1、第5课机械摆钟(一)背景和目标随着社会的发展，人类对时间精确度的要求也提高了。学生探究过的日暑、水钟、沙漏等一些简易的计时工具，已不适应社会发展的需要。摆钟的发明大大地提高了时钟的精确度。在本课的学习中，学生将观察摆钟的摆，发现摆钟的摆每分钟摆动的次数是相同的。 本节课所研究的摆是“单摆”。所谓单摆是指在细线的下面拴一个小球重物，且细线的质量与小球相比可以忽略，球的直径与线长相比也可以忽略的摆。单摆的摆动具有等时性，即在摆长一定、摆角较小的情况下，摆来回摆动一次所需要的时间总是一样的。对摆的等时性的研究学生会非常感兴趣，在本课的学习与研究中，教师要着重解决学生操作方面的一些问题，让学生的测量尽
2、量地精确一些。这将有利于他们更加深人地开展研究。 科学概念 .同一个单摆每摆动一次所需的时间是相同的。根据单摆的等时性，人们制成了摆钟，使时间的计量误差更小。 过程与方法 .重复观察和测量摆钟每分钟的摆动次数。 .动手制作一个单摆。 .观察和测量在相同时间内摆摆动的次数。.情感态度价值观理解重复实验的意义。发展对计时工具研究的兴趣。(二)教学准备 1.教室前放置一个大摆钟，如果条件允许的话每个小组准备一个摆钟。 2.每个小组手表(秒表)一只。 3.每个小组摆锤一个(螺帽)、摆绳一根(棉线)、支架一个。 4.记录表两张。(三)教科书说明 内容共两页，分两部分。 第一部分:观察摆钟 摆钟为什么会比
3、其他的计时工具都精确呢?这对学生来说是一个比较具有吸引力的问题。带着这样的疑惑去观察摆钟的构造，会达到较好的教学效果。教科书就是这样开始这节课的教学的。教师可以告诉学生，摆钟的计时精确度与摆的长度有直接关系。建立在这个基础上，教科书提出“用秒表测一测，摆钟中的摆每分钟摆动几次?”对摆进行测量以后，有可能全班会得出一致的结论，也有可能结论不一致。这时插图中的一个男孩提出:再测一次，这是教科书所期望的。教师要抓住时机，引导学生思考重复测量的重要意义。经过重复测量，学生会发现各种摆钟的摆每分钟都是摆动60次。无论摆幅大(不能大于90度)一些还是摆幅小一些，摆来回摆动一次所用的时间总是相等的，这就是摆
4、的等时性。 第二部分:观察我们的摆 是不是所有的摆每分钟摆动的次数都一样呢?学生的探究欲望开始被激发。教科书指导学生利用一条细绳和一个小重物，制作一个简单的摆。教科书虽然没有指出摆的各个部分的名称，但是在教学中要使用统一的名称，如摆锤和摆绳等。接下来，学生要用测量钟摆的方法，连续测量自己制作的摆10秒钟内摆动的次数。多次测量后，学生们会发现两个现象。一个是，就一个摆来说，在每个10秒钟内，摆动的次数是一样的。另一个是，就不同的摆来说，在10秒钟内摆动的次数可能并不相同。 这就向学生们提出了问题。摆的幅度越来越小了，但是摆动次数还是一样，这是为什么呢?教科书插图中一个小组的学生在对话，一位学生提
5、出要再测量一次，这是再一次提醒学生就这个现象进行重复实验。(四)教学建议 1.介绍机械摆钟 像日暑、水钟等一些简易的计时工具，可以让我们知道大概的时间，不能非常精确地记录几分几秒的时间。可是随着社会的发展，人们总希望有更精确的时钟。摆钟的出现大大提高了时间的精确度。教师在这部分应向学生介绍机械摆钟出现对计时工作的影响。 2.观察摆钟的摆 在研究之前教师组织学生观察摆钟，然后组织讨论:摆钟是怎样来计量时间的?鼓励学生大胆的提出自己的猜测。这对激发学生的研究兴趣与积极性是很有帮助的。可能会有学生提出摆钟的摆一秒钟摆一次。 接着教师引导学生去测量摆钟的摆每分钟摆动的次数。第一次测量后，学生进行相互对照可能会发现结果不一样。这时教师就要引导学生解决操作中的一些问题，如摆怎么算是摆动一次;手表计时是否准确等。在这个过程中不仅要学生仔细观察，还强调了重复实验的重要性。 3.观察我们自己的摆 这是一个非常有趣的活动，学生亲自做一个摆并且进行测量。课堂中教师要采集多个小组的测量数据。组织学生进行讨论，让他们自己发现更多有价值的信息。学生们通过分析会发现每10秒摆摆动次数是相同的。这就让学生理解摆的等时性。但是每个小组测量的结果又是不一样的。这为下节开展摆的研究提出了研究的问题。