1、（教科版）五年级科学下册教案第三单元 时间5.机械摆钟一、教材简析：教科书内容共两页，分两部分。 第一部分：观察摆钟 摆钟为什么会比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，教科书就是这样开始这节课的教学的。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
2、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。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：同一个摆，在每个10秒钟内，摆动的次数是一样的；不同的摆在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。二、
3、教学背景：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，让学生的测量尽量地精确一些。这将有
4、利于他们更加深人地开展研究。三、教学设计：教学目标（一）科学概念: 1.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。 科学词汇：摆钟 钟摆 单摆 等时性（二）过程与方法：1.重复观察和测量摆钟每分钟的摆动次数。2.动手制作一个单摆。3.观察和测量在相同时间内摆摆动的次数。科学方法：观察测量、分析推理（三）情感,态度,价值观:1.理解重复实验的意义。2.发展对计时工具研究的兴趣。核心价值观：单摆等时性的认识。教 学重 难点重点：动手制作一个单摆并观察和测量单摆在相同时间内摆动的次数。难点：1.相同时间间隔内摆摆动次数实验方法的正确理解和操作。2
5、.通过观测理解摆的等时性。教 学准 备教具学具说明与提醒课件，数据汇总表一张。每个小组秒表手表（秒表）、铁架台、棉线、镙帽、记录单各一份。教学流程复习引入观测钟摆制作、观测单摆认识摆的等时性发现新的问题活动过程基础设计个性设计一、引入：1.师：同学们，现在几点了？你是怎么知道的？(看钟表)那在没有钟表的时代，人们是如何计时的呢？（如：一柱香、一个沙漏太阳钟、水钟等）2.师：的确，像日晷、沙漏以及蜡烛钟、水钟等一些简易的时钟，已经可以知道大概的时间，但是聪明的古人并没有停止过思考，总希望有更加精确的时钟出现。机械摆钟的发明大大地提高了时钟的精确度。（出示图片）3.今天这节课我们就来探索机械摆钟的
6、特点。（板书课题）二、观察钟摆：1.设疑：摆钟计时为什么可以这么精确呢？ 我们一起来看看它的构造吧。（出示机械摆钟图片，介绍摆）师介绍：摆钟上面是钟面，下面是一个钟摆。摆的下端是圆圆的，我们称它为“摆锤”，上面细的部分成为“摆绳”。 请你仔细观察钟摆，有什么发现？ (摆一直不停地在运动)2.观察并思考：摆钟是怎样来计算时间的？（学生猜测：摆1次大概1 秒钟吧。钟摆就是摆钟的秒针吧？）师：也就是说摆钟的摆一分钟可能会摆动60次，是吗？ 好，我们用秒表来测一测。那么怎样算是摆动一次？怎么样不容易数乱，你有什么好方法？（用手指跟着摆运动）3.集体测量：摆钟的摆一分钟摆动几次？（测量后反馈,师记录数据
7、）4.设疑：摆钟的摆每分钟摆动的次数相同吗？我们再来测一次。（集体测量第二次后反馈,师记录数据）5.提问：你发现了什么？还需要测第三次或更多次吗？为什么？（科学家往往通过重复实验让自己的发现更有说服力，我们也再来测一次。）集体测量第三次后反馈，师记录数据。6.小结：看来，摆钟的摆每分钟摆动的次数是相同的，说明摆来回摆动一次所用的时间总是相等的。现在你知道为什么摆钟不用秒针了吧？(钟摆用摆来计时, 所以钟摆也叫秒摆。)三、观察我们的摆：1.师：我们也来做个摆，出示材料。 （1）师示范做摆。我们用一条细绳来做摆绳，用一个铁镙帽（或其他小重物）做摆锤，把摆绳的一端系住铁镙帽，另一端把它固定在铁架台上
8、，这样一个单摆就做好了。（板书：单摆）（2）它每分钟摆动的次数是不是也是一样的呢？ （3）学生预测后，师带领学生集体测量三次。师示范，教给学生起摆的正确方法，提出实验的注意事项。课件出示：摆绳自然拉直，角度不能太小，也不能太大（别超过90度）。准备好听到口令后轻轻放开，使摆自由摆动起来。如果摆捶碰到了铁架台或其它东西后，实验要重新做。（指生上台演示）（4）设疑：是不是所有的单摆每分钟摆动的次数都是一样的呢？2.怎样做实验？师生交流实验方案。课件出示：我们的摆摆动次数的观察记录 第 小组组 长： 实验员： 记录员： 计时员： 每分钟摆动次数的观察记录 我们的猜想：我们的摆每分钟摆动的次数 （相同
9、或不同）。第一次第二次第三次次数（1）怎样分工比较好？小组讨论实验分工，分发实验记录单，填写小组实验分工和实验猜想。（2）实验时应该注意些什么？3.小组领取实验器材，做一个单摆。并测量三次，完成记录表。4.反馈交流：通过观测，你发现了什么？（不同的摆每分钟摆动的次数是不同的，同一个摆每分钟摆动的次数是相同的。）5.再观察我们的摆，现在你又有什么发现？（生：摆的速度变慢了。摆的幅度变小了。摆的角度变化了）（1）提出问题：在摆的过程中，速度是不是发生了变化呢？你有什么好办法证明自己的想法？（2）小组讨论实验方案，交流归纳实验方法：在摆自由地摆动中，测量相同时间间隔内的摆动次数，看看有没有发生变化。
10、（3）时间间隔多少为宜？（不可过长或过短）我们就看看每隔10秒钟摆的摆动次数会不会发生变化，好吗？6.这次实验又该怎么做？指名几生上来做演示实验，课件提示：实验员喊开始的同时起摆，让摆自由摆动，计时员听到开始后马上用秒表计时，每隔10秒时间喊一次“到”，数数的同学马上将数据报给记录的同学，再从1开始数。这个实验的时间很难把握，你们一定得集中注意力紧密配合才行。7.师：你觉得你们小组的摆每隔10秒钟摆动的次数会发生变化吗？学生预测。同学们猜得对不对，我们还是用实验来检测吧？学生小组实验，完成记录，教师巡回指导。每隔10秒摆动次数的观察记录 我们的猜想：同一个摆在自由摆动过程中，相同的时间内摆动的
11、次数 （会变或不变）。010秒1020秒2030秒3040秒摆动次数我们的发现同一个摆在自由摆动过程中，相同的时间内摆动的次数 （会变或不变。）请完成实验的小组将实验器材放回原处。8.汇报交流。（1）生汇报师记录，投影展示各个小组实验结果。010秒1020秒2030秒3040秒第1小组第2小组第3小组第4小组（2）交流我们的发现，师小结：同一个摆在连续摆动过程中，相同时间内摆动的次数是相同的。科学上把单摆的这种特性称为单摆的等时性。(板书：等时性)（3）师：伽利略是第一个发现单摆具有等时性特点的科学家。人们根据单摆具有等时性的特点，于是就制成了摆钟，这样使时间的计量误差更小了。比起太阳钟、水钟
12、等计时工具，摆钟的计时就更加精确了。课外同学们可阅读书上第68-69页教堂里的“摆”作进一步了解。四、拓展思考1.师：虽然每个小组的单摆都具有等时性，但不同的单摆，摆动的速度是否一样呢？看看各小组的实验数据，你又发现了什么问题？（不同的摆在10秒钟内摆动的次数是不同的。）2.拓展：不同的摆，在相同的时间内摆动的次数有多少，摆动的速度有快慢，这又是怎么回事呢？这个秘密我们下节课重点去研究。板书设计机械摆钟单摆：等时性课外活 动阅读书上第68-69页教堂里的“摆”的资料。生成预 见1.如果学生起摆的方法不是很正确，摆锤在摆动过程中会逐渐改变摆动的方向而撞击在铁架台上，使实验不能进行下去，因此教师一定要在实验前教给学生起摆的正确方法。2.“用秒表测量单摆的摆相同时间间隔内的摆动次数” 这个实验看起来简单，但实际操作起来可不那么容易。学生往往不理解实验的操作方法，按惯性思维照着前一个实验的方法在测量。教师可以在学生了解实验方法后抽一个小组上台演示实验，使学生清楚正确的实验操作方法。课堂评 估1.学生能否正确测量摆钟每分钟摆动的次数。2.学生能否正确测量单摆在相同时间内摆动的次数。
