五年级科学下册教案 第三单元《11 摆的秘密》 青岛五四学制版.docx

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五年级科学下册教案第三单元《11摆的秘密》青岛五四学制版

《摆的秘密》教学设计

【教学内容】

五四制青岛版小学科学五年级上册第三单元《摆的秘密》。

【教材分析】

《摆的秘密》这一课让学生亲身经历了一个猜想—验证—分析完整的科学探究过程。

对猜测与摆的快慢有关的三个因素：

摆锤的重量、摆的幅度、摆线的长短进行了验证，通过验证得到摆的快慢只与摆长这一个因素有关，只得到这个结论不是最终的目的。

而从实验中学会控制变量、数据的分析、误差分析等方法。

让学生们真真切切的学会解决问题的方法和策略。

【教学目标】

1、能应用已有的知识经验对所观察的现象作假设性解释；能做控制变量的简单探究性实验，能设计简单表格，记录实验数据；能反思自己的探究过程，将探究结果与假设相比较；能对研究过程和结果进行评价，并与同学交流。

2、想知道、爱提问，喜欢大胆想象；在活动中愿意合作交流。

3、通过自己的实验，初步了解影响摆动快慢的因素。

【教学重难点】

重点经历改变摆锤的重量、摆动幅度、摆线的长短对摆动次数是否产生影响的实验活动过程。

难点通过自己的实验，初步了解影响摆动快慢的因素。

【教学准备】

摆锤、摆线、铁架台、带孔铝管、量角器、秒表、记录单、课件等。

【教学过程】

一．以谈话方式引出探究学习的主题

1.师：

大家喜欢玩吗？

那你都玩过哪些娱乐项目呢？

这个玩过么？

【课件播放荡秋千视频】

这个呢？

【课件播放海盗船视频】

再来个刺激点的，这个玩过吗？

【课件播放大摆锤视频】

师：

大家知道吗？

这几种娱乐项目都存在着相同的运动方式呢！

它们都是在做怎样的运动呢？

生:

做往返的运动，摆动。

【设计意图：

通过观看学生感兴趣的娱乐项目视频引起学生的学习兴趣，勾起学生对以前游戏场景的回忆，让学生通过想象荡秋千和荡海盗船摆动的过程初步了解摆的运动规律，同时使学生认识科学就在我们身边。

】

2．认识生活中类似摆的现象

师：

其实，在我们的生活中有很多类似摆的现象，它们在重复做往返的运动。

谁来举例说一说？

生回答。

师：

看来同学们都是生活的有心人。

这些都是我们经常见到的摆摆动的现象。

【课件出示各种生活中摆的现象】

师：

你能描述一下它们是怎样摆动的吗？

那么“摆”里面到底藏着什么秘密呢？

这节课，我们就来研究一下！

【板书课题：

摆的秘密】

3．认识摆的基本结构

师：

请同学们仔细观察这些生活中的摆，它们是由哪几部分组成的？

学生自由汇报。

师：

我们以秋千为例，通常我们把秋千的底座叫做摆锤【板书：

板锤】，

秋千的绳子叫做摆线【板书：

摆线】，而支架则起到支撑的作用，摆线必须要固定在一个支点上。

也就是说，摆主要是由摆锤、摆线、支点这几部分组成。

【课件：

摆的各部分名称】。

摆在摆动的时候，都有一定的幅度，有时摆的大，有时小，大家能给摆摆动的幅度起个名字吗？

师：

科学家也是这样命名的。

摆摆动的幅度叫做摆幅【板书：

摆幅】

摆其实就是一个悬挂于定点，能够往返摆动的物体。

【课件：

摆的定义】

【设计意图：

摆是一个比较抽象的概念，学生初次接触会感到非常陌生，认知起来有一定的难度。

教师可以通过生活中常见的摆的现象，让学生充分认识摆，了解摆的基本结构，激发学生探究摆的秘密的兴趣。

】

二．进行“摆”的探究实验活动

1.制作一个摆。

师：

同学们，我们认识了摆，要想探究摆的秘密，我们首先得制作一个摆。

请同学们动脑思考一下：

怎样来制作一个摆呢？

学生汇报自己要制作摆的想法。

师：

想法很好。

请同学们根据自己的设想，打开材料盒。

小组合作动手制作一个摆。

小组合作动手制作摆。

【设计意图：

在制作摆时，教师提供了长短不同的线，以及质量不同、体积相同的摆锤，目的是让学生通过自己动手制作出摆绳长短不同的摆和摆锤重量不同的摆，从而发现影响摆摆动快慢的因素。

学生会对影响摆摆动快慢的因素作出种种猜测，从而激发探究影响摆摆动快慢的因素的兴趣。

】

师：

老师为同学们的动手能力点赞！

师：

摆做好了，你认为怎样来数摆摆动的次数呢？

师：

我们请科学小助手来演示一下！

【微视频：

科学小助手如何正确操作摆，正确数摆摆动的次数】

师:

大家尝试一下让自己的摆摆动3次吧！

计数

师：

同学们已经掌握了正确的计数方法。

下面请同学们动手测试一下你们组的摆10秒钟内能摆动多少次？

请注意：

为了保证结论的准确性，实验的时候每个结论都要验证2到3次。

请安排一名同学填写记录单，老师负责计时，小组同学依次负责让摆摆动起来，准备好了吗？

开始！

再来一次！

最后一次！

2.探究摆的共性

学生实验

师：

停！

请同学们抓紧时间填好实验记录单。

每个小组配合得都很默契。

下面我们来交流一下各组的结果（各组报告摆动次数，老师在黑板上记录）。

学生交流，教师在黑板上记录数据。

师：

同学们观察我们记录的摆摆动的次数，你能发现什么秘密吗？

生：

每次摆动的次数都差不多。

师：

这是我们纵向比较能发现的摆的秘密，那么横向比较你能发现摆有什么秘密吗？

学生回答

师：

这说明什么问题？

生：

在相同的时间内，摆动的次数都一样。

师：

我们在实验中可能遇到因仪器不够精确，或人本身的操作造成误差，这个误差是允许存在。

通过实验，我们能得出一个结论：

同一个摆，在一定时间内，摆动的快慢是一样的.摆的等时性。

【课件：

摆的等时性】

【设计意图：

学生用小组制作的摆数摆摆动的次数。

由于摆线和摆锤各不相同，造成了摆动的次数不同，这引起了学生的疑问，引发了学生的种种猜想，激发了学探究影响摆摆动快慢的因素的兴趣，然后小组讨论不同的验证方法，并进一步去验证结论。

】

3.探究影响摆摆动快慢的因素

师：

同学们再来纵向比较这些数据，还能发现什么秘密？

生：

不同的摆摆动的次数不同。

师:

真是火眼金睛！

我们又发现了摆的一个秘密。

同学们认为，摆的快慢可能与什么有关呢？

生猜想：

我觉得和绳子长度有关系。

【板书：

长短】

师追问：

有什么关系呢？

生猜想：

我觉得与摆锤轻重有关。

师追问：

有什么样的关系？

【板书：

轻重】

生猜想：

我觉得与摆幅大小有关。

师追问：

有什么样的关系？

【板书：

大小】

师：

同学们的想法好像听上去都很有道理似的。

（1）探究摆的快慢与的摆锤的轻重关系

师：

伟大的科学发现往往源自于猜想。

现在我们有了猜想，那怎样验证我们的猜想呢？

（做实验！

）

那我们首先研究一下摆的快慢与摆锤的重量有没有关系！

实验之前，请小组同学讨论一下实验方案，以及注意事项！

【设计意图：

行动前，先由学生设计实验方案，能较好地锻炼学生自主设计实验的能力，接下来在组织学生共同完善实验方案的过程中，引导学生注意设计对比实验需要控制实验变量的重要性，让学生体会到科学探究的严谨性。

】

师：

哪位同学来交流一下你们组的实验方案？

（学生交流）有补充的吗？

实验方案：

在不改变摆线长短和摆幅大小的情况下，改变摆锤的重量看看摆动的次数有没有发生改变。

介绍控制变量法

师：

同学们做这个实验的时候，每次实验只让摆锤重量发生改变，而其他因素保持不变这种实验方法在科学上叫控制变量法。

师过渡：

我们制定好了各种实验方案。

相信有了好方案的指导，接下来的实验会很成功。

实验前，老师还想给大家一点提示！

【课件：

实验要求】

学生实验。

学生交流。

（展台演示实验报告单）

师：

通过实验我们得出的结论是：

摆的快慢与摆锤的轻重没有关系。

看来摆的快慢的秘密隐藏的很深哟！

那么摆的快慢到底与摆线的长短有关还是与摆幅大小有关呢？

我们继续通过实验来验证一下。

实验之前，小组长带领组员先确定一个研究因素。

再是来讨论一下实验方案。

【设计意图：

部分同学认为摆摆动的快慢与摆锤的重量有关，这次实验在老师的指导下完成，学生发现摆摆动的快慢与摆锤的重量没有关系，更加激发了学生的探究欲望。

有了这次实验的基础，下面的实验完成的会比较得心应手。

】

（2）探究摆的快慢与的摆锤的轻重关系

学生交流方案。

小组实验。

生1：

研究摆的快慢与摆线的长短有关。

在不改变摆锤的重量和摆幅大小的情况下改变摆线的长短，看看摆的快慢会不会发生变化。

生2：

研究摆的快慢与摆幅的大小有关。

在不改变摆锤的重量和摆线长短的情况下改变摆幅的大小，看看摆的快慢会不会发生变化。

师：

看来同学们都有了自己的实验研究方案。

下面请同学们根据自己的方案，进行实验！

（3）学生汇报与交流。

师：

现在各小组的探究都有了结论。

哪个小组愿意来分享一下你们的探究成果？

学生交流实验结论：

摆摆动的快慢与摆线的长短有关。

摆线越长，摆动越慢；摆线越短，摆动越快。

师：

看来，摆摆动的快慢与摆锤的重量和摆幅的大小都无关，摆摆动的快慢只与摆线的长短有关。

摆线越长，摆动越慢；摆线越短，摆动越快。

【板书：

摆摆动的快慢跟摆线的长短有关。

摆线越长，摆动越慢；摆线越短，摆动越快。

】

师：

通过同学们的动手探究，我们发现影响摆摆动快慢的因素了。

其实，摆的这个秘密早在四百年前就被意大利的科学家伽利略发现了。

有一天，伽利略发现教堂的吊灯摆动的周期总是恒定的，回到家后，他反复研究，最后发现了摆的等时性原理。

你觉得伽利略有哪些方面值得你学习？

【设计意图:

在学生的动手实践中，探究出摆摆动的快慢与摆线的长短有关，自己探究的结论总是令人终身难忘的。

伽利略的故事，使学生认识认真仔细地观察是发现问题、解决问题的重要手段，让学生从科学家身上学习认真观察的好习惯。

】

4.制作一个听话的摆。

师：

同学们，我们知道了摆的秘密，想不想做一个听话的摆？

请小组合作制作一个10秒摆动12次的摆，好不好？

你认为在原来摆的基础上，做怎样的改进？

师：

我们看哪个小组合作得最默契，制作出来的摆最“听话”。

学生合作探究制作一个听话的摆

师：

同学们，完成任务了吗？

你们的摆听话吗？

现在老师计时，看看哪个小组的摆能在10秒钟内摆动12次。

小组成员汇报结果。

师：

通过这次实验，你们受到了什么启发？

学生自由谈自己的领悟。

这次实验告诉我们一个道理：

科学结论是需要反复实验，反复验证的，只有进行反复的实验和验证才能得出正确的结论。

【设计意图：

在学生发现摆摆动的快幔跟摆线有关，和摆锤无关后，让学生自己动手制作一个听话的摆，目的是让学生加深认识影响摆摆动快慢的因素。

学生小组合作，通过反复实验，得出正确的结论，从而使学生明白任何科学结论都是科学家经过反复实验验证的。

】

师：

同学们刚才当了一次小发明家，发明了一个听话的摆，说明了同学们有科学家的智慧和头脑，你们真了不起！

在做实验的过程中，有没有发现这样一个现象：

一个摆先是静止的，在外力的作用下摆动起来，摆动一段时间后，又慢慢停下来。

这是什么原因呢？

学生小组交流汇报。

静止的摆在外力的作用下开始摆动，在摆动的过程中，能量不断地转化，一段时间后摆又在外力的作用下慢慢停下来。

【设计意图：

学生经历摆从静止到运动，再由运动到静止的过程，通过观察与思考，猜想与假设，初步意识到摆在摆动的过程中能量是在不断转化的。

】

三．课堂小结

师：

同学们，这节课老师相信大家一定收获颇多。

谈谈你都有哪些收获！

【设计意图：

本环节让学生对本节课所学知识进行系统回顾，学生可以畅所欲言。

】

四．引导学生进行拓展活动，将课上探究的活动延伸到课下

师：

同学们，科学家的发现源于生活，科学家的发明就是为了更好的服务于我们的生活。

我们来了解几位科学家：

意大利的物理学家伽利略发现了摆的等时性。

荷兰科学家在伽利略的基础上研究出了世界上第一架摆钟。

同样，法国物理学家傅科的研究也很精彩，他发明的傅科摆主要用来验证地球的自转。

有兴趣的同学课下搜集有关傅科摆的资料，自己制作一个傅科摆，探究其中的奥妙吧。

【设计意图：

恰当地引导学生进行拓展活动，活动主题即为课上探究留下来的问题。

利用学生强烈的解谜心理，既增强了学生的兴趣，又将探究活动持续到课下，从而达到培养学生认真观察、独立思考的能力的目的。

】

结束语：

最后，老师有一句话要送给大家！

请记住：

只要我们敢于猜想，乐于探究，科学的大门会永远为我们敞开！

【板书设计】

摆的秘密

摆锤轻重

摆线长短摆线越长，摆动越慢；摆线越短，摆动越快。

摆幅大小

同一个摆

时间

摆动次数

10秒

10秒

10秒

实验结论：

同一个摆，相同时间内，摆动的次数（）

【设计意图：

这样的板书设计，力求简明扼要，条理分明、布局合理，体现形式美和简洁美，把知识的重点鲜明地呈现在学生眼前。

】

附：

【实验记录单】

实验记录单

（一）

我们的

猜想

实验分析

实验现象

（次/10秒）

相同

条件

不同

条件

摆摆动

的快慢跟

（摆锤重量）

有关

（）

（）

（）

铁摆锤

（）次

塑料摆锤

（）次

木头摆锤

（）次

实验结论

摆摆动的次数与摆锤的重量（）关

关系是：

实验记录单

（二）

我们的

猜想

实验分析

实验现象

（次/10秒）

相同

条件

不同

条件

摆摆动

的快慢跟

（摆线长短）有关

（）

（）

（）

最长

（）次

较长

（）次

最短

（）次

实验结论

摆摆动的次数与摆线长短（）关

关系是：

我们的

猜想

实验分析

实验现象

（次/10秒）

相同

条件

不同

条件

摆摆动

的快慢跟

（摆幅大小）

有关

（）

（）

（）

摆幅90°

（）次

摆幅60°

（）次

摆幅30°

（）次

实验结论

摆摆动的次数与摆幅大小（）关

关系是：