机械摆钟
教材分析及设计意图:
随着社会的发展，人类对时间精确度的要求也提高了。学生探究过的日晷、水钟、沙漏等一些简易的计时工具，已不适应社会发展的需要。摆钟的发明大大地提高了时钟的精确度。在本课的学习中，学生将观察摆钟的摆，发现摆钟的摆每分钟摆动的次数是相同的。
??? 本节课所研究的摆是“单摆”。所谓单摆是指在细线的下面拴一个小球重物，且细线的质量与小球相比可以忽略，球的直径与线长相比也可以忽略的摆。单摆的摆动具有等时性，即在摆长一定、摆角较小的情况下，摆来回摆动一次所需要的时间总是一样的。对摆的等时性的研究学生会非常感兴趣，在本课的学习与研究中，教师要着重解决学生操作方面的一些问题，让学生的测量尽量地精确一些。这将有利于他们更加深入地开展研究。
教学目标:
科学概念： 同一个单摆每摆动一次所需的时间是相同的；根据单摆的等时性，人们制成了摆钟，使时间的计量误差更小。
过程与方法：重复观察和测量摆钟每分钟的摆动次数；动手制作一个单摆并观察和测量单摆在相同时间内摆动的次数。
情感、态度、价值观：进一步理解重复进行实验的价值；感受探究计时工具的快乐。
教学重点:
动手制作一个单摆并观察和测量单摆在相同时间内摆动的次数。
教学难点:
通过观测理解摆的等时性。
教学准备:
摆钟一个、教师自制一个单摆、秒表6个、铁架台、棉线、镙帽、记录单两张。
教学过程:
一、引入：
师：现在几点了？你们知道古人是怎样来测量时间的吗？
1、复习前几节课学习的几种古老的计时方法，如：太阳钟、水钟等。同时指出还有很多类似的计时方法，如：一柱香、一个沙漏等等。
2、的确，你们刚才所说的方法古人都曾用来测量时间，可是只能知道大概的时间，所以聪明的古人并没有停止过思考，他们在不断创造，发现的过程中还想到了一种更加精确的方法——机械摆钟摆钟的出现大大提高了时钟的精确度。
[PPT2]
二、观察钟摆：
1、师出示摆钟，
设疑：摆钟计时为什么可以这么精确呢？ 我们来观察一下吧。
2、观察并思考：摆钟是怎样来计算时间的？小组内可以轻声交流一下。
学生猜测：摆1次大概1 秒钟吧。钟摆就是摆钟的秒针吧？……
师：钟摆怎么算摆动了1次呢？
师：（介绍）我们一起来看看庐山真面目，上面是一个钟面，下面是一个钟摆。请你仔细观察钟摆，有什么发现？
[PPT3、4]
摆一直不停地在运动；摆的下端是圆圆的，上面比较细
师：你真会观察！这个圆圆的我们称它为“摆锤”，上面细的部分成为“摆绳”。（认识摆的组成：摆绳、摆锤）
[PPT5]
师：这个摆跟时间有什么关系吗？（一秒钟摆一次）
师：一分钟就可能摆多少次？ 学生猜测。
3、测量：用秒表测一测：摆钟的摆每分钟摆动几次？
4、集体测量一次后反馈，怎样摆动算一次，怎么样不容易数乱，你有什么好方法？（用手指跟着摆运动）
问：钟摆每分钟摆动的次数相同吗？（ 不清楚！）
5、讨论：课本中的记录表为什么要让我们测三次或更多次呢？（科学家往往通过重复实验让自己的发现更有说服力，我们也再来测一次。）
6、小结：钟摆每分钟摆动60次，说明钟摆每分钟摆动的次数是相同的，（它每次摆动表示的时间是相同的。）也就是一秒钟正好摆动1次。现在你知道为什么摆钟不用秒针了吧？钟摆也叫秒摆。
三、观察老师的摆：
[PPT6]
1、师：我也做了一个单摆（出示单摆），这个摆每分钟也会摆动60次吗？
（教给学生起摆的正确方法，提出注意事项。）
（1）摆线自然拉直，听到口令后轻轻放开，不能推一把。
（2）摆的角度不能太小，也不能太大（别超过90度）。
（3）如果摆捶碰到了铁架台或其它东西后，实验要重新做。
2、学生猜测后，师带领学生集体测量三次。请两位学生带领全班学生集体测量三次。完成记录表。（一生起摆，一生计时，全班学生数次数）
不同的摆每分钟摆动次数的记录 第 小组
第一次
第二次
第三次
钟 摆
老师的摆
3、反馈交流：从记录单中，你发现了什么？
（不同的摆每分钟摆动的次数是不同的，同一个摆每分钟摆动的次数是相同的。）
4、观察老师的摆。你有什么发现？
生：摆的幅度变小了。摆的速度变慢了。摆的角度变化了……
（1）提出问题：这个摆在自由地摆动着，每隔开一段时间，比如前10秒钟与后10秒钟，它的摆动次数会发生变化吗？
（2）学生预测，教师随即板书学生猜想。
在摆的过程中，速度是不是越来越慢了？你有什么好办法？
3．师：同学们猜得对不对，我们还是做实验来检测吧？
四、观察我们的摆
1、设疑：是不是所有的单摆每分钟摆动的次数都是一样的呢？我们只观察了两个，还不能下结论，我们自己来制作一个单摆试试看。
[PPT7]
2、学生根据铁架台、棉线、镙帽，自制一个摆。
（一）实验准备
1、分析实验记录单。师：你看得明白吗？
我们小组的摆摆动次数的观察记录 第 小组
预测：同一个摆在自由摆动过程中，相同的时间内摆动的次数 （会变或不变。）
10秒时
20秒时
30秒时
40秒时
摆动次数
每10秒摆动的次数
我们小组的发现：
提示：让我们的摆自由摆动，一个同学用秒表计时，每隔10秒时间喊一次“到”，数数的同学马上将数据报给记录的同学。
2、师生讨论交流实验方案。
（1）怎么进行记时和分工比较好？
（2）这个实验的时间把握很难，你们可得注意力集中才行。
（3）分发各小组的实验器材，学生准备做实验。
（二）学生实验
1．小组讨论实验分工。
2．填写我们小组的实验猜想。（同一个摆在自由摆动过程中，相同的时间内摆动的次数会变或者不变。）
3．小组实验，教师巡回指导。
（三）汇报交流、
[PPT8]
1、各个小组长汇报展示实验结果。
1
2
3
4
5
6
第一个10秒
第二个10秒
第三个10秒
第四个10秒
2．交流我们的发现：同一个摆在连续摆动过程中，相同时间内摆动的次数是相同的。
3．师小结并板书：单摆的等时性。
师：伽利略是第一个发现单摆具有等时性特点的科学家。人们根据单摆具有等时性的特点，于是就制成了摆钟，这样使时间的计量误差更小了。比起太阳钟、水钟等计时工具，摆钟的计时就更加精确了。
4．比较不同小组的单摆。（只要比较不同小组的实验数据就行了，因为不同的摆在10秒钟内摆动的次数是不同的。）
师：你发现了什么？
小结：不同的摆，在相同的时间内摆动的次数是有快慢的。
五、拓展思考
师：看黑板上的数据，有什么新发现？有什么新问题产生吗？
生：每个小组的数据不一样，每个摆之间的摆动次数不一样
师：下节课，你们科学老师将会带你们继续去研究摆的秘密！
师可结合学生汇报：虽然每个小组的单摆都具有等时性，但不同的单摆之间，摆动的速度确是不一样的。这又是怎么回事呢？下节课我们继续研究。
作业:
完成配套作业相关作业。
教学反思:
观察摆钟的钟摆，然后测一分钟摆动的次数，先让学生根据感觉去猜测，有说60次，120次，30次，100次的都有。然后引出测一测，“由教师计时，学生默数，”第一次交流时，学生有的60次，有的120次，这时我脑中浮现一个问题，是不是要按照自己原有的设计做第二第三次，还是直接得出“这个摆，每分钟摆动的次数相同”。如果真的数据不对，老师是不是可以去做下手脚呢？是让数据更真实呢，还是让体验更真实？
课件10张PPT。小学科学（教科版）五年级下册第三单元摆 钟 钟摆每分钟摆动次数的观察记录我们的摆 拿一条细绳，上端固定，下端挂上一个小重物，就组成了一个简单的摆我们的钟摆每分钟摆动次数 的观察记录课后思考 虽然每个小组的单摆都具有等时性，但不同的单摆之间，摆动的速度确是不一样的。这又是怎么回事呢？再见！
