6.制作钟摆
【教材分析】
本课是五年级上册《计量时间》单元的第6课。在上一课的教学中,学生通过研究已经发现,摆的摆动快慢与摆绳长短有关。摆绳越长,摆动就越慢;摆绳越短,摆动就越快。教科书又为学生的研究设置了新问题,机械摆钟里的钟摆每分钟摆动 60 次,如果要制作一个 1 分钟正好摆动 60 次的摆,该怎样来制作呢?
在本课中,学生将用调节摆绳长度的方法来调节摆的快慢。经过本课的研究,学生将能够更好地理解钟摆,并学会控制钟摆的快慢。根据前面的学习基础,学生也将制作一个 1 分钟摆动 60 次的摆,也就是机械摆钟的钟摆。
【学情分析】
在前面几课学习中,学生已经认识了摆的基本特点,知道摆的摆动快慢与摆绳长短有关。本课需要学生设计制作一个 1 分钟正好摆动 60 次的摆,能运用测量与比较的方法来研究摆的摆动快慢。学生在之前的科学学习中,已经具备了一定的分析与比较能力,并能根据分析进行初步的预测,也初步意识到获得精确的测量结果是需要反复测量,这些知识和技能储备为本课的学习奠定了基础。
【教学目标】
科学概念目标
摆的摆动快慢与摆绳长度有关。
同一个摆,摆绳长度越长,摆动越慢;摆绳长度越短,摆动越快。
科学探究目标
能在真实的情境中研究摆绳长度如何影响摆动快慢,不断地调整摆,直至每分钟正好摆动 60 次。
能运用测量与比较的方法来研究摆的摆动快慢。
科学态度目标
认识到细心观察与准确测量的重要性。
对新问题的研究保持积极的探究欲望。
科学、技术、社会与环境目标
意识到人类对产品需要不断地改进以适应现实的需求。
【教学重难点】
重点:运用所学的知识设计、制作一个 1 分钟正好摆动 60 次的摆。
难点:能运用测量与比较的方法来调试摆的摆动快慢。
【教学准备】
铁架台、木棒、细长绳、秒表、摆锤、软尺。
【教学过程】
创设情境,明确任务
1.情境导入:观看摆钟视频
2.聚焦问题:摆钟里的钟摆1分钟摆动多少次?
3.明确任务。板书课题《制作钟摆》
二、评价与设计方案制定
讨论产品评价标准
1.一件合格的产品,肯定有一定的标准,如果让你来评比我们制作的钟摆,你会从哪些角度来评比?
2.讨论,出示评价表。(稳定性 准确性 时效性)
聚焦核心问题
1.稳定性怎么做到?
2.要提高准确性、时效性,关键要调试什么?
3.追问:为什么?大概调多少长度合适呢?
(三)制定设计方案
1.请各小组根据参考建议完善调试方案(如何快速调试出摆绳长度)
2.小组设计、讨论:
A.摆绳长度增减的幅度?幅度的变化?
B.调试时需要每一次都需要测试60秒吗?
(四)制作与调试
1.组装钟摆,小组分工,明确任务。
2.小组根据自己的方案进行调试,并记录每一次的测试数据。
3.调试准确后,再重复测试1分钟自制钟摆的摆动次数,测3次。
三、评价交流
(一)评价
1.完成调试后,小组自评,上台展示,数据汇总。
2.班级一起评价,全班1位同学计时,每组派1位同学演示和计数。
(二)交流
1.1分钟摆60次的摆(或者接近60次的摆)摆绳长度大约几厘米?
2.观察摆锤不同的两组,摆绳长度几厘米?
3.计算每个小组摆绳顶端到摆锤重心之间的距离。
四、回顾总结
1.回顾钟摆制作的整个过程。
2.钟摆制作主要的科学原理。
五、改进拓展
1.课后继续改进钟摆?调试可以精确到毫米,计时工具的改进
2.拓展:比较两个摆的摆动速度
【板书设计】
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