2. 钟摆的秘密 教学设计
1教学目标
知识与技能：
1、通过研究摆钟的构造。发现摆是摆钟的“控制核心”。
2、通过对比实验，探究摆速与摆长、摆锤之间的关系。明白摆的摆动快慢与摆锤轻重无关；与摆长长短有关，摆长越长摆动越慢，摆长越短摆动越快。
过程与方法：
能够对影响摆速有哪些因素作出猜想；能够根据猜想与假设设计实验方案，进行验证；能够用控制变量法收集数据；能够通过测量搜集、记录数据，选择有效的数据作为证据。
情感、态度、价值观：
1、深刻理解重复精确实验的价值；感受探究摆的快乐。
2、培养学生的观察能力、思考能力、动手实践能力和小组合作能力。
2学情分析
学生经过本单元第一课《精确时间的步伐》的学习，通过各种学习途径查找资料，进行分析整理，展开对古今钟表的研究，在理论知识上已有一定的储备。生活中有很多类似摆的现象，学生都见过或玩过，有一定的生活经验。但是摆钟在现在的生活中不常见，市面上一些看似摆钟的钟其实是石英表，钟摆只是作为装饰品，学生对钟表的工作原理、对钟摆的运动规律知之甚少。
3重点难点
学生经过本单元第一课《精确时间的步伐》的学习，通过各种学习途径查找资料，进行分析整理，展开对古今钟表的研究，在理论知识上已有一定的储备。生活中有很多类似摆的现象，学生都见过或玩过，有一定的生活经验。但是摆钟在现在的生活中不常见，市面上一些看似摆钟的钟其实是石英表，钟摆只是作为装饰品，学生对钟表的工作原理、对钟摆的运动规律知之甚少。
4教学过程
活动1【导入】（一）导入。
同学们，今天老师给你们讲个故事，愿不愿意听呀？
400年前，意大利有位青年叫伽利略（出示伽利略图片），有一天，他在教堂做礼拜，看见教堂顶上的吊灯在风的吹动下，不停地摆来摆去。这本来是一件非常常见的事情，而伽利略却认真地观察起来。回到家里，他找来一根绳子，一个重物，模仿吊灯做了一个摆的实验，并且，发现了摆的许多秘密。
同学们，今天就像伽利略一样，去探究、去发现摆的秘密呢。（板书课题）
活动2【讲授】（二）初识钟摆，激起探索兴趣。
1、展示课件幻灯摆钟。
2、展示摆钟的内部结构图，发现摆钟是怎样工作的？。
（摆是摆钟的控制核心，是因为有了摆的摆动，摆钟的秒针、分针、时针才会按照一定的规律转动。）
活动3【讲授】教学过程
（三）学生“玩”摆，发现问题，猜想问题。
1、模仿钟摆的样子，做一个简单的摆，设法研究一下。
介绍摆的构造：什么是摆长？什么是摆锤？
2、什么是摆动一次呢？（摆往返一次为摆动一次。）
老师和学生一起测量一下30秒时间摆摆动多少次。
3、学生模仿做摆。一起测量一下30秒时间摆摆动多少次。
4、找小组代表回答实验数据，30次、18次、42次等等。
5、为什么，我们同样的时间，摆动快慢不一样？是不是我们查数查错了？我们做三次这样的实验，共同验证一下同一个摆的规律。
6、分组实验：
（1）实验1探究30秒同一钟摆摆动的次数。
测量30秒时间各自的摆摆动多少次？实验结果填在记录单1。
实验记录单1
第（）组
摆的研究（1）
测量次数 每30秒摆的次数
第一次
第二次
第三次
我的发现：
实验结论：
同一个摆，摆动快慢是（一定）的。
（2）科学猜想，设计方案。
1、为什么同样的时间，不同的摆，摆动快慢不一样呢？
2、不同的摆，摆动快慢与什么有关？同学们提出自己的科学猜想。
3、摆的快慢？{1、摆长长短不一样。2、摆锤的轻重不一样。}
4、学生汇报。摆的快慢和摆长的长短有关？
摆的快慢和摆锤的轻重有关？
5、我们做摆的快慢和摆长长短的实验时，摆锤轻重能变吗？（不能）
我们做摆的快慢和摆锤轻重的实验时，摆长长短能变吗？（不能）
6、老师和学生共同总结出：控制变量法（出示幻灯片）
对于多变量（多条件）的问题，常常采用控制变量法。
实验时，控制成一个条件不同，其他条件都相同，只有这样，才能真正找出影响摆快慢的因素。
（四）、验证科学猜想
这节课我们重点研究摆的快慢跟摆长长短、摆锤轻重这两个因素的关系。你怎样才能验证你的猜想呢？（通过实验）
1、小组开始实验，并填写实验记录表2、3。
实验2摆长长短与摆摆动快慢关系
设计方案：这个实验我们在设计时应注意让（摆锤轻重）保持
不变，（摆长长短）发生变化
温馨提示:
(1)同样的摆锤，固定用同一重量的钩码。
(2)改变摆长，用尺子量10厘米、15厘米、25厘米。
（3）计时30秒时间。
（4）一个计时，一个放摆，一个填写数据，其他同学数数。
观察其摆动次数，总结发现。
实验记录单2
第（）组
摆的研究（2）
摆长 每30秒摆动次数
10厘米
15厘米
25厘米
我的发现：
实验结论：1、摆摆动快慢与摆长长短有关。
2、摆长越长，摆动越慢；摆长越短，摆动越快。
实验3摆锤轻重与摆摆动快慢关系
设计方案：这个实验我们在设计时应注意让(摆长长短)保持不变，(摆锤轻重)发生变化。
温馨提示：
（1）摆长相同，固定摆长长度不变。
（2）改变摆锤的重量，分别用10克、20克、50克。
（3）计时30秒时间。
（4）一个计时，一个放摆，一个填写数据，其他同学数数。
观察其摆动次数，总结发现。
实验记录单3
第（）组
摆的研究（3）
摆锤轻重 每30秒摆动次数
10克
20克
50克
我的发现：
实验结论：摆摆动快慢与摆锤轻重无关。
（五）、本课总结：
（1）用自己所学的知识，设计一个20秒摆动20次的摆。摆动次数多了怎么办？摆动次数少了怎么办？怎样调整？
展示自己设计的摆，说说自己设计的过程。
（2）运用规律，解决问题。
运用自己所学的知识，解决实际问题
1、想一想？摆钟走快了怎么办
2、想一想？摆钟走慢了怎么办
（3）总结 教师引导学生总结得出结论。
1、同一个摆，摆的快慢是（一定）的。
2、不同的摆，摆的快慢与（摆长长短）有关。摆长越长，摆动越慢；摆长越短，摆动越快。摆的快慢与(摆的轻重)没有关系。
（六）、谈收获，激发情感。
1、同学们，你们今天发现了摆的秘密，这是一个伟大的发现，因为他就是400年前的伽利略的发现。1656年，荷兰物理学家、天文学家、数学家、惠更斯。他在伽利略研究摆的基础上，进一步研究发明了人类历史上第一个摆钟。人类对时间的测量也进入了一个崭新的时代，它也是人类前进历史的里程碑。
所以说，同学们都具有科学家的潜质。
2、（展示自己戴绳的钥匙）进一步说明科学就在我们身边。
3、科学的精神就是实事求是的精神。我们要像伽利略、牛顿、惠更斯那样，用我们的大脑，多多思考。
课件15张PPT。2、钟摆的秘密大象版小学科学五年级上册伽利略
意大利物理学家、天文学家和哲学家
摆钟之父——伽利略 的故事
观察摆钟的内部结构： 秒 针 时 针 分 针 摆材料超市:铁架台细线10g20g50g槽码秒表直尺 实验 1 ： 同一个摆的摆动快慢
从实验中你发现了什么？
得出了什么结论？
控制变量法
对于多变量（多条件）的问题，常常采用控制 变量 法。
实验时，控制成一个条件不同，其他条件都相同。只有这样，才能真正找出影响摆快慢的因素。
实验 2 ：摆摆动快慢与摆长长短的关系摆锤轻重摆长长短设计方案：
这个实验我们在设计时应 注意让（ ）保持不变，（ ）发生变化。温馨提示：
1、固定摆锤，摆锤轻重不变。
2、改变摆长，分别量10厘米、
15厘米、25厘米。
3、计时30秒时间。。
4、一个计时，一个放摆，一个
填写数据，其他同学数数。
设计方案：
这个实验我们在设计时应注意让( )保持不变，( )发生变化。摆长长短摆锤轻重实验 3 ：摆摆动快慢与摆锤轻重的关系温馨提示：
1、固定摆长，摆长长短不变。
2、改变摆锤的重量，分别用10克、
20克、50克。
3、计时30秒时间。
4、一个计时，一个放摆，一个
填写数据，其他同学数数。
制作：
用自己所学的知识，设计一个20秒摆动20次的摆。
展示摆：
展示自己设计的摆，说说自己设计的过程。用自己所学的知识，解决实际问题：
摆钟走快了怎么办？
摆钟走慢了怎么办？
惠更斯
荷兰物理学家、天文学家、数学家。他在1656年,发明了人类历史上第一个摆钟。人类对时间的测量也进入了一个崭新的时代。
