《怎样提出可探究的科学问题》教案

《怎样提出可探究的科学问题》教案教学目标教学目标：通过分析和思考初步掌握提出可探究科学问题的方法。教学重点：掌握提出可探究科学问题的方法。教学难点：将学习和生活中遇到的普通问题转化为可探究科学问题。教学过程时间教学环节主要师生活动1分钟3分钟4分钟4分钟4分钟4分钟教学引入问题简史科学问题可探究科学问题提出可探究科学问题的一些应用提出可探究科学问题的意义讲述问题在物理学习以及生活中的意义讲述科学历史上的一些重要的问题，了解其在引领科学发展中的价值和意义。科学历史上有很多著名的问题，比如：不受力的物体将如何运动。不同历史时期的不同人给出了不同的答案，比如亚里士多德认为，运动必须要由力来维持，不受力的物体一定会停下来。伽利略则认为，不受力的运动的物体将保持匀速运动状态。牛顿最后总结，不受力的物体如果原来静止，将保持静止，如果原来运动则会做匀速直线运动，不受力的物体运动状态不变。这就是牛顿第一定律。在牛顿第一定律的基础上，牛顿又建立了第二和第三定律，从而奠定了经典力学的基础。这就是由一个问题而引发的物理学的重大进展，这也说明了提出问题的重要性。在科学历史上，这样的问题还有很多，比如：1.热是物质还是能量？2.宇宙中最低的温度是多少？3.地球是宇宙的中心吗？这些著名的问题如同黑暗中的灯塔，指引着人们找到光明的科学之路。了解如何区分科学问题和非科学问题。请阅读一则科技新闻：2020年7月23日，火星探测窗口期，长征五号遥四运载火箭搭载我国首颗火星探测器“天问一号”，在海南文昌卫星发射中心成功发射，“天问一号”将在深空中飞行大约7个月的时间，2021年2月左右到达火星。关于“天问”，你会问很多问题。比如：什么是火星探测窗口期?为什么火星探测器要在文昌发射？为什么探测器需要七个月才能到达火星？探测火星对我们有好处吗？那么这些问题属于科学问题吗？给出科学问题的定义：科学问题是指针对客观世界的物体、生物体或事件提出的，能够通过收集数据而回答的问题。引导学生区分科学问题和非科学问题。按照这个标准，《天问》中提出的科技相关问题：天何所沓？十二焉分？日月安属？列星安陈？也属于科学问题。我们的题目叫可探究科学问题，那么科学问题还有不可探究的吗？还真有，至少是不容易探究的。请问如下的问题是科学问题吗：哪个品牌的运动鞋更好？为减少污染和交通拥堵，应该限制小汽车的数量吗？应该鼓励市民乘坐公共交通工具出行吗？哪些因素会影响水结冰的速度？总结，凡是与个人喜好、价值判断、道德、宗教等有关的问题，都不是科学问题。提问：上面的问题哪些是科学问题。给出可探究科学问题常用表达格式：方式一：某个变量影响另一个变量吗？例如，导体的长度影响导体的电阻大小吗？方式二：如果改变某个变量，另一个变量会怎样变化？例如，如果增大入射角，折射角也会增大吗？方式三：一个变量跟另一个变量有关吗？例如，力跟物体的运动有关吗？我们尝试将下列课标中的科学探究转换为可探究科学问题：1．探究平面镜成像时像与物的关系2．探究光的反射规律引导学生根据可探究科学问题的特征，分离结果变量和影响结果变量的量，从而提出可探究科学问题。在研究光的反射定律时候：你会发现你的问题和光的反射定律有很大区别，比如没有入射角，反射角这些概念。这是正常的，因为反射定律的建立经历了漫长的历史进程程，通过几次体验就得到与反射定律类似的可探究科学问题是不现实的。很多时候，提出恰当的可探究科学问题，并不容易。了解可探究科学问题的意义：可探究科学问题是可以直接用于科学探究的，是科学探究的直接起点。科学问题和可探究科学问题就像蛋白质和氨基酸的关系：只有将蛋白质分解成氨基酸，才能被人体直接吸收，用于组成人体组织。同理，只有将科学问题分解转化为可探究科学问题才能直接被用于科学探究，并通过探究得出结论。科学发展的过程，也是通过科学猜想，科学探究，将大问题分解成一个个小而精确的可探究科学问题，从为什么到是什么，从模糊到具体，从而逐渐揭开真相的过程。科学如珠，问题若线，串珠成链，方得编织科学之王冠。综合训练一、选择题(本大题共10小题。下列各题给出的四个选项中,只有一项符合题意)1.下列说法正确的是()A.物体所带的电不是正电就是负电B.带电的物体只会吸引带异种电荷的物体C.摩擦起电就是创造了电荷D.电流方向与电子定向移动的方向相同2.用毛皮摩擦过的橡胶棒靠近一轻质小球,它们相互吸引,则小球()A.一定不带电B.一定带负电C.一定带正电 D.可能不带电3.带正电的金属球甲和不带电的金属球乙用金属棒接触后,乙球也带了电。对于这个现象,下列说法正确的是()A.甲金属球上的一部分正电荷转移到了乙金属球上B.乙金属球上的一部分电子转移到了甲金属球上C.金属棒上的瞬时电流方向是从乙向甲D.金属棒上自由电子定向移动的方向从甲向乙4.关于导体和绝缘体,下列说法正确的是()A.绝缘体对电流的阻碍作用大,但能够带电B.金属能够导电的原因是金属里面的电子都能自由移动C.能够导电的物体叫导体,不能导电的物体叫绝缘体D.绝缘体不能导电的原因是绝缘体内没有电子5.某同学利用图示电路研究并联电路电流的规律。闭合开关S再迅速断开,发现接通电路的短时间内,两只小灯泡均发光,电流表的指针正向偏转超过最大刻度。产生这种现象的原因可能是()A.小灯泡L1发生短路B.小灯泡L2发生短路C.电流表使用的量程小了D.电流表的接线柱接反了6.如图所示,汽车装有日间行车灯,可以提高行车安全。当汽车启动时,S1闭合,日间行车灯L1立即亮起;再闭合S2,车前大灯L2也亮起。符合这一情况的电路图是()7.如图所示,电路中能正确测量流经L2的电流的电路是()8.电路如图所示,下列分析正确的是()A.只闭合S1时,L2发光、L1不发光,A2测L2电流B.只闭合S2时,L1发光、L2不发光,A1测L1电流C.闭合S1、S2时,L1、L2并联,A2测L2电流D.闭合S1、S2时,L1、L2串联,A1、A2示数相等9.如图所示,在探究并联电路中的电流关系时,小明同学用电流表测出A、B、C三处的电流分别为IA=0.5A,IB=0.3A,IC=0.2A,在表格中记录数据后,下一步首先应该做的是()A.整理器材,结束实验B.换用不同规格的小灯泡,再测出几组电流值C.分析数据,得出结论D.换用电流表的另一量程,再测出一组电流值10.如图甲所示,A1的示数为1.2A,A2的示数如图乙所示。下列判断正确的是()A.通过L1的电流为0.7AB.通过L1的电流为1.2AC.通过L2的电流为1.2AD.通过L2的电流为2.5A二、填空题11.如图甲所示,开关S闭合时,电流表A1与A的示数如图乙、丙所示,则电流表A2的示数为。

12.在如图所示的电路中,若使两灯串联,应闭合开关,断开开关;若使两灯并联,应闭合开关,断开开关;若闭合开关S1和S2,断开S3,则灯__________发光;若闭合开关S2和S3,则会出现电源现象。

13.用塑料棒摩擦毛衣,塑料棒能够吸引纸屑,说明带电体具有的性质,如果用塑料棒接触验电器金属小球(如图所示),验电器的金属箔片张开,这是因为箔片带(选填“同”或“异”)种电荷相互排斥,摩擦起电的实质是在物质间转移。

14.从显像管尾部的阴极发射出来的电子,高速撞击到荧光屏上,使荧光屏发光,则该电子束的电流方向是从流向。

15.在用电流表研究并联电路中电流关系的实验中,小王同学测出干路中电流为0.5A,通过灯L1的电流是0.2A。现要测出通过灯L2的电流,由同组的小张同学负责改接电路,小张改接后的电路如图所示。你认为改接后的电路主要错误为(1)_________________________________________________________;

(2)_________________________________________________________。

三、作图题16.火车在车厢后面有两间厕所,只有当两间厕所的门都关上时(每扇门的插销相当于一个开关),车厢中的指示牌内的指示灯才会发光,指示牌就会显示“厕所有人”字样,提醒旅客两间厕所内都有人,请你把图中的各元件符号连接成符合上述设计要求的电路图。四、实验题17.小明用两只灯泡连接电路并闭合开关后,发现两灯都亮。由于连线较乱,一时无法确定电路是串联还是并联,以下是小明设计的两种判断方法。方法一:把其中一只灯泡从灯座上取下,另一只灯泡会熄灭,则两只灯泡一定是串联的。方法二:把任意一根导线断开,两只灯泡均熄灭,则两只灯泡一定是串联的。小明设计的两种方法中,方法一(选填“可行”或“不可行”);方法二(选填“可行”或“不可行”),理由是。

18.图甲为探究并联电路电流规律的实验电路图。(1)若要测量干路电流,则电流表应串联在图甲中的(选填“A”“B”或“C”)处。

(2)若要测量A处的电流,在连接电路闭合开关前,发现电流表指针位置如图乙所示,调整正确后闭合开关,发现指针又偏向图乙位置,其原因是。

位置ABC电流/A0.180.180.36(3)纠正(2)中错误后,测出A、B、C三处的电流值如上表,由此得出结论:并联电路中,干路电流等于各支路电流之和,且各支路的电流相等。这个实验在设计方案上还存在的不足之处是:。(写出一条)

五、综合题19.电路如图所示,当开关S1接C、S2接B时,电流表的读数是0.35A,求:(1)通过L1和L2的电流;(2)当S1接C、S2接A时,电流表的示数是0.6A,则通过L2的电流是多少?综合训练1.A自然界中只有正负两种电荷,所以物体所带的电不是正电就是负电,A正确;带电的物体还能够吸引不带电的轻小物体,B错误;摩擦起电的过程是电子发生转移的过程,并不是创造了电荷,C错误;物理学规定正电荷定向移动的方向为电流的方向,D错误。2.D毛皮摩擦过的橡胶棒带负电荷,带负电的橡胶棒可以吸引带正电的小球,也可以吸引不带电的轻质小球,因此选项D正确。3.B带正电的甲金属球缺少电子,它和不带电的乙金属球用金属棒接触后,由于乙球上的电子转移到了甲金属球上,从而使乙金属球失去电子而带正电,故B正确。4.A绝缘体对电流的阻碍作用大,不容易导电,但能带电,故A正确;金属是导体,金属能够导电是由于金属里面有大量的自由电子,故B错误;根据定义可知,容易导电的物体叫导体,不容易导电的物体叫绝缘体,故C错误;绝缘体不能导电的原因是绝缘体内部几乎没有能自由移动的电荷,故D错误。5.C两只小灯泡均发光,说明不可能发生短路,而电流表的指针正向偏转超过最大刻度,说明电流表的量程选小了。6.D由选项A中电路图可知,只闭合S1时,两灯泡均不亮,A不符合题意;由选项B中电路图可知,只闭合S1时,两灯泡都亮,再闭合S2时,L1不亮,B不符合题意;由选项C中电路图可知,只闭合S1时,车前大灯L2亮,再闭合S2时,日间行车灯L1亮,C不符合题意;由选项D中电路图可知,只闭合S1时,日间行车灯L1亮,再闭合S2时,车前大灯L2亮,故D符合题意。7.C选项A中电流表测流经L1的电流,选项A错误;选项B中电流表测干路电流,选项B错误;选项D中电流表与导线并联,被短接,选项D错误;只有选项C符合题意,故选C。8.C只闭合S1时,电流表A2和L2断路,L2不发光,选项A错误;只闭合S2时,电路断路,L1和L2都不发光,选项B错误;闭合S1、S2时,L1和L2并联,A2测L2的电流,A1测干路电流,故选项C正确,选项D错误。9.B为寻找更具普遍性的规律,应换用不同规格的小灯泡多测几组数据。10.A由题图可以看出A1测干路的电流,其示数应大于A2,所以题图乙的示数为0.5A,根据并联电路电流的关系可求出通过L1的电流为0.7A。11.解析电流表A测干路电流,电流表A1测L1支路电流,由并联电路电流的特点可知电流表A1测得的示数要小于电流表A测得的示数,那么电流表A1的示数只能是0.4A,电流表A的示数只能是1.5A,从而就计算出电流表A2的示数I2=I-I1=1.5A-0.4A=1.1A。答案1.1A12.解析若使两灯串联,电路中只有一条电流路径,电流从电源正极出发经过L2、L1、开关S2回到电源的负极。若使两灯并联,电流从电源正极出发分别经过L1和L2后会聚经过S1回到电源的负极。若闭合开关S1和S2,断开S3,则S1将L1短接,L2能发光。若闭合开关S2和S3,会发生电源短路现象。答案S2S1、S3S1、S3S2L2短路13.解析用毛衣摩擦过的塑料棒带了电荷,由于带电体能够吸引轻小物体,所以当其靠近纸屑时,纸屑会被吸引过来;当验电器与带电的塑料棒接触后,验电器的金属箔片上都带了同种电荷,由于同种电荷相互排斥,所以两个金属箔片会张开;摩擦起电的实质是电子从一个物体转移到另一个物体,即摩擦起电的实质是电子在物质间转移。答案吸引轻小物体同电子14.解析物理学中规定,正电荷定向移动的方向为电流的方向,负电荷定向移动的方向与电流的方向相反。由于电子带负电,电子从阴极向荧光屏运动,则电流方向是从荧光屏流向阴极。答案荧光屏阴极15.解析根据并联电路电流的特点I2=I-I1=0.5A-0.2A=0.3A,量程选0~0.6A合适。答案(1)电流表与L2并联了(或电流表未与L2串联、电流表直接接在电源两极上了)(2)量程选大了16.解析只有当两间厕所的门都关上时指示灯才发光,说明两开关S1、S2应为串联。答案如图所示17.解析因为并联电路中各用电器互不