《钟摆的秘密》教案

时间:2021-07-04 20:30:29 教案 我要投稿

《钟摆的秘密》教案

  教学目标:

《钟摆的秘密》教案

  1、通过研究摆钟的构造,了解摆钟,发现摆是摆钟的控制核心。

  2、通过研究摆速与摆线、摆锤之间的关系,认识摆的运动规律——摆臂越短,摆的越快;摆臂越长,摆的越慢;摆的快慢与摆锤轻重无关。

  3、能够对影响摆速有哪些因素作出猜想;能够根据猜想与假设设计实验方案,进行验证;能够使用控制变量的方法收集数据;能够通过测量搜集、记录数据,并选择有效的数据作为证据。

  4、懂得人只有认识自然规律,才能更好地利用自然规律。

  教学重点:掌握钟摆的运动规律。

  教学难点:学习利用控制变量法进行探究。

  实验用品超市:

  支架、钩码(3个)、线绳、秒表、直尺、记号笔等。

  实验内容设计:

  1.创设情境,导入新课

  讲伽利略发现钟摆的规律的故事引入新课;由课件展示摆钟及其内部结构,引出钟摆是摆钟的运动控制核心。

  2.玩自制摆,练习操作

  老师展示自制的钟摆,让学生上台启动,教师介绍钟摆的三要素(摆线、摆锤、摆角)和摆的实验注意事项;全班一起数一数10秒钟内摆动的次数。

  学生分组自制钟摆并测量10秒内摆动的次数,

  3.发现问题,大胆猜想

  教师板书不同小组三次实验数据,发现同一个摆摆动的快慢一样,不同小组的不同的摆摆动快慢却不同,从而提出:“为什么有的摆摆得快,有的摆摆得慢?”

  引导学生分组讨论并做出猜想:可能与钟摆的摆线长短、摆锤轻重、摆角大小有关。

  4.设计实验,分组验证

  各小组设计实验方案验证自己的猜想,重点讨论如何利用变量控制法进行对比实验。

  全班交流实验方案,分组实验,教师巡视指导。

  5.分析归纳,得出结论

  对分组实验的数据进行分析归纳,得出实验结论:摆摆动的快慢与摆线长短有关(摆线越长,摆动越慢;摆线越短,摆动越快。),与摆锤轻重和摆角大小无关。

  6.巩固练习,拓展延伸

  (1)、探探家的摆钟走得太快了,怎么调一调?

  (2)、公园里,8岁的究究和爸爸分别坐在两个完全相同的秋千上要比赛荡秋千,比一比相同时间内谁荡的次数多。究究说:“我身体轻,肯定比你快!”爸爸说:“我力气大,肯定赢你!”对他们父子的观点你有什么看法?怎么能让究究比爸爸荡得快?

  (3).课下自制一个1分钟摆动60次的摆。

  7.分享收获,整理器材

  让学生谈谈各自的收获,教师顺便称赞同学们经历了一次伟大的科学探究过程,介绍400多年前伽利略发现钟摆的规律的故事,介绍后来慧更斯利用伽利略的钟摆的规律发明了摆钟,让学生明白伟大的科学发现总是来源于生活,然后又服务于生活,只要我们细心观察,认真思考,勇敢探究,就会有科学的发现和伟大的创造。

  教学方法:

  教法:课件导情、实验导疑、活动导练;学法:全班参与、分组讨论,“提问——猜想——验证——分析——总结”。

  教学过程:

  第一步,讲述伽利略发现钟摆的秘密的故事引入新课并板书课题。

  第二步,揭开摆钟的神秘面纱,让学生发现问题。我用课件出示摆钟的内部结构图,因为同学们四年级学过有关齿轮的相关知识,对齿轮的作用有一定的了解,通过仔细观察,能够发现因为有了摆的摆动摆钟的指针才会走,可见摆是摆钟的控制核心,同学们在头脑中立刻就会产生“为什么要用摆来作为时钟的控制核心”或“为什么要用摆来控制时钟的快慢”这样的问题。发现问题是学生想进一步解决问题,进一步深入探讨的原动力,激发同学们探求新知的浓厚兴趣。

  第三步,认识摆,玩摆。教学中往往有这种情况,当学生已经产生了浓厚的学习兴趣和强烈的探究欲望,若教师没有抓住时机而是让一些抽象的、枯燥的概念或问题占具学生头脑,就会抹杀学生的兴趣,所以我在课堂上强调这个“玩”字。教师先来玩,在玩中介绍了摆的构造(摆线、摆锤、摆角),说明了怎样计摆的次数,接下来让学生自由玩,从桌上随意选择材料,动手组装,制作成一个摆,小组内先来玩一玩。接下来在玩中学生分组测出10秒时间各自的.摆摆动多少次,老师把同学们的数据板书在黑板上。学生会发现不同小组的摆摆动的次数是不同的,从而提出“为什么有的摆摆得快,有的摆摆得慢”这个本课要解决的重点问题。

  第四步,针对要解决的重点问题“为什么有的摆摆得快,有的摆得慢”,让学生提出猜想,放手让学生设计实验方案,最后动手实验来验证猜想。这是本节课的核心,是突破重难点的教学关键。

  我先是鼓励学生大胆猜想,无论学生猜想的是否正确,只要敢于猜想就是一件可喜的事情,教师千万不能用“你猜的对吗?”这样的置疑来限制学生的思维。这里学生会猜摆的快慢与摆线长短、摆锤轻重、摆角大小、手对摆的推力等等因素有关,这些猜想都值得肯定,但根据摆的构造这节课就只研究摆的快慢跟摆线长短、摆锤轻重、摆角大小这三个因素的关系。

  接下来放手让学生自己设计实验方案,在汇报交流中我有意引导学生明白自己设计的其实就是对比实验,明白应控制哪一个变量,怎样控制这个变量,明白哪些条件要保持不变,这样才能探究出某个因素跟摆速之间的关系。同时让学生自己设计实验记录表,会设计表格的小组,他们对控制变量的这个实验掌握得会更牢固。这一环节会让学生明确任何探究活动必须要有计划,包括制定步骤,选择方法和设想安全措施,从而逐渐形成在着手解决问题前先思考行动计划的习惯,并且还要学会小组成员分工合作。

  最后各小组按照自己设计的实验方案动手实验,教师强调各组要注意合理分工。我放手让学生自己明确分工,因为五年级学生能够根据学生各自的特点来进行合理分工,细心的同学来数数,会用秒表的同学来计时,动作标准的同学来放摆,语言组织能力强的同学来记录并汇报,充分给学生以信任。在汇报交流各组的实验结果时,我强调请同学们仔细观察你们的实验数据,并给学生留有一定的分析归纳的时间,这是完成这一单元二级目标“能对搜集到的众多资料和数据进行分析和整理”的教学环节,所以从时间、空间上给了充分的重视。经过数据整理与分析,学生就会得出结论:摆的快慢与摆线长短有关(摆线越短,摆的越快;摆线越长,摆的越慢。),与摆锤轻重和摆角大小无关。在这一过程中,有的组会因实验误差导致无法得出正确的实验结论,这时我适时地让该组同学反思误差产生的原因,建议他们重做一次。目的是强调实验过程中要注意一些细节,如:计时与放摆的同学动作要一致,手要把摆锤轻轻松开等,这样才能减小误差,提前教会学生下一步的实验时应掌握的操作要领和注意事项。

  第五步,应用自己探究的规律,解决生活中的实际问题。学生在掌握了摆的运动规律后,我提出一个问题:小明家的摆钟走得太慢了,怎么调一调?学生很快就能说出解决办法。第二个问题:公园里,8岁的究究和爸爸分别坐在两个完全相同的秋千上要比赛荡秋千,比一比相同时间内谁荡的次数多。小明说:“我身体轻,肯定比你快!”爸爸说:“我力气大,肯定赢你!”对他们父子的观点你有什么看法?怎么能让小明比爸爸荡得快?然后我又提出一个更高的要求,让学生挑战自我,课下制作一个1分钟摆动60次的摆。这一环节让学生学会学以致用,明白科学来源于生活,科学最终还要服务于生活。

  第六步,课堂结束时大力赞扬学生,激发科学探究欲望,培养科学精神。我让学生谈谈各自的收获,在同学们共同分享成就感的基础上,动情地说同学们的发现其实就是科学家的发现,400多年前的伽利略也发现了摆的规律,另一个科学家惠更斯在伽利略理论的基础上发明了摆钟,用摆作控制核心,使摆走得快慢均匀,走得更精确,同学们其实都具有科学家的潜质。在激发情感的同时,照应开头,让学生明白为什么用摆作为时钟的控制核心,因为摆的运动有一定的规律(同一个摆的摆动有等时性),它可以让钟走得快慢均匀。

  第七步,整理实验台。送上老师衷心的祝福:祝同学们幸福快乐!

  板书设计:

  钟摆的秘密

  快慢

  摆线长短的影响:有关(越长,越慢;越短,越快。)

  摆锤轻重的影响:无关

  摆角大小的影响:无关

  教学反思:

  本堂课我是遵照科学探究活动的步骤设计的:情景引题——猜想假设——设计实验——合作探究——拓展延伸。让学生在探究过程中既获得知识,有锻炼多种能力,同时培养浓厚的学科兴趣和情感。但是,教学是一门遗憾的艺术,好课永远是下一节。力求完美,将是我永恒的追求。

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