《摆的研究》教案

教科版《科学》第三单元第六课《摆的研究》教学设计教材分析：这一单元主题是关于“时间的测量”，要让学生使用一些测量时间的重要设备做实验，使学生在研究“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。本单元前五课是了解认识一些计时工具，并知道他们的一些发展史，后3课则是研究制作具体的计时工具，指导学生对摆钟的制造原理和设计进行更为深入的研究和探索。而“摆的研究”则是后面这一部分的起始课或基础课，是为后面的制作打基础的。学生们在第五课已经观察过摆钟的摆与自己的摆，认识到摆的快慢不一样，他们会联想到摆的快慢可能会与摆锤、摆绳的长度、摆幅等因素有关系。这节课中学生们将就摆的快慢与什么因素有关进行讨论与思考，并且去验证他们自己的一些猜测。在探究的过程中逐步排除一些猜测，修正自己的想法。这一节课，学生们将测量不同重量摆锤的摆在15秒钟内摆动的次数，不同长度摆绳的摆在15秒钟内摆动的次数。他们在对测量数据的分析过程中会发现，影响摆的快慢的因素只是摆绳的长短。学情分析：五年级的学生，通过在日常生活中的观察，以及上节课对摆的结构的了解，对摆已经有了一个初步的认识。这节课来研究摆摆动快慢的的影响因素，他们通过做实验，分析数据，很容易发现问题并且能够解决问题。对于对比实验的设计，五年级的学生已具备一定的能力。懂得变量与不变量的控制。可能会在设计实验的时候考虑的不周到，但大致方案还是能够设计出来。有了相应的知识背景，这样他们既有研究的兴趣，也不会感觉太难而使课堂沉闷。教学目标：科学概念：1、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。2、让学生了解摆绳的长度和摆长是两个不同的概念，摆长是支架到摆锤中心的距离。过程与方法：1、推测摆的快慢与哪些因素有关。2、进行改变摆的摆锤、摆的摆长对摆的次数是否产生影响的实验研究。3、对实验的结果进行分析，并且根据分析进行预测。情感、态度、价值观：1、初步意识到精确测量结果的得到是需要反复测量的。2、认识到在实验中细心观察发现新的问题是很重要的。3、对新问题有继续研究的欲望。重点和难点：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。难点：对比实验中，变量与不变量的控制。教学思路：教科书从三个层面开展探究活动，第一层面，对我们发现的问题，怎么想办法去证实;第二层面，运用测量的方法，对我们的发现进行验证;第三层面，对我们所得到的数据进行分析。研究“摆锤的重量是否影响摆的快慢”这个问题时，引导学生思考、讨论如何控制变量来研究摆锤的重量这个因素。使学生初步具有在实验中怎样控制无关因素，从而保证所要研究问题结果的精确性的能力。在这个实验中，要控制的因素就是摆长与摆幅不变，使摆锤的重量增加到原来的三倍，同样测量15秒，并且记录每次测量的结果。对测量的数据进行比较分析。在进行“改变摆绳长度的”实验中，教师可以适当放手。只要做简单的提示。在学生实验结束后，引导学生对实验所测的数据进行分析。比较两次实验，让学生谈谈有什么发现?最后通过摆绳长度相同、摆锤长度不同的两个摆，摆动快慢不一样，让学生认识到真正影响摆动快慢的是摆长。教学准备：教师准备：方座支架、电子停表、金属钩码、细绳、单摆、研究摆锤的记录表，研究摆绳的记录表、多媒体课件。学生准备：每个小组一个方座支架、一个电子停表、三个金属钩码、一根细绳（带挂钩）、一个单摆、研究摆锤的记录表一份、研究摆绳的记录表一份。课前学习准备：了解摆的结构（摆锤、摆绳）。观察不同的摆，认识到摆的快慢不一样，思考摆的快慢与什么因素有关系。学会正确使用电子停表。课程资源准备：多媒体课件教学过程：一、引入：（通过上节课学习的知识直接导入这节课的学习，开门见山，简洁明了，节约导课时间）师：上一节课我们观察过不同的摆，发现不同的摆摆动的快慢不一样。这节课我们就来研究摆的快慢与什么因素有关系。（揭示课题“摆的研究”）同学们认为摆的快慢与什么因素有关系呢？生：学生提出自己的猜测（预设：摆锤重量、摆绳长度、摆幅大小等因素）二、实验：摆的快慢和摆锤重量有关吗（引导学生思考、讨论如何控制变量来研究摆锤的重量这个因素。然后通过实验，测量和记录下不同重量的摆在15秒内摆动的次数，分析数据，从而发现摆锤的重量不会影响摆的摆动快慢。）1．讨论实验方案师：我们先来研究摆锤的重量这个因素（伴随大屏幕出示——研究的问题：摆的快慢与摆锤的重量有关系吗？）做这个实验，请同学们先思考思考要改变哪个条件，要让哪些条件都相同了，才能够比较出摆锤的轻重会不会影响摆的快慢？生：思考、讨论、交流。师：怎样操作这个实验呢？生：讨论、交流、研讨。2．确定实验方案，实验中注意的问题，（结合大屏幕展示实验方案和实验中注意的问题）3．学生分小组实验研究，记录测量数据。4．汇总实验数据，分析反馈，形成共识。（摆的快慢和摆锤重量无关）三、实验：摆的快慢和摆绳长度有关吗（在这个实验中，教师适当放手，只做简单的提示。学生通过思考、讨论制定研究摆绳的长度这个实验方案。然后通过实验，测量和记录下摆绳长度不同的摆在15秒内摆动的次数，分析数据，从而发现摆绳的长度会影响摆的摆动快慢，同一个摆，摆绳越长摆动越慢，摆绳越短摆动越快。）1．讨论实验方案师：接下来我们研究摆绳的长度这个因素（伴随大屏幕出示——研究的问题：摆的快慢与摆绳的长度有关系吗？）请同学们思考讨论一下在这个实验中，应该使哪些因素不变，怎样来做这个实验？生：思考、讨论、交流。2．确定实验方案3．学生分小组实验研究，记录测量数据。4．汇总实验数据，分析反馈，形成共识。（摆的快慢与摆绳的长短有关。同一个摆，摆绳越长摆动越慢，摆绳越短摆动越快。）四、实验：摆的快慢和摆动幅度有关吗？（这个实验机动处理。如果前面学生的猜测提出了这个因素，时间允许的前提下由教师演示这个实验，让学生认识到摆的快慢和摆动幅度没有关系。如果时间很紧张就留待课后让学生自行去研究。）五、概括总结（帮助学生进一步明确这节课的学习目标。）师：请同学们思考我们做过的这两个实验，有什么收获？生：谈收获小结：摆的快慢与摆锤无关，与摆绳长度有关。同一个摆，摆绳越长摆动越慢，摆绳越短摆动越快。六、拓展延伸（观察两个摆，摆绳长度一样，摆锤长度不一样，思考摆动的快慢会一样吗？然后通过演示实验，发现两个摆摆动10次所用的时间不相同，长摆锤的摆用的时间长，短摆锤的摆用的时间短。进而引导学生认识到真正影响摆的快慢的是摆长。摆的长度并不等同于摆绳的长度，真正的摆长是指支架到摆锤重心的距离。）1．师：请同学们观察这两个摆，有什么区别？这两个摆摆动的快慢会一样吗？2．生：观察、推测。3．演示实验，学生观察。讨论：你发现了什么？你是怎么想的？4．小结：摆的快慢是由摆长决定的。摆的长度并不等同于摆绳的长度，真正的摆长是指支架到摆锤重心的距离。摆长越长，摆动越慢，摆长越短，摆动越快。（多媒体课件配合讲解展示，让学生的认识更直观，形象。）板书设计：摆的研究摆锤重量无关摆的快慢与摆绳长度有关摆长越长慢摆长越短快摆动幅度无关