(共11张PPT)
像日晷、水钟、沙漏等简易的时钟,已经可以让我们知道大概的时间。
想了解的内容 摆的结构 摆的工作原理 谁发明了摆 怎么制作摆钟 怎么操作摆钟
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聚焦
聚焦
观察摆钟结构
钟面
摆绳
摆锤
摆钟是通过怎样的方式计时的
探索
测量钟摆1分钟摆动的次数
钟摆1分钟摆动次数记录表
第一次 第二次 第三次
次数
我的发现
探索
自制一个摆,观察摆运动的特点
拿一根细绳,上端固定,下端挂上一个小重物,做成一个简单的摆。
摆绳
摆锤
①摆线自然拉直,听到口令后轻轻放开,不能推。
②摆的角度不能太小,也不能太大。
③如果摆锤碰到铁架台或其它物体后,要重做实验。
④分工合作,注意准确计时,计数时可借助手指。
⑤关注摆摆动时的其他变化。
温馨提示
自制的摆1分钟摆动次数记录表
第一次 第二次 第三次
次数
我的发现
观察分析数据,你有没有什么发现?
在人类计时仪器的发展史中,摆的发现可算是一件重大历史事件。
1583年的一天,17岁的伽利略在教堂里面做礼拜。一阵风吹来,天花板上的吊灯开始地晃动起来,发出轻轻的响声。这本是一件非常寻常的事,而伽利略却细心地观察起来了。隐约中他感觉到吊灯的摆动有些规律,于是回家之后,他开始研究起来。他用棉线和石头做出摆模拟吊灯的摆动,根据“脉搏跳动的次数是稳定的”来计时,经过反复多次的验证,终于发现了吊灯摆动时的秘密。
1656年,荷兰科学家惠更斯根据伽利略发现的关于摆的秘密,制作出了比较精确的计时器—机械摆钟。机械摆钟的出现大大提高了时钟的精确度。
伽利略
伽利略发现“摆”的“秘密”
拓展
你有什么新的收获?有没有产生新的疑问?4.机械摆钟
【教材简析】
本课选自教科版小学科学五年级上册第三单元《计量时间》的第4课时。前三节课探究的是太阳钟、水钟等一些简易的计时工具,本课则是探索精确计时工具的第一课。本课主要有两个教学活动:
活动一是观察钟摆运动的特点。
通过对摆钟的观察,发现摆钟是利用摆的连续摆动带动指针来计时的。思考摆钟为什么能更精确地计时,能够发现这与钟摆的运动规律有着密切的联系。通过测量钟摆一分钟摆动的次数,发现它每分钟摆动的次数是相同的,初步感知摆的等时性。
活动二是自制一个单摆,并观察摆运动的特点。
制作一个单摆,观察和记录单摆1分钟摆动的次数,连续测多次。最后会发现同一个摆在摆动过程中摆幅变小,但摆动次数是不变的,这便是单摆的等时性;在研讨中,通过对比各组间的数据,会发现不同小组的摆摆动次数是不同的,是什么引起的?这为下节课《摆的快慢》提出了研究的问题。
【学情分析】
摆钟为什么会比其他计时工具精确呢?这个问题对学生是比较有吸引力的。带着这个疑问去观察摆钟的运动,去研究自制摆的运动,能提高学生的探究欲。这节课中学生将面临两个问题,第一是如何准确测量单摆摆动的次数;第二是如何有效分析数据、得出结论、发现更多问题。对于五年级的学生,测量摆钟1分钟摆动的次数不难,但要学生思考并解决操作中的一些问题,如怎样计时?怎样数摆动次数?怎样做到摆动开始与计时开始的同步?此外,五年级的孩子已经具备一定分析处理数据的能力,但仍然有局限性,对实验数据整体的横向、纵向比较有所缺乏,所以要想孩子们在研究单摆等时性时有更多的发现、更多问题的提出,研讨时需要我们引导孩子进行组内、组间数据的比较。
【教学目标】
科学概念目标
知道同一个单摆在相同时间内摆动的次数相同,这就是摆的等时性。根
据这种性质,人们制成了摆钟,使时间的计量误差更小。
科学探究目标
能较准确地重复观测摆钟及自制单摆每分钟摆动的次数。
能根据钟摆的特点动手制作一个单摆。
科学态度目标
能准确地测量摆的摆动次数,理解重复实验的意义。
通过制作、观测单摆,发展对计时工具研究的兴趣。
科学、技术、社会与环境目标
知道摆钟的出现大大提高了时钟的精确度,了解社会的需求是科学技术
发展的动力。
【教学重难点】
重点:准确地观测摆钟及自制单摆每分钟摆动的次数。
难点:重复测量摆摆动的次数、理解摆的等时性。
【教学准备】
教师:多媒体课件、机械摆钟一个、单摆一个、班级KWL量表
小组:每组铁架台一个、棉线一根、小球一个、秒表一个、记录单一份
【教学过程】
课前交流:
利用班级KWL表调查学生的前概念,了解学生想要研究的关于机械摆钟的问题。
一、聚焦:摆钟是怎样计时的
1.提问:通过前几节课的学习,你知道了哪些计时器?
(预设:日晷、水钟、沙漏……)
2.谈话:借助这些工具我们可以知道大概的时间,但在使用过程中也发现了一些问题,于是人们又设计了机械摆钟,今天老师也把它带来了(出示摆钟),这节课我们就要一起来研究它。
3.板书课题:机械摆钟
4.出示KWL表,课前老师请全班同学一起完成了这样一张KWL表,发现有一些同学对机械摆钟已经有了一些了解,还有一些同学想要研究机械摆钟更多的内容,提出了很多的问题,都很会思考,老师要给大家点赞。
5.老师对大家提出的问题进行了统计,发现……下面我们就一个个来研究。
二、探索:摆的等时性
(一)观察摆钟的结构
学生观察摆钟并组内交流,课件展示摆钟的结构图,介绍摆锤、摆绳。
(二)摆钟的工作原理
1.为什么摆钟能够更精确地计时?(预设:它的摆动是有规律的……)
2.预测:猜测一下摆钟里的摆一分钟能摆动几次。
3.提问:怎么测量摆在一分钟内摆动的次数?怎样算摆动一次?
(预设:测一下一分钟内这个摆摆动的次数,从起点出发回到起点算摆动一次……)
教师演示测钟摆摆动的次数:一次、两次、三次。
4.引导思考:只花一分钟测一次行吗?再测一次还会是这个结果吗?
(预设:需要进行重复实验……)
5.演示实验,完成记录单一。
7.组织交流:对比三次测量结果,说一说你的发现。
(预设:钟摆每分钟摆动的次数是相同的)
8.提问:现在你能理解它为何能精确地计时了吗?
(二)自制单摆,观察摆运动的特点
1.过渡:除了摆钟里的摆,其他的摆在摆动时是否也有同样的规律呢?我们也动手做一个摆,研究一下它摆动时的特点。
2.提问:它在相同时间内摆动的次数会相同吗?(预设:相同、不同)
3.研讨方案:如何准确地去测量摆在1分钟内摆钟的次数?
(预设:需要至少三名同学密切配合,一个计时员、一个计数员、一个记录员……)
4.小组上台演示,其他同学观察并评价。
5.分组实验:学生组内分工合作,观测摆在一分钟内摆动次数,完成记录单。师巡视指导,汇总每组数据。
三、研讨:实验发现(预设:6分钟)
1.交流汇报:分析你们组的数据,说说你的发现?
(预设:同一个摆在相同时间内摆动次数相同。)
2.小结:同一个摆,在相同时间内摆动的次数相同。这就是摆的等时性。
课件呈现资料介绍科学家伽利略和惠更斯的故事。
3.引导思考:老师将每个小组的数据汇总在这张表格中,分析表中数据,你还有什么发现?(预设:不同的摆在相同时间内摆动次数不同。)
摆动次数多,说明摆摆动的速度?次数少说明摆摆动的速度?
4.通过这节课的学习你有什么收获?有没有产生什么新的疑问呢?
5.写在便利贴上,交由老师汇总在班级KWL表上,下节课我们来继续研究。
【板书设计】
4.机械摆钟
摆的等时性
摆绳
摆
摆锤
优先保证
清晰度
放大倍数