初中科学七年级上册《素养导向下的量感培育-质量的测量》深度教学方案

初中科学七年级上册《素养导向下的量感培育——质量的测量》深度教学方案

一、【基础概念辨析】——质量的内涵与属性

（一）创设情境，引入概念

上课伊始，教师并不直接板书课题，而是向各组学生分发一个托盘，托盘内放置着一根铁钉、一个小铁锤、一个木制讲台模型的缩小版和一个木质课桌的缩小版。【非常重要】教师首先引导学生区分“物体”与“物质”这两个极易混淆的基础概念。教师提问：“请大家观察，铁钉和小铁锤，它们是由同一种材料构成的吗？构成它们的‘东西’一样多吗？”学生通过观察可以发现，铁钉和小铁锤都是由“铁”这种物质构成的，但所含铁的“多少”显然不同。由此，教师顺势引出质量的核心定义：【基础】质量就是物体所含物质的多少。铁钉含铁少，质量小；小铁锤含铁多，质量大。接着，教师又引导学生比较木制讲台和木制课桌，再次强化“物质”（木材）和“物体”（讲台、课桌）的关系，以及质量是衡量物质多寡的物理量这一本质。

（二）【难点突破】质量是物体的属性

在学生对质量有了初步定义后，教师进入本节的第一个认知冲突环节。【难点】教师手持一块橡皮泥，将其捏成一个小人的形状，提问：“这块橡皮泥的形状改变了，它含有的‘橡皮泥’这种物质的多少变了吗？它的质量变了吗？”学生根据生活经验，大多能回答质量没有变化。接着，教师拿出一袋密封好的薯片，说道：“这是老师从超市买的，如果现在我把它带到月球上去，它的位置发生了巨大的变化，它里面薯片的‘多少’会因为在月球上就变少吗？”学生哄笑，显然认为不会。教师进一步引导：“在月球上，由于引力变小，这袋薯片会变‘轻’，但请注意，‘轻’指的是重力，而我们今天说的‘质量’是物质的量，它变了吗？”【高频考点】通过这一系列的生活实例——改变形状（捏橡皮泥）、改变位置（带到月球）、改变状态（教师可举例将水结成冰，虽然体积膨胀，但水的多少没变），师生共同归纳出质量是物体本身的一种固有属性。【核心结论】质量不随物体的形状、状态、位置（以及温度）的改变而改变。教师特别强调，这是一个极易出错的考点，务必结合具体情境进行辨析，例如：“一杯水喝掉一半，质量是否变化？”（变化了，因为所含物质减少）与“一杯水结成冰，质量是否变化？”（不变化，属性未变）进行对比训练。

二、【基础技能构建】——质量单位与感性认知

（一）单位体系的建立

教师从实际生活出发，提问：“如果要描述刚才那个小铁锤的质量，或者描述老师的质量，甚至描述这辆汽车的质量，我们该用什么单位呢？”【基础】引导学生回顾小学学过的知识，明确国际单位制中质量的基本单位是千克，符号kg。教师展示1千克的实物模型（如4个中等大小的苹果或1升水的质量），让学生直观感受1千克的大小。接着，教师系统地介绍质量单位体系：吨（t）、千克（kg）、克（g）、毫克（mg）。【重要】教师通过板书呈现单位换算关系，并强调这是科学计算的基础，必须熟练掌握：

1吨=1000千克；1千克=1000克；1克=1000毫克。

（二）【热点】质量估算能力的培养

为了让学生将抽象的数字与具体的物体联系起来，教师设计了一个“估一估”的抢答环节。【高频考点/热点】教师展示一系列图片或实物，让学生快速估测其质量并选择合适的单位：

一枚鸡蛋大约是多少克？（约50克）

一个中学生的质量大约是多少千克？（约40-60千克，这是中考常见的估算题）

一瓶矿泉水的质量是多少克？（约500克）

一头大象的质量大约是多少吨？（约3-5吨）

一张邮票的质量大约是多少毫克？（约50毫克）

通过这个环节，【非常重要】不仅锻炼了学生的估算能力，更让他们意识到物理源于生活，同时为后续使用天平测量时预判砝码规格奠定了基础。教师强调，估算能力是科学素养的重要组成部分，需要在日常生活中多观察、多积累。

三、【核心技能实操】——托盘天平的规范使用（教学实施过程的核心）

这是本节课的绝对核心，占据了课堂的大部分时间。教师将本环节设计为“闯关挑战”模式，将原本枯燥的仪器操作步骤分解为四个层层递进的关卡，让学生在动手实践中习得技能。

（一）第一关：初识天平——结构与原理

教师为每组学生提供一台托盘天平（附砝码盒）。【基础】首先要求学生不要触碰天平，而是进行静态观察。教师引导学生结合教材插图，对照实物，认识托盘天平的主要构造：横梁、平衡螺母、指针、分度盘、标尺、游码、两个托盘（左盘和右盘，强调“左物右码”的原则）、砝码盒中的砝码（由大到小排列）以及镊子。

教师简要介绍天平的原理——等臂杠杆。虽然七年级学生未深入学杠杆，但教师可用简单的比喻：“想象一下，中间是支点，两边托盘是等距离的，当两边挂的物体一样重时，这个‘跷跷板’就平衡了。”【基础】重点强调几个关键部件的功能：

平衡螺母：用于调节天平本身的空载平衡（相当于给跷跷板找平）。

游码：相当于一个可以移动的微小砝码，用于在称量时精细调节，其读数以左侧边缘所对的刻度值为准（这是学生极易读错的地方）。

分度盘与指针：判断天平是否平衡的“眼睛”，指针静止在中央或左右摆动幅度相同即表示平衡。

（二）第二关：调平大师——横梁平衡的调节

在认识结构后，学生进入第一个实操环节。【重要】教师下达指令：“请各小组尝试将你们的天平调节至平衡状态。”在此之前，教师先讲授调节步骤：

1.放水平：将天平放在水平桌面上。

2.拨零：用镊子将游码拨到标尺左端的“0”刻度线处。（【非常重要】这一步是前提，如果游码未归零，后续调节螺母就失去了意义，必须反复强调。）

3.调平：观察指针。若指针偏左，说明左边沉，则将平衡螺母向右调（哪边沉往相反方向调）；若指针偏右，则平衡螺母向左调。

学生开始动手操作。此时，教师巡回指导，会发现不少问题：有的学生直接用手拨游码，有的学生调节螺母时幅度过大，有的学生不知道如何判断是否平衡。【难点】针对这些问题，教师进行一对一纠正，并强调镊子的使用（除游码归零和移动外，砝码必须用镊子夹取，严禁用手触摸砝码和天平托盘，以保持清洁和精准）。

当大部分小组调平成功后，教师请一个小组代表上台，边演示边讲解调节过程，并由其他同学进行评价，强化正确操作流程。

（三）第三关：称量高手——测量固体质量

天平调平后，进入核心测量环节。教师给每组发放一个未知质量的小物体（如一个小石块或一个空烧杯），要求学生测量并记录其质量。教师同步板书并讲解称量步骤：

4.左物右码：将被测物体放在左盘，估计物体质量，用镊子按“从大到小”的顺序向右盘试加砝码。

【重要】教师特别强调砝码的添加原则：加砝码时，先试大砝码，若太重则换次大砝码，直到加最小的砝码也重了为止。这一过程类似于“二分法”搜索，是效率的体现。

5.移动游码：当添加最小的砝码也嫌重时，不能再加更小的砝码了，此时应取下最小砝码，然后移动游码，直至指针重新对准分度盘中央或左右摆动幅度相同。

6.读数记录：物体的质量等于右盘砝码的总质量加上游码左侧所对的刻度值。

【高频考点】学生开始实验。教师重点巡视学生的读数是否正确，特别是游码的读数。许多学生会错误地读成游码的右侧，教师需要反复纠正，并指出标尺上的分度值（即每一小格代表多少克）。同时，【非常重要】教师还关注学生是否养成了“从大到小”夹取砝码的习惯，以及是否用镊子操作。

实验结束后，各小组汇报测量结果。教师选取几组数据，虽然物体相同，但结果可能略有差异，自然引出“误差”的概念。教师解释，由于测量工具、测量者等因素，测量值与真实值之间存在差异是正常的，科学的测量应该实事求是地记录，并可以通过多次测量取平均值的方法来减小误差。

（四）第四关：进阶挑战——测量液体质量

测量固体质量相对简单，测量液体质量则是一个重要的变式训练。【难点/高频考点】教师提出问题：“如果我想测量刚才那瓶矿泉水的质量，但水不能直接倒在托盘上，该怎么办？”引发学生思考。经过讨论，学生得出“间接测量法”的思路。

教师引导学生梳理步骤：

7.测量空烧杯的质量m1。

8.将适量矿泉水倒入烧杯中，测量烧杯和水的总质量m2。

9.则水的质量m=m2-m1。

【重要】教师强调，这种方法叫“差量法”，在化学和生物实验中经常用到，尤其是测量具有腐蚀性或不能直接接触托盘的液体或粉末状药品时。

学生分组进行实验，测量一定量水的质量。此环节不仅巩固了天平的用法，还锻炼了学生设计实验方案的能力。部分小组可能会遇到水洒出、读数不准确等问题，教师引导学生分析误差来源：如果先测总质量再倒出水测空杯，由于水倒不干净，会导致测量结果偏大还是偏小？这种深层次的思考极大地促进了学生思维的发展。

（五）【高频考点】特殊测量与误差分析

在完成基础测量后，教师针对有余力的学生或作为全班的拓展思考，抛出两个经典问题：

10.如何测量一张纸的质量？（当物体的质量小于天平的感量或分度值时）引导学生想出“累积法”，即测量100张纸的总质量，再除以100。

11.如果物体和砝码放反了（即“右物左码”），且使用了游码，该如何读数？【难点】教师通过推导公式：左盘质量=右盘质量+游码质量，得出此时物体的真实质量=砝码总质量-游码质量。这是一个重要的逆向思维训练，也是考试中的常见陷阱题。

教师进一步引导学生讨论实验中可能出现的误差：如天平未调平（指针偏左就开始测量）、砝码磨损或生锈、读数时视线没有与游码左侧对齐等，这些情况会导致测量结果如何变化？【非常重要】这种误差分析的训练，是科学思维严谨性的体现，能够帮助学生从“会操作”走向“懂原理”。

四、【跨学科融合与实践拓展】——科学服务生活

（一）【热点】生活中的测量工具

教师通过多媒体展示各种生活中的测量工具，拓宽学生视野：如菜市场用的电子秤、台秤，实验室里的分析天平，甚至是一些古代的天平秤。教师引导学生思考，虽然工具不同，但其核心原理都是基于质量的定义，只是精度和量程不同。这体现了科学、技术与社会（STS）的联系。

（二）【跨学科视野】项目式学习引导

临近下课，教师结合搜索结果中提到的先进教学案例，布置一个具有挑战性的课后实践任务：【非常重要】“配制饼干”——学习质量的测量在生活中的应用。教师要求学生在家里尝试制作小饼干，并完成以下任务：

1.精确称量所需的面粉、糖、黄油等配料的质最终汇总成一份《厨房里的质量测量实践报告》。

2.思考：为什么配方的比例如此重要？如果面粉多了或糖少了，对成品有何影响？

3.如果有条件，尝试用电子秤和托盘天平分别称量同一种配料，对比两种工具的优缺点。

这个任务将课堂知识延伸到了真实的生活情境中，融合了劳动教育、化学和数学，体现了跨学科实践的理念，让学生在“做中学”，深刻体会到科学就在身边，以及精确测量的重要意义。

五、板书设计

第四章物质的特性第二节质量的测量

一、质量

1.定义：物体所含物质的多少（符号：m）

2.属性：不随形状、状态、位置、温度改变

二、质量的单位

3.国际单位：千克（kg）

4.换算：1t=1000kg1kg=1000g1g=1000mg

5.估算：鸡蛋50g、中学生50kg

三、质量的测量——托盘天平

6.结构：横梁、平衡螺母、指针、分度盘、标尺、游码、托盘、砝码

7.使用方法：

（1）放水平，拨零码

（2）调螺母，平横梁

（3）左物右码，从大到小

（4）移游码，读数据（砝码总质量+游码示数）

8.【注意事项】：

（1）用镊子取放砝码，轻拿轻放

（2）潮湿药品不能直接接触托盘

（3）不超过量程

9.特殊测量：累积法、差量法、误差分析

六、教学反思与评价设计

本节课的设计，摒弃了传统的“灌输式”教学，以核心素养为导向，将概念建构与技能操作深度融合。【核心素养体现】通过“物体与物质”的辨析，培养了学生的科学思维；通过规范的实验操作，培养了学生的科学探究能力和严谨的科学态度；通过估算和实践任务，将物理观念应用于生活，强化了科学态度与责任。

在教学评价上，采用过程性评价与终结性评价相结合：

1.即时评价