第6课《摆的研究》教案（教科版小学五年级科学下册第三单元） 6页

教科版小学五年级下册科学第三单元 第 6 课 《摆的研究》教学设计 教 学 导 航 【教材分析】 1.单元知识背景分析 自人类具有“时间”这一概念以来，世世代代的人们经年累月不断地寻求着 准确测量时间的方法。最初，古人利用太阳和月亮计时，到后来用日晷、沙漏、 水钟计时。随着社会的发展，社会分工越来越细，慢慢地人们感到精确计算时间 是必要的。17 世纪以后，钟表工艺史发生了划时代的进步。根据伽利略发现的 单摆的等时性，惠更斯制造了第一个摆钟，使时钟的误差从每天 15 分钟减少到 5 分钟，后来他又第一个制造出了靠发条驱动的机械表。回顾科学发展史，我们 可以清楚地看到，时钟的改进历史是与整个人类文明史同步的。 本单元要让学生使用一些测量时间的设备做实验，从太阳钟、水钟到机械擒 纵器……在“创造”、制作计时工具的实践过程中，了解人类计时仪器的发展史， 认识技术对人类社会发展的作用。 2.课时背景分析 对于摆的概念，它有一个进阶路线。从生活中摆动的现象（如荡秋千）到课 堂中机械摆钟中的钟摆，再到摆的摆动快慢跟哪些因素有关的研究，再到高中阶 段单摆的周期研究等。这个概念进阶的过程就是一个不断丰富、不断完善的过程， 特别是高中摆的研究是在大量的定量研究的基础上才得出摆的周期与振幅无关 这么一重要的近似性质，请注意是一个重要的近似性质。我想这一重要的近似性 质对于我们小学阶段关于摆的研究及其研究结果的表述也有重要的参考价值。 【学情分析】 在上节课孩子们就发现：摆钟的摆与自制的摆在 10 秒钟内摆动的次数可能 不一样。他们的头脑中已经基本形成了一个问题:在相同时间内为什么不同的摆 摆动的次数不一样呢?之前孩子们已经观察过摆钟的摆与自己的摆，他们会从摆 的构造这个角度联想到摆的快慢可能会与摆锤重量、摆绳长度、摆幅大小等因素 有关系。 【教学目标】 教科版小学五年级下册科学教学设计 2 / 6 科学概念： 摆的摆动快慢与摆绳的长度有关，同一个摆，摆绳越长摆动越慢，摆绳越短 摆动越快。 过程与方法： 经历推测摆的快慢与哪些因素有关，并依次展开实验研究，得到实验结果的 过程。 情感、态度、价值观： 意识到感觉是会出错的，深刻理解重复精确实验的价值 ；感受探究单摆的 快乐。 【教学重点】 经历推测摆的快慢与哪些因素有关，并依次展开实验研究，得到实验结果的 过程。 【教学难点】 经历推测摆的快慢与哪些因素有关，并依次展开实验研究，得到实验结果的 过程。 【教学准备】 学生自带计时表（小组）、铁架台、长中短棉线各一、重中轻镙帽各一等。 【课时安排】 1 课时 教 学 过 程 一、创设情境，存疑激趣 1．呈示秋千图 谈话：同学们，今天老师带来了一样东西，请看这是什么？玩过吗？ 延伸：课前老师特地从同学当中找了三个荡秋千的高手，他们在没有人帮助 的情况下，都说自己荡秋千是最快的，你认为哪位同学说的最有道理？ 2．播放录像 交流：谁听明白了他们认为自己荡得最快的理由？ 教科版小学五年级下册科学教学设计 3 / 6 猜猜看，谁可能是真正的荡秋千高手： （教师板书：体重最重 摆动最大最快？ 绳子缩短） 存疑：要揭开这个谜底，就得认真学习今天的知识。 3．揭示课题：测量摆的快慢 二、研究定位，明确思路 1．回忆旧知 上节课，我们讨论了摆动快慢有可能跟哪三个因素有关？ （教师板书： 摆锤轻重 影响摆的快慢可能因素摆幅大小 摆绳长短） 2．交流关注 要知道这三个因素跟摆的快慢是否有关。咱们就要来进行认真细致的研究。 谁能说一说，咱们在研究这三个因素的过程中因该特别注意什么呢？ 引导策略：一种状况 生：在研究摆锤的时候只能改变摆锤的重量，不能改变摆幅的大小和摆绳的 长短。（或说出了另外两种情况） 师：说的真好。那如果研究摆幅呢？什么能变，什么不能变。 如果研究摆绳呢？什么能变，什么不能变。 （引导学生说出另外两种情况） 现在你发现了吗？咱们在研究一个因素的时候，只能改变研究的因素，不能 改变其他因素。 策略：另一种状况 生：在研究一个因素的时候，只能改变研究的因素，不能改变其他因素。 （对于学生直接总结出的现象，教师及时给予肯定） (课件出示表格) “在研究一个因素的时候，只能改变研究的因素，不能改变其他因素。” 3．阅读实验方法（小组共同阅读） 4．教师温馨提示： 教科版小学五年级下册科学教学设计 4 / 6 A：比较摆动快慢的方式有两种。 第一种：摆动时间一样，哪次摆动次数多，哪次就快！ 比如说，大家都摆动 10 秒，看哪次摆动次数多，哪次就快。 第二种：摆动次数一样，哪次所需时间少，哪次就快！ 比如说，大家都摆 10 次，看哪次时间少，哪次就快。 B：为了节省时间，提高效率，我们在时间上稍作调整，把测量 1 分钟摆动 时间，改为 10 秒钟摆动时间。 C：操作要求：按方法小组实验→共同观察实验数据→从数据中发现摆的快 慢与研究因素间有什么关系。 三、分组实验、分析发现 1．分组实验、教师巡视 组 A：改变摆锤重量的实验（摆幅大小、摆绳长短不变） （1）做好一个摆。 （2）利用秒表测量摆，摆动 10 秒，摆动了几次，并记录。（测量 3 次，以 保证测量的准确性。） （3）在不改变其他条件的情况下，将摆锤的重量增加。然后，测量新摆摆 动 10 秒，摆动了几次，并进行记录。（测量 3 次，以保证测量的准确性。） （4）在不改变其他条件的情况下，将摆锤的重量再增加。然后，测量新摆 摆动 10 秒，摆动了几次，并进行记录。（测量 3 次，以保证测量的准确性。） （5）比较测量数据，说说自己的发现。小组讨论出结果。 组 B：改变摆幅大小的实验（摆锤重量、摆绳长短不变） （1）做好一个摆。 （2）利用秒表测量摆，摆动 10 秒，摆动了几次，并记录。（测量 3 次，以 保证测量的准确性。） （3）在不改变其他条件的情况下，将摆幅增加。然后，测量新摆摆动 10 秒，摆动了几次，并进行记录。（测量 3 次，以保证测量的准确性。） （4）在不改变其他条件的情况下，将摆幅再增加。然后，测量新摆摆动 10 秒，摆动了几次，并进行记录。（测量 3 次，以保证测量的准确性。） （5）比较测量数据，说说自己的发现。小组讨论出结果。 组 C：改变摆绳长度的实验（摆锤重量、摆幅大小不变） （1）做好一个摆。 （2）利用秒表测量摆，摆动 10 秒，摆动了几次，并记录。（测量 3 次，以 教科版小学五年级下册科学教学设计 5 / 6 保证测量的准确性。） （3）在不改变其他条件的情况下，将摆绳缩短一半。然后，测量新摆摆动 10 秒，摆动了几次，并进行记录。（测量 3 次，以保证测量的准确性。） （4）在不改变其他条件的情况下，将摆绳再缩短一半。然后，测量新摆摆 动 10 秒，摆动了几次，并进行记录。（测量 3 次，以保证测量的准确性。） （5）比较测量数据，说说自己的发现。小组讨论出结果。 教师巡视指导。 2．分析结果，得出结论 （1）组 A：改变摆锤重量的实验（摆幅大小、摆绳长短不变） 摆 10 秒，摆了几次？ 你从数据当中发现了一个什么秘密？ 如过学生直接说出来了，再跟着问：你是怎么看出来的。 如过学生没有回答到点子上： 横向分析表格，得出：1 个砝码摆了 3 次，每次摆动次数一样。 （如果不一样，则体现了实验的误差，估计误差在 1 次左右） 纵向分析表格，得出：摆锤增加了，但摆动次数并没有增加。 摆锤减轻了，但摆的次数也并没有减少。 （如果不一样，估计摆动次数误差在 1 次左右，则也体现了实验的误差） 得出小组结论：摆的快慢跟摆锤轻重并没有多大关系。 （2）组 B：改变摆幅大小的实验（摆锤重量、摆绳长短不变） 摆 10 秒，摆了几次？ 你从数据当中发现了一个什么秘密？ 如过学生直接说出来了，再跟着问：你是怎么看出来的。 如过学生没有回答到点子上： 横向分析表格，得出：摆幅小摆了 3 次，每次摆动次数一样。 （如果不一样，则体现了实验的误差，估计误差在 1 次左右） 纵向分析表格，得出：摆幅增大了，但摆动次数并没有增加。 摆幅减小了，但摆的次数也并没有减少。 （如果不一样，估计摆动次数误差在 1 次左右，则也体现了实验的误差） 得出小组结论：摆的快慢跟摆幅大小并没有多大关系。 （3）组 C：改变摆绳长度的实验（摆锤重量、摆幅大小不变） 摆 10 秒，摆了几次？ 教科版小学五年级下册科学教学设计 6 / 6 你从数据当中发现了一个什么秘密？ 如过学生直接说出来了，再跟着问：你是怎么看出来的。 如过学生没有回答到点子上： 横向分析表格，得出：原来绳长摆了 3 次，每次摆动次数一样。 （如果不一样，则体现了实验的误差，估计误差在 1 次左右） 纵向分析表格，得出：摆绳缩短了，摆动次数增加了。 相反摆绳变长了，但摆的次数却减少了。 得出小组结论：摆的快慢跟摆绳长短有关系。 怎样的关系？（摆绳越短，摆动越快；摆绳越长，摆动越慢。） （4）顿悟结论 通过刚才的研究发现，现在你们觉得摆的快慢到底跟什么有关==能给大家再 说说是怎样的关系？ 四、运用知识小结收获 1．回旋验证 现在你知道刚才开课录像中的三位同学谁是荡秋千的高手了吗？为什么？ （看来生活中处处有科学，学好科学能让我们变得更聪明、更智慧） 2．畅谈收获 【板书设计】 摆的研究 摆线 基本无关 摆的快慢 摆幅 基本无关 长——慢 摆长 短——快 【教学反思】