2.2. 钟摆的秘密（教学设计）

《摆的秘密》教案
——大象版五年级科学上册
一、教学内容
《摆的秘密》小学科学五年级上册册第二单元第3课的教学内容，这一课主要是让学生通过实验探究影响摆摆动快慢的因素，使学生初步意识到能量之间的相互转化。
二、课前准备
教师准备:
1、铁架台5个，秒表5个（学生分4组，教师用一组）摆线若干，钩码2盒。
2、有2个摆摆线长短相同，摆锤轻重不同；有2个摆摆锤轻重相同，摆线长短不同。
3、多媒体课件
三、教学目标
1、科学探究目标
能应用已有的知识和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；能设计简单的表格记录实验数据；能反思自己的探究过程，将探究结果与假设性相比较；能对研究过程和结果进行评议，并与他人交换意见。
2、情感态度与价值观目标
想知道，爱提问，喜欢大胆想象，在活动中愿意合作与交流。
3、科学知识目标
知道影响摆摆动快慢的因素。
四、教学重点、难点
重点
是引导学生探究同一个摆摆动的快慢是一定的，以及影响摆摆动快慢的因素。
难点
是设计合理的对比实验，探究摆摆动的快慢只与摆线长短有关，与摆锤无关。
五、教学过程
新课导入
猜谜语导入新课：弟弟长，哥哥短，两人赛跑大家看，弟弟跑了12圈，哥哥一圈才跑完。（打一物）
谜底：钟表
同学们来看，老师带来了这两个钟表你们认识吗？（出示课件摆钟）
你们注意过摆的摆动有什么规律吗？大约在400多年前，意大利有一位科学家名叫伽利略。有一天，他在一个教堂的大厅里看见一盏吊灯在风的吹动下不停的摆动。这件事引起了他的兴趣。于是他用手按住自己的脉搏，计算吊灯摆动一个来回的时间，观察吊灯的摆动有什么规律，结果他发现了摆的秘密，而且是一个与当时书上写的结论完全不同的秘密。那么伽利略究竟发现了一个什么秘密呢？好，这一堂课我们就像科学家伽利略一样来研究摆的秘密。（板书：摆的秘密）
探究摆的秘密
1、认识摆（出示课件摆钟的构造图）
提问：从图中你看到了什么？
（课件出示摆的动画）
提问：从图中你发现控制摆的核心是什么？
（摆）
我们来认识认识摆吧！我们在一根细线的下面挂一个重物，把细线的上端系在支架的横梁上，这就构成了一个摆，其中，我们把这根细线叫摆线（板书：摆线），下面的重物叫摆锤（板书：摆锤）。
做实验的时候要正对这摆，拿起摆锤，摆线要直，听到开始实验的时候，手轻轻一松，不要用力推，摆出去再摆回来，往返一次叫摆动一次，没摆回来，不计数。（老师边演示边讲解）如果摆锤碰到了其它物体要重新开始。下面跟老师一起数摆摆动的次数。（师生练习数摆）
学生分组安装摆、并且练习。
2、指导学生认识同一个摆摆动的快慢是一定的。
（1）下面我们来试一试。你们组的这个摆在10秒内摆动多少次。（教孩子秒表用法)老师用秒表计时，到10秒钟结束的时候秒表就会发出“嘀”的声音，各组停止数数，记录员同学把数据填写在实验记录单（一）里，在做实验的过程中，因为各个小组要一起实验，所以数数时要小点声，以免互相干扰。我们连续做三次实验。
实验记录单（一）
同一个摆
时间
摆动次数
10秒
10秒
10秒
实验结论：
（2）学生分组实验
（3）各组汇报三次实验摆的摆动次数，引导学生发现其中的规律：同一个摆，摆动的快慢是一定的。
3、指导学生研究摆摆动的快慢和什么因素有关。
（1）比较各组的摆在同一时间内摆动的次数是否一样，学生就会发现摆动的次数不一样。激趣猜想：这又是一个秘密。他们的摆动为什么不一样？让学生互相观察各组的摆，思考影响摆摆动快慢的因素是什么？
学生交流：摆摆动的快慢可能与摆线的长短、摆锤的重量。
让小组选择一个感兴趣的猜想，教师引导学生讨论交流实验方案。
当一个问题和多个变量有关系时，要想实验准确，必须排除其他因素，最好采用对比实验的方法。
a、摆摆动的快慢与摆线的长短有关。
相同条件：摆锤
不同条件：摆线
实验方案：准备两个摆，这两个摆的摆锤一样重，一个摆线长，一个摆线短，听到开始实验的时候，同时松手，在同样的时间内数一数这两个摆各摆多少次。连续做两次实验。
b、摆摆动的快慢与摆锤的轻重有关。
相同条件：摆线
不同条件：摆锤
实验方案：准备两个摆，这两个摆的摆线一样长，摆锤一个轻，一个重，开始做实验的时候把这两个摆拉到同样的摆幅开始做实验，听到开始实验的时候，同时松手，在同样的时间内数一数这两个摆各摆多少次。连续做两次实验。
学生分组实验，填写实验记录单（二）。
《摆的秘密》学习记录单（二）
摆的探究（一）
研究问题：摆的快慢可能与摆锤的轻重有关
改变条件：（
）
不变条件：（
）
实验：
10秒摆动次数
摆锤的轻重
第一次
第二次
平均值
摆锤轻（1个钩码）
摆锤稍重（2个钩码）
我的发现：
摆的探究（二）
研究问题：摆的快慢可能与摆的长短有关
改变条件：（
）
不变条件：（
）
实验：
10秒摆动次数
摆的长短
第一次
第二次
平均值
15厘米
35厘米
我的发现：
（5）汇报实验结论：摆摆动的快慢与、摆锤的轻重无关，与摆线的长短有关。摆线长，摆动慢；摆线短，摆动快。
（6）讲述伽利略的故事：看来部分同学的想法“摆摆动的快慢与摆锤的轻重有关”是错误的，可是伽利略亲眼看到吊灯的摆动不管摆幅的大小，摆的快慢是一定的。到底哪一个正确呢？伽利略从不迷信书本，他要靠自己的观察实验来思考问题，于是他找来不同的绳子、铁链、木球、铁球一次次的反复实验，最后他大胆的提出了书上的结论竟然是错误的。这就告诉我们：一个科学的真理，不以权威的话或书本的结论为标准，也不以赞同他的人的多少为标准，而是以实验为标准。
4小结：
这节课，我们做了许多次实验，在实验中你们发现了摆的什么秘密？
同一个摆，摆摆动的快慢是一定的。摆摆动的快慢与摆线的长短有关，摆线短，摆得快；摆线长，摆得慢。摆摆动的快慢与摆锤无关。
（三）巩固练习：考考你
1、怎样使你的摆摆动的慢一些？（加长摆线）
2、小明和小兔子一起荡秋千（如图),小明和小兔子的秋千比，谁的快？谁的慢？（快慢一样，因为摆摆动的快慢与摆锤的轻重没有关系）
3、小刚的学校有一个大摆钟，长长的摆线下，有一个金灿灿的摆锤。摆钟就是根据同一个摆，摆的快慢是一定的道理制成的。摆可以带动表针走。可是最近小刚发现摆钟走时不准了，如果走快了，怎么办？如果走慢了，怎么办？你知道怎样调整吗？
（四）延伸拓展：
摆的快慢由摆线的长短决定，那么你能制作一个60秒钟摆动60次的摆吗？
六、板书设计：
摆的秘密
摆臂
有关
摆线长，摆的慢；
摆线短，摆的快。
摆锤
无关
教学反思
经过教学，我对本节课教学情况有如下体会。
1、本节课的导入我用多媒体画面中的灯摆、钟摆、秋千的摆动和伽利略对摆的秘密的发现导入课题，学生的学习兴趣比较浓厚。
2、本课研究的主要问题是：
①同一个摆在相同时间内摆动的次数相同。
②摆的快慢与摆线的长短有关，摆线越短摆摆动得越快。摆的快慢与摆锤的重量无关。
对于第一个问题，学生都可以做出正确的实验来，而后一个问题却总是存在“误差”。第二个问题的两个对比实验，要引导学生设计出合理的实验方案。关键是要确定好实验的相同条件和不同条件。特别是要合理的控制好两个摆的摆线，否则就会出现这样那样的误差。
3、对于本节课的知识应用，主要是考查学生对摆的秘密的掌握。加深学生对摆的规律的认识。通过多媒体画面对学生来说比较形象、直观、学生学习兴趣浓厚。通过本节课来看，大多数学生基本上掌握了这一规律。
4、我深切体会了“一英寸宽，一英里深”的科学教学要求。本堂课没有让学生对三种假设进行一一研究，而是选择其一进行深入探究。这样学生在有限的时间内专心于一个目标获得了最大的收益。
5、在教学过程中，始终坚持以学生为主体，让学生去发现问题，而不是老师帮助提出；让学生去想办法解决问题，教师在其中只是引导或指导；让学生在研究问题解决问题中具有充分的思考、设计和动手实践的机会；让学生自己来设计和评点实验方案，培养了他们考虑问题的全面性和思维的严密性；让教师成为活动的组织者、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，正是我们科学教学的实质所在。
上课前充分的教学设想和设计是上好一节课的前提，在实际的教学过程中我们时常会遇到一些生成性问题，对于这样的问题，我们老师的教学机智就显得尤为重要。缺乏一定的教学机智，这是我这堂课教学存在的主要缺点。
“课程改革的过程是一个不断对教育观念和实践形态进行批判性反思的过程。现阶段，我们需要追求变革的深刻性和精致程度。”对于“深刻性”和“精致程度”的课程改革要求，只有在教学细节加以关注，才能使教学走向深刻，走向精致。