5.機械擺鐘       小學科學教學網(wǎng)資源建設團隊  翁釗曄  【教材簡析】本課選自教科版小學科學五年級下冊第三單元《時間的測量》的第五課時。前四節(jié)課探究的是太陽鐘、水鐘等一些簡易的計時工具，本課則是精確計量時間工具的第一課。本課設計主要有兩個活動：活動一是觀察擺鐘觀察擺鐘的構造，思考擺鐘為什么會比其他的計時工具更精確，這與擺鐘里的鐘擺有著密切的聯(lián)系。然后通過測量鐘擺每分鐘擺動的次數(shù)，發(fā)現(xiàn)它每分鐘擺動的次數(shù)是相同的，初步感知擺的等時性。活動二是制作一個單擺，并測量相同時間內(nèi)擺擺動的次數(shù)。根據(jù)教師提供的材料，學生動手制作一個單擺，在制作完成后，開始觀察和記錄單擺每10秒鐘擺動次數(shù)，連續(xù)測多次。最后會發(fā)現(xiàn)同一個擺雖然在擺動過程中擺幅變小，擺速變慢，但擺動次數(shù)是一樣的，這便是單擺的等時性；在研討中，通過對比各組間的數(shù)據(jù)，會發(fā)現(xiàn)不同小組的擺擺動次數(shù)是不一樣的，是什么引起的？這為下節(jié)課《擺的研究》提出了研究的問題。【學情分析】擺鐘為什么會比其他計時工具精確呢？這個問題對學生是比較有吸引力的。帶著這個疑問去觀察擺鐘的構造，去研究擺，提高了學生的探究欲。這節(jié)課中孩子們將面臨兩個問題，第一：如何準確測量單擺擺動的次數(shù)；第二：如何有效分析數(shù)據(jù)、得出結論、發(fā)現(xiàn)更多問題；對于五年級的學生而言，測量擺鐘1分鐘擺動的次數(shù)不難，但要準確地測量自制單擺在連續(xù)擺動時，相同時間間隔內(nèi)的擺動次數(shù)，有不小的難度。所以在第一個時間段計時結束后與第二個時間段計時開始前需要設置一個緩沖的時間，為第二次小組成員更好地配合、精確測量作準備。此外，五年級的孩子已經(jīng)具備一定分析處理數(shù)據(jù)的能力，但仍然有局限性，對實驗數(shù)據(jù)整體的橫向、縱向比較有所缺乏，所以要想孩子們在研究單擺等時性時有更多的發(fā)現(xiàn)、更多問題的提出，研討時需要我們引導孩子進行組內(nèi)、組間數(shù)據(jù)的比較。【教學目標】科學概念目標知道同一個單擺每擺動一次所需的時間是相同的。知道人們根據(jù)單擺的等時性原理制成了擺鐘。科學探究目標能重復觀察和測量擺鐘每分鐘擺動的次數(shù)。動手制作一個單擺，能較準確地測量出連續(xù)時間間隔內(nèi)擺擺動的次數(shù)。能實事求是地記錄實驗數(shù)據(jù)，通過分析數(shù)據(jù)得出科學結論。科學態(tài)度目標初步體會重復實驗在科學實驗中的重要作用。在測量單擺擺動次數(shù)過程中，培養(yǎng)嚴謹?shù)赜^察與測量的科學態(tài)度。通過制作、觀測單擺，發(fā)展對計時工具研究的興趣。科學、技術、社會與環(huán)境目標擺鐘的出現(xiàn)大大提高了時鐘的精確度，體會科技發(fā)展對社會生活的促進作用。【教學重難點】重點：動手制作一個擺，并觀測單擺在相同時間內(nèi)擺動的次數(shù)。難點：連續(xù)測量擺擺動的次數(shù)、理解擺的等時性。【教學準備】教師：多媒體課件、機械擺鐘一個、單擺一個學生：每組鐵架臺一個、棉線一根、筷子一根、鐵球一個、秒表一個、記錄單兩份【教學過程】一、聚焦：揭示課題[材料準備：ppt課件]提問：通過前面幾節(jié)課的學習，你知道了哪些計時器？（預設：日晷、水鐘、沙漏……）2.借助這些工具我們只能知道大概的時間，多年來，人們一直在探索比較精確的計時方法，最后終于制作出了更精確的計時器——機械擺鐘。二、探索：擺的等時性探索一、擺鐘每分鐘擺動的次數(shù)[材料準備：一個機械擺鐘、每組秒表一個、記錄單一份]1.提問：你們見過機械擺鐘嗎？為什么擺鐘能夠精確地計時呢？師出示機械擺鐘，學生觀察擺鐘并組內(nèi)交流。（預設：可能與下面裝置的左右擺動有關、它根據(jù)擺動的次數(shù)計時……）課件展示擺鐘的結構圖，介紹擺錘、擺繩。2.過渡：要想知道擺鐘為什么能夠精確地計時，我們得先研究擺鐘里的鐘擺，看看它擺動的規(guī)律。3.預測：猜測一下鐘擺一分鐘能擺動幾次？4.提問：怎么測量鐘擺一分鐘擺動的次數(shù)？怎樣算擺動一次？（教師演示測鐘擺擺動的次數(shù)：一次、兩次、三次）   5.引導思考：只花一分鐘測一次行嗎？再測一分鐘還會是這個結果嗎？6.學生實驗，完成記錄單一，師巡視。7.組織交流:對比三次測量結果，說一說你的發(fā)現(xiàn)。（預設：鐘擺每分鐘擺動的次數(shù)是相同的）8.小結：鐘擺每分鐘擺動的次數(shù)是相同的。探索二、自制單擺在擺動時的特點——等時性[材料準備：每組鐵架臺一個、棉線一根、筷子一根、鐵球一個、秒表一個、記錄單一份]1.過渡：研究了計時精確的擺鐘，我們也來做一個擺，它是否也有鐘擺相同的特點呢？ 2.出示材料，演示單擺的制作。3.布置任務：請同學們利用上述材料做一個擺，讓你的擺自由擺動起來（幅度不能過大或過?。?。4.提問：你們的擺能自由擺動起來了嗎？在擺動過程中你有什么發(fā)現(xiàn)？（預設：擺動的幅度越來越小了；擺動的方向會有點變化；擺動的速度越來越慢了……）5.過渡：有同學提到他的擺在擺動過程中幅度變小了，你們有發(fā)現(xiàn)嗎？它在連續(xù)擺動時，相同時間內(nèi)擺動的次數(shù)會變嗎？（預設：有發(fā)現(xiàn)，擺動次數(shù)會越來越少……）6.研討方案：你打算怎么做去證明自己的觀點？（預設：讓我們的擺一直在擺動，測出它在幾段相同時間內(nèi)擺動的次數(shù)，看是否相同。）問題1：每次測多久？測幾次？（預設：1分鐘、測三次；1分鐘太久，每10秒鐘測一次。）問題2：如何保證連續(xù)性？（預設：擺不能停，連續(xù)測4個10秒；第一次10秒后留幾秒做準備，再測第2個10秒。）問題3：如何分工？（預設：一個計時員、一個計數(shù)員、一個記錄員、一個操作員……）7.小組上臺演示。8.開展實驗：學生組內(nèi)實驗，完成記錄單；師巡視指導，匯總每組數(shù)據(jù)。三、研討：實驗發(fā)現(xiàn)1.交流匯報：分析你們組的數(shù)據(jù)，說說你的發(fā)現(xiàn)？（預設：同一個擺在連續(xù)擺動時，相同時間內(nèi)擺動次數(shù)相同。）小結：同一個擺，在相同時間內(nèi)擺動的次數(shù)相同。這就是擺的等時性。課件呈現(xiàn)資料介紹科學家伽利略和惠更斯的故事。3.引導思考：分析表中數(shù)據(jù)，你有新的發(fā)現(xiàn)嗎？（預設：不同小組的擺，每個10秒鐘內(nèi)擺動的次數(shù)不同。）四、拓展1.對于實驗中新的發(fā)現(xiàn)，你有什么問題產(chǎn)生？（預設：為什么不同的擺在相同時間內(nèi)擺動次數(shù)不同）2.提問：不同的擺，為什么在相同時間內(nèi)擺動次數(shù)會不同？（預設：跟一開始的擺動幅度有關；跟擺繩的長度不同有關……）看來這一個問題很值得我們接下去繼續(xù)探究。【板書設計】                             5．機械擺鐘                                    擺繩                       擺                               擺錘                擺的等時性：同一個擺在相同時間內(nèi)擺動次數(shù)相同                【作業(yè)設計】1、擺的等時性是  伽利略      （填科學家名字）發(fā)現(xiàn)的。擺的等時性是指         同一個單擺擺動一次的時間相等    。2、小紅和小軍在公園里玩蕩秋千的游戲。小軍想知道在相同時間內(nèi)秋千擺動的次數(shù)是否變化。于是他測了連續(xù)4個15秒內(nèi)秋千擺動的次數(shù)。他得到的結果最可能是？（  B  ）  擺動次數(shù)減少     B.  擺動次數(shù)相同    C.  擺動的次數(shù)增加實驗記錄單一 活動一：                                            第     小組鐘擺每分鐘擺動次數(shù)的觀察記錄預測：機械擺鐘的擺一分鐘擺動       次。 第一次第二次第三次次數(shù)   我的發(fā)現(xiàn)  實驗記錄單二擺在連續(xù)時間間隔內(nèi)擺動次數(shù)的觀察記錄預測：相同時間內(nèi)，擺擺動的次數(shù)        。（變少/相同/變多） 第1個10秒第2個10秒第3個10秒第4個10秒擺動次數(shù)    我的發(fā)現(xiàn)    活動二：                                           第     小組    

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5、機械擺鐘

版本： 教科版

年級： 五年級下冊

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