《摆的秘密》教学设计
教学目标:
1.能应用已有的知识经验对所观察的现象作假设性解释;能做控制变量的简单探究性实验,能设计简单表格记录实验数据;能反思自己的探究过程,将探究结果与假设相比较;能对研究过程和结果进行评价,并与同学交流。?
2.想知道、爱提问,喜欢大胆想象;在活动中愿意合作交流。
3.认识到能量之间的相互转化,初步了解影响摆动快慢的因素。
教学重难点:
重点:正确操作摆,并能顺利完成相应的对比实验。
难点:通过控制变量的方法,设计相应的对比实验方案并操作验证。
教学准备:
分组实验材料:铁架台及支架1套、摆线1根(中间打结)、钩码2个、秒表1个、实验记录单。
教学过程:
一、视频导入
同学们,这节课我们先来看一个科学小视频。
看了视频,你有什么疑问吗?这节课,我们就一起来探究摆的秘密。(板书课题)
关于摆,你想知道哪些知识呢?(引导学生从是什么、为什么、有什么特点规律、研究历史等角度提出问题)
为什么会摆动?(引导学生理解重力势能与动能的相互转化)
现在明白刚才视频中的老师为什么安全了吗?那为什么玻璃杯会碎呢?
摆会一直不停地摆动下去吗?摆为什么慢慢地停下来了呢?
二、初步认识摆
摆是谁最先发现的呢?
介绍摆的组成。(板书:摆线 摆锤 摆幅)
怎么叫摆动一次呢?摆在摆动时,摆出去再回来叫做摆动一次。如果摆出去,还没有回来,这一次就不再数了,如果摆出去,正在回来的路上,我们就算一次。
三、探究摆的等时性
我们来制作一个摆,模仿伽利略,计算10秒内摆摆动的次数,看看能发现什么。在操作中,谁能提醒一下大家,需要注意些什么呢?
教师出示温馨提示:
1、计时员负责喊开始、停。
2、操作员注意不要让摆锤碰到铁架台。
3、观察员根据时间准确计数。
3、记录员完成实验记录单。
4、分工明确,各负其责。
我们看哪个小组完成的又快又好,开始实验。
小组汇报。
那个小组的实验数据跟他们不一样?结论一样吗?
我们一起发现了摆的什么秘密?同一个摆,在相同时间内摆动的次数相等。摆的这个特性,我们称为摆的等时性。后来,惠更斯根据摆的等时性,制作了人类历史上第一架摆钟。
四、探究影响摆动快慢的因素
同学们,我们再来观察这组实验数据,你还发现了什么?不同的摆,相同时间内摆动的次数不同。(板书:快慢)这又是为什么呢?谁来大胆猜测一下原因?
摆线长短、摆锤轻重、摆幅大小
到底是什么原因呢?看来我们得实验验证一下,要验证某一因素是否会影响其它因素的变化,我们需要设计一个什么样的实验?对比实验。在对比实验中,只改变我们要验证的这个因素,其它的因素都不变。
小组实验:实验一、探究摆的快慢是否与摆锤轻重有关系
如果我们要验证摆锤轻重对摆动快慢的影响,我们只能改变什么?什么不能改变?
怎么改变摆锤的重量?能不能直接在下面加挂一个钩码?为什么?
根据上次实验的经验,你认为这次实验怎样才能又快又好?
小组实验。
交流汇报。
实验结论:摆动快慢与摆锤轻重无关
分组实验:探究摆的快慢是否与摆线长短有关系、探究摆的快慢是否与摆幅大小有关系
引导学生设计对比实验。在验证与摆线长短是否有关时,我们需要改变的是哪个因素,什么因素不能改变。在验证与摆幅大小是否有关时,我们需要改变的是哪个因素,什么因素不能改变。
分组实验。如果本组的实验提前完成了,也可以继续探究其他因素。
两个实验可根据分组情况分别完成并汇报实验结论。
实验结论:摆动快慢与摆幅无关;与摆线长短有关:摆线越短,摆动越快;摆线越长,摆动越慢。
五、畅谈收获
六、布置课后作业
做一个听话的摆:做一个一分钟摆动60次的摆,该如何设计呢?
板书设计:
摆的秘密
等时性
长 慢
摆线 短 快
快慢 摆锤 无关
摆幅 无关