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第四节 学生实验：测量速度
一、指导思想与理论依据
教师以每天上学时学校门前的堵车情况引入，请学生思考：在这样的条件下你是选择走过堵车的路段，还是让家长开车把你送到学校门口？由此引出速度的测量，最后让学生测量骑自行车的速度，贴近学生生活，体现“从生活走向物理，从物理走向社会”的基本理念，使学生体验到生活中无处不在的物理知识，从而激发起学生学习的兴趣；注重让学生经历实验过程，学习科学知识和科学实验方法，提高分析问题及解决问题的能力。
二、教学背景分析
1.教学内容分析
测量物体运动的速度既是对前面所学速度知识的延伸，又是对长度、时间测量的复习巩固，还是学生接触的第一个间接测量实验。这个实验既要求教师引导学生利用已学知识及测量工具寻找测量速度的原理及方法，让学生进行合作测出人步行的平均速度、小车在斜面上运动的平均速度，而且通过测量计算比较小车前半程与全程运动的快慢，认识到速度公式中路程、时间、速度的对应关系的重要性。由于各组的实验数据不尽相同，教师应注意做好实验评估的教学，这样不仅仅为以后的间接测量实验做好方法上的铺垫，又使学生养成了评估实验的习惯，并培养学生改进完善实验方案的意识，养成实事求是的严谨作风。
2.学生情况分析
学生已经学习了刻度尺和停表的使用、速度及平均速度的概念，并且会利用公式进行简单的计算。本节课利用刻度尺和停表分别测出物体运动的路程和通过这段路程所用的时间，再根据速度的公式计算出物体运动的速度。为了激发学生的兴趣，教学中安排了测量学生步行的速度、比较小车在斜面上运动时全程和前半程的速度，其中小车运行的路程与时间的对应关系是一个难点。学生已经具备了交流实验结果的意识，但是还没有对实验进行评估的想法，也没有对实验方案进行改进的意识。
3.教学方式
讲授、实验、讨论、评估。
4.教学手段
利用多媒体创设情境、展示学生测量数据、分组实验。
5.教学准备
停表、刻度尺、摩擦较小的小车、1 m长的平木板、垫木板的小木块。
三、教学目标
1.知识与技能
会使用停表和刻度尺正确地测量时间、长度，会求平均速度。
2.过程与方法
(1)经历设计实验、实验操作、记录数据、分析实验结果、对实验进行评估的全过程。
(2)经历规范的实验过程，学会写简单的实验报告。
3.情感、态度与价值观
通过参与实验操作，养成认真仔细的科学态度和实事求是地记录测量数据的严谨作风。
四、教学重点和难点
1.教学重点
(1)停表、刻度尺的使用。
(2)计算物体运动的平均速度。
2.教学难点
(1)物体运动路程与时间的对应。
(2)对实验过程进行评估并提出改进方案。
五、教学流程示意图
测量速度（平均速度）
视频引入（校门口堵车情境）
你选择怎样的方式？
步行（快）
坐车（舒服）
提问：如何测量速度
直接测量：测速仪
间接测量：速度公式
设计实验方案
交流、改进实验方案，完成实验表格、实验报告设计
实验一；测量教师步行速度
实验评估、分析误差产生原因
教师巡视指导
实验二：测量学生步行速度（巩固）
实验三：测量小车在斜面上运动的速度
提出问题、学生调试斜面、实验找出问题答案（探究）
统一实验设计方案、提出注意事项
统一实验设计方案、提出注意事项
教师巡视指导
学生实验、交流、评估、改进
作业：从物理走向社会：测骑自行车的速度
呼应：校门口堵车现象，鼓励学生绿色出行
小结
六、教学过程
教师活动
学生活动
设计意图
引入
播放校园门口堵车视频：
提出问题：
1.家长开车送你上学时，学校门口的路上堵车了，你是选择下车走到学校？还是请家长开车送你到校门口呢？请说明理由。
2.物体运动的快慢用什么物理量来描述？
3.此时步行和开车的速度用什么物理量描述？怎么测量？
4.如果我们的实验室没有精准的测速仪，你能否利用我们学过的知识和测量工具进行测量呢？
观看视频。
回答自己的做法，并说明理由。
步行：快。
乘车：轻松。
速度、平均速度。
平均速度、测速仪。
思考、讨论得出解决的方法。
激发学生的兴趣，引导学生思考。
从生活走向物理。
复习引出速度、平均速度。
明确速度与平均速度的区别。
从物理走向社会。
引发学生思考，养成用所学知识解决实际问题的意识。
新课
测量教师的步行速度、学生的步行速度
测小车在斜面上的运动速度
拓展
邀请学生展示：请同学阐述自己的方案。
实验一：
提出问题：大家已经知道了测量速度的方法，你们能否帮我测量一下步行的速度呢？请大家讨论完成实验设计，要求写出实验目的、实验原理、实验器材、实验过程、实验数据记录表格。
投影展示：收集学生的设计方案，进行实验方案的修改完善。
ppt展示实验目的、实验原理、实验步骤、实验数据记录表。
s/m
t/s
v/(m/s)
测量教师步行速度记录表：
师生共同实验：
确定步行的起点和终点，教师从起点走到终点。
展示学生结果，组织学生寻找测量结果不一致的原因。
归纳：时间测量差距较大。
实验二：
提出问题：测量学生步行的速度。
教师巡视指导。
实验三：
测量小车在斜面上全程和前半程运动的平均速度。
ppt提出问题：
1.如何组装斜面？
2.如何选取合适的斜面坡度？为什么？
3.测量距离时要注意什么？
明确注意事项：
1.小车从斜面顶端要由静止释放。
2.测量过程中不要改变斜面的坡度。
3.同组的两名同学各测量一次，并进行比较。
s/m
t/s
v/(m/s)
教师巡视指导。
提出问题：
观察全程和半程的平均速度有什么不同？对你有什么启发？
作业：如何测量骑自行车回家的速度呢？自行车运动的路程怎么测量呢？写出实验报告。实验过程中注意安全。
回到最开始的情境，如果你家距离学校不是很远，你能否选择步行上学呢？或者选择骑自行车呢？既不会浪费太多的时间，还能锻炼身体。希望大家可以做绿色出行的践行者，为节能减排做出力所能及的贡献。
阐述自己的方案：
用停表测时间，用刻度尺测路程，利用公式求得平均速度。
思考、完成实验方案的设计，并画出实验数据记录表。
对实验设计方案进行完善。
强化实验报告的书写以及实验数据记录表的设计。
学生用停表计时，用刻度尺测量路程，填入表格，计算得出教师步行的平均速度。
发表自己的意见，寻找原因，找到减小误差的方法。
在教室内或楼道中进行实验、计算。
明确实验目的、实验原理、设计实验方案和数据记录表。
小车运动的距离为车头到车头的距离。
学生进行实验并收集、处理数据，计算出平均速度。
比较实验结果，分析误差产生的原因，并讨论减小误差的方法。
理解速度、路程、时间三个物理量相对应的重要性。
思考、讨论。
倾听、思考。
引导学生用间接测量的方法解决问题。
引导学生根据实验目的设计实验，选取实验器材的能力。
养成对实验设计的反思、修改的意识。
规范实验报告格式。
师生共同参与激发学生学习的热情。
养成实验评估的意识。
巩固所学，利用学生的好奇心启发兴趣。
从生活回归物理世界的实验模型。
用问题引领学生的思考、探究。
养成实事求是的科学态度。
再次从物理走向社会，解决实际问题。
倡议绿色出行，养成从我做起的意识。
小结
1.测量物体运动的平均速度。
2.设计实验，完成实验报告。
3.巧妙测量生活中物体运动的平均速度。
七、学习效果评价设计
对学生的评价可以包括以下五个方面和角度：
(1)听课情况、设计实验、交流分享实验方案及结果、回答问题的积极性、准确性。
(2)小组合作意识，动手操作积极性、规范性。
(3)实验数据处理能力。
(4)实验评估能力，对实验方案的改进意识。
(5)实验考核、实验题检测。
八、教学设计的特点
(1)本节教学设计符合课程标准的基本理念——“从生活走向物理，从物理走向社会”。教学过程中，从生活实际引发学生思考，引出本节课的教学，在学会测量简单的、模型化的平均速度的情况下，让学生思考测量实际生活中物体运动速度的方法，完成“从物理走向社会”的转变。
(2)教学设计中较好地体现了对课程标准提出的知识与技能、过程与方法、情感·态度·价值观三个维度的教学目标的落实。例如，多次测量长度、时间并计算物体运动的速度，很好地完成了知识与技能的目标。学生经历了自己设计实验，与同伴交流修改实验设计的过程，撰写了规范的实验报告，顺利地完成了过程与方法维度的预定目标。实验数据的展示、交流，对学生实验结果的肯定，使学生养成认真仔细的科学态度和实事求是地记录测量数据的严谨作风。
(3)课程实施过程中，通过实验操作既落实了刻度尺、停表的使用，会计算物体运动的速度，又提高了学生的动手实验能力。在实验评估环节，既完成了对实验方案的改进，又培养了学生解决实际问题的能力，让学生初步了解解决复杂问题的方法。
(4)教师在指导学生学习方面的设计有效、到位。例如，测量小车速度的问题设计切中学生的疑难点和困惑之处，有很好的引领作用。
(5)最后，教师引导学生思考选择何种上学方式，呼吁学生养成“绿色出行，从我做起”的责任感。
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