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科学
教科版五年级上册
第三单元 计量时间
6.制作钟摆
教学目标
科学观念
1.摆的摆动快慢与摆绳长度有关。
2.同一个摆，摆绳长度越长，摆动越慢；摆绳长度越短，摆动越快。
科学思维
1.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。
2.能运用测量与比较的方法来研究摆的摆动快慢。
探究实践
1.认识到细心观察与准确测量的重要性。
2.对新问题的研究保持积极的探究欲望。
态度责任
意识到人类对产品需要不断地改进以适应现实的需求。
新知导入
复习导入
摆的快慢
摆幅大小
摆锤质量
摆绳长短
无关
无关
长→慢；
短→快
新知导入
观察机械摆钟，数一数机械摆钟的摆每分钟摆动多少次。
每分钟摆动60次
新知导入
制作一个1分钟正好摆60次的摆
任务
工程设计
制作摆钟
任务内容：制作1分钟正好摆动60次的摆。
思考：
1.制作中应用了什么知识？用到什么实验材料？
2.你现在的摆，摆绳长度是多少？1分钟摆动多少次？
3.可能会遇到什么困难？怎么解决？
分 析 任 务
新知讲解
明 确 任 务
1.制作中应用什么知识？
新知讲解
新知讲解
摆的摆动快慢与摆绳长度有关。
猜测：1分钟摆60次的摆，摆绳的长度大概是多少？
同一个摆，摆绳长度越长，摆动越慢；
摆绳长度越短，摆动越快。
新知讲解
设计方案——材料选择
秒表
细绳
螺母
软尺
记号笔
空心小球
强力磁铁
铁架台
回形针
2.用到什么实验材料
新知讲解
3.根据自己猜测的摆绳长度进行初步测试，看看自制的摆1分钟是否摆了60次。
新知讲解
3.可能会遇到什么困难？怎么解决？
我觉得让摆正好摆动60次有点难。所以在设计方案时我要仔细想一想怎样进行调试。
新知讲解
摆长20厘米
摆动64次
摆长30厘米
摆动53次
大于60次
小于60次
正好60次
新知讲解
重点思考：如果你的摆快了或者慢了，如何用较短时间、较少次数将它调试成1分钟摆动60次？
设 计 方 案
新知讲解
如何调整绳子的长度？怎样在最短时间内完成调试？
小组成员头脑风暴
绘制设计图（图文并茂）
设计方案——绘制设计图
为了节省时间，我们可以测摆15秒钟是否摆动15次，不需要测60秒。
新知讲解
思考：
当摆绳长度太长或太短时，我们应该如何调试？
摆的摆动快慢与摆绳的长度有关
如果1分钟摆动的次数超过60次，就要增加摆绳长度，减慢摆动速度；
如果1分钟摆动的次数少于60次，就要减短摆绳长度，加快摆动速度。
新知讲解
材 料 方 案
铁架台、细绳、螺母、秒表、回形针
设计方案——绘制设计图
新知讲解
材料 方案
铁架台、细绳、回形针、螺母、秒表 方案一：
方案二：
请同学们确定自己的设计方案！
每次增减5厘米法。
减半或增倍法
新知讲解
制作摆钟，反复测试，不断调整和记录，使摆正好1分钟摆动60次。
注意：
摆动幅度不宜太大。
摆动过程中要避免摆撞到铁架台。
松手时不要推动摆。
摆锤质量不变，摆幅不变。
摆绳长度不等于摆的长度，摆长指的是支架到摆锤重心的距离。
制作与测试
新知讲解
摆绳长度 摆动次数
1
2
3
我的发现 1分钟摆动次数记录表
新知讲解
1分钟摆动次数记录表
摆绳长度 摆动次数（1） 摆动次数（2） 摆动次数（3）
30 54 54 54
20 65 65 65
25 60 60 60
1、制作钟摆时，我们通过调节 来改变钟摆的快慢。
2、假如你制作了1分钟摆动60次的摆钟，它的摆钟长度约是 厘米。
摆长
25
新知讲解
成果交流会
①安静聆听；
②认真思考；
2.其他小组成员提出问题或建议。
1.全部组员上讲台，宣传员介绍作品；
③积极发言。
——制作钟摆
成果交流会
新知讲解
展示：学生作品一
新知讲解
展示：学生作品二
新知讲解
逐渐减少
方案一
摆长28厘米
摆长30厘米
减少2cm
减少2cm
摆长26厘米
经验交流
新知讲解
先取中
方案二
摆长30厘米
先取中
摆长25厘米
摆动慢了，所以再从20-25厘米之间取中继续测……
经验交流
新知讲解
1分钟摆60次的摆钟，它的摆绳长短有什么特点？
研 讨
新知讲解
摆长相同
课堂总结
通过本节课的学习我们知道：
1.摆的摆动快慢与摆绳长度有关。
2.同一个摆，摆绳长度越长，摆动越慢；摆绳长度越短，摆动越快。
3.1分钟摆动60次的摆钟的摆绳长度是一个固定值。大约在20-30厘米之间（25厘米）。
课堂小结
课堂总结
课堂总结
课堂总结
课堂练习
课堂练习
1、我们制作的摆钟在摆动时，它的摆动幅度是不会改变的（ ）
2、各组同学制作的1分钟摆动60次的摆钟各不相同，摆绳的长度也是差别很大（ ）
3、摆绳的长度减少为原来的一半，1分钟内摆动的次数会减少为原来的1/4（ ）
4、所有摆钟的钟摆都是1分钟摆动60次（ ）
5、在制作钟摆的实验时，可以适当减少测量时间，提高实验效率（ ）
×
×
×
×
√
课堂练习
1.在制作钟摆的实验时，摆锤可以用（ ）制作
A铁块 B乒乓球 C鸡毛
2.在制作摆钟的实验中，摆绳可以用（ ）制作
A橡皮筋 B细麻绳 C弹簧
3.在制作1分钟摆60次的摆钟时，测得15秒内摆动的次数是14次，我们应该（ ）
A增加摆绳长度 B减少摆绳长度 C增加摆锤的质量 D减少摆锤质量
4.如图，一个摆钟出现故障，每天都会慢几分钟，该如何修理（ ）
A换一个重一些的摆锤 B将摆锤上的螺母往上调
C将摆锤下的螺母往下调
A
B
B
B
课堂练习
5.有三个摆，摆锤的质量分别为25克、30克、40克，对应的摆长分别为20厘米、30厘米、40厘米。摆动最快的摆是( )。
A.摆锤最重的 B.摆绳最短的 C.摆锤最轻的
B
课堂练习
6.成成同学用相同的摆锤制作了两个绳长分别是15厘米和30厘米的摆，观察并记录两个摆在15秒内摆动的次数，数据如下表：
根据实验数据，要制作一个一分钟摆动60次的摆，摆绳的长度应( )。
A.小于15厘米 B.在15~30厘米之间 C.大于30厘米
B
作业布置
课后作业
完成对应课时练习
作业布置
设计一个 1 分钟摆动 30 次或 120 次的摆，试着找一下摆的摆动次数跟摆绳长度之间有什么关系？
课后延伸
作业布置
摆钟是我们现在生活中非常常用的精确计时工具，但仍有不足之处，请你调查了解一下目前最先进的计时工具可以精确到什么程度？
做好《计量时间和我们的生活》学习准备
谢谢
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课程基本信息
课例编号 20 学科 科学 年级 五 学期 第一学期
课题 制作钟摆
教科书 书名：科学 出版社： 教育科学出版社
学生信息
姓名 学校 班级 学号
课后练习
一、填空题1、如果我们制作的摆1分钟摆动的次数超过60次，就要（ ）摆绳长度，减慢摆动速度；如果1分钟摆动的次数不到60次，就要（ ）摆绳长度，加快摆动速度。2、如下图所示，摆长第次减少5厘米，摆的摆动快慢变化是（ ）的。【选填“均匀“或”不均匀“】3、制作单摆的材料有铁架台、细绳、（ ）、螺母、（ ）。二、判断题1、可以用调节摆绳长度的方法来调节摆的快慢。（ ）2、在调试阶段，为了节省时间，可以测摆15秒钟是否摆动15次，不需测60秒。（ ）3、做摆绳的材料需要有弹性，而且弹性越大越好。（ ）4、摆的快慢不只与摆绳长度有关。（ ）三、选择题1、下列说法中正确的是（ ）。A．制作1分钟摆动60次的摆需要小组成员相互配合 B．为了节省时间，我们可以测摆1秒是否摆动1次来判断是否调试成功 C．用回形针可以帮助我们快速改变摆绳长度2、1分钟摆动60次的摆的摆绳长度约为（ ）。A．18厘米 B．21厘米 C．24厘米3、制作1分钟摆动60次的摆时，如果摆1分钟摆动61次，为了计时准确，我们应该（ ）。A．加重摆锤 B．增加摆绳长度 C．减少摆绳长度四、简答题小旭家里的摆钟最近走时不准确，应该怎样调整？答案：一、1、加长 减短2、不均匀3、回形针 秒表二、√ √ × ×三、A C B四、调整摆钟的钟摆长度
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6.制作钟摆
【教材简析】
本课为《计量时间》单元的第6课，通过前面几课的研究，已经发现摆的摆动快慢与摆长有关，摆长越长摆得就越慢，摆长越短摆得就越快。本节课要求学生制作一个1分钟刚好摆动60次的摆钟，该怎样来制作呢？
本课教材围绕“制作钟摆”的项目要求，设计了4个环节。第一个环节是明确任务，即制作一个1分钟正好摆动60次的摆；第二个环节是设计方案，让学生头脑风暴，确定一个最佳的设计方案；第三个环节是制作与测试，利用材料组装一个简易的“钟摆”，并反复测试，不断调整和记录，完成制作；最后一个环节是研讨，深入思考和总结。本课教材内容充分体现了小学科学与STEM教育有效融合的策略：定义问题→设计与再设计→建立模型→检验与再检验→数据分析→交流结果（含评价）。
【学生分析】
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】
科学观念
1.摆的摆动快慢与摆绳长度有关。
2.同一个摆，摆绳长度越长，摆动越慢；摆绳长度越短，摆动越快。
科学思维
1.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。
2.能运用测量与比较的方法来研究摆的摆动快慢。
探究实践
1.认识到细心观察与准确测量的重要性。
2.对新问题的研究保持积极的探究欲望。
态度责任
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】
调整出一个1分钟摆动60次的摆。
【教学准备】
为每组学生准备：一根细长绳、一个铁架台、一只计时器（秒表或者手表）、一个摆锤（金属球等）。
为教师准备：学生用材料一套、教学课件。
【教学过程】
导入
复习导入：摆的快慢与什么因素有关？
教师引导：老师带来了一个机械摆钟，你们知道机械摆钟的摆1分钟摆几次吗？我们来测试一下。
教师引导：我们能不能制作一个摆，也让它1分钟摆动60次？
设计意图：通过任务驱动的方式自然地进入到本课的研究内容。
二、设计方案
教师引导学生预测：1分钟摆60次的摆，摆绳长度是多少厘米？如何调节？说说预测理由。
教师：为了节约时间，我们就测试20秒摆动20次，看哪个组用最少的次数完成。
教师引导学生思考：怎么调试摆绳长度？是每次减少5厘米进行调试，还是取上一次测量数值的一半进行调试，或者根据前几次调试的摆绳长度进行比较。
各小组讨论制订方案。
设计意图：在制订方案前，学生要进行思考，每分钟摆动60次的摆，摆绳长度应该大致调整在哪个长度范围。要学生与之前自己做的摆1分钟摆动次数的活动联系起来，确定一个预测的数值。此部分意在将引导学生讨论如何用较短的时间、较少的次数调试成功。在讨论的过程中，学生将会进行比较深入的思考，制订出自己小组的方案。
三、制作与测试
这个活动是让学生按照方案制作一个每分钟能够摆动60次的摆。各小组领取材料，调试自己的摆，并完成数据测量和记录。
设计意图：通过前面的讨论，学生已经知道通过调节摆绳长度来调节摆的速度。如果1分钟摆动的次数超过60次，就要增加摆绳长度，减慢摆动速度；如果1分钟摆动的次数不到60次，就要减短摆绳长度，加快摆动速度。每测试一次摆绳的长度，都要记录在 “1分钟摆动次数记录单”中。学生不断调整自己的测试方法，掌握每次调试的幅度，最终制作成每分钟摆动60次的摆。
四、研讨
引导学生讨论：1分钟摆60次的摆钟，它的摆绳长短有什么特点？
设计意图：在同学们调试制作完1分钟摆动60次的摆后，小组汇报摆绳的长度，引导学生分析数据。学生将发现排除误差的因素，1分钟摆动60次的摆钟的摆绳长度是一个固定值。
【板书设计】
制作钟摆
1分钟摆动60次？
20秒摆动20次
摆绳长度大约是多少厘米？
5厘米、5厘米地改变？
每次绳长的一半？
【活动手册使用说明】
学生每次调整摆绳长度，都需要记录下来。其中摆动次数一栏，可以记录几秒摆动几下，把时间也记录进去。
【作业设计】
1. 有一个摆钟，每天都要走慢几秒钟，如何调整？（ ）
A.适当增加摆的长度 B.适当缩短摆的长度
C.增加钟摆摆锤的质量 D.减少钟摆摆锤的质量
2．有一个单摆，摆绳长度20厘米时，每分钟摆动65次；摆绳调整到长度30厘米时，每分钟摆动55次，如果制作每分钟摆动60次单摆，摆绳长度大约是（ ）
A.摆绳长度10厘米 B.摆绳长度15厘米
C.摆绳长度25厘米 D.摆绳长度35厘米
3. 关于如何制作一个1分钟摆动 60 次的摆时，下列描述方法正确的是（ ）A.通过改变摆锤重量来改变摆动次数
B.先估计 1 分钟摆动 60 次的摆的摆绳长度大约是多少，再进行调试
C.每次调试随意调整摆绳长度
D.调试多次没有成功，就不做，等其它小组结果
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6.制作钟摆
班级记录表
1组 2组 3组 4组 5组 6组 7组 8组 9组 10组
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课程基本信息
课例编号 20 学科 科学 年级 五 学期 第一学期
课题 制作钟摆
教科书 书名：科学 出版社：教育科学出版社
学生信息
姓名 学校 班级 学号
学习目标
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。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。
课前学习任务
请你思考如何把自己制作的摆调整成为1分钟摆动60次的摆。
课上学习任务
【学习任务一】明确本节课任务：把自己制作的摆调整成为1分钟摆动60次的摆。【学习任务二】把你的设计方案填入下方表格中，重点思考：如果你的摆快了或者慢了，如何用较短时间、较少次数将它调试成1分钟摆动60次？材料方案【学习任务三】按照方案进行制作和调试你自己的摆，并将调试过程中的数据记录下来： 1分钟摆动次数记录表实验次数（次）摆绳长度（cm）摆动次数（次）123【学习任务四】设计一个 1 分钟摆动 30 次或 120 次的摆，试着找一下摆的摆动次数跟摆绳长度之间有什么关系？摆钟是我们现在生活中非常常用的精确计时工具，但仍有不足之处，请你调查了解一下目前最先进的计时工具可以精确到什么程度？
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4.制作钟摆
实验记录单
第 组 姓名： 班级：
一、小组分工
设计员 材料员
制作员 测试员
宣传员
二、钟摆的设计稿
勾选所需要的制作材料：
铁架台 细绳 软尺 记号笔 空心小球 螺母
磁铁 回形针 秒表
画出设计图
三、测试结果
1分钟摆动次数记录表
摆绳长度 摆动次数
1
2
3
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