3.11. 摆的秘密 教学设计

11.
摆的秘密
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．通过自己的实验，初步了解影响摆动快慢的因素只有摆长。
学情分析：
在学习本课之前，学生只了解生活中有些物体的运动是摆动，如：钟摆、秋千、摇篮、吊床、拳击沙袋------“摆”给他们的生活带来了快乐，但他们不知道摆动这种现象背后所隐藏的科学道理。研究“摆的快慢与什么有关？”这一问题是具有挑战性的，能使学生的好奇心和求知欲被激发出来。
在实验教具的准备上，学生课前准备了部分小锁、螺母等。个别学生了解过伽利略的情况。对于对比试验，学生前面有所练习，但如何控制好变量与保持不变的量，如何收集有效的数据，对于部分实验基础薄弱的学生来说是有些困难的。在制作摆时的系绳与秒表的运用，对于部分学生来说，熟练程度不够，需课前练习
课标分析：
科学来源于生活，又应用于生活。为了体现新课标的理念，在教学中我注重教学与实际的联系，给学生提供探究交流的空间，让学生在探究现实问题的过程中主动建构知识。在教学中，通过解决现实问题，体现科学在现实生活中的作用，提高学生探究科学的积极性，有利于学生体验科学的价值，培养学生对科学的情感。
教材分析
本单元由《摆的秘密》、《钻木取火》、《通电的线圈》、《无处不在的能量》四课组成，主要研究能量的表现形式及能量的转换等相关内容。与前面所学的《光与声》、《火山与地震》、《机械与运动》等组成了小学阶段对能量及其转化认识的整体框架。本单元课与课之间以“无处不在的能量”为主线串连为一体。
《摆的秘密》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。本课以生活中类似摆的现象为切入点，通过制作摆和对摆的探究活动，使学生知道影响摆摆动快慢的因素，了解摆的运动规律，意识到能量之间可以相互转化，能从“是什么”“为什么会这样”等角度对摆提出问题，学会使用简单仪器进行定量观察，能做控制变量的简单的探究性实验，在探究的过程中，发展学生进行对比实验和归纳、概括的能力，培养学生探究自然奥秘的志趣和科学精神。
而苏教版把对“摆”探究放在了四年级下册第三单元“物体的运动”中，与《一切都在运动中》、《运动的快慢》、《运动的方式》、《小车的运动》构成了“物体的运动”这一单元，属“物质世界”范畴。
也把以下内容作为了重难点：知道摆的快慢与摆长有关系，摆长越长，摆得就越慢；反之摆得越快。在实验中会“控制变量”，知道控制变量是一种搜集证据的重要方法。知道可以用数据分析试验结果。能够对影响摆的快慢有哪些因素进行假设。能够根据假设设计实验进行验证。能够使用“控制变量”的方法搜集证据。能够测量在单位时间内摆动的次数。能够通过测量搜集、记录数据，并选择有效的数据支持证据。
在教学设计时我对教材内容的顺序作了调整。没有把了解伽利略情况的教学内容放在导课上，而是把此内容放在了学生研究完摆的秘密后加以呈现，这时学生感受到自己的研究成果和科学家的研究成果相似，有一种油然而生的自豪感，更认为科学就在身边，科学只要细心观察，肯于探究，都会有大发现。本课以1课时为宜，以对比实验探究课为主。
教学重难点：
重点
经历改变摆锤的重量、摆动幅度、摆线的长短对摆动次数是否产生影响的实验活动过程。
难点
通过自己的实验，初步了解影响摆动快慢的因素只有摆长
教学准备：
教师准备：钩码、线绳（粗棉线）、铁架台、秒表、记录单、课件、秋千板等
学生准备：橡皮泥、螺丝帽、小锁等
教学过程：
今天我们玩个猜字游戏。就是一位同学背对着屏幕来说出，一位同学做动作或用语言提示，但不能说出屏幕上的字，其他同学也可以帮助。
手舞足蹈
老虎
摆动
一、导入（认识摆）
师:刚才大家猜到了“摆动”这词语，现在我们再用身边的材料，制作一个装置，摆动起来。我们比一比哪个小组制作又牢固又快。
各个小组制作。
师：各个小组动手能力比较强，都制作了能摆动的装置，这个装置叫做摆。
师：在生活中，还见到哪些类似摆的现象？
生举例（3—5个）（举例完打课件）
师：大家都是生活的有心人。摆的现象还真不少，它里面肯定藏有不少秘密，这节课我们就来探究她。
（贴出课题“摆的秘密”）
师：要探究摆,我们先来观察摆的组成，摆主要有摆线和摆锤组成。（打出课件）（贴出摆线）（贴出摆锤）
摆在摆动时，摆线与竖直方向的夹角称为摆角。（贴出摆角）
老师也制作了一个摆。拉动摆锤，拉直摆线，形成摆角，这样是大约30度，自然松手，不需要用力推动，这个摆就摆动起来。
二、探究摆的秘密
师：同学们请仔细观察，怎样才能叫摆动一次呢？（打课件）
生回答。
师：对。摆在摆动时，摆出去，再回来，叫摆动一次。摆过去，没摆回来，不算一次
我们来试着数一数。拉动摆锤，拉直摆线，这样形成大约60度的摆角，自然松手，无需用力推动。
师：预备。
开始。停。在5次中抓停。
1．探究摆的共性
师：好，下面各小组试一试摆在10秒钟能摆动多少次。
师：别着急，实验时，操作员和计时员要保持同步，观察员计数要准确，记录员及时记录数据。要注意安全，避免摆锤碰到自己。请开始吧。
各小组实验。教师巡视。
师：请每个小组分别说出实验数据。
报告各组实验数据。（打上实验数据）
师：通过数据对比你有什么发现？
各小组交流有什么发现。
如学生说不出：可做以下引导：
请同学们仔细观察，同一小组摆动三次相同说明了什么？不同小组摆动次数怎样？又说明什么？
2．研究影响摆的快慢的因素
师：通过实验发现：同一个摆，摆的快慢一定，各小组的摆，摆的快慢不一定。
师：为什么摆的快慢不一定呢？也就是摆的快慢与什么因素有关系呢。
贴出问题：摆的快慢与
有关。
师：请你来猜。什么关系？
生：我觉得和绳子长度有关系。（板书长短）
生：我们组线绳子拉得远，就摆得慢一些。
师：你认为有什么关系？
生：我觉得与摆锤有关。（板书轻重）
师：大家的猜想就是我们要探究的问题。（同时打出课件）
师：怎样验证大家的猜想究竟对不对呢？
(做实验)由于课堂时间有限，我们分组验证。请一二小组验证摆的快慢与摆线长短是否有关。请三四小组验证摆的快慢与摆锤重量是否有关。请五六小组验证摆的快慢与摆角大小是否有关。
请根据要验证的猜想设计实验方案。
生：（打课件）一组汇报完实验方案后汇报补充。
出示表格强调。
也就是试验摆在摆线长和摆线短时各摆几次，加以对比。
“像这样，只改变一个因素，其它因素都不变的对比实验是我们科学上常用的实验方法。
师：各组汇报依次点击课件。
师：研究与摆锤重量有关实验时，不变的因素是什么？改变的是什么？
对于这个小组的实验方案还有什么建议或问题吗？
请结合刚才的建议再完善本组的实验方案。
（打出课件）在实验前，请大家看一下温馨提示。
1.先确定不变量，再依据变化量有序实验。
2.
同步进行，及时记录。
3.不同条件中的每一项验证2至3次。
请一个学生读一读。
（打出课件）师：请各个小组交流研究成果。
师：请你们小组。你们小组其它同学有什么要补充的吗？另一个小组有不同意见吗？
预案：如提出对其他因素有关的问题。
师：我们共同提出摆的快慢是否这个因素有关，我们共同来验证。
通过大家的实验，我们发现：摆的快慢与摆线长度有关系。摆线越长，摆的越慢。摆线越短，摆的越快。与摆锤重量和摆角大小无关。
移动板书贴
三、回顾总结
师：我们发现的摆的秘密与早在400多年前的科学家伽利略大致相同。（根据时间，可教师直接介绍）出示视频）
师：本节课我们探究了摆的秘密，也了解了伽利略研究摆的过程。请说一说
本节课你有什么收获和启发或者是有什么问题和建议。
师：老师也有感触，就是科学家研究的内容并不仅仅是高大上，一些看似不起眼的小现象，只要善于观察，肯与探究，都有可能探究出大发现。
四、学以致用
师：同学们探究出了摆的秘密，你能不能应用自己的研究成果，来帮助老师解决实际问题呢？（打出课件）
一邻居小女孩听说我是科学老师，她告诉我她特别喜欢玩秋千，想请我给她做一个听话的秋千模型送给她。你能帮助老师实现她的愿望，送给她一个每分钟摆动60次的秋千模型吗？比一比，哪个小组设计制作的准确、安全、精美。
师：请各组先设计如何制作。
师：请说一说你们怎样制作的？
师：如何确定每分钟摆动60次的？
生答
师：感谢你们为我设计的秋千模型。小女孩也一定很高兴。
打出课件。
师：摆的秘密越研究越有味。请再来仔细观察摆的摆动，你还发现摆能较长长时间摆动，到最高点时，不再前行，而是摆回来。并且越摆越低，直至慢慢停下来。这是为什么呢？（打出课件）
生自由回答。
师：每种现象都可以问一问为什么，这是探究科学的一个好习惯。摆里面还有许多的为什么等着我们继续研究。
摆的秘密实验报告单
我们的猜测
时间
相同条件
不同条件
相同条件
我们的发现
摆的快慢与
有关
秒钟
板书设计：
摆的秘密
摆的快慢与摆线长度有关
摆锤轻重无关
摆角大小无关