机械摆钟 教学设计2

1教学目标
科学概念
同一个单摆，每摆动一次所需要的时间是相同的，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
1．重复观察和测量摆钟每分钟的摆动次数。 2．动手制作一个单摆。
3．观察和测量在相同时间内摆动的次数。
情感态度价值观
1．理解重复实验的意义。 2．发展对计时工具研究的兴趣。
2教学准备
1．实验器材：每个小组摆锤一个，摆绳一根，铁架台一个，秒表一个，夹子一个。
2．课件：实验表格、实验注意事项、视频资料等。
3．实验纪录表两张（表一在课前发给每个组，表二不发）。
3学情分析
《机械摆钟》是教科版小学科学五年级下册《时间的测量》单元的第5课。该课设计有两个活动：一是观察摆钟，测量摆钟的摆每分钟摆动的次数；二是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。上述两个活动看似简单，但教师要真正实施起来却非易事。第一、材料准备上很难找到机械摆钟，学生就会缺少直观感知的机会，第一个实验也就无法进行。第二、小组做单摆实验时，学生间合作的默契程度和操作的规范化将给学生带来严峻的考验。
4重点难点
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。
难点：相同时间间隔内摆摆动次数实验方法的正确理解和操作；通过观测理解摆的等时性。
5教学过程
5.1 第一学时
教学活动
活动1【导入】引入
（一）引入
1.师：让我们先来欣赏一段视频《用摆计时的钟》。24’’
用摆计时的钟我们称为“机械摆钟”。（板书：机械摆钟）机械摆钟的出现与一个人有关。（点击出示伽利略照片）
2.介绍伽利略观察吊灯的故事。今天我们也来用实验模拟当时的吊灯，看看你有什么发现。 （点击出示单摆图片）
活动2【讲授】观察老师的摆
（二）观察老师的摆
1．出示相关器材。
我们用螺帽做摆锤，代表吊灯，在摆锤上系上一根棉线当做摆绳，把摆锤和摆绳吊到铁架台上。 （点击出示图释：摆锤、摆绳）
师：（1）为了实验效果明显，摆动的幅度要大些还是小点？（演示90°角）这么大行不行？
◆摆的角度不能太小，也不能太大，别超过90度，不然会碰到铁架台。（点击出示课件：友情提醒）
（2）如果摆捶碰到了铁架台或其它东西要怎么办？（实验要重新做）（点击出示课件）
◆开始时我们要往哪个方向摆呢？（演示）这样摆还是这样摆？
◆对了，要让摆绳尽可能地与支架平行，避免碰到铁架台。
（3）我们用手指轻轻拉住摆锤，摆线自然拉直，听到口令后轻轻放开，不能推一把。（点击出示课件）
2．教师示范，学生观察
◆我们先让摆摆动起来，仔细观察老师的摆。
◆汇报：你有什么发现？
生：摆的幅度变小了。摆的角度变化了。摆的速度变慢了……（师随机板书）
◆科学的规律需要重复实验和观察，我们再来看看，我们的摆是不是摆的幅度变小了，是不是摆的角度变化了？（师再次演示）
3．摆的幅度变小了，摆的角度变化了这两个现象都没有疑问了。摆的速度变化，这个怎么用实验来证明呢？你想不想亲自做个摆研究一下？
◆我们就从观察摆每分钟摆动的次数进行研究（点击出示“我们小组的摆每分钟摆动的次数记录表”）。
我们小组的摆每分钟摆动的次数记录表
测量次数
摆动次数
我们的发现：
第一次
第二次
第三次
◆你觉得你还需要什么器材？（秒表）
◆好的，老师今天给每个小组准备了一个秒表。
◆要做好这个实验，你觉得还需要注意些什么问题？这个实验中小组成员要怎么分工才比较合适？
◆你认为什么是摆一次？
4.大家准备好做实验了吗？那就开始吧！（学生上台领取实验器材）
活动3【活动】制作摆
1.生分组制作摆，并且开始实验。
2.汇报交流：
◆你们小组的摆每分钟摆动多少次？
◆你们有什么发现？
◆你们的摆摆动次数有没有明显的变化？
◆在一分钟这么长的时间之内，几乎看不出摆的摆动次数的明显变化，你有什么好办法吗？
活动4【活动】讨论实验方案
（四）讨论实验方案
1．有的同学认为一分钟时间太长，那么多长的时间比较合适？
◆老师给个建议，我们就以十秒钟为时间段，怎么样？
2.讨论交流：
◆你们的实验过程是怎么设计的？
◆那十秒钟是连续下去的十秒还是重新开始的十秒？怎么操作？
◆好的，我们一起来试试。（重点是指导学生每个十秒钟的计数）
（教师根据学生的实验方案进行演示，特别是针对时间的控制）
◆那具体怎么操作？人员怎么分工？小组里赶紧商量一下。
3.根据大家的实验方案，老师设计了一个观察记录表，（点击出示记录表）你觉得你们的摆在自由摆动过程中，每个十秒时间内摆动的次数会有变化吗？会变快还是变慢呢？
我们小组的摆摆动次数的观察记录
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 。
（变快、变慢或不变）
0~10秒次
10~20秒次
20~30秒次
30~40秒次
我们的发现：
活动5【活动】学生实验
（五）学生实验，填写表格，教师巡回指导。
活动6【活动】汇报交流
（六）汇报交流
1．你们小组的结果怎么样？（将各小组的数据汇总到PPT表格中）
你们有什么发现？（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或者大部分是相同的。）
2．老师真高兴！我们班的同学真是不简单！你们知道吗？当年，伽利略的发现和你们今天的发现一样！（点击出示实验结论：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。）伽利略发现，单摆每摆动一次，所需要的时间都是一样的，他把单摆的这个性质称为单摆的等时性。（点击出示：单摆的等时性）
3.伽利略是第一个发现单摆具有等时性特点的科学家，他提出了用摆来记时，但是由于他提出的很多观点和当时的宗教支持的观点不符，遭到了宗教的残酷迫害，后来荷兰的一位科学家惠更斯（点击出示惠更斯照片）受伽利略的观点的启发，制作出了机械摆钟，我们来看一段视频。
4.看完了这段视频，你知道机械摆钟一分钟摆动多少次了吗？
活动7【活动】分析数据，引发思考
（七）分析数据，引发思考。
1.我们再来看看刚才三个小组的实验记录，你发现了什么？
2.小结：不同的摆，在相同的时间内摆动的次数是不同的。
对这个现象，你有什么问题吗？
3．是啊，到底是什么因素影响摆的快慢的呢？下节课我们一起再来研究这个问题。
活动8【活动】板书设计
板书设计：
机械摆钟
单摆实验 摆的角度
摆的幅度
摆的速度
单摆的等时性