科学五年级下人教版6摆的研究教案
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文档简介
《摆的研究》教学设计
【整体设计】
1．教材分析。
《摆的研究》一课是人教版五下年级“时间的
( http: / / www.21cnjy.com )测量”单元的第六课。在学生测量规定时间内摆的摆动次数的时候发现，不同的摆在15秒钟内摆动的次数可能不一样。有的摆得快，而有一些则摆得慢。学生的头脑中已经形成一个问题：在相同时间内，怎么不同的摆，摆动的次数会不一样呢？之前，学生已经观察过摆钟的摆和自制的摆，他们会联想到摆的摆动快慢可能与摆锤轻重、摆绳长短、摆幅大小等因素有关。
2.
学情分析。
学生通过前五节课内容的学习与探究，对“时间
( http: / / www.21cnjy.com )”概念有了初步的感知，对人类历史上的计时工具（太阳钟、水钟等）的演变和制造原理有了初浅的了解与认识，而从《机械摆钟》一课开始，是对计时工具“摆钟”的制造原理和设计进行更为深入的研究和探索。学生已经掌握了自主合作探究的操作技能和对“机械摆钟”的初步认识，尤其是在前一课的学习中，学生已经认识了用摆计时的钟，初步知道钟摆计时的原理，能动手制作简单的摆，排除了摆幅的大小影响摆摆动快慢的因素，为本节课的探究在思维和操作技能上进行了一定的铺垫。另外，学生在进入五年级的学习中，经常要开展一些控制变量的科学探究活动。因此，本课的研究方法对他们来说并不陌生。但是，五年级的学生在实验探究能力方面还不是很强，所以，在本课的探究学习中，引导学生控制变量和分析误差仍将是本课的难点。
基于以上分析，本课的整体设计从三个层面展开
( http: / / www.21cnjy.com )探究学习。第一层面是要求学生对自己发现的问题进行预测并设计探究方案；第二层面是对自己的推测进行实验验证，并对探究所得到的数据进行分析处理，得出实验结论；第三层面是利用所学的知识与技能解决相应的生活问题，从而让科学学习应用于实际生活，并为下节课学习《做一个钟摆》做好铺垫。本节课的教学重点是：让学生充分经历“问题发现——方案设计——实验探究——数据分析——解决问题——新生问题——拓展研究”
的完整的科学探究过程。
【教学目标】
科学概念：
摆的摆动快慢与摆绳的长短有关。同一个摆，摆绳越长摆动越慢，摆绳越短摆动越快。
过程与方法：
预测摆的摆动快慢与什么因素
( http: / / www.21cnjy.com )有关；经历改变摆的摆锤，摆的摆长对一定时间内摆的摆动次数是否产生影响的实验研究；对实验的结果进行数据与现象分析，并得出初步结论，发现新的问题。
情感、态度、价值观：
初步意识到精确测量的结果是需要经过反复测量的；认识到实验中细心观察并发现新的问题是很重要的；对新问题有继续研究的欲望。
【教学重点】
经历改变摆的摆锤轻重与摆绳长短对一定时间内摆的摆动次数是否产生影响的实验探究，侧重于引导学生控制探究变量和分析实验误差。
【教学难点】
经历推测摆的快慢与哪些因素有关，并依次展开实验研究，得到实验结果的过程。
【教学准备】
学生材料：学生自带计时表（小组）、单摆装置一个（铁架台、带挂钩线）、大小相同螺帽各三个、记录表。
教师材料：学生材料一套、不同的单摆两个、课件。
【教学过程】
（一）创境设疑，揭示课题
1.课件出示机械摆钟，你们知道人们是根据摆的什么特性发明了机械吗？
2.现在，我们知道同一个摆具有等时性，可不同的摆，它们的快慢都一样吗？（板书：快慢）
请仔细观察这里的1、2号摆，它们有什么不同点？如果规定15秒时间，你们觉得哪个摆摆动的速度会快些？
3.
学生与教师实验验证学生的预测。
4.
你认为两个摆的摆动快慢与什么因素有关？摆绳和摆锤两个变量是谁在起作用呢？还是一起在起作用？
这节课我们继续研究摆。板题
师：这些只是我们现在的猜测，还得找证据证明。
（设计意图：这个过程针对从生活元素的观
( http: / / www.21cnjy.com )察中产生的问题入手，引导学生观察、实验创设问题情景，大胆提出假设，将学生的思维引向深入，此问题成为课堂探究导入的驱动性问题，激发学生的学习动机，从而让学生有欲望的主动开展深层次的探究活动。）
（二）设计实验，制订方案
1.PPT出示实验方案设计表，解读要求。
2.
小组合作设计，完成实验方案。
3.
教师下组了解设计情况。
4.
学生汇报、交流、完善设计方案。
5.为了让我们的实验更科学高效，实验时我们要注意什么？PPT出示实验记录表，出示温馨提示。
课件出示：
（1）合理分工，共同探究
（2）认真操作，反复实验
（3）控制变量、收集证据
（3）准确记录，探寻规律
请各小组的同学们仔细默读一遍实验方法
预
测
摆的快慢与 摆绳长短
有关
实验组号：第
组
摆绳长短
实验数据（时间15秒）
摆动次数
第一次
第二次
第三次
原来绳长
增加绳长
实验结论：
预
测
摆的快慢与 摆锤轻重
有关实验组号：第
组
摆锤轻重
实验数据（时间15秒）
摆动次数
第一次
第二次
第三次
原来重量
两倍重量
实验结论：
（设计意图：选择自己感兴趣的假设进
( http: / / www.21cnjy.com )行试验，学生会更乐于探究，通过全体学生的合作讨论，解决方案设计中的关键问题，为后续的小组合作设计方案形成思路；本环节是本课学生探究活动是否有效的起始步骤，教师为学生的探究活动设计提供了有效指导，体现教师是学生合作探究学习的伙伴之理念。）
（三）分工合作，共同探究
1.
材料员领取材料，小组按设计方案合作探究。
出示记录表。师：老师希望每个小组的
( http: / / www.21cnjy.com )同学能够合理分工，反复实验，认真记录，共同分析看看最后能发现什么？准备好了吗？静悄悄的开始，比比哪组效率高！
2.
教师下组了解学生探究情况。
3.
小组记录员记录实验数据。
4.
做完的小组继续探究另一个变量。
（设计意图：自主合作探究是锻炼学生科学学习能
( http: / / www.21cnjy.com )力的主要途径，这是本课教学活动的核心，分组统筹安排实验，能够在有限的课堂时间内完成既定的研究目标，根据小组合作能力的高低，也能兼顾能力强的小组进行全部内容的探究活动。这样既让课堂探究的活动充实，同时能兼顾小组间的组际差异。）
（四）数据分析,形成结论
1．讨论：摆的快慢与摆锤轻重有关吗？摆的快慢与摆绳长度有关吗？
2．小结：摆的快慢与摆幅大小、摆锤轻重无关，与摆绳长度有关。摆绳长，摆得慢；摆绳短，摆得快。
（设计意图：从实验的数据中
( http: / / www.21cnjy.com )去寻找科学的真谛，让我们探究的结果更加具有可信度和真实感，同时激发学生主动去探究获得科学数据的欲望，这样才能让自己的科学分析言之有理。培养数据处理和分析能力，形成严谨的科学态度。从实验的准备到进行到实验到得出结论的全过程中，教师始终是活动的组织者、参与者、引领者，引导学生经历“选择研究对象---设计完善实验---合作实验验证---分析数据---汇报交流---得出结论”的探究过程，获得快乐，这正是我们科学教学的实质所在。）
（五）问题拓展，引向深入
1.出示两个摆绳长短，摆锤形状、轻重都一样的摆，安装在相同的学具支架上。它们摆动快慢会一样吗？
2.
学生预测并演示实验验证。。（分别记10秒2次。）
3.
讨论：你发现了什么？你是怎么想的？分析影响摆动快慢的原因。
师可根据学生时实际情况进
( http: / / www.21cnjy.com )行引导：虽然这两个单摆的摆绳一样长，但是他们的摆长却是不一样的。其实，摆的长度并不等同于摆绳的长度，真正的摆长是指支架到摆锤重心的距离。（课件出示P61图片，红色线条指出两条摆长。）
小结：摆的摆长是指从摆的支点到摆锤的重心之间的距离。
4、小结：摆的快慢与摆长有关。
5.
解决生活问题。
6.
问题一：小明家的这口摆钟走快了2分钟，现在，你能想办法让它走慢些吗？
7.
问题二：你们玩过“荡秋千”吗？你能想办法让这位小朋友荡的更快些吗？
8.今天，小小科学家们通过自己的努力，探究出了摆的摆动快慢的秘密，关于摆的秘密还有很多，老师期待你们课后更多的发现，好吗？
（设计意图：用典型现象来碰撞刚得出的实
( http: / / www.21cnjy.com )验结论，借以激发学生的思维，从发现的新问题中去认识“摆长”的实际距离。解决生活问题这一环节是在学生探究出科学规律之后，让学生运用规律去解决生活中关于摆的问题，是将课堂中获得的科学知识与技能转化为学生的实践应用能力，让学生充分体验到生活中处处有科学，学好科学，就能时时为我们的生活服务。让科学与生活结合，同时为下一节课的探究活动形成伏笔。）
附板书：
摆的研究
摆锤
无关
摆的快慢
长
慢
摆长有关
短
快
附件1：《摆的研究》探究方案
实验组号：第
组
一、讨论，探究方案
1、实验题目：摆的快慢与
（摆锤轻重/摆绳长短）有关吗
2、选择改变的条件和不变的条件，并在选择的选项下打“√”。
A、改变的条件：①摆锤的轻重
②摆绳的长短
B、不变的条件：①摆锤的轻重
②摆绳的长短
③摆幅
二、小组说说实验步骤
【整体设计】
1．教材分析。
《摆的研究》一课是人教版五下年级“时间的
( http: / / www.21cnjy.com )测量”单元的第六课。在学生测量规定时间内摆的摆动次数的时候发现，不同的摆在15秒钟内摆动的次数可能不一样。有的摆得快，而有一些则摆得慢。学生的头脑中已经形成一个问题：在相同时间内，怎么不同的摆，摆动的次数会不一样呢？之前，学生已经观察过摆钟的摆和自制的摆，他们会联想到摆的摆动快慢可能与摆锤轻重、摆绳长短、摆幅大小等因素有关。
2.
学情分析。
学生通过前五节课内容的学习与探究，对“时间
( http: / / www.21cnjy.com )”概念有了初步的感知，对人类历史上的计时工具（太阳钟、水钟等）的演变和制造原理有了初浅的了解与认识，而从《机械摆钟》一课开始，是对计时工具“摆钟”的制造原理和设计进行更为深入的研究和探索。学生已经掌握了自主合作探究的操作技能和对“机械摆钟”的初步认识，尤其是在前一课的学习中，学生已经认识了用摆计时的钟，初步知道钟摆计时的原理，能动手制作简单的摆，排除了摆幅的大小影响摆摆动快慢的因素，为本节课的探究在思维和操作技能上进行了一定的铺垫。另外，学生在进入五年级的学习中，经常要开展一些控制变量的科学探究活动。因此，本课的研究方法对他们来说并不陌生。但是，五年级的学生在实验探究能力方面还不是很强，所以，在本课的探究学习中，引导学生控制变量和分析误差仍将是本课的难点。
基于以上分析，本课的整体设计从三个层面展开
( http: / / www.21cnjy.com )探究学习。第一层面是要求学生对自己发现的问题进行预测并设计探究方案；第二层面是对自己的推测进行实验验证，并对探究所得到的数据进行分析处理，得出实验结论；第三层面是利用所学的知识与技能解决相应的生活问题，从而让科学学习应用于实际生活，并为下节课学习《做一个钟摆》做好铺垫。本节课的教学重点是：让学生充分经历“问题发现——方案设计——实验探究——数据分析——解决问题——新生问题——拓展研究”
的完整的科学探究过程。
【教学目标】
科学概念：
摆的摆动快慢与摆绳的长短有关。同一个摆，摆绳越长摆动越慢，摆绳越短摆动越快。
过程与方法：
预测摆的摆动快慢与什么因素
( http: / / www.21cnjy.com )有关；经历改变摆的摆锤，摆的摆长对一定时间内摆的摆动次数是否产生影响的实验研究；对实验的结果进行数据与现象分析，并得出初步结论，发现新的问题。
情感、态度、价值观：
初步意识到精确测量的结果是需要经过反复测量的；认识到实验中细心观察并发现新的问题是很重要的；对新问题有继续研究的欲望。
【教学重点】
经历改变摆的摆锤轻重与摆绳长短对一定时间内摆的摆动次数是否产生影响的实验探究，侧重于引导学生控制探究变量和分析实验误差。
【教学难点】
经历推测摆的快慢与哪些因素有关，并依次展开实验研究，得到实验结果的过程。
【教学准备】
学生材料：学生自带计时表（小组）、单摆装置一个（铁架台、带挂钩线）、大小相同螺帽各三个、记录表。
教师材料：学生材料一套、不同的单摆两个、课件。
【教学过程】
（一）创境设疑，揭示课题
1.课件出示机械摆钟，你们知道人们是根据摆的什么特性发明了机械吗？
2.现在，我们知道同一个摆具有等时性，可不同的摆，它们的快慢都一样吗？（板书：快慢）
请仔细观察这里的1、2号摆，它们有什么不同点？如果规定15秒时间，你们觉得哪个摆摆动的速度会快些？
3.
学生与教师实验验证学生的预测。
4.
你认为两个摆的摆动快慢与什么因素有关？摆绳和摆锤两个变量是谁在起作用呢？还是一起在起作用？
这节课我们继续研究摆。板题
师：这些只是我们现在的猜测，还得找证据证明。
（设计意图：这个过程针对从生活元素的观
( http: / / www.21cnjy.com )察中产生的问题入手，引导学生观察、实验创设问题情景，大胆提出假设，将学生的思维引向深入，此问题成为课堂探究导入的驱动性问题，激发学生的学习动机，从而让学生有欲望的主动开展深层次的探究活动。）
（二）设计实验，制订方案
1.PPT出示实验方案设计表，解读要求。
2.
小组合作设计，完成实验方案。
3.
教师下组了解设计情况。
4.
学生汇报、交流、完善设计方案。
5.为了让我们的实验更科学高效，实验时我们要注意什么？PPT出示实验记录表，出示温馨提示。
课件出示：
（1）合理分工，共同探究
（2）认真操作，反复实验
（3）控制变量、收集证据
（3）准确记录，探寻规律
请各小组的同学们仔细默读一遍实验方法
预
测
摆的快慢与 摆绳长短
有关
实验组号：第
组
摆绳长短
实验数据（时间15秒）
摆动次数
第一次
第二次
第三次
原来绳长
增加绳长
实验结论：
预
测
摆的快慢与 摆锤轻重
有关实验组号：第
组
摆锤轻重
实验数据（时间15秒）
摆动次数
第一次
第二次
第三次
原来重量
两倍重量
实验结论：
（设计意图：选择自己感兴趣的假设进
( http: / / www.21cnjy.com )行试验，学生会更乐于探究，通过全体学生的合作讨论，解决方案设计中的关键问题，为后续的小组合作设计方案形成思路；本环节是本课学生探究活动是否有效的起始步骤，教师为学生的探究活动设计提供了有效指导，体现教师是学生合作探究学习的伙伴之理念。）
（三）分工合作，共同探究
1.
材料员领取材料，小组按设计方案合作探究。
出示记录表。师：老师希望每个小组的
( http: / / www.21cnjy.com )同学能够合理分工，反复实验，认真记录，共同分析看看最后能发现什么？准备好了吗？静悄悄的开始，比比哪组效率高！
2.
教师下组了解学生探究情况。
3.
小组记录员记录实验数据。
4.
做完的小组继续探究另一个变量。
（设计意图：自主合作探究是锻炼学生科学学习能
( http: / / www.21cnjy.com )力的主要途径，这是本课教学活动的核心，分组统筹安排实验，能够在有限的课堂时间内完成既定的研究目标，根据小组合作能力的高低，也能兼顾能力强的小组进行全部内容的探究活动。这样既让课堂探究的活动充实，同时能兼顾小组间的组际差异。）
（四）数据分析,形成结论
1．讨论：摆的快慢与摆锤轻重有关吗？摆的快慢与摆绳长度有关吗？
2．小结：摆的快慢与摆幅大小、摆锤轻重无关，与摆绳长度有关。摆绳长，摆得慢；摆绳短，摆得快。
（设计意图：从实验的数据中
( http: / / www.21cnjy.com )去寻找科学的真谛，让我们探究的结果更加具有可信度和真实感，同时激发学生主动去探究获得科学数据的欲望，这样才能让自己的科学分析言之有理。培养数据处理和分析能力，形成严谨的科学态度。从实验的准备到进行到实验到得出结论的全过程中，教师始终是活动的组织者、参与者、引领者，引导学生经历“选择研究对象---设计完善实验---合作实验验证---分析数据---汇报交流---得出结论”的探究过程，获得快乐，这正是我们科学教学的实质所在。）
（五）问题拓展，引向深入
1.出示两个摆绳长短，摆锤形状、轻重都一样的摆，安装在相同的学具支架上。它们摆动快慢会一样吗？
2.
学生预测并演示实验验证。。（分别记10秒2次。）
3.
讨论：你发现了什么？你是怎么想的？分析影响摆动快慢的原因。
师可根据学生时实际情况进
( http: / / www.21cnjy.com )行引导：虽然这两个单摆的摆绳一样长，但是他们的摆长却是不一样的。其实，摆的长度并不等同于摆绳的长度，真正的摆长是指支架到摆锤重心的距离。（课件出示P61图片，红色线条指出两条摆长。）
小结：摆的摆长是指从摆的支点到摆锤的重心之间的距离。
4、小结：摆的快慢与摆长有关。
5.
解决生活问题。
6.
问题一：小明家的这口摆钟走快了2分钟，现在，你能想办法让它走慢些吗？
7.
问题二：你们玩过“荡秋千”吗？你能想办法让这位小朋友荡的更快些吗？
8.今天，小小科学家们通过自己的努力，探究出了摆的摆动快慢的秘密，关于摆的秘密还有很多，老师期待你们课后更多的发现，好吗？
（设计意图：用典型现象来碰撞刚得出的实
( http: / / www.21cnjy.com )验结论，借以激发学生的思维，从发现的新问题中去认识“摆长”的实际距离。解决生活问题这一环节是在学生探究出科学规律之后，让学生运用规律去解决生活中关于摆的问题，是将课堂中获得的科学知识与技能转化为学生的实践应用能力，让学生充分体验到生活中处处有科学，学好科学，就能时时为我们的生活服务。让科学与生活结合，同时为下一节课的探究活动形成伏笔。）
附板书：
摆的研究
摆锤
无关
摆的快慢
长
慢
摆长有关
短
快
附件1：《摆的研究》探究方案
实验组号：第
组
一、讨论，探究方案
1、实验题目：摆的快慢与
（摆锤轻重/摆绳长短）有关吗
2、选择改变的条件和不变的条件，并在选择的选项下打“√”。
A、改变的条件：①摆锤的轻重
②摆绳的长短
B、不变的条件：①摆锤的轻重
②摆绳的长短
③摆幅
二、小组说说实验步骤