《学生实验：测量质量》教学设计

2/13二、学生实验：测量质量北京市第十二中学梁春贺一、指导思想与理论依据本节课紧扣课标理念，把物理课程定位为以提高全体学生科学素养为目标的自然科学基础课程。注重对学生学习兴趣、创新意识以及科学态度、科学精神等方面的培养。注重让学生经历实验过程，学习科学知识和科学的实验方法，提高分析问题及解决问题的能力。关注学生的认知特点，加强课程内容与学生生活的联系，加强理论与实践的有机结合。二、教学背景分析1.教学内容分析天平是初中物理中重要的测量工具，质量和密度的测量都离不开天平，它对物理教学起到承上启下的作用，但同时也是学生目前接触到的最复杂的测量工具，使用方法比较繁琐，注意事项多。教材把这部分知识定为基本技能中最高层次的内容，要求通过本节课，使学生通过自己动手测量固体和液体的质量，亲身体验，掌握天平的调节与测量方法，熟练掌握天平的使用：会调节天平，会使用游码，会用天平测固体和液体的质量。通过亲身体验和感悟，使学生获得感性认识，并体会到实验前要明确实验目的、选择适当的实验器材和制订实验步骤。培养学生认真操作，自觉遵守操作规范的好习惯。2.学生情况分析在本章第一节课中，学生已经学习过了天平的使用，本节课是天平使用的复习提升，为了避免知识的简单重复，使学生产生厌烦的心理，教学中应变换知识出现的形式，不要让学生失去兴趣，在操作中使知识技能得到提升。通过几个实验的分析和动手实验，让学生感受物理实验的乐趣，体会实验设计的基本流程。3.教学方式讲授、实验。4.教学手段多媒体展示、分组实验教具。三、教学目标1.知识与技能会正确调节天平，会使用游码，会用天平测固体和液体的质量。2.过程与方法(1)通过学生自己动手，使学生掌握天平的调节与测量方法。(2)通过亲身体验和感悟，使学生获得感性认识，并体会到实验前要明确实验目的、选择适当的实验器材和制订实验步骤，初步培养根据问题改进实验的意识。3.情感、态度与价值观(1)培养学生认真操作，自觉遵守操作规范的好习惯。(2)增强小组合作意识，体验合作交流的乐趣。四、教学重点和难点1.教学重点用天平测量物体的质量。2.教学难点测量液体的质量。五、教学流程示意图用天平测物体的质量用天平测物体的质量引入：通过课件查找操作错误课件学生找问题引入：通过课件查找操作错误课件学生找问题用天平测量固体质量用天平测量固体质量学生交流展示学生小组讨论提问：器材和方法学生交流展示学生小组讨论提问：器材和方法总结方法，实验注意事项，表格记录总结方法，实验注意事项，表格记录学生展示数据学生分组实验巡视指导学生展示数据学生分组实验巡视指导总结，点评实验总结，点评实验学生：装液体的容器提问：如果要测量液体质量需要增加什么器材学生：装液体的容器提问：如果要测量液体质量需要增加什么器材讲解烧杯使用讲解烧杯使用课件实际问题：酒厂按质量给新酒定价（测量固定体积的液体质量）实际问题：酒厂按质量给新酒定价（测量固定体积的液体质量）量筒使用课件学生：测量液体工具提问：需要增加什么器材量筒使用课件学生：测量液体工具提问：需要增加什么器材训练设计实验能力提问：如何设计实验训练设计实验能力提问：如何设计实验错误方法不做纠正学生交流展示学生小组讨论错误方法不做纠正学生交流展示学生小组讨论总结方法，实验注意事项，表格记录总结方法，实验注意事项，表格记录学生展示数据巡视指导学生分组实验学生展示数据巡视指导学生分组实验提示观察烧杯内壁提问：为什么固体数据偏差不大而液体数据偏差较大提示观察烧杯内壁提问：为什么固体数据偏差不大而液体数据偏差较大提问：如何改进实验提问：如何改进实验学生交流展示学生小组讨论学生交流展示学生小组讨论总结差量法总结差量法课件学生分组实验学生展示数据巡视指导学生分组实验学生展示数据巡视指导总结实验，肯定鼓励学生总结实验，肯定鼓励学生小结小结六、教学过程教师活动学生活动设计意图引入找错游戏：动画演示小马同学用天平测量金属球质量的操作过程，请同学们找出其中操作不正确的几个环节。观看动画，寻找操作错误之处。1.调平前游码没有归零。2.左物右码放反。3.增减砝码顺序有误。激发学生的兴趣，利用动画效果直观演示错误操作，复习、强化托盘天平的正确使用方法。新课实验：测金属块的质量问：这个实验的目的是什么？问：要完成实验目的，需要选取哪些实验器材。问：这个实验应该按照什么步骤进行？请同学进行小组交流，将实验步骤填写在实验提纲上。组织小组交流ppt：展示实验步骤总结天平的调节和使用，归纳口诀。强调天平移动后一定要再次调平，才能进行测量。完善实验步骤。ppt：讲解实验记录表格，要求每人分别测量一次，共测量三次。巡视指导在黑板上画数据记录表格，让先完成的学生填写本组实验数据。金属块的质量/g1231组2组3组问：不同实验组的数据并不是完全相同，是不是有的小组测量错误。问：如果测量对象为液体，测量时需要增加什么实验器材吗？为什么？介绍实验室盛装液体的容器，本次实验选用烧杯来装测量液体。问：用烧杯装液体，通过天平测量的质量是否就是液体的质量？问：那需要怎样测量？总结，利用同学们回答的方法，在原来实验中加入烧杯就可以测量液体的质量。ppt：某酒厂为了给新生产的酒定价，现需要测量20mL酒的质量，你有什么方法能帮助他们吗？（实验中以水来代替酒）问：增加烧杯能测量水的质量，但如果实验要求测量出20mL水的质量，为了能取出20mL的水供实验中测量，还需要增加什么工具？介绍实验室测量液体体积的工具：量筒、量杯。练习量筒的使用，观察量程和分度值。让学生向量筒中加水，观察液面情况。讲解量筒中凸、凹形液面的读数方法：凹液面读数时视线要与液面的下表面相平，凸液面读数时视线要与液面上表面相平。总结，如要测量20mL水的质量还需要增加量筒。问：实验应该怎样进行，请同学们利用所给器材设计实验步骤。组织学生小组交流。总结学生实验方法：1调节天平平衡。2.用天平测量空烧杯的质量m1，记录在表格中。3.用量筒测量出20mL的水，把水到入烧杯中。4.用天平测量出烧杯和水的总质量m2，记录在表格中。5.利用m2－m1求出水的质量，记为m水。问：有这么多数据需要记录，怎样设计表格才合理。总结展示学生设计情况。m1m2m水平均值1次2次3次要求每组每人测量一次，共三次。巡视指导。在黑板上画数据记录表格，让先完成的学生填写本组实验数据。水的质量/g1231组2组3组问：通过观察黑板上两次实验记录的数据，同学们能发现什么问题。问：为什么会这样呢？提示：看看你的量筒，能发现什么。总结：这是由于我们的实验方法不得当，进而造成的与真实值的差异。我们怎么改进实验，才能让测量更精确呢？组织学生交流。引导或讲解差量法测量液体质量实验原理，请同学根据讲解设计实验步骤。组织学生小组交流。总结步骤：1.调节天平平衡。2.用天平测量烧杯和适量水的质量m1，并将数据记录在表格中。3.把烧杯中的水缓慢倒入量筒，使量筒中的水恰好为20mL。4.用天平测量剩下水和烧杯的总质量m2，并将数据记录在表格中。6.整理实验器材，用m1－m2计算20mL水的质量m，并将数据记录在表格中。让学生利用差量法测量。巡视指导。每组测量一次，结束后分组汇报数据。组织学生，小组交流。总结差量法测量固定体积液体的优点，肯定学生的实验操作及数据收集。回答：测量出金属块的质量思考选取器材：托盘天平、金属块。小组交流，填写提纲个别同学回答对照幻灯片，修改自己的实验步骤。学生分组实验先完成的组填写数据。回答：不是，是因为有误差。思考、回答：液体不能直接放在天平托盘中，需要盛装液体的容器。边看实物，边听讲解，了解新知。回答：不是。思考、回答：应先测量空烧杯的质量，再测量烧杯和液体的总质量，减去空烧杯的质量就是液体的质量。思考、回答：需要增加能测量液体体积的工具。学生观察量程、分度值。向量筒中加水，观察液面情况，回答：液面是凹形的。学习新的读数方法，并进行练习。小组讨论，完成实验提纲。学生交流。小组讨论，设计表格学生分组实验。先完成的组填写数据。学生思考回答：测量金属块质量的实验中，各次测量值差异不大，有些数据甚至没有差异。测量20mL水质量的实验中，每次测量值都有差异，有的差异还很大。思考，小组讨论回答：量筒内壁会残留少量的水，所测的并不是20mL水的质量，每次的水量都可能不同。小组讨论。小组讨论，设计实验。小组交流发言。学生分组实验。小组交流。明确实验目的。训练学生根据实验目的设计实验，选取实验器材的能力。巩固天平的使用。培养学生的交流合作意识。提供展示机会，激发学习兴趣，练习语言表达能力。提高改进实验能力。强化天平使用规范天平正确使用练习天平的使用通过展示本组的实验数据，激发学生学习兴趣。科学对待测量数据的不同（偏差特别大的要分析可能的问题，操作中是否有不当，如增减砝码过程中调解平衡螺母等）。根据实验目的改进实验。锻炼学生解决实际问题的能力。对学生的积极思考加以肯定，鼓励再接再厉。创设情景，增加实验难度，激发学生思考。学习新测量工具的使用。通过实际操作，加深印象，训练学生观察能力。不做纠正，让学生按照此方法进行实验，通过实验数据引导学生发现问题，讨论改进办法。培养学生实验表格设计能力通过动手实验，练习液体质量的测量。锻炼学生对数据的观察分析能力。提出问题，激发思考。铺设台阶，引导学生发现问题。抛出本节课的难点，让学生先进行小组讨论，思考问题的解决办法。即使学生分析不出方法，但在分析过程中思维能力也得到了锻炼。通过数据让学生体会到，差量法可以改进实验，减小实验误差。小结1.天平的使用。2.天平测量固体质量。3.差量法测固定体积液体质量。七、学习效果评价设计1.听课情况和回答问题情况。2.小组合作、数据展示、交流情况。3.实验过程中的操作和数据情况。4.课后相关考试中的同类练习题。5.实验考核。八、教学设计的特点1.本节课的教学设计思想符合新课标的基本理念——“以学生发展为本”。体现在教学过程中，即注重以小组为单位进行合作和探究的学习方式；为学生更好地学习设计学案。2.教学设计中较好地体现了对课标提出的知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观三个维度的教学目标的落实。如：通过几个不同层面复习天平的正确调节和使用；通过学生多次动手测量、记录、分析数据，发现问题解决问题；将所学的