《摆的研究》实验说课

教科版科学五年级下册第三单元第6课
《摆的研究》实验说课
科学教师：罗兰

武汉市光谷第十五小学


说课流程

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教材分析


实验创新

教学过程创新

反思与自我评价

教材分析
本节课是第三单元《时间的测量》的第六课，第五课中学生测量摆的次数发现相同的摆具有等时性，不同的摆摆动快慢不同。这节课将就摆的快慢与什么因素有关进行讨论与思考，并去验证他们的一些猜测。 在探究的过程中逐步排除一些猜测，修正自己的想法。
这节课学生将通过对比实验，经历“问题—假设—验证—结论”的探究过程从而得出影响摆快慢的因素与摆幅的大小、摆锤的重量没有关系，而与是摆绳的长短有关。为接下来学习“做个钟摆”打下知识和技能的基础。
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实验创新


有学生猜测摆的快慢可能与摆动的幅度也有关系，仅仅通过上节课的观测和解释难以说服他们。因此，我增加摆动的幅度与摆的快慢之间关系的实验，用数据来证明。
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摆绳



摆幅



摆锤
根据摆的构造，学生猜测影响摆的快慢的因素还有摆锤的重量和摆绳的长短。
上节课测相同时间内单摆摆动次数时，出现了在数单摆摆动次数不足一次算了一次，导致实验数据不准确，难以得出可信的实验结论。
针对这一弊端，我将实验操作方法调整为观察摆摆动15次所需的时间，学生观察摆摆到15次时喊停，同时记录时间，数据更加准确。
实验器材的处理：
原装置
缺点：
1.不能量出摆幅的大小，收集准确的数据探究摆幅与摆的快慢的关系。

2.增加螺母数量时会改变摆长，摆动不稳定，影响实验结果。
3.将棉线分成几份打结会减少摆绳长度，影响实验结果。
改进后的装置
优点：
1.利用摆幅板探究摆的快慢与30度以内摆幅的摆之间的关系。

2.将螺母换成大小相同的塑料球、玻璃球和钢球，重量依次增加，改变摆锤重量时重心不变，摆长不变，摆动更稳定。

3.摆绳一端穿有大孔针，便于固定和更换摆锤。

4.两色摆绳对折后长度从下往上依次为1倍、3倍（黑、黑红），方便操作。
实验一 摆的快慢与摆幅之间的关系
探究的问题：摆动快慢与摆幅有关吗？
我们的猜测：
摆幅越大摆动越快，摆幅越小摆动越慢。

改变的条件：摆幅的大小。
不变的条件：摆绳的长度、摆锤的轻重、摆动的次数。
实验方法：将摆分别拉至10度、20度和30度，让摆自由摆动15次，记录下时间，重复三次实验。
摆动幅度 实验数据（摆动15次） 时间（S）
第一次 第二次 第三次
10度
20度
30度
实验结论
实验结论：摆的快慢与摆幅大小无关。
实验二 摆的快慢与摆锤重量之间的关系
探究的问题：摆动快慢与摆锤重量有关吗？
我们的猜测：摆锤越轻，摆动越快；摆锤越重，摆动越慢。
改变的条件：摆锤的轻重。
不变的条件：摆幅的大小、摆绳的长度、摆动的次数。
实验方法：在1倍摆绳下端分别挂上一个塑料球、玻璃球和钢球，将摆拉开15度让其自由摆动，测出摆动15次的时间，记录下来，重复三次实验。
摆锤重量 实验数据（摆动15次） 时间（S）
第一次 第二次 第三次
塑料球
玻璃球
钢球
实验结论

实验结论：摆的快慢与摆锤重量无关。
实验三 摆的快慢与摆绳长度之间的关系
研究的问题：摆动快慢与摆绳长度有关吗？
我们的猜测：摆绳越短摆动越快，摆绳越长摆动越慢。
改变的条件：摆绳的长度。
不变的条件：摆幅的大小、摆锤的轻重、摆幅的大小。
实验方法：记录一倍绳长（黑）和三倍绳长（黑红）的摆在拉开15度后自由摆动15次所需时间，重复三次实验。
摆绳长度 实验数据（摆动15次） 时间（S）
第一次 第二次 第三次
1倍绳长
3倍绳长
实验结论

实验结论：摆绳越长摆动越慢，摆绳越短摆动越快。
教学过程创新
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导入环节：承接上节课《机械摆钟》的内容，对比10秒内不同小组的摆动的次数，提出问题：摆的快慢与什么因素有关？
学生开展头脑思维风暴。
探究环节：
1.增加一个实验
根据学生的猜测来设计实验验证，有学生认为摆的快慢与摆幅有关系，不能因为教科书没有这一实验，就用上节课摆具有等时性来说明，这样不利于学生理解。因此，我增加了验证摆的快慢与摆幅大小的实验，用直观的实验数据来说明问题，培养学生实证意识。
2.改变实验方法
教科书上改变摆锤重量实验和改变摆绳长度的实验都是采用的时间固定测量摆动次数的方法。
实际操作过程中会出现数据不准确的现象，为了收集更准确的数据，我将实验方法改为固定摆动次数，测量时间的方法，规定测量摆动15次用的时间。
3.增加设计方案环节
书本上没有实验设计环节，增加这一环节是为了让学生掌握利用控制变量法，使学生初步具有在实验中怎样控制无关因素，从而保证所要研究问题结果的精确性的能力。
4.指导学生记录时间
实验中要用到秒表，教师介绍秒表的构造，演示如何正确使用秒表，记录时间。
5.指导学生处理数据
每个实验重复做三次，取三次数据的平均值，体现了科学实验的严谨性。
6.引入汇总表格分析数据

我用第三方软件制作了汇总表格，学生实验后，将数据输入软件，用大屏幕展示出来。这样一来，数据的观察和分析就更加直观。
拓展环节：
将书上区分摆绳长度与摆长概念的实验放到下节课演示，应用实验结论去解决生活中的机械摆钟问题，深入理解、巩固知识。
例如:小明家的挂钟走时不准，一天慢了3分钟，你有办法帮助他把时间校正吗？

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反思与自我评价
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《课程标准》指出：在小学科学课堂中，教师是儿童学习科学的支持者和引导者。引导儿童主动探究，亲历科学探究的过程，这将有利于保护儿童的好奇心和激发儿童学习科学的主动性。
在本节探究实验课中，我大胆尝试，通过教具创新，用量化的数据来验证学生的猜想，改进实验装置后收集到更加准确可靠的数据，得出科学的实验结论，让他们亲历科学探究的过程，体验探究科学的乐趣，提高思维训练的品质，最终实现科学素养的全面提升。
谢谢聆听！