1、五年级下科学实验改装-做一个钟摆教科版窗体顶端在研究影响钟摆摆动频率的主要因素摆长的时候，原有教材大致地把摆长等同于绳长。但是我们在做实验时，发现把4个钩码串挂起来与原来只有一个钩码的摆摆动快慢是不一样的，这就影响了学生关于摆的快慢的概念形成。所以在新教材里增加了做一个钟摆这一课。这一课的教学要使学生明白绳长不等于摆长，摆长是摆锤重心至固定点的距离。而重心的概念较为抽象，小学生形成和理解这一概念尚存在不少的困难。我从学习材料入手来解决摆长的概念。二、【实验改装的想法】1第一个对比实验目的是让学生初步认识摆长的概念。材料改成绳长是14厘米，用钢条作摆锤，钢条长13厘米，宽1厘米，上面均匀分布11
2、个孔（钢条可以与磁铁相吸，与后面的实验相统一）。对比实验的两个摆改成：一个摆将钢条横着放，另一个摆将钢条竖着放（没有改变绳长，没有改变摆锤的重量）。改装理由：对比实验讲究只改变一个变量，设计的对比实验实质是只改变了摆锤重心高低这一个变量。而书本62页的两个摆的装置即改变了重心高低，又改变了摆锤重量两个变量，这样两个变量的改变不符合对比实验的设计。所以要加以改装。师：课件出示：两个摆，这两个摆绳长一样，摆锤重量一样，只是放的方法不一样。今天，我们继续研究摆的快慢。请看，我用同一根绳长，同一个摆锤（用钢条作摆锤）来做这两个摆，这两个摆的快慢会怎样呢？请你们来猜一猜，并说说你的理由？【片段一】师：课
3、件出示：两个摆，这两个摆绳长一样，摆锤重量一样，只是放的方法不一样。今天，我们继续研究摆的快慢。请看，我用同一根绳长，同一个摆锤（用钢条作摆锤）来做这两个摆，这两个摆的快慢会怎样呢？请你们来猜一猜，并说说你的理由？生：一样，因为它们的绳子长度是一样的，摆锤只是放的方法不同而已，但是它不会影响摆的快慢。所以，我认为是摆的一样快。生：一样，因为上节课学过，绳长一样的情况，摆的快慢一样。这里的两个摆绳长不仅一样，摆锤重要也一样。生：不一样，因为它们放的方法不一样， 2号摆比1号摆挂得更低一点，看起来更长一点。根据绳长影响摆的快慢，我猜是一号摆得快一点。（设计理念：课堂中会有极少部分同学猜测两个摆的快
4、慢是不一样的，那仅仅是猜测，但是说不出确着的理由。而大部分同学的猜测是这两个摆的快慢是一样。根据上一节课学过的知识经验来分析判断：两个摆，只要摆的绳长一样，摆锤重量不影响摆的快慢，而在这一对比实验里不仅摆的绳长是一样，摆锤的重量也是一样的，所以，学生会猜测两个摆的快慢是一样的。通过老师演示实验验证了极少部分同学的猜测，这两个摆的快慢是不一样的。这个认知矛盾引起了学生的思考，引起了学生思维的碰撞。激发了学生求真知的欲望。）2第二个对比实验目的是让学生进一步认识摆长的概念。材料改成磁铁、绳长是14厘米，用钢条作摆锤，钢条长13厘米，宽1厘米，上面均匀分布11个孔（钢条可以与磁铁相吸）。对比实验的两
5、个摆改成：一个摆的摆锤是钢条竖着放磁铁加在钢条的最中间，另一个摆的摆锤也是钢条竖着放磁铁加在钢条的最下面。改装理由：也是一个对比实验，只改变一个变量就是磁铁加的位置不一样，实质是改变重心高低这个变量。这个对比实验进一步让学生认识了重心高低不同，会影响摆的快慢，从而让学生认识和理解摆长的概念。【片段二】师：如果不改变钢条的放法，是不是摆的快慢应该是一样的呢？生齐：是的。师：如果我在2号摆上加磁铁，其中一个摆的磁铁加在钢条中间，另一个摆的磁铁加在钢条最下端，并与钢条齐平。那么这两个摆的快慢又是怎样的呢？请猜一猜，并说说理由。生：我认为这两个摆的快慢是一样的，因为它的长度没有变化，摆锤的重量也没有变
6、，所以，摆的快慢是一样的。生：我认为这两个摆的快慢是不一样的，我觉得磁铁加在下端相当于它的绳长会变长，所以，磁铁加在下端的摆会慢一些。生：我认为磁铁加在钢条不同高度的位置，它的摆的快慢也会不一样，要试试几个不同高度位置。（设计理念：进一步设计了对比实验，这个对比实验较先前的对比实验有了深化，这个对比实验的绳长一样，摆锤放的方法也一样，只是磁铁加的位置这个变量不同。通过这个实验有一半多学生似乎感觉到摆的快慢与磁铁加的位置不同引起的，但是究竟是什么概念引起的变化，大部分学生还不很清晰。通过学生亲自操作实验验证了一部分学生的猜测，摆的快慢的确是不一样的。这样前后两次对比实验，学生似乎从中找到了根源，
7、学生从实验的数据和图上认知摆的快慢与摆锤重心的高低有关，从而引出摆长的概念：摆锤重心至固定点的距离，摆长越长摆得越慢慢，摆长越短摆得越快。）3第三个实验的目的是调整摆长（重心）来调整摆的快慢。材料同上。改装理由：磁铁与钢条能相吸，钢条上又有间距1厘米的小孔。便于学生操作时非常方便地移动磁铁来调整重心的高低，加快了实验速度。钢条上的小孔也正好是1厘米的间距，便于学生为后面调整30下的钟摆提供准确性和提高实效性。而书本上的实验装置是拧螺丝调整，又是要用尺子来量距离，学生操作起来不是很方便，又影响速度。所以，要将实验改成磁铁吸住钢条来调整30下的钟摆。【片段三】30秒内摆动次数记录磁铁加在中间的摆的
8、次数磁铁加在下端的摆的次数第一组3229第二组3129第三组3230第四组3129第五组3229第六组3229第七组3230第八组3229我们的选择3229师：从这张表格上你能发现什么？生：磁铁加在中间的摆快一点，磁铁加在下端的摆慢一点？师：对于这个发现，你还有什么问题吗？生：为什么磁铁加在中间的摆快一点，磁铁加在下端的摆慢一点？师：你们能帮助解释一下吗？生：我认为磁铁放的位置不同，所以摆的快慢是不一样的，如果把磁铁放在上面一点可能也会不一样的。师：你的说法跟先前任可为的说法一样。生：老师，那是我们的猜测，需要实验证明，做过才知道。师：刚才我们已经做过磁铁加在不同的高度位置摆的快慢是不一样的。
9、生：老师，如果把磁铁加在最上面我们没有做过啊？不知道加在最上面会不会不一样。（设计理念：原教学设计从第二环节到第三个环节的过渡语是：“你们能在三号摆（磁铁加在摆锤的最下端）的基础上设计一个摆长最短的摆吗？”这句话涵盖了两层内容：其一是刚刚学习摆长的概念的应用，找摆长最短的摆。其二是引向了下一个环节，很自然地过渡到下一个环节。但是课堂中学生生成了这样一句话：“老师，那是我们的猜测，需要实验证明，做过才知道。”我就借助这句话引向了第三个环节（学生的活动操作）。通过实验操作之后学生分析从第一个对比实验到现在这么多个摆的快慢是不一样的，真正分析了影响摆的快慢的因素所在，以此来进一步认识摆长的概念。教师
10、选了1格处与11格处不同摆长的摆，这二个位置的选择是经过思考的，主要考虑到两个摆长距离相差比较多，对于后面环节调整30下的摆的摆长位置有一个比较宽泛的选择余地。也为学生能快速找到30秒摆30下的准确位置做了一个铺垫。同时让学生意识到推测要依据原有的经验与认识，而不是随意猜想，并养成动手实验前先动脑想想的好习惯。而且，让学生在实验之前先独立思考，再与小组的同学合作进行，让每个同学都能得到思维的锻炼。学生的思维在这个环节已经快速地分析数据，根据自己的推算，得出较准确的位置。在这里培养了学生分析的能力，思维加工的能力。培养学生学科学讲究科学探究的精确程度，学会用数据来说话。学生在这个环节能在已有知识
11、、经验和现有信息的基础上，通过简单的思维加工，作出自己的解释，并知道这个结果还可以重复进行验证。）【片段四】课堂最后：老师留给大家一个课后思考：“如果要调整30秒摆15下的摆，又该如何调整呢？”生：把磁铁吸在钢条的最下端，摆长越长摆得越慢，所以要延长摆长。生：但是我们这个摆长最长时30秒摆了29下，要想30秒摆15下不够长。师：你们有什么办法吗？生：在这个摆的下面再接一段，使它变长。（设计理念：这个问题课堂时间多余的话能让学生说说他们的想法，如果课堂时间不够，就带到下课再思考。这其实对学生的思维是一个提升，学生实验操作的摆，摆长最长时是摆了29下，要想摆15下的话，必须要延长摆长，带给学生的思考是摆长不够的情况是否会想到另外再加长摆长。）窗体底端
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