4.1摆教学设计
图片预览
文档简介
《摆》的课堂教学实录与设想
【教学目标】
科学探究：
1、能针对要研究的问题，依据已有知识和经验做出猜想与假设，展开相对自主的探究。
2、能以合适的方式，比较清楚的表达和交流自己的研究过程和结果。
情感态度与价值观：
1、乐于探究，积极参加到探究活动的全过程中。
2、爱思考，能在研究中，提出自己的猜想与假设及与之对应的实验计划。
科学知识：
知道吊灯摆动的快慢与摆线长短有关，摆线短的摆动得快；与摆锤的轻重，摆动的幅度无关。
【教学准备】
教师准备：演示用摆4个（摆线长短、摆锤轻重对比明显）、多媒体秒表计时器、乒乓球、溜溜球等。
学生准备：分组实验用摆每组1个、橡皮泥、记录单等。学生5人一组，选好记录员、材料员、操作员各1人，计数员2人。
【教学过程】
一、引入新课，激发兴趣
师：同学们，大自然中的许多物体都是运动的，而且运动的方式各不相同。（出示乒乓球，让学生观察乒乓球的运动）乒乓球在怎样运动？
生：乒乓球在桌面上跳动。
师：（滚动圆柱体）圆柱体怎样运动？
生：圆柱体在滚动。
师：（出示溜溜球）这是什么？
生：溜溜球。
师：你们会玩吗？
生：会。
师：谁来玩玩？
生：我来。（学生动手玩溜溜球，大家观察溜溜球怎么运动。）
师：溜溜球在—
生：转动。
师：你真会玩！我也玩过溜溜球，不过我只会这样玩。（让溜溜球摆动起来,学生观察）现在，溜溜球在怎样运动？
生1：溜溜球晃过来晃过去的。
生2：溜溜球在荡来荡去。
生3：溜溜球从这边摆到那边，又摆回来了。
[设计意图：科学源于生活，生活中蕴涵着科学。让学生联系生活实际探究科学，在生活中发现问题，研究和解决问题，有利于科学行为习惯的养成。在课堂上创设学生所熟悉的生动的生活情境，既让学生有亲切感，也利用了学生的好奇心，充分调动了学生已有的生活经验，激发他们积极思维，促使他们积极参与，自主探究。]
师：大家不光会观察，还能准确地描述出来，真不错。像这种摆来摆去的运动，叫做摆动。
摆动是生活中常见的一种运动。大约在400多年前，意大利有一位科学家，名叫伽利略。有一天，他来到教堂的大厅里，看到一盏吊灯在风的吹动下不停地摆动。于是他用脉膊计算时间，仔细观察吊灯的摆动。之后又进行了深入的研究，终于，他有了一个伟大的发现，他的发现与当时一本书上的结论完全相反。那么吊灯的摆动到底有什么规律？伽利略究竟发现了什么？今天，让我们做一小伽利略，展开我们的研究！我相信，当年伽利略能做到的，我们也一定做得到。（板书课题：科学自己做，我也能成功）
[设计意图：利用教材的科技史资料和有趣的故事，了解伽利略的研究过程，让学生产生更浓厚的研究兴趣，激发学生探究的欲望。]
二、认识摆，提出猜想
师：在一根细线下面挂一个重物，上端拴紧在支架上，它就会像吊灯一样摆动起来，我们把这个实验装置叫做“摆”。当年伽利略就是用这个装置研究吊灯的摆动。（边讲边操作）这个重物叫做摆锤，（板书：摆锤）这根细线叫做摆线，（板书：摆线）摆在摆动的时候，有时摆的幅度大，有时摆的幅度小，我们把摆动的幅度大小叫摆幅。（板书：摆幅）（多媒体展示摆的结构图，学生观察。）（教师操作演示）做实验时拿起摆锤，摆线要直，摆幅不要太大，手轻轻一松，不要用力推。
[简设计意图：简短的示范操作和讲解，是很有必要的。学生对于摆的操作感到陌生，教师的示范让学生明确正确、规范操作的方法，为学生后面的实验操作奠定基础。]
师：摆锤摆出去，再回来，往返一次，叫摆动一次，我们一齐数l，2，3，4……我们来观察它在10秒内摆动的次数。谁愿意和老师合作？
生：我。（学生上台）
师：你来操作，大家数数，老师控制时间，我们一起合作，好吗？
生：好。（拿起摆锤）
师：预备—1—2—放。（测试后）摆了多少次？
生：12次。
师：再来一次。预备—1—2—放。（测试后）摆了多少次？
生：12次。
师：你操作得很好，大声告诉大家你叫什么。
生：我叫……
师：你的表现非常出色，谢谢你，我们合作愉快！
[设计意图：新课程下的科学课堂，是教师与学生共同协作、交流的课堂，是充满人文关怀的课堂。]
师：这个摆在两个10秒内摆动的次数———
生：相同。
师：这说明同一个摆在相同的时间内摆动的次数是相同的，用科学的话说，就是同一个摆摆动的快慢是一定的。（指着桌上的3个摆）这儿有3个摆，大家仔细观察一下，这3个摆哪里不一样？
生1：我发现那个摆的摆线比较长。
师：你的眼睛真亮。
生2：这个摆的摆锤轻一些，那个摆的摆锤重些。
师：你观察得很仔细。
师：谁想上来玩一玩？（指名3位同学上台）试一试，让你的摆摆动起来。
师：这3个摆摆动的快慢如何呢，我们一起来测一测。你们三位操做并默默地数数，大家也一边数数一边仔细观察。
师：预备—1—2—放。（实验后）你的摆摆动了多少次？
生：23次。
师：你的呢？
生：12次。
师：你的呢？
生：15次。
师：好，你们三位做得很好，感谢你们的配合。
[设计意图：抓住学生“好玩、好动”的天性，鼓励学生自己动手去尝试操作摆，在学生玩的同时，教师给予一定的操作指导，先扶后放，更好地训练了学生的操作技能。]
师：大家有什么发现吗？
生：我发现这个摆摆得快些。
师：为什么它会摆得快些，你觉得与什么有关？
生1：我发现这个摆的摆线最短，摆的快慢可能与摆线的长短有关吧。（出示猜想：摆的快慢与摆线长短有关。）
生2：这些摆的摆锤看上去轻重不同，摆的快慢会不会与摆锤的重量有关？（出示猜想：摆的快慢与摆锤轻重有关。）
生3：我刚才看到他们操作时有的摆锤拿得高，有的摆锤拿得低些，拿得高的摆来回的距离长些，应该摆得慢些，拿得低的摆来回的距离短些，应该摆得快些。（出示猜想：摆的快慢与摆锤轻重有关。）
……
[设计意图：教学中教师要抓住有关内容或有利时机，给学生充分的时间，鼓励学生从各个角度去观察、思考，大胆猜测或假想。学生进行猜测后，要求学生说出自己是怎样想的或猜测的理由，这样既培养了学生的良好思维习惯，又使学生交流了提出假设的思维方法，相互之间受到启发，逐渐使学生明白怎样才是全面、科学的观察。]
师：真不错，你们能根据自己的观察进行分析、推理，做出猜想，真聪明。大科学家牛顿说过：“没有大胆的猜测，就作不出伟大的发现。”现在，我们对影响摆的快慢的因素大胆地作出了猜测，迈出了科学探究的第一步。科学研究中要大胆的猜测，然后小心去求证。下面我们一起通过实验来验证我们的猜想。
三、设计实验，验证猜测
师：要研究摆的快慢是不是与这些因素有关，该怎样设计实验
生1：研究摆的快慢与摆线是否有关，先把摆线弄长，测出摆动的次数；然后把摆线绕几圈缩短些，再测出相同时间摆动的次数。看两次摆的次数是否一样。
生2：做两次测试，第一次摆幅大点，第一次摆幅小点，比较一下两次的结果就知道是否与摆幅有关。
生 3：要知道摆的快慢和摆锤是否有关，可以用两个不同轻重的摆锤分别测试两次，再比较测试结果就行了。
师：怎么改变摆锤的轻重？
生：增加钩码。
师：增加钩码重量变了，但形状也变了，这就改变了两个因素，难以说明问题。
生：用空心球，在里面填充物体，形状不变，重量变了。
……
师：大家设计的方法很好，我们就采用对比实验进行研究。做对比实验要注意控制好变量，每次只改变一个条件,其它的都不变。【多媒体显示：
实验1）、研究摆的快慢与摆幅大小的关系时，只改变（ ），（ ）和（ ）不能改变。
实验2）、研究摆的快慢与摆锤轻重的关系时，只改变（ ），（ ）和（ ）不能改变。
实验3）、研究摆的快慢与摆线长短的关系时，只改变（ ），（ ）和（ ）不能改变。】
师：研究摆的快慢与摆幅大小的关系时，只改变什么，哪些因素不能改变？
生：改变摆幅大小，摆锤与摆线不能变。
师：研究摆的快慢与摆锤轻重的关系时，只改变——
生：摆锤轻重。
师：摆幅和摆线——
生：不改变。
师：研究摆的快慢与摆线长短的关系时，只改变——
生：只改变摆线长短，摆锤与摆幅不能改变。
[设计意图：好的实验计划能保证学生在实验阶段不是盲目操作，而是一种有目标、有任务的行为。让学生自己来设计实验方案，落实学生主体，培养了他们考虑问题的全面性和思维的严密性。]
师：为确保实验顺利，我提示大家注意：【多媒体显示：一、 小组成员密切分工、合作，共同完成实验。二、实验时，统一计时，材料员操作摆，计数员默默地数数，记录员及时做好记录。 每个实验做3次，力求精确。三、实验后，对实验数据进行分析、讨论，得出结论。】
师：谁来读读？
生：我来读。
师：你读得流利，声音响亮，我喜欢听你的声音，你可以当播音员了。相信大家听得十分清楚。
师：我还强调两点：一、计数员默默数数，如实计数、记录。二、摆锤意外停止时，结果无效，不做记录。
[设计意图：提醒学生相互合作，做好放摆、计时、记录等工作，这是教师教学中指导学生如何展开实验验证中要注意的事项，也是确保实验顺利开展的重要保证。]
师：轮到大家动手了，请各组的材料员领取器材交给操作员准备操作。（材料员领取实验器材，准备实验。）请各组操作员拿好摆（教师随机指导），计数员准备数数，预备—1—2—放。（测试后）记录员做好记录。（再重复测试两次。）
……
师：各组改变变量（教师随机指导）。预备—1—2—放。（再重复测试两次。）
……
[设计意图：在科学探究中，强调合作，师生合作或生生合作，教师进行宏观调控，用多媒体电子秒表公开统一计时，使得计时更精准、更透明，大大减小了实验误差。]
师：刚才的探究活动中，大家真像一群小科学家，非常地专注投入到实验中，各组同学合作得很好，实验也进行得非常顺利。测试完毕，请各组同学对实验数据进行对比、分析、讨论，得出结论。（学生讨论、交流，教师随机参与。）
师：经过讨论、交流，大家一定有发现了，把你们的发现告诉大家。
生1：我们组做的是实验1， 研究摆的快慢与摆幅的关系，摆幅较大时摆动的次数是：10次、10次、10次。摆幅较小时，摆动的次数也是：10次、10次、10次。我们发现摆的快慢与摆幅无关。
师：汇报有条有理，表达清晰，很好。
生2：我们组研究的是摆的快慢与摆锤的关系，我们发现摆锤较轻时与摆锤较重时，摆动的次数是一样的，这就说明摆的快慢与摆锤重量无关。
师：你的汇报也很精彩。
生3：我们组做的是实验3，摆线比较短时，摆动次数都是12次。而摆线比较长时，摆动的次数都是16次，我们确定：摆的快慢与摆线长短有关。
师：有什么关系？
生：摆线较短时，摆动得快些。
……
[设计意图：在学生展示交流过程中，要让学生没有拘束，怎样做的，怎样想的，就怎样说，让学生有一种“安全感”。不仅要求描述探究的结果，更要强调学生描述探究的过程和方法。要注意引导学生倾听别人的意见，做到既尊重他组的研究结果，同时也要不乏质疑和严谨，对于有疑义的结果可以组织学生进一步地实验和再验证。]
师：刚才，大家的汇报非常完整、精彩。
师：你们这组怎么没有汇报呢？
生：我们这组实验出了意外，摆锤受到碰撞，记录的数据不能说明问题。
师：你们组的实验没有成功，这不要紧，像爱迪生、居里夫人、伽利略等科学家，他们的一生中都是经历过无数次的失败，失败不要紧，但我们要坚持不懈，永不放弃。我们课后再做进一步的研究，好吗？
生：嗯。
师：经历了一系列的科学探究活动，倾听了各组的实验汇报，我们有了一个共同的发现：【多媒体显示，学生齐读：摆摆动的快慢与摆幅大小、摆锤轻重无关。摆的快慢与摆线长短有关，摆线越短，摆动越快。】
师：同学们，这就是400年前伽利略所研究出的轰动了整个科学界的一个巨大的发现。同学们真是了不起呀！实践证明，科学自己做，我们也能成功！两千多年前，著名的学者亚里士多德认为：摆的快慢与摆幅有关系，并且还把这个结论写在了书上。但伽利略从不迷信书本，他反复进行了实验。最后他大胆地提出了：书上的结论是错误的，摆幅的大小和摆的快慢没关系。这就告诉我们：一个科学的真理，不以权威的话或书本的结论为标准。我们也要像伽利略那样：大胆质疑，敢于挑战权威。
[设计意图：小学科学是一门启蒙教学学科，抓住机会，适时对学生进行科学精神和科学素养教育，渗透思想教育，使科学课在传授科学知识的同时也传授思想道德。]
四、巩固知识，拓展延伸
师：学到的知识能够运用到生活实践，这才能体现知识的价值。
（出示：1、 小华、张亮两人玩同一个秋千，不许用力推。小华说：“我力气大，我荡得最快。”张亮说：“我身体最轻，我肯定荡得比你快。他们俩说得对吗？为什么？）
生：他们俩都说错了，秋千就是一个摆，因为摆的快慢与摆锤没有关系。
师：你的回答简洁、清楚，答得太好了。
（出示：2、 王红制作了一个每分钟摆动50次的摆，她想让摆每分钟摆动80次，你有办法吗？）
生：缩短摆线就可以了。
师：缩短后每分钟摆动70次，该怎么做？
生：再缩短点。
师：如果不小心缩得太短了，每分钟摆100次，那又怎么办？
生：加长一点。
师：你真聪明，能用今天学的知识解决问题。
（出示：3、 课外动手：设计并制作出一个每分钟摆动60次的摆。）
师：谁能简要地说说怎么做？
生：先找材料，制作一个摆。
师：对。然后呢？
生：测出它一分钟摆动的次数。
师：如果一分钟不是摆动60次，该怎么做？
生：不断调整摆线长短，不断测试，直到每分钟摆动60次为止。
师：大家能完成吗？
生：能。
师：好，做好后交给科学老师。
[设计意图：学生学习有用的科学知识，是新课程实验中的一个显著特点。掌握了一定的科学知识并不是探究的最终目的，我们应该在此基础之上不断应用，学生学习的知识只有在生活中得到了运用，才能转化为学生的能力。本教学环节的设计，有利于学生把所学的知识运用于平时的生活，加强了学习与生活的联系。]
五、总体评价，课堂总结
师：同学们，今天，我们亲身经历了一个完整的科学探究历程，大家就像科学家一样，大胆地猜想，认真地思考，积极动手操做实验，合作得很默契。老师发现大家有很强的探索精神和科学意识，从你们身上我看到了未来科学家的影子，说不定21世纪的大科学家就藏在你们中间：可能是你，可能是他，也有可能是在座的每一位！同学们，努力去奋斗吧！
[设计意图：“科学学习要以探究为核心”，对影响摆的快慢因素的研究就是一次探究，而“学生是科学学习的主体”。课堂探究中，学生自己作出假设，自己制定研究的计划，在小组成员的共同努力下完成实验，收集数据，得出结论，突出了学生的主体地位。教师用扶放结合的方法，既恰当运用了老师的主导作用，又充分体现了学生的主体作用，教师的语言描述，教学环节的衔接过度都无可挑剔。在科学课上，只有充分发挥学生的主体作用，让他们充分行使探究的权利，在教师予以一定指导下自主探究，才有可能让学生插上探究的翅膀越飞越高。]
附：板书设计
科学自己做，我也能成功
摆幅的大小 无关
摆的快慢与 摆锤的重量 无关
摆绳的长短 有关
摆线越短，摆动越快。
（特级教师路培琦示范课）《摆》
（学生四人一组,桌面上摆放着铁架台、夹子、线绳、钩码、记录纸等）
师：今天在这里我们一起来上一节课，知道上什么课吗？（知道）语文课（不是），数学课（不是），自然课（对），今天我不给大家上自然课，上一节叫做科学课。上过科学课吗？（没有）今天咱们上一回试试。这么多老师听我们上课，你们是不是害怕呀？（不害怕），我挺害怕的，怕你们不说话，怕你们上课时不会自己动脑筋。
师：今天我们要上的内容，大家看到我这有一个铁架台，有一根线绳，线绳可以用夹子夹起来，在线绳下面挂一个重锤，谁知道这套装置叫什么？（边介绍边组装，并简单演示）。
生：这叫做摆。
师：那么我把它提起来，轻轻一松手，不用推它自己就摆起来，我们可以数一数它摆多少下，怎么数呢？从我这儿（铁架台一侧）开始出发摆过去再摆回来算摆动一次，我们大家一起数一数（学生数一、二、三、四、五……），它摆动了，需要时间，我们今天就研究关于摆的科学。（板书：摆）怎样研究呢？我提出一个任务，要你设计一个摆，使它15秒钟摆10次（板书具体任务）。昨天让大家记秒表了，你们可以分分工，谁来记时间，谁来操作实验，谁来做记录。记下我们研究的过程：怎么研究的，每一次研究的数据，都要记录下来。所以我有两个要求：一个是要记录，把你研究的情况记录在那张纸上（板书：记录），第二个任务就是你在研究当中有什么发现。要动脑筋，在研究当中，大家一边商量，一边讨论，在研究当中有什么发现都可以记在这张纸上。最后我要让大家汇报，每个组到前面来演示，你们这个摆是不是做到了15秒钟摆10次，我们比一比看哪个组能达到这个目标。然后你还要汇报你们是怎样研究出来的。四个同学要团结协作，一边商量一边干，对这些要求你是不是明白了？检查你们的秒表是不是在零位？还记得怎样使用吗？（记得），你们自己分工，现在开始。
学生活动：（学生组装摆，记录摆动次数。教师在各组巡视指导，强调桌上的尺可以用来量线的长度，强调记录每一次研究的发现，强调多做几次不同实验，并指导学生改变长度、重量试试看。）
师：挨组到前面来汇报，把你们的铁架台拿到前面来，我们来看是不是做到了15秒钟摆10次，第二看你们的记录，你们是怎么研究的。每个组派两个同学前面来。
生：（拿自己的摆，上台，教师帮助记时，演示摆的摆动，10次15秒22。）
师：大家看一下他们是怎样研究的（利用实物投影仪展示该小组的研究记录），你有什么发现吗？
第一次长度 58 厘米 10次 15秒
第二次长度 60 厘米 10次 15秒
第三次长度 45 厘米 10次 13秒
第四次长度 50 厘米 10次 14秒
第五次长度 60 厘米 10次 16秒
第六次长度 60 厘米 10次 15秒
54 ~ 60 厘米都可以成功。
生：（未回答）
师：（笑着说）只完成了一半任务。
生：第二个小组上讲台演示摆的摆动，10次15秒03，长度52厘米。
师：你还有什么发现吗？
生：在540（摆线与铁架台的夹角）的情况下，它们可以15秒10次。
生：第三个小组上台演示摆的摆功，10次15秒13，长度57厘米。
师：（针对学生的记录上写的：“57厘米，不要太斜，也不要太不斜”询问）什么叫不要太斜也不要太不斜？
生：太斜了就慢了，太不斜就快了。
师：（利用实物投影仪展示该组同学的记录：“51厘米的线，斜度稍大，重量轻，行。斜度稍小，越重越行。线不能太长，也不能太短，48厘米不行。”
生：（第四个小组上台演示摆的摆动，10次15秒41，线长54厘米，一个砣。）
师：（利用实物投影仪展示该组同学的记录：“线越短摆的速度就越快，砣越多摆的速度越快。”
生：（第五个小组上台演示摆的摆动，10次14秒31。）
师：（展示同学的研究记录：“50厘米长的线加上一个砝码，15秒可能摆10次。”）什么结论？
生：摆的快慢与线长短有关系，与下面的重量没关系，与线提起的度数有关系。
师：（展示该组的记录：
75厘米时，只能荡8次，60厘米时能荡9次；
55厘米时13秒10次，48厘米时能荡10次14秒；
50厘米时能荡10次15秒00，46厘米13秒；
生：（第六个组上台演示摆的摆动，10次16秒56。）
师：（询问该组部分记录）。
生：80厘米用了15秒37；50厘米用了14秒56；65厘米用了15秒19。
师：今天因为时间关系，有的组来不及汇报，看来还没有完，还有好多问题。比方说，我们在研究中怎样研究。我给你一个任务，要达到15秒钟10次。可是我们拿到这个任务怎么样干这个活？实验怎样去做？怎样去研究？因为我们以前没有自己去研究过，所以，我们第一次这样搞，可能我们还不会，得慢慢地练，在研究当中可能我们不知道怎样去做，但是大多数组研究的挺认真，挺有兴趣的。你还可以回家进一步去研究，好在不用铁架台，在家里用什么架子都可以，装一个棍子，来根绳，拴一个什么锁头或重的东西，然后试一试。用你家里的表卡一卡，到底是挂多少厘米长，还是挂多重，跟提的高度有没有关系，你们自己去研究。
师：今天这堂课的上法，你们觉得和以前的自然课有什么不一样？
生：我们以前上自然课的时候一般不做实验。
生：我们以前做实验的时候很短，今天很长。
生：今天上课感觉很有趣，平常上自然课一点劲都没有。
生：平常做实验有的都是老师给我们发现的，这一次老师都是让我们动手来发现的。
生：平常的自然课器材都是很少的，我们不能玩很多时间，而这里的器材很多，让我感觉很有趣。
师：我希望大家用这样的方法，回家自己继续搞研究，除了搞摆的研究，还可以搞其他的研究，你感兴趣的，什么样的题目都可以去琢磨、研究。
【教学目标】
科学探究：
1、能针对要研究的问题，依据已有知识和经验做出猜想与假设，展开相对自主的探究。
2、能以合适的方式，比较清楚的表达和交流自己的研究过程和结果。
情感态度与价值观：
1、乐于探究，积极参加到探究活动的全过程中。
2、爱思考，能在研究中，提出自己的猜想与假设及与之对应的实验计划。
科学知识：
知道吊灯摆动的快慢与摆线长短有关，摆线短的摆动得快；与摆锤的轻重，摆动的幅度无关。
【教学准备】
教师准备：演示用摆4个（摆线长短、摆锤轻重对比明显）、多媒体秒表计时器、乒乓球、溜溜球等。
学生准备：分组实验用摆每组1个、橡皮泥、记录单等。学生5人一组，选好记录员、材料员、操作员各1人，计数员2人。
【教学过程】
一、引入新课，激发兴趣
师：同学们，大自然中的许多物体都是运动的，而且运动的方式各不相同。（出示乒乓球，让学生观察乒乓球的运动）乒乓球在怎样运动？
生：乒乓球在桌面上跳动。
师：（滚动圆柱体）圆柱体怎样运动？
生：圆柱体在滚动。
师：（出示溜溜球）这是什么？
生：溜溜球。
师：你们会玩吗？
生：会。
师：谁来玩玩？
生：我来。（学生动手玩溜溜球，大家观察溜溜球怎么运动。）
师：溜溜球在—
生：转动。
师：你真会玩！我也玩过溜溜球，不过我只会这样玩。（让溜溜球摆动起来,学生观察）现在，溜溜球在怎样运动？
生1：溜溜球晃过来晃过去的。
生2：溜溜球在荡来荡去。
生3：溜溜球从这边摆到那边，又摆回来了。
[设计意图：科学源于生活，生活中蕴涵着科学。让学生联系生活实际探究科学，在生活中发现问题，研究和解决问题，有利于科学行为习惯的养成。在课堂上创设学生所熟悉的生动的生活情境，既让学生有亲切感，也利用了学生的好奇心，充分调动了学生已有的生活经验，激发他们积极思维，促使他们积极参与，自主探究。]
师：大家不光会观察，还能准确地描述出来，真不错。像这种摆来摆去的运动，叫做摆动。
摆动是生活中常见的一种运动。大约在400多年前，意大利有一位科学家，名叫伽利略。有一天，他来到教堂的大厅里，看到一盏吊灯在风的吹动下不停地摆动。于是他用脉膊计算时间，仔细观察吊灯的摆动。之后又进行了深入的研究，终于，他有了一个伟大的发现，他的发现与当时一本书上的结论完全相反。那么吊灯的摆动到底有什么规律？伽利略究竟发现了什么？今天，让我们做一小伽利略，展开我们的研究！我相信，当年伽利略能做到的，我们也一定做得到。（板书课题：科学自己做，我也能成功）
[设计意图：利用教材的科技史资料和有趣的故事，了解伽利略的研究过程，让学生产生更浓厚的研究兴趣，激发学生探究的欲望。]
二、认识摆，提出猜想
师：在一根细线下面挂一个重物，上端拴紧在支架上，它就会像吊灯一样摆动起来，我们把这个实验装置叫做“摆”。当年伽利略就是用这个装置研究吊灯的摆动。（边讲边操作）这个重物叫做摆锤，（板书：摆锤）这根细线叫做摆线，（板书：摆线）摆在摆动的时候，有时摆的幅度大，有时摆的幅度小，我们把摆动的幅度大小叫摆幅。（板书：摆幅）（多媒体展示摆的结构图，学生观察。）（教师操作演示）做实验时拿起摆锤，摆线要直，摆幅不要太大，手轻轻一松，不要用力推。
[简设计意图：简短的示范操作和讲解，是很有必要的。学生对于摆的操作感到陌生，教师的示范让学生明确正确、规范操作的方法，为学生后面的实验操作奠定基础。]
师：摆锤摆出去，再回来，往返一次，叫摆动一次，我们一齐数l，2，3，4……我们来观察它在10秒内摆动的次数。谁愿意和老师合作？
生：我。（学生上台）
师：你来操作，大家数数，老师控制时间，我们一起合作，好吗？
生：好。（拿起摆锤）
师：预备—1—2—放。（测试后）摆了多少次？
生：12次。
师：再来一次。预备—1—2—放。（测试后）摆了多少次？
生：12次。
师：你操作得很好，大声告诉大家你叫什么。
生：我叫……
师：你的表现非常出色，谢谢你，我们合作愉快！
[设计意图：新课程下的科学课堂，是教师与学生共同协作、交流的课堂，是充满人文关怀的课堂。]
师：这个摆在两个10秒内摆动的次数———
生：相同。
师：这说明同一个摆在相同的时间内摆动的次数是相同的，用科学的话说，就是同一个摆摆动的快慢是一定的。（指着桌上的3个摆）这儿有3个摆，大家仔细观察一下，这3个摆哪里不一样？
生1：我发现那个摆的摆线比较长。
师：你的眼睛真亮。
生2：这个摆的摆锤轻一些，那个摆的摆锤重些。
师：你观察得很仔细。
师：谁想上来玩一玩？（指名3位同学上台）试一试，让你的摆摆动起来。
师：这3个摆摆动的快慢如何呢，我们一起来测一测。你们三位操做并默默地数数，大家也一边数数一边仔细观察。
师：预备—1—2—放。（实验后）你的摆摆动了多少次？
生：23次。
师：你的呢？
生：12次。
师：你的呢？
生：15次。
师：好，你们三位做得很好，感谢你们的配合。
[设计意图：抓住学生“好玩、好动”的天性，鼓励学生自己动手去尝试操作摆，在学生玩的同时，教师给予一定的操作指导，先扶后放，更好地训练了学生的操作技能。]
师：大家有什么发现吗？
生：我发现这个摆摆得快些。
师：为什么它会摆得快些，你觉得与什么有关？
生1：我发现这个摆的摆线最短，摆的快慢可能与摆线的长短有关吧。（出示猜想：摆的快慢与摆线长短有关。）
生2：这些摆的摆锤看上去轻重不同，摆的快慢会不会与摆锤的重量有关？（出示猜想：摆的快慢与摆锤轻重有关。）
生3：我刚才看到他们操作时有的摆锤拿得高，有的摆锤拿得低些，拿得高的摆来回的距离长些，应该摆得慢些，拿得低的摆来回的距离短些，应该摆得快些。（出示猜想：摆的快慢与摆锤轻重有关。）
……
[设计意图：教学中教师要抓住有关内容或有利时机，给学生充分的时间，鼓励学生从各个角度去观察、思考，大胆猜测或假想。学生进行猜测后，要求学生说出自己是怎样想的或猜测的理由，这样既培养了学生的良好思维习惯，又使学生交流了提出假设的思维方法，相互之间受到启发，逐渐使学生明白怎样才是全面、科学的观察。]
师：真不错，你们能根据自己的观察进行分析、推理，做出猜想，真聪明。大科学家牛顿说过：“没有大胆的猜测，就作不出伟大的发现。”现在，我们对影响摆的快慢的因素大胆地作出了猜测，迈出了科学探究的第一步。科学研究中要大胆的猜测，然后小心去求证。下面我们一起通过实验来验证我们的猜想。
三、设计实验，验证猜测
师：要研究摆的快慢是不是与这些因素有关，该怎样设计实验
生1：研究摆的快慢与摆线是否有关，先把摆线弄长，测出摆动的次数；然后把摆线绕几圈缩短些，再测出相同时间摆动的次数。看两次摆的次数是否一样。
生2：做两次测试，第一次摆幅大点，第一次摆幅小点，比较一下两次的结果就知道是否与摆幅有关。
生 3：要知道摆的快慢和摆锤是否有关，可以用两个不同轻重的摆锤分别测试两次，再比较测试结果就行了。
师：怎么改变摆锤的轻重？
生：增加钩码。
师：增加钩码重量变了，但形状也变了，这就改变了两个因素，难以说明问题。
生：用空心球，在里面填充物体，形状不变，重量变了。
……
师：大家设计的方法很好，我们就采用对比实验进行研究。做对比实验要注意控制好变量，每次只改变一个条件,其它的都不变。【多媒体显示：
实验1）、研究摆的快慢与摆幅大小的关系时，只改变（ ），（ ）和（ ）不能改变。
实验2）、研究摆的快慢与摆锤轻重的关系时，只改变（ ），（ ）和（ ）不能改变。
实验3）、研究摆的快慢与摆线长短的关系时，只改变（ ），（ ）和（ ）不能改变。】
师：研究摆的快慢与摆幅大小的关系时，只改变什么，哪些因素不能改变？
生：改变摆幅大小，摆锤与摆线不能变。
师：研究摆的快慢与摆锤轻重的关系时，只改变——
生：摆锤轻重。
师：摆幅和摆线——
生：不改变。
师：研究摆的快慢与摆线长短的关系时，只改变——
生：只改变摆线长短，摆锤与摆幅不能改变。
[设计意图：好的实验计划能保证学生在实验阶段不是盲目操作，而是一种有目标、有任务的行为。让学生自己来设计实验方案，落实学生主体，培养了他们考虑问题的全面性和思维的严密性。]
师：为确保实验顺利，我提示大家注意：【多媒体显示：一、 小组成员密切分工、合作，共同完成实验。二、实验时，统一计时，材料员操作摆，计数员默默地数数，记录员及时做好记录。 每个实验做3次，力求精确。三、实验后，对实验数据进行分析、讨论，得出结论。】
师：谁来读读？
生：我来读。
师：你读得流利，声音响亮，我喜欢听你的声音，你可以当播音员了。相信大家听得十分清楚。
师：我还强调两点：一、计数员默默数数，如实计数、记录。二、摆锤意外停止时，结果无效，不做记录。
[设计意图：提醒学生相互合作，做好放摆、计时、记录等工作，这是教师教学中指导学生如何展开实验验证中要注意的事项，也是确保实验顺利开展的重要保证。]
师：轮到大家动手了，请各组的材料员领取器材交给操作员准备操作。（材料员领取实验器材，准备实验。）请各组操作员拿好摆（教师随机指导），计数员准备数数，预备—1—2—放。（测试后）记录员做好记录。（再重复测试两次。）
……
师：各组改变变量（教师随机指导）。预备—1—2—放。（再重复测试两次。）
……
[设计意图：在科学探究中，强调合作，师生合作或生生合作，教师进行宏观调控，用多媒体电子秒表公开统一计时，使得计时更精准、更透明，大大减小了实验误差。]
师：刚才的探究活动中，大家真像一群小科学家，非常地专注投入到实验中，各组同学合作得很好，实验也进行得非常顺利。测试完毕，请各组同学对实验数据进行对比、分析、讨论，得出结论。（学生讨论、交流，教师随机参与。）
师：经过讨论、交流，大家一定有发现了，把你们的发现告诉大家。
生1：我们组做的是实验1， 研究摆的快慢与摆幅的关系，摆幅较大时摆动的次数是：10次、10次、10次。摆幅较小时，摆动的次数也是：10次、10次、10次。我们发现摆的快慢与摆幅无关。
师：汇报有条有理，表达清晰，很好。
生2：我们组研究的是摆的快慢与摆锤的关系，我们发现摆锤较轻时与摆锤较重时，摆动的次数是一样的，这就说明摆的快慢与摆锤重量无关。
师：你的汇报也很精彩。
生3：我们组做的是实验3，摆线比较短时，摆动次数都是12次。而摆线比较长时，摆动的次数都是16次，我们确定：摆的快慢与摆线长短有关。
师：有什么关系？
生：摆线较短时，摆动得快些。
……
[设计意图：在学生展示交流过程中，要让学生没有拘束，怎样做的，怎样想的，就怎样说，让学生有一种“安全感”。不仅要求描述探究的结果，更要强调学生描述探究的过程和方法。要注意引导学生倾听别人的意见，做到既尊重他组的研究结果，同时也要不乏质疑和严谨，对于有疑义的结果可以组织学生进一步地实验和再验证。]
师：刚才，大家的汇报非常完整、精彩。
师：你们这组怎么没有汇报呢？
生：我们这组实验出了意外，摆锤受到碰撞，记录的数据不能说明问题。
师：你们组的实验没有成功，这不要紧，像爱迪生、居里夫人、伽利略等科学家，他们的一生中都是经历过无数次的失败，失败不要紧，但我们要坚持不懈，永不放弃。我们课后再做进一步的研究，好吗？
生：嗯。
师：经历了一系列的科学探究活动，倾听了各组的实验汇报，我们有了一个共同的发现：【多媒体显示，学生齐读：摆摆动的快慢与摆幅大小、摆锤轻重无关。摆的快慢与摆线长短有关，摆线越短，摆动越快。】
师：同学们，这就是400年前伽利略所研究出的轰动了整个科学界的一个巨大的发现。同学们真是了不起呀！实践证明，科学自己做，我们也能成功！两千多年前，著名的学者亚里士多德认为：摆的快慢与摆幅有关系，并且还把这个结论写在了书上。但伽利略从不迷信书本，他反复进行了实验。最后他大胆地提出了：书上的结论是错误的，摆幅的大小和摆的快慢没关系。这就告诉我们：一个科学的真理，不以权威的话或书本的结论为标准。我们也要像伽利略那样：大胆质疑，敢于挑战权威。
[设计意图：小学科学是一门启蒙教学学科，抓住机会，适时对学生进行科学精神和科学素养教育，渗透思想教育，使科学课在传授科学知识的同时也传授思想道德。]
四、巩固知识，拓展延伸
师：学到的知识能够运用到生活实践，这才能体现知识的价值。
（出示：1、 小华、张亮两人玩同一个秋千，不许用力推。小华说：“我力气大，我荡得最快。”张亮说：“我身体最轻，我肯定荡得比你快。他们俩说得对吗？为什么？）
生：他们俩都说错了，秋千就是一个摆，因为摆的快慢与摆锤没有关系。
师：你的回答简洁、清楚，答得太好了。
（出示：2、 王红制作了一个每分钟摆动50次的摆，她想让摆每分钟摆动80次，你有办法吗？）
生：缩短摆线就可以了。
师：缩短后每分钟摆动70次，该怎么做？
生：再缩短点。
师：如果不小心缩得太短了，每分钟摆100次，那又怎么办？
生：加长一点。
师：你真聪明，能用今天学的知识解决问题。
（出示：3、 课外动手：设计并制作出一个每分钟摆动60次的摆。）
师：谁能简要地说说怎么做？
生：先找材料，制作一个摆。
师：对。然后呢？
生：测出它一分钟摆动的次数。
师：如果一分钟不是摆动60次，该怎么做？
生：不断调整摆线长短，不断测试，直到每分钟摆动60次为止。
师：大家能完成吗？
生：能。
师：好，做好后交给科学老师。
[设计意图：学生学习有用的科学知识，是新课程实验中的一个显著特点。掌握了一定的科学知识并不是探究的最终目的，我们应该在此基础之上不断应用，学生学习的知识只有在生活中得到了运用，才能转化为学生的能力。本教学环节的设计，有利于学生把所学的知识运用于平时的生活，加强了学习与生活的联系。]
五、总体评价，课堂总结
师：同学们，今天，我们亲身经历了一个完整的科学探究历程，大家就像科学家一样，大胆地猜想，认真地思考，积极动手操做实验，合作得很默契。老师发现大家有很强的探索精神和科学意识，从你们身上我看到了未来科学家的影子，说不定21世纪的大科学家就藏在你们中间：可能是你，可能是他，也有可能是在座的每一位！同学们，努力去奋斗吧！
[设计意图：“科学学习要以探究为核心”，对影响摆的快慢因素的研究就是一次探究，而“学生是科学学习的主体”。课堂探究中，学生自己作出假设，自己制定研究的计划，在小组成员的共同努力下完成实验，收集数据，得出结论，突出了学生的主体地位。教师用扶放结合的方法，既恰当运用了老师的主导作用，又充分体现了学生的主体作用，教师的语言描述，教学环节的衔接过度都无可挑剔。在科学课上，只有充分发挥学生的主体作用，让他们充分行使探究的权利，在教师予以一定指导下自主探究，才有可能让学生插上探究的翅膀越飞越高。]
附：板书设计
科学自己做，我也能成功
摆幅的大小 无关
摆的快慢与 摆锤的重量 无关
摆绳的长短 有关
摆线越短，摆动越快。
（特级教师路培琦示范课）《摆》
（学生四人一组,桌面上摆放着铁架台、夹子、线绳、钩码、记录纸等）
师：今天在这里我们一起来上一节课，知道上什么课吗？（知道）语文课（不是），数学课（不是），自然课（对），今天我不给大家上自然课，上一节叫做科学课。上过科学课吗？（没有）今天咱们上一回试试。这么多老师听我们上课，你们是不是害怕呀？（不害怕），我挺害怕的，怕你们不说话，怕你们上课时不会自己动脑筋。
师：今天我们要上的内容，大家看到我这有一个铁架台，有一根线绳，线绳可以用夹子夹起来，在线绳下面挂一个重锤，谁知道这套装置叫什么？（边介绍边组装，并简单演示）。
生：这叫做摆。
师：那么我把它提起来，轻轻一松手，不用推它自己就摆起来，我们可以数一数它摆多少下，怎么数呢？从我这儿（铁架台一侧）开始出发摆过去再摆回来算摆动一次，我们大家一起数一数（学生数一、二、三、四、五……），它摆动了，需要时间，我们今天就研究关于摆的科学。（板书：摆）怎样研究呢？我提出一个任务，要你设计一个摆，使它15秒钟摆10次（板书具体任务）。昨天让大家记秒表了，你们可以分分工，谁来记时间，谁来操作实验，谁来做记录。记下我们研究的过程：怎么研究的，每一次研究的数据，都要记录下来。所以我有两个要求：一个是要记录，把你研究的情况记录在那张纸上（板书：记录），第二个任务就是你在研究当中有什么发现。要动脑筋，在研究当中，大家一边商量，一边讨论，在研究当中有什么发现都可以记在这张纸上。最后我要让大家汇报，每个组到前面来演示，你们这个摆是不是做到了15秒钟摆10次，我们比一比看哪个组能达到这个目标。然后你还要汇报你们是怎样研究出来的。四个同学要团结协作，一边商量一边干，对这些要求你是不是明白了？检查你们的秒表是不是在零位？还记得怎样使用吗？（记得），你们自己分工，现在开始。
学生活动：（学生组装摆，记录摆动次数。教师在各组巡视指导，强调桌上的尺可以用来量线的长度，强调记录每一次研究的发现，强调多做几次不同实验，并指导学生改变长度、重量试试看。）
师：挨组到前面来汇报，把你们的铁架台拿到前面来，我们来看是不是做到了15秒钟摆10次，第二看你们的记录，你们是怎么研究的。每个组派两个同学前面来。
生：（拿自己的摆，上台，教师帮助记时，演示摆的摆动，10次15秒22。）
师：大家看一下他们是怎样研究的（利用实物投影仪展示该小组的研究记录），你有什么发现吗？
第一次长度 58 厘米 10次 15秒
第二次长度 60 厘米 10次 15秒
第三次长度 45 厘米 10次 13秒
第四次长度 50 厘米 10次 14秒
第五次长度 60 厘米 10次 16秒
第六次长度 60 厘米 10次 15秒
54 ~ 60 厘米都可以成功。
生：（未回答）
师：（笑着说）只完成了一半任务。
生：第二个小组上讲台演示摆的摆动，10次15秒03，长度52厘米。
师：你还有什么发现吗？
生：在540（摆线与铁架台的夹角）的情况下，它们可以15秒10次。
生：第三个小组上台演示摆的摆功，10次15秒13，长度57厘米。
师：（针对学生的记录上写的：“57厘米，不要太斜，也不要太不斜”询问）什么叫不要太斜也不要太不斜？
生：太斜了就慢了，太不斜就快了。
师：（利用实物投影仪展示该组同学的记录：“51厘米的线，斜度稍大，重量轻，行。斜度稍小，越重越行。线不能太长，也不能太短，48厘米不行。”
生：（第四个小组上台演示摆的摆动，10次15秒41，线长54厘米，一个砣。）
师：（利用实物投影仪展示该组同学的记录：“线越短摆的速度就越快，砣越多摆的速度越快。”
生：（第五个小组上台演示摆的摆动，10次14秒31。）
师：（展示同学的研究记录：“50厘米长的线加上一个砝码，15秒可能摆10次。”）什么结论？
生：摆的快慢与线长短有关系，与下面的重量没关系，与线提起的度数有关系。
师：（展示该组的记录：
75厘米时，只能荡8次，60厘米时能荡9次；
55厘米时13秒10次，48厘米时能荡10次14秒；
50厘米时能荡10次15秒00，46厘米13秒；
生：（第六个组上台演示摆的摆动，10次16秒56。）
师：（询问该组部分记录）。
生：80厘米用了15秒37；50厘米用了14秒56；65厘米用了15秒19。
师：今天因为时间关系，有的组来不及汇报，看来还没有完，还有好多问题。比方说，我们在研究中怎样研究。我给你一个任务，要达到15秒钟10次。可是我们拿到这个任务怎么样干这个活？实验怎样去做？怎样去研究？因为我们以前没有自己去研究过，所以，我们第一次这样搞，可能我们还不会，得慢慢地练，在研究当中可能我们不知道怎样去做，但是大多数组研究的挺认真，挺有兴趣的。你还可以回家进一步去研究，好在不用铁架台，在家里用什么架子都可以，装一个棍子，来根绳，拴一个什么锁头或重的东西，然后试一试。用你家里的表卡一卡，到底是挂多少厘米长，还是挂多重，跟提的高度有没有关系，你们自己去研究。
师：今天这堂课的上法，你们觉得和以前的自然课有什么不一样？
生：我们以前上自然课的时候一般不做实验。
生：我们以前做实验的时候很短，今天很长。
生：今天上课感觉很有趣，平常上自然课一点劲都没有。
生：平常做实验有的都是老师给我们发现的，这一次老师都是让我们动手来发现的。
生：平常的自然课器材都是很少的，我们不能玩很多时间，而这里的器材很多，让我感觉很有趣。
师：我希望大家用这样的方法，回家自己继续搞研究，除了搞摆的研究，还可以搞其他的研究，你感兴趣的，什么样的题目都可以去琢磨、研究。