五年级下册科学教案- 3-6《摆的研究》 教科版

6.摆的研究

【教材简析】
本单元前几课介绍了日暑和水钟这两种计时工具的构造和原理，从《机械摆钟》一课开始对另一计时工具摆钟的制造原理和设计进行了深入的研究和探索。在前一课的学习中，学生对摆已有了初步的认识，并在测量摆摆动次数的时候已经发现，不同的摆有的摆得快，有的摆得慢。本节课中学生就将对他们发现的问题“摆摆动的快慢与什么因素有关”进行探究，在探究的过程中大胆猜测，并通过对比实验，验证自己的猜测，修正自己的想法，在本课中让学生认识到影响摆摆动快慢的因素是摆绳的长短。
第一部分聚焦，通过回顾上一节课“摆在连续时间间隔内摆动次数的数据汇总表”，直接聚焦到“摆摆动的快慢与什么有关”这一问题。
第二部分探索，通过实验研究影响摆摆动快慢的因素。鼓励学生大胆猜测，引导学生去设计对比实验，进行“摆锤重量和摆绳长短对摆摆动快慢的影响”的分组实验。
第三部分研讨，通过对实验数据分析，从而得出摆摆动的快慢与摆绳的长短有关，摆绳长，摆动慢，摆绳短，摆动快，而与摆锤的重量无关。
第四部分拓展，对两个摆绳长短相同，而摆锤长短不同的摆摆动快慢进行预测和测量，从而产生矛盾冲突，为下一课《做一个摆钟》做准备。
【学情分析】
五年级学生已经初步具备了进行科学探究的能力，掌握了基本的科学探究的方法。通过上一节内容的学习，学生已了解了摆的构造，并动手制作了摆，学会了测量摆每分钟摆动的次数。但只有个别思维发展比较超前的学生能根据摆的等时性，联系到摆幅的大小对摆的快慢没有影响，对于对比实验，部分学生也能懂得控制变量，但在实验操作的严谨性、数据的整理分析、处理和科学结论的完整得出，还存在一定的困难，因此需要老师课上进行引导。
【教学目标】
科学概念目标
1.摆的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。
2.摆摆动的快慢与摆锤重量无关。
科学探究目标
1.推测摆的摆动快慢与什么有关。
2.进行改变摆的摆锤重量、摆绳长短对摆的次数是否产生影响的实验研究。
3.对实验的结果进行分析，根据分析得出结论。
科学态度目标
1.初步意识到精确测量结果的得到是需要反复测量的。
2.认识到在实验中细心观察发现新的问题是很重要的。
3.对新问题有继续研究的欲望。
科学、技术、社会与环境目标
应用对比实验的思想，不研究生活中的现象。
【教学重难点】
重点：经历推测摆的快慢与哪些因素有关，并依次展开实验研究，得出实验结果。
难点：通过小组合作,尝试自行设计对比实验，正确操作实验，对数据进行整理分析。
【教学准备】
教师：两个摆（摆绳长短相同，摆锤用长短不同的钢尺）
小组：标有1倍2倍3倍长度记号的摆绳、3个螺帽、三角形的回形针挂钩、夹子、秒表、铁架台在上面固定好长木棒以及一定角度的保险丝、课堂作业本（活动记录）
【教学过程】
聚焦：揭示课题
出示“摆在连续时间间隔内摆动次数的数据汇总表”，提问：上节课我们通过对这些数据的分析不但总结出了“摆的等时性”，而且还有一个新发现，谁来说说？
（预设：不同的摆10秒摆动的次数不同）
提问：有的摆10秒摆动的次数多，说明摆的速度？（预设：快）（板书：快）
有的摆10秒摆动的次数少，说明摆的速度？（预设：慢）（板书：慢）
2.那这节课我们就来研究摆的快慢，揭示课题：摆的研究（板书）
二、探索：摆的快慢与摆锤重量和摆绳长短的关系
[材料准备：摆绳上标有1倍2倍3倍长度记号的摆、螺帽、铁架台、挂钩、夹子、秒表、保险丝]
1.推测：你觉得摆的快慢与什么因素有关呢？
（预设：摆绳长短、摆锤重量、摆幅大小）（板书）
引导学生排除“摆幅大小”这个因素。
提问：根据上一节课的观测哪个因素可能对摆的快慢没有影响呢？
请学生回忆并回答。
（3）演示实验：我们再来验证一次。
3.师生共同完成改变摆绳长短的实验设计
（1）提问：要研究摆的快慢与摆绳长短的关系，你打算怎么做，请小组讨论。
小组讨论。
学生汇报自己小组讨论的实验方案，并请该生及其小组同学上台演示实验。
其他学生观察并指出实验中出现的问题，逐步补充、完善实验方案。
（2）教师补充两点操作要点并课件出示完整的实验方案
①改变摆绳长短的方法（介绍摆绳上的一倍长，两倍长，三倍长标记，以及用夹子夹在标记处的方法）。
②保持摆幅大小不变的方法（把摆拉到与保险丝同一角度）。
4.学生自行设计改变摆锤重量的研究计划
提问：请依据摆的快慢与摆绳长短的研究计划，自行设计摆的快慢与摆锤重量的研究计划，填写在课堂作业本的表格中。
5.温馨提示：实验注意事项（PPT展示）
6.学生实验，教师巡视
三、研讨：实验发现
1.分析摆的快慢与摆锤重量之间的关系
同学上台分析全班的数据，得出摆的快慢与摆锤重量无关。（板书:无关）
（并针对一些特殊数据，请学生解释原因）
2.分析摆的快慢与摆绳长短之间的关系
学生分析本组的数据，初步得出结论。再分析其他组数据，进一步验证上面的结论。
教师小结：摆绳短，摆得快；摆绳长，摆得慢
（板书：摆绳长短 长→慢 短→快）
3.应用：摆钟走时不准了，如果走慢了，怎么办？
四、拓展
[材料准备：两个摆（摆绳长短相同，摆锤用长短不同的钢尺）]
1.出示两个摆绳长短相同，摆锤用长短不同的钢尺做成的摆。
2.思考：两个摆摆动的快慢一样吗？为什么？
3.测量两个摆15秒摆动的次数。
4.产生新的问题：为什么摆绳长度一样的摆摆动快慢不一样，下节课我们继续研究。
【板书设计】
6.摆的研究
摆幅大小 无关
摆的快慢 摆绳长短 长→慢
短→快
摆锤重量 无关
【作业设计】
小刚要研究摆的快慢是否与摆绳长短有关，他应该选择（ C ）装置。
A.1和2 B.2和3 C.1和3
测得上图中2号摆每分钟摆动45下，1号摆每分钟可能摆动（ A ）下，3号摆每分钟可能摆动（ C ）下？
A.45 B.60 C.30