課程基本信息課例編號(hào)18學(xué)科科學(xué)年級(jí)五學(xué)期第一學(xué)期課題機(jī)械擺鐘教科書書名：科學(xué)                                 出版社：教育科學(xué)出版社           出版日期：2020年7月教學(xué)目標(biāo)教學(xué)目標(biāo)：科學(xué)概念目標(biāo)同一個(gè)單擺在相同時(shí)間內(nèi)擺動(dòng)次數(shù)相同，這就是擺的等時(shí)性。根據(jù)這種性質(zhì)，人們制成了擺鐘，使時(shí)間的計(jì)量誤差更小。科學(xué)探究目標(biāo)能較準(zhǔn)確地重復(fù)觀測鐘擺及自制擺每分鐘的擺動(dòng)次數(shù)。能根據(jù)鐘擺的特點(diǎn)動(dòng)手制作一個(gè)單擺。科學(xué)態(tài)度目標(biāo)準(zhǔn)確地測量擺的擺動(dòng)次數(shù)，理解重復(fù)實(shí)驗(yàn)的意義。發(fā)展研究計(jì)時(shí)工具的興趣。科學(xué)、技術(shù)、社會(huì)與環(huán)境目標(biāo)了解社會(huì)的需求是科學(xué)技術(shù)發(fā)展的動(dòng)力。教學(xué)重點(diǎn)：同一個(gè)單擺在相同時(shí)間內(nèi)擺動(dòng)次數(shù)相同，這就是擺的等時(shí)性。教學(xué)難點(diǎn)：能較準(zhǔn)確地重復(fù)觀測鐘擺及自制擺每分鐘的擺動(dòng)次數(shù)。教學(xué)過程時(shí)間教學(xué)環(huán)節(jié)主要師生活動(dòng)                    同學(xué)們,大家好，今天由王老師和大家共上一節(jié)課。通過前面幾節(jié)課的學(xué)習(xí)，我們已經(jīng)知道了古代常見的計(jì)時(shí)工具，有日晷和水鐘，借助這些工具我們只能知道大概的時(shí)間，多年來，人們一直在探索比較精確的計(jì)時(shí)方法，最后終于制作出了更精確的計(jì)時(shí)器——機(jī)械擺鐘。你們見過像這樣的機(jī)械擺鐘嗎？ 它一般由鐘面和鐘擺兩部分組成，其中鐘擺又由擺繩和擺錘兩部分組成。我們先來看一看它是如何工作的。在觀看視頻的同時(shí)請(qǐng)你思考：與日晷和水鐘相比，鐘擺為什么能夠更精確地計(jì)時(shí)？與什么因素有關(guān)系呢？（播放視頻，擺鐘工作半分鐘左右）有的同學(xué)通過觀察馬上想到了，(播放音頻：因?yàn)槿贞泻退姸际抢糜幸?guī)律的變化來計(jì)時(shí)的，所以我認(rèn)為擺鐘的計(jì)時(shí)可能與它下面的鐘擺有關(guān)，那個(gè)鐘擺能夠有規(guī)律的左右擺動(dòng)。)你是這么想的嗎？她所說的有規(guī)律你覺得是什么規(guī)律？有的同學(xué)和我說了他的想法，他認(rèn)為鐘擺每分鐘能擺動(dòng)60次，因?yàn)?/span>1分鐘有60秒，每秒擺動(dòng)一次。有的同學(xué)說那不一定，感覺鐘擺擺動(dòng)得比較慢。那到底鐘擺1分鐘能擺動(dòng)幾次呢？讓我們一起觀察測量一下吧。那該如何測量呢？怎樣算擺動(dòng)一次呢？一般情況下擺動(dòng)一次是指，鐘擺在中間位置時(shí)開始數(shù)，當(dāng)鐘擺到達(dá)最左側(cè)并經(jīng)過中間位置到到達(dá)最右側(cè)，然后回到中間位置時(shí)，算作擺動(dòng)一次。停止計(jì)時(shí)的時(shí)候，如果正好往返經(jīng)過中間位置一次就算一次，否則就不計(jì)這一次了。我們也可以使用我們的手臂模擬鐘擺，（教師演示動(dòng)作）從中間開始數(shù)，手臂從左側(cè)經(jīng)過中間位置到右側(cè)最后回到中間位置時(shí)算作擺動(dòng)一次。舉起你的手臂，像老師一樣試一試，數(shù)一數(shù)。下面我們就一起測量一下鐘擺擺動(dòng)1分鐘的次數(shù)，在鐘擺連續(xù)擺動(dòng)的過程中，請(qǐng)你數(shù)一數(shù),并進(jìn)行記錄。請(qǐng)同學(xué)們做好準(zhǔn)備，聽我口令我們一起開始數(shù)一數(shù)。開始。播放視頻，（老師計(jì)時(shí)開始帶頭數(shù)123后面聲音消失學(xué)生數(shù)次數(shù)）像這樣的觀察記錄我們要進(jìn)行三次。通過實(shí)驗(yàn)，我們發(fā)現(xiàn)鐘擺1分鐘擺動(dòng)次數(shù)都是60次，鐘擺1分鐘擺動(dòng)次數(shù)是相同的。這說明鐘擺具有等時(shí)性。那是所有的擺都具有這樣的性質(zhì)嗎？我們可以使用身邊的材料自己制作一個(gè)擺，看看你的擺是否具有等時(shí)性。今天我們要使用單擺實(shí)驗(yàn)器、螺母、線繩和秒表。使用這些材料我們?nèi)绾沃谱饕粋€(gè)擺呢？ 第一步，我們用線繩的一端綁住螺母。線繩就是擺的擺繩，螺母就是擺的擺錘。第二步，把線繩的另一端穿入單擺實(shí)驗(yàn)器上面的轉(zhuǎn)盤里，第三步組裝完成，這就是一個(gè)擺，為了方便觀察它擺動(dòng)的次數(shù)，我們可以在擺的后面放上一張白紙，在它自然下垂的時(shí)候畫一條豎線。在家中也可以找到類似的物體替代實(shí)驗(yàn)材料，比如：可以用細(xì)繩綁在你的臺(tái)燈上，用水瓶當(dāng)做重物。也可以利用家里的鉤子，比如桌子邊上的，衣架上的，或者家里使用的吸盤鉤，這些能懸掛線繩的結(jié)構(gòu)等。線繩一端綁在鉤子上另一端捆住重物，可以是橡皮。還可以在桌子或者椅子上堆上比較高的書，用書壓著尺子，把線繩一端綁在尺子上，另一端綁上螺母，這樣一個(gè)擺也做好了。尋找你身邊的材料，快來試一試吧。做好了你的擺，我們就要來想一想了，你認(rèn)為自制的擺具有等時(shí)性嗎？怎樣證明？有同學(xué)說到了：我認(rèn)為我的擺具有等時(shí)性，可以觀察它相同時(shí)間內(nèi)擺動(dòng)的次數(shù)是否一樣，如果一樣就證明了我的想法，如果不一樣就沒有證明我的想法。他說的特別好，為了方便我們之后的交流匯報(bào)，我們把相同時(shí)間定為和擺鐘一樣的1分鐘。觀察你自己制作的擺1分鐘擺動(dòng)多少次？和鐘擺一樣嗎？那如何讓你的擺動(dòng)起來呢？請(qǐng)你看看老師是如何做的。（播放示范視頻）擺線拉直，輕輕松手，不要推動(dòng)你的擺錘。開始自己的實(shí)驗(yàn)活動(dòng)吧，觀察三次，每次觀察1分鐘，請(qǐng)你認(rèn)真記錄。（停頓5秒）你的擺1分鐘擺動(dòng)了幾次？下面我們一起看一下小麗自制的擺。 我們一起幫她數(shù)一數(shù)。看看她做的擺1分鐘擺動(dòng)了幾次？請(qǐng)同學(xué)們做好準(zhǔn)備，聽我口令，開始。（播放自制擺擺動(dòng)1分鐘的視頻）這樣的實(shí)驗(yàn)也應(yīng)該進(jìn)行三次，老師從小麗那里收集了她的數(shù)據(jù)。 小麗的擺每分鐘擺動(dòng)50次。和你的擺1分鐘擺動(dòng)次數(shù)一樣嗎？老師還收集了其他幾位同學(xué)自制擺的擺動(dòng)次數(shù)，我們一起看一看，這些擺1分鐘能擺動(dòng)多少次呢？我們一起從數(shù)據(jù)上看一看吧！先橫著看每一個(gè)擺，擺動(dòng)三次的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，你能發(fā)現(xiàn)什么？我們能看到每個(gè)擺，擺動(dòng)三次的次數(shù)多數(shù)是相同的，少數(shù)是不同的。但也很接近。因?yàn)槲覀儗?shí)驗(yàn)中的擺不是很精確，會(huì)有誤差，所以實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)要看多數(shù)的次數(shù)或者求平均數(shù)。從這個(gè)表格中我們能夠發(fā)現(xiàn)同一個(gè)擺，擺動(dòng)的快慢是一定的，說明我們自己制作的每個(gè)擺都具有等時(shí)性，它們都可以用來計(jì)算自己的時(shí)間。 再來比較不同的擺，縱向看表格里的每一列，你又發(fā)現(xiàn)了什么？有的同學(xué)發(fā)現(xiàn)，不同的擺，擺動(dòng)的次數(shù)不同，也就是擺動(dòng)的快慢不同，在相同時(shí)間內(nèi)，擺的次數(shù)越多，擺動(dòng)越快。鐘擺每分鐘擺動(dòng)的次數(shù)都是60次。顯然我們自己做的擺和鐘擺的快慢是不同的。數(shù)據(jù)的表現(xiàn)和我們看到的真的一樣嗎？下面我們一起看一下這幾位同學(xué)的擺吧（播放視頻）通過視頻我們能夠發(fā)現(xiàn)自己制作的擺，擺動(dòng)快慢真的是各不相同的。盡管它們都具有等時(shí)性，可以測量自己的時(shí)間，但它們又都與擺鐘1分鐘擺動(dòng)次數(shù)不一樣，可以怎樣把他們調(diào)成一樣的？有同學(xué)馬上就能想到，把我們做的慢的擺調(diào)快點(diǎn)，做得快的擺調(diào)慢點(diǎn)不就行了嗎？是的，那我們?cè)鯓诱{(diào)整擺可以改變它擺動(dòng)的快慢呢？請(qǐng)同學(xué)們課下思考：擺的快慢與什么因素有關(guān)系呢？怎樣調(diào)整可以讓你的擺1分鐘擺動(dòng)60次？下節(jié)課我們就來一起尋找擺鐘1分鐘擺動(dòng)60次的秘密。下節(jié)課所需要的材料有單擺實(shí)驗(yàn)器、一根比較長的擺線、不同重量的擺錘、米尺、筆和紙，制作的擺的材料可以替換成你家里有的物品。請(qǐng)同學(xué)們提前準(zhǔn)備好。同學(xué)們，再見！  

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4. 機(jī)械擺鐘

版本： 教科版 (2017)

年級(jí)： 五年級(jí)上冊(cè)

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