1、第一章第一章 走进物理世界走进物理世界第第4 4节节 尝试科学探究尝试科学探究八上物理八上物理 HYHY1.了解科学探究的一般过程.2.经过探究摆的奥秘的过程,初步体验科学猜想与假设、简化研究 对象、控制变量法在科学探究中的作用和意义.小慧家的摆钟走快了，请邻居张师傅帮忙修理，只见张师傅将钟摆下面的螺母拧了几下，摆钟走时就准了.对此现象小慧提出了疑问，并进行了科学的探究.钟摆摆动的快慢跟什么因素有关？小慧和同班同学在交流讨论中，对影响钟摆摆动快慢的因素提出了以下猜想.猜想一：钟摆摆动的快慢可能跟摆锤的轻重有关.猜想二：钟摆下面的螺母位置估计会影响摆的长短，摆动的快慢可能跟摆的长短有关.猜想三：
2、摆动的快慢可能跟摆偏离的角度大小有关.为了验证猜想内容的正确性，他们采用细线系上小球（单摆）代替钟摆的简化方法，以细线下悬挂的小球为研究对象，分别改变小球的质量、摆线的长短及摆角的大小，并利用秒表记录小球来回摆动的时间，得出几组数据，比较得出结论.设计的几组实验如下.第一组:用长度相同的两根细线分别系上体积相同的铜球和铝球（铜球比铝球重），把它们悬挂起来后，做此实验.第二组：对同一个小球，用长度不同的细线悬挂进行实验,重复实验.摆动次数摆动次数1020摆动摆动时间时间铜球铜球铝球铝球第二组实验数据（使用不同长度的细线、同一小球）摆动次数摆动次数1020摆动摆动时间时间由以上实验数据我们发现，当
3、细线长度相同时，铜球和铝球摆动相同次数所用时间相同；当细线长度不同时同一小球摆动相同次数所用时间不同.钟摆摆动的快慢与摆锤的轻重无关，与摆的长短有关，摆的长度越长，钟摆摆动就越慢.本实验中有的小组直接测量小球往返一次的时间,结果误差比较大.为了减小测量误差，可以改为测量小球摆动多次（如10次、20次）所需的时间,然后除以次数，就可得到误差较小的结果；多做几组实验，总结出的结论更可靠；此实验是否允许忽略空气阻力的影响，且小球摆动的快慢是否跟它所处的地点有关有待探究.实验拓展实验拓展由于摆的周期很短，除了利用累积法进行测量，我们还可以利用手机视频摄录的方式，在摆的最低点设置一基准参考点（标记点）,
4、拍下摆来回摆动10次的视频，利用慢放方式准确记录摆往返摆动10次的时间段，计算出总时间，进而算出摆的周期.这样测量更准确.典例1 如图所示，在细绳一端系一个螺母做成摆.同学们用电子表测出了这个摆的周期（往返摆动一次的时间）后，想探究摆的周期与什么因素有关.在实验前，同学们提出了两种猜想.猜想一：摆的周期可能与摆长有关；猜想二：摆的周期可能与螺母的质量有关.在实验中同学们得到如下表所示的实验数据：实验次数实验次数123450805080101020201.41.81.41.8在实验中同学们得到如下表所示的实验数据：实验次数实验次数123450805080101020201.41.81.41.8（
5、1）通过比较第_次两组数据，可知猜想一是正确的.1、2或3、4（2）通过实验分析，同学们得出的实验结论是_.摆的周期与螺母的质量无关，与摆长有关猜想一：摆的周期可能与摆长有关；猜想二：摆的周期可能与螺母的质量有关.科学探究的过程包括以下环节:科学探究要素科学探究要素对科学探究能力的基本要求对科学探究能力的基本要求提出问题提出问题提出问题是进行科学探究的第一步猜想与假设猜想与假设科学的猜想与假设在科学探究中占有重要地位.在科学探究中，猜想不是胡猜乱想，它是以自己的经验和知识为基础作出的一种对问题的试探性解释,且猜想应该是可检验的，这样的猜想才有价值科学探究要素科学探究要素对科学探究能力的基本要求
6、对科学探究能力的基本要求设计实验与设计实验与制订方案制订方案设计实验与制订方案是重要的环节，它是从操作性角度使猜想、假设具体化，使探究者明确收集证据的途径与方式、收集信息的范围和要求、实验需要的器材等获取与处理信息获取与处理信息实验数据是科学分析的依据，因此进行实验时，应严格按照实验要求进行探究实验，记录的实验数据及现象应保证正确性，在部分实验中还需要多次测量以确保实验结论的普遍性科学探究要素科学探究要素对科学探究能力的基本要求对科学探究能力的基本要求分析与论证分析与论证探究的结论是在实验数据（现象）的基础上通过分析得出的具有普遍意义的规律,又因为实验数据是对实验事实的客观记录，不等于探究结果
7、，因此想要得出实验结论必须具有分析的过程科学探究要素科学探究要素对科学探究能力的基本要求对科学探究能力的基本要求评估与反思评估与反思交流评估是学生对整个探究实验从更严密的角度反思的过程，它并不局限于探究性实验,在基本操作类实验和测定性实验中同样适用;评估也不固定在分析与论证之后进行,它可以穿插在整个实验过程中,除了对探究行为、获取信息的可靠性和科学性进行评估,还要对实验设计、实验器材选用、实验操作、实验现象、数据处理以及得出结论，甚至在探究中出现的新问题的补充等各个方面进行评估 特别提醒特别提醒科学探究没有固定模式，需要根据实际情况提出问题、获取证据、进行解释和交流反思等，在探究过程中，要特别重视交流与合作，实事求是，尊重他人，充分发挥每个人的聪明才智.典例2 科学探究中，我们经常要相互交流，下列做法不正确的是()BA.积极主动地发表自己的观点B.要虚心听取他人的意见，不要轻易发言，以免同学笑话C.要坚持实事求是的科学态度D.当科学探究的结果与原有的知识发生矛盾时，应重新探究，大胆验证，积极找出矛盾产生的原因解析解析 在虚心听取他人意见的同时,积极表达自己的观点是科学探究进行的前提，B选项错误，符合题意.课堂小结课堂小结
