1、第7课做一个摆钟(一)背景和目标 学生们通过研究已经发现,摆的摆动快慢与摆长有关。摆长越长摆得就越慢,摆长越短摆得就越快。但是教科书又为学生们的研究设置了新问题,如果在30厘米长的木条(或塑料棒)上固定一块金属圆片,该怎样控制这个摆的摆动快慢呢? 在本节课中,学生们将用调节摆长的方法来调节摆的快慢。经过这节课的研究学生将能够更好地理解钟摆,并学会控制钟摆的快慢。根据前面的学习基础,学生们也将制作一个每分钟摆动30次的摆,也就是摆钟的摆。科学概念摆的摆动快慢与摆长有关。同一个摆,摆长越长,摆动越慢,摆长越短,摆动越快。过程与方法.在真实的情境中研究摆长如何影响摆动次数。对钟摆不断地调整直至每分钟
2、正好摆动30次。运用测量与比较的方法来研究钟摆的摆动快慢。情感态度价值观认识到细心观察与准确测量的重要性。对新问题的研究保持积极的探究欲望。(二)教学准备每个小组一根宽1厘米、长30厘米的木条。每个小组一只计时器(秒表或者手表)。每个小组提供一个摆锤(可以固定在木条上,并且能够灵活的移动)。(三)教材说明内容共两页,分成两部分。 第一部分:摆长怎样影响摆动次数 教科书上出示了两个特殊的摆,他们的摆锤分别是粗细相同的木条,长度分别是20厘米与30厘米。这两个摆展现在学生面前,学生会难以区分哪部分是摆长哪部分是摆锤。这两个摆如果摆动起来,在同样的时间里哪个摆摆动的次数多,哪个摆摆动的次数少呢?在预
3、测这两个摆的时候,将会进行较深人的思考。通过测量发现木条长度为30厘米的摆,摆动的速度要比长度为20厘米的摆摆的慢。这应在学生的预测之中。 如果在30厘米长的木条上固定一块金属圆片,这个摆的摆动速度有变化吗?把金属圆片固定在木条上,使木条的重心发生了变化,摆长就发生了变化,从而使摆的摆动速度也会发生变化。如果原来木条的重心到固定点的距离大于固定了金属片后的重心到固定点的距离,原来木条摆动的速度将要比改变后的摆摆动速度慢。如果原来木条的重心到固定点的距离小于固定了金属片后的重心到固定点的距离,原来木条摆动的速度将要比改变后的摆摆动速度快。 金属片固定在各个位置摆的摆动速度是怎样发生变化的?教科书
4、引导学生去测量三个数值,分别是把金属片中心固定在10厘米、20厘米、30厘米处的摆动周期。学生通过测量会发现金属圆片固定的位置离支点越近摆的速度就越快。 第二部分:做个“钟摆” 通过前面的活动学生已经能够通过调节摆长来调节摆的速度了。这个活动中要让学生制作一个每分钟能够摆动30次的摆。在制作前学生要进行思考,每分钟摆动30次的摆估计金属片应该调整在哪个位置。这个活动与前面测量金属圆片放置在10厘米、20厘米、30厘米处的摆动周期的活动联系起来。对这三组数据进行比较,引导学生确定一个预测的数值,经过调试,制作成每分钟摆30次的摆。(四)教学建议 1.关于教学准备的建议。 提供给学生的木条一定要直
5、,粗细大小也要一样。教科书使用的固定金属片可以用易拉罐的底来做,要做到能够自由移动。使学生能够比较容易控制摆长。 2.比较两根木条摆动的速度。 这是一个很有意思的活动。让学生观察两个比较特殊的摆,做出推测,并把预测的理由与大家分享。这会使学生们把自己的思维活动展现在同伴面前。对测量的结果进行解释与讨论,可能使学生们对如何确定摆长的思路逐步地清晰。 3.测量木条上固定了金属圆片的摆。 这个活动分为两个层次,一个层次是比较固定了金属圆片与没有固定金属圆片的摆有什么差异。另一个层次是测量金属圆片固定在不同位置对摆快慢的影响。可先引导学生思考和讨论,再组织学生根据讨论结果进行准确的测量。重点在测量后对数据的分析上,使学生进一步理解摆长对摆动速度的影响,能根据需要确定一个摆的摆长。 4.做一个“钟摆”。 这个活动的关键是要让学生不经测量就去预测每分钟摆动30次的摆摆长是多少。引导学生只结合他们的测量结果进行预测。让学生在实际操作中不断地修正自己的认识,制作出每分钟摆动30次的摆。