放正,不能歪斜
· 有刻度(0刻度线)的一边要紧贴被测物体一端
· 有刻度的一边要紧靠并平行(薄)被测物体
· 注意:有厚度的刻度尺则应与被测物体垂直放置
④会读:
a、读数时,视线要与刻度尺的尺面垂直,正对刻度线。
b、物体的长度不一定是毫米的整数,用分度值为毫米的刻度尺测量物体的长度时,往往要在分度值往下估读一位。
⑤会记:记录的测量结果应由准确值、估读值和单位组成。注意:估读值有且只能有一位。没有单位的记录是没有意义的。
(结合课件题目进行讲解)
举一反三
①被测物体的末端落在刻度尺的两条刻度线之间。此时直接估读出分度值的下一位即可。
②被测物体的末端恰好落在刻度尺的某条短刻度线上。此时直接估读出分度值的下一位为0,记录结果中有一个零。
③被测物体的末端恰好落在刻度尺的某条长刻度线上。记录结果中有两个零。
分组活动:你有什么好办法可以得到以下数据
小组讨论出最优方案,由学生代表进行分享。
四、测量长度的特殊方法
1、累积法:测纸的厚度,细金属丝直径等
2、化曲为直法:测地图上的公路、铁路、河流长等。
方法:使一根不可伸长的细棉线与待测的曲线重合,在棉线上标出起点和终点,然后把棉线拉直,测出软线上起点和终点间的距离即可。
3、组合法:测硬币的直径。圆锥的高等。
4、滚轮法:测跑道的长度、实际路线的长度等。
①用尺测出自行车车轮的周长L
② 推着自行车从学校到家里,数出车轮转过的圈数n
③算出学校到家的距离:S=nL
5、一些特殊场合的测量方法
五、测量误差
1、测量的数值和真实值之间的差异叫误差。误差可能是由测量工具引起的,也可能是由人为因素引起的。误差是不可避免的,但要尽量减小误差。
测量中的错误是不允许的,错误的数据必须舍弃。
2、减小误差的方法:多次测量求平均值、选用较精密的测量工具、改进测量方法等。
注意点:在采用多次测量求平均值时,要注意以下两点:
①先要将测量数据中的错误数据舍弃;
②求得的结果保留的有效数字的位数应与测量值保持一致,并不是保留的位数越多越精确。
采用提问的方式,让学生根据之前的预习效果回答什么是测量,教师通过学生的回答将测量的概念结合生活实际,比如跳远成绩进行解释。
回顾长度的单位和相邻两个长度单位之间的进率,并掌握三个新的长度单位。
思考与讨论
①测量下图中物体,应该选用什么长度单位?
②光年是长度单位还是时间单位?
学习掌握长度换算的方法。
回顾生活中常用的测量长度的工具。并了解精密的长度测量工具。
掌握刻度尺的使用方法,根据测量对象选择合适的测量工具。
掌握测量方法后,并利用工具按照正确的方法测量教科书的长和宽。
根据老师出示的三张图片,进行正确的读数。并了解当被测物体的末端分别落在刻度尺的不同部位时,该如何记录正确的数值。
分组活动,学生认领任务后,小组讨论出最优方案,由学生代表进行分享。
总结测量长度的特殊方法:累积法、化曲为直法、组合法和滚轮法,知道什么样的场合采用何种方法进行测量。
知道一些特殊场合的测量方法,如声呐、雷达和激光等,也可以帮助我们测量长度。
区分误差和错误之间的关系,误差是不可避免的,错误是不允许的。
课
堂
小
结
1. 测量:一个把待测的量与公认的标准量进行比较的过程。
2. 长度单位
米(m),千米(km),分米(dm),厘米(cm),毫米(mm),微米(μm),纳米(nm)等。
3. 刻度尺的使用方法
会看、会选、会用、会读、会记。
4. 测量长度的特殊方法
(1) 累积法:测纸的厚度,细金属丝直径等。
(2) 化曲为直法:测地图上的公路、铁路、河流长等。
(3) 组合法:测硬币的直径。圆锥的高等。
(4) 滚轮法:测跑道的长度、实际路线的长度等
5. 减小误差的方法:多次测量求平均值、选用较精密的测量工具、改进测量方法等。
板
书
设
计
作
业
设
计
(请老师按实际教学需求撰写。)
教
学
反
思
本节课通过"人体尺破案"情境导入和分组测量活动,课堂氛围活跃,学生参与度高。在刻度尺使用环节,85%的学生能规范完成“认、选、放、读、记”操作,特别是通过小组合作测量书本厚度时,展现了良好的团队协作能力和科学探究素养。
但在"特殊长度测量方法"讨论中,部分学生对"化曲为直法"的应用存在困难,主要原因是教师仅通过理论讲解,缺乏实物演示(如未展示用棉线测量地图河流长度的具体操作)。之后可尝试增设实物测量台,让学生现场体验棉线测量过程,同时结合分层任务单(基础组测量直线距离,提高组挑战曲线测量),帮助不同层次学生理解掌握。
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