《做一个钟摆》教学设计

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杭州萧山杨望祥

【教材及学情分析】
《做一个钟摆》是科教版科学五年级下册第三单元《时间与测量》的第七课，是一节以活动构建概念的课。五年级学生已经形成了一定的学习态度，自我控制能力较强，能进行有组织有目的的学习，并具有一定的思考能力操作能力。在前两节课已经了解了摆的快慢与摆幅、摆锤重量无关，与摆绳长有关”三个概念，在本课教学中主要帮助学生理解什么是摆长，摆长与摆的摆动快慢的关系这两个概念，并让学生制作30秒摆动30次的摆，目的是为第八课作一个铺垫。
【教学目标】
科学概念：
1．经历三次认知冲突后意识到摆的摆动快慢与摆长有关。
2．经历实验和数据分析，理解同一个摆，摆长越长，摆动越慢，摆长越短，摆动越快。
科学探究：
1．通过探究活动认识到摆长影响摆动快慢。
2．用测量与比较的方法研究摆的摆动快慢规律。
3．对钟摆不断地调整，做个30秒摆动30次的摆。
科学态度：
1．认识到仔细观察，善于思考，准确测量，积极动手的重要性。
2．小组分工明确，乐于合作、交流和讨论。
科学、技术、社会与环境目标：
通过制作活动意识到科学能应用于生活，为生活服务。
【教学重难点】
了解摆长是摆绳固定点到摆锤重心的距离。理解摆长越长摆动越慢，摆长越短摆动越快。

【教学准备】
教师：带有可移动固定物的长钢条、金属圆片、短钢条、课件、秒表、挂钟、不倒翁
学生：每组一个带有可移动固定物的长钢条、铁架台、学习单、秒表、金属圆片
【教学过程】

时间分配	教学设计	设计意图
导入 2分钟	课前游戏师：大家看，这是什么？生：不倒翁师：不倒翁为什么不会倒？生1预设：因为它上轻下重生2预设：不倒翁的重心比较低。上课提问引入：师：前面一节课我们对摆进行了研究，发现摆的快慢与什么因素有关，与什么因素无关呢？生1预设：与摆绳长度有关。生2预设：与摆幅、摆锤的重量无关。（板书：摆的快慢与摆绳长度有关，摆绳长，摆得慢，摆绳短，摆得快。摆的快慢与摆锤重量、摆幅大小无关	重心的认识是难点，课前游戏的铺垫能起到一定的引导学习作用。复习回顾。
探究、解释摆长怎样影响摆动次数 25分钟	1.比较两根钢条的摆动快慢。师：今天这节课我们继续来研究摆。师出示两个摆并提问：你们觉得这两个摆哪个摆动得快，哪个摆动得慢，你的推测依据是什么？生1预设：我觉得这两个摆摆得一样快，因为这两个摆的摆绳长度是一样长的，摆绳长度一样，所以摆的快慢也一样。生2预设：我觉得这两个摆短的摆摆得快，长的摆摆得慢，因为短的摆受到的空气的阻力比较小，所以短的摆得快，长的摆摆得慢。生3预设：我觉得短的摆得快，因为摆的快慢和摆的长短有关。师：大家的猜想不一致，也各有自己的理由，接下来我们一起用实验来验证，看它们30秒能摆动多少下。请两位同学上来演示（一位发令计时，另一位操作，同学们数数）生演示实验验证师：现在你觉得摆的快慢和什么有关？生1预设：摆的快慢可能与摆锤长度有关生2预设：摆的快慢可能与摆锤大小有关。 2.比较加金属圆片和不加金属圆片时摆的快慢。师：刚才同学们觉得摆的快慢和摆锤长度有关，现在我手上有一个金属圆片，我在长钢条的下端固定一个金属圆片。你觉得摆的快慢会发生变化么？生1预设：会变化，因为摆锤重量增加了。生2反驳预设：摆的快慢不会发生变化，因为前面我们已经了解到摆的快慢和摆锤重量无关，所以即使加了重量，摆的快慢仍旧不会发生变化。师：大家意见产生了分歧，接下来我们用实验来证明，看它们30秒能摆动多少下。（1）生演示实验验证（2）交流研讨师：现在摆锤的长度没有变化，但摆的快慢却发生了变化，这是怎么回事？生1预设：摆锤上加了重物的缘故生2预设：但明明摆锤的重量不会影响摆的快慢，这是怎么回事呢？生3预设：说明摆的快慢和金属圆片有关，有了这个重物摆的快慢发生了变化。生4预设：加了重物后，摆锤的重量分布发生了变化或者摆锤的重心发生了变化。师：真的是这样的么，和重心有关么，不急，我们继续来探究。 3.改变金属圆片在钢条上的位置，摆的快慢会有影响么？师：如果改变金属圆片在钢条上固定的位置，对摆的快慢有影响吗？生1预设：有影响，因为刚才加了重物摆的快慢发生了变化，现在改变位置，摆的快慢也会发生变化。生2预设：会变化，因为重心位置发生了改变。生分组实验：研究改变重物在摆上固定的位置是否会影响摆动的快慢。（1）生各组汇报实验数据，教师汇总。（2）师：大家观察各组数据，看看有什么规律？生1预设：重物的位置不同，摆的快慢也不同。生2补充预设：重物放在摆锤的上端，摆得快，重物放在摆锤的下端，摆得慢。师：大家这里有没有产生疑问？生：为什么重物放在摆锤的上端，摆得快？生：重心不一样，重心越低，摆摆得越慢。师：我们现在能不能解释，为什么短钢条比长钢条摆得快？生1预设：因为它们的重心也不一样。生2预设：因为长钢条的重心低，短钢条的重心高。师：科学上把从固定点到摆锤重心的距离叫摆长，那么你们觉得摆的快慢与摆长有关系么？生1预设：摆的快慢应该与摆长有关。师：具体是怎样的关系，你能说一说么？生预设摆长长，摆得慢，摆长短，摆得快。（师板书摆长长，摆得慢，摆长短，摆得快）	引发认知冲突，根据学生已有概念，摆绳长相同，摆动快慢应该一样，但实验证明两个摆的摆动快慢是不同的，使用钢条主要是考虑到整节课的连贯性，因为后面还要做一个钟摆，如果用木条，感觉中间会断层。教具中的金属原片是铁片，自己下水实验时发现当金属圆片处于不同位置时，差别不够大，于是又自己动手增加了金属圆片的重量（用铅条代替）。接下来的活动是重点，主要是研究为什么摆锤上加了重物、重物的位置不同，摆的快慢也会不同。各个小组的摆有不同，主要是摆绳长短不一样，让孩子们根据自己小组之前测得的数据，有目的，有针对性地调整金属圆片的位置，做成一个30秒刚好摆动30下的摆。
迁移做一个钟摆 10分钟	1.师：现在我们已经了解了摆的快慢和摆长的关系，你能不能利用刚才的规律和黑板上自己小组的数据，做一个30秒刚好摆30下的钟摆，不多也不少。 2.小组方案设计与研讨师：你们打算怎么做？组1预设：我们打算把金属圆片移到距离顶端10cm以上。组2预设：我们打算把金属圆片移到距离顶端10cm和距离顶端20cm之间。组3预设：我们打算把金属圆片移到距离顶端20cm和距离顶端30cm之间。 3.做一个钟摆 4.评价展示师：现在我们来检测大家的钟摆，请每组的这位同学到下一组去做卧底，看看他们钟摆准不准？我请一位同学来计时	根据自己前面获得的数据，科学理性的分析，比较有针对性，能够增强孩子的思维能力。

【设计理念】

这节课的设计理念主要是想通过一次一次的实验测量分析的活动，培养学生的小组合作、动手操作和整理信息、分析数据的能力，从而促进学生思维的发展，通过探究对摆有一个新的认识。

【相关表单】

30秒内摆动次数记录单

2020年8月10日 09:25

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时间分配	教学设计	设计意图
导入 2分钟	课前游戏师：大家看，这是什么？生：不倒翁师：不倒翁为什么不会倒？生1预设：因为它上轻下重生2预设：不倒翁的重心比较低。上课提问引入：师：前面一节课我们对摆进行了研究，发现摆的快慢与什么因素有关，与什么因素无关呢？生1预设：与摆绳长度有关。生2预设：与摆幅、摆锤的重量无关。（板书：摆的快慢与摆绳长度有关，摆绳长，摆得慢，摆绳短，摆得快。摆的快慢与摆锤重量、摆幅大小无关	重心的认识是难点，课前游戏的铺垫能起到一定的引导学习作用。复习回顾。
探究、解释摆长怎样影响摆动次数 25分钟	1.比较两根钢条的摆动快慢。师：今天这节课我们继续来研究摆。师出示两个摆并提问：你们觉得这两个摆哪个摆动得快，哪个摆动得慢，你的推测依据是什么？生1预设：我觉得这两个摆摆得一样快，因为这两个摆的摆绳长度是一样长的，摆绳长度一样，所以摆的快慢也一样。生2预设：我觉得这两个摆短的摆摆得快，长的摆摆得慢，因为短的摆受到的空气的阻力比较小，所以短的摆得快，长的摆摆得慢。生3预设：我觉得短的摆得快，因为摆的快慢和摆的长短有关。师：大家的猜想不一致，也各有自己的理由，接下来我们一起用实验来验证，看它们30秒能摆动多少下。请两位同学上来演示（一位发令计时，另一位操作，同学们数数）生演示实验验证师：现在你觉得摆的快慢和什么有关？生1预设：摆的快慢可能与摆锤长度有关生2预设：摆的快慢可能与摆锤大小有关。 2.比较加金属圆片和不加金属圆片时摆的快慢。师：刚才同学们觉得摆的快慢和摆锤长度有关，现在我手上有一个金属圆片，我在长钢条的下端固定一个金属圆片。你觉得摆的快慢会发生变化么？生1预设：会变化，因为摆锤重量增加了。生2反驳预设：摆的快慢不会发生变化，因为前面我们已经了解到摆的快慢和摆锤重量无关，所以即使加了重量，摆的快慢仍旧不会发生变化。师：大家意见产生了分歧，接下来我们用实验来证明，看它们30秒能摆动多少下。（1）生演示实验验证（2）交流研讨师：现在摆锤的长度没有变化，但摆的快慢却发生了变化，这是怎么回事？生1预设：摆锤上加了重物的缘故生2预设：但明明摆锤的重量不会影响摆的快慢，这是怎么回事呢？生3预设：说明摆的快慢和金属圆片有关，有了这个重物摆的快慢发生了变化。生4预设：加了重物后，摆锤的重量分布发生了变化或者摆锤的重心发生了变化。师：真的是这样的么，和重心有关么，不急，我们继续来探究。 3.改变金属圆片在钢条上的位置，摆的快慢会有影响么？师：如果改变金属圆片在钢条上固定的位置，对摆的快慢有影响吗？生1预设：有影响，因为刚才加了重物摆的快慢发生了变化，现在改变位置，摆的快慢也会发生变化。生2预设：会变化，因为重心位置发生了改变。生分组实验：研究改变重物在摆上固定的位置是否会影响摆动的快慢。（1）生各组汇报实验数据，教师汇总。（2）师：大家观察各组数据，看看有什么规律？生1预设：重物的位置不同，摆的快慢也不同。生2补充预设：重物放在摆锤的上端，摆得快，重物放在摆锤的下端，摆得慢。师：大家这里有没有产生疑问？生：为什么重物放在摆锤的上端，摆得快？生：重心不一样，重心越低，摆摆得越慢。师：我们现在能不能解释，为什么短钢条比长钢条摆得快？生1预设：因为它们的重心也不一样。生2预设：因为长钢条的重心低，短钢条的重心高。师：科学上把从固定点到摆锤重心的距离叫摆长，那么你们觉得摆的快慢与摆长有关系么？生1预设：摆的快慢应该与摆长有关。师：具体是怎样的关系，你能说一说么？生预设摆长长，摆得慢，摆长短，摆得快。（师板书摆长长，摆得慢，摆长短，摆得快）	引发认知冲突，根据学生已有概念，摆绳长相同，摆动快慢应该一样，但实验证明两个摆的摆动快慢是不同的，使用钢条主要是考虑到整节课的连贯性，因为后面还要做一个钟摆，如果用木条，感觉中间会断层。教具中的金属原片是铁片，自己下水实验时发现当金属圆片处于不同位置时，差别不够大，于是又自己动手增加了金属圆片的重量（用铅条代替）。接下来的活动是重点，主要是研究为什么摆锤上加了重物、重物的位置不同，摆的快慢也会不同。各个小组的摆有不同，主要是摆绳长短不一样，让孩子们根据自己小组之前测得的数据，有目的，有针对性地调整金属圆片的位置，做成一个30秒刚好摆动30下的摆。
迁移做一个钟摆 10分钟	1.师：现在我们已经了解了摆的快慢和摆长的关系，你能不能利用刚才的规律和黑板上自己小组的数据，做一个30秒刚好摆30下的钟摆，不多也不少。 2.小组方案设计与研讨师：你们打算怎么做？组1预设：我们打算把金属圆片移到距离顶端10cm以上。组2预设：我们打算把金属圆片移到距离顶端10cm和距离顶端20cm之间。组3预设：我们打算把金属圆片移到距离顶端20cm和距离顶端30cm之间。 3.做一个钟摆 4.评价展示师：现在我们来检测大家的钟摆，请每组的这位同学到下一组去做卧底，看看他们钟摆准不准？我请一位同学来计时	根据自己前面获得的数据，科学理性的分析，比较有针对性，能够增强孩子的思维能力。