摆的研究(公开课)

《摆的研究》教学设计教学内容：科学五年级下册第三单元《时间的测量》第6课《摆的研究》。

教学目标：1.科学概念：摆的摆动快慢与摆绳的长度有关。

同一个摆，摆绳越长摆动越慢，摆绳越短摆动越快。

2.过程与方法：1．让学生认识摆，并能测量在单位时间内摆动的次数。

2．推测摆的摆动快慢与什么有关。

3．进行改变摆的摆锤、摆的摆长对摆的次数是否产生影响的实验研究。

4．对实验的结果进行分析。

3.情感态度价值观：1．体会反复实验获取可靠测试结果的重要性。

2．体验到对待科学研究要持严谨的态度，体验合作、发现摆的规律的乐趣。

3．让学生体验与人合作共同完成实验任务和探究摆的规律的乐趣。

教学重点：能够推测影响摆摆动次数的因素。

经历一个观察现象—推理判断—制定方案—认证计划的可行性的活动过程。

教学难点：通过小组合作，尝试自行设计对比实验，研究出摆的快慢与摆锤的重量、摆幅的大小无关，只与摆线的长度有关。

初步学会分析和推理对比试验中的定变量关系，学会设计控制一个变量的实验。

实验准备：学生：秒表、铁架台、细绳、摆锤（大小不同的钩码）教师：给学生准备的大小不同的钩码、细绳，课件。

教学过程：一．新课导入。

1．师：今天，黄老师给同学们带来了新朋友，你们想认识一下吗？（大屏幕出示摆钟图片）问学生：这是什么？和普通的钟有什么不同？（点学生说）师：正是有这一部分，所以人们把这种钟称作摆钟。

那么这个大家都好奇的部分，我们将它称做什么呢？师：在科学上，我们将这样简易的装置叫作摆。

板书：摆２．过渡：a．师：谁来告诉老师，你发现摆可以分成几个部分？师：那么每一部分我们该怎么叫呢？（出示大屏幕摆各部分名称）师：我们来看看人们通常把它们叫作什么？小结：科学上我们称上面这部分为摆绳，下面悬挂的重物叫作摆锤。

（大屏幕出示）（其中摆绳的长短，我们又可以把它称做摆长）b．师：这节课咱们就来学习研究摆，看看它到底有什么能耐，好吗？（课题补充完整）二．探究新知。

（一）．让学生学做摆并会数摆。

①．师：刚才我们认识了摆，下面我们来做一个摆，谁来告诉我做一个摆需要什么材料呢？学生回答出示摆绳和摆锤，说明如何制作。

（出示做好的摆）师：把它挂在铁架台上，如果你觉得不合适，还可以调整它的摆长，简单吧？生：简单。

②．师生共同测量摆10秒摆动次数，在玩耍中与学生合作如何数摆，明确怎么才算摆动一次。

师：咱们做好了一起玩一下吧！怎么玩呢？（师演示）师：像老师这样，用你的两个手指轻轻的夹着摆锤拉起来，摆线要和支柱杆平行，然后自然的松开你的手，不要用力推哦。

师：好，帮老师数一下。

学生开始数前，老师拿住摆问：怎么数才算一次？师：你们认为他数摆的方法科学吗？生：科学教师讲解一次：摆摆出去到另一面，再回来，这样往返一次，我们就叫摆动一次，数作：一。

（出示大屏幕）（插入半次）师：好了，你们数，老师计时，来一起测量一下老师这个摆10秒钟能摆动多少次，好吗？生数，师计时。

师：现在，大家都会测量摆了吗？（二）．让学生学会测定１５秒内摆摆动的次数。

①．师：好了，下面论到你们了，想不想动手试一试？生：想师：每个小组测一次你的摆在１５秒钟里面可以摆动多少次？把你的数据记下来，完成以后就坐好了，清楚了吗？我们比一比哪个小组最快最好！好吗？师：现在拿出你们桌面盒子里的摆，开始动手。

学生合作动手测量１５秒内摆摆动次数。

②．学生汇报各小组数据。

（大屏幕录入数据）师：好了，第___组已经做完坐好了，第___组也做完了，非常棒！现在按小组次序把你们的数据告诉老师吧。

（三）、研究摆的快慢与摆锤的重量的关系.1、师：对呀，不同的摆在自由摆动的时候快慢是不一样的。

那么，摆的快慢你觉得和什么有关呢？板：摆的快慢与什么有关？生1:和摆绳长度有关生2:和摆锤重量有关生3:和摆动幅度有关师:同学们，回忆一下，我们在上一节课在10秒时间里测量摆摆动的次数的时候，为什么每10秒钟内摆的次数总是相同的，就是因为摆摆动的快慢与摆幅没有关系。

所以摆来回摆动一次所用的时间总是相等的。

2、、师：所以，这节课我们可以把摆幅这一因素排除在外了。

剩下还有摆绳长度、摆锤轻重这两个可能的因素，它们会不会影响摆的快慢呢？是不是跟大家猜想的一样呢？要想知道答案，我们可以（做实验）。

生：做实验。

师：对，做实验。

由于时间有限，我们逐一来进行验证。

我们先来验证第一种猜想！3、设计实验计划.为了证明摆锤的轻重与摆的快慢到底有没有关系，你们觉得这个实验该怎么做？为了更科学的实验，我们还要注意哪些问题？师：下面就请同学们自己来设计一个实验来验证你们的猜想吧。

不过设计之前，老师给大家带来了一些小提示：1、实验中要改变什么条件，我们准备怎么改变。

2、实验中不能改变什么条件，我们准备怎么保持它们不变。

学生进行讨论，设计实验方案师：谁来汇报一下你们小组的实验方案？组1:我们的猜测是摆锤越重，摆速越快；摆锤越轻，摆速越慢。

不变的条件是：保持摆的幅度和摆绳的长度不变。

组2:我们小组做的是对比实验,不变的条件是摆绳的长短和摆动的幅度,需要改变的条件是摆锤的重量.……教师追问：我们在实验中还要注意什么？生1:反复做几次，减小实验误差。

生2:计时要看仔细。

生3：我们放摆的时候要温柔一点。

师：那怎么样做到温柔一点呢？生3：摆锤只能自由落下，不能用力去推。

……师：同学们说得都很好，老师把大家所说的进行了总结，我们一起来看大屏幕，（出示实验要求）（1）、放开摆锤时，不要用力，自然放手（2）、计时员要注意盯着钟面，不做其他事情。

（3）、小组内要合理分工：1人掌握摆锤，1人看时间，1人记录，其他人负责数摆的次数。

（4）、注意每次实验测算时间定为15秒，每次实验做3次，实验一次记录一次。

（5）、实验中要轻声交流，认真填写实验数据。

（6）、实验完成后认真分析整理数据，共同分析实验结论，同时整理实验仪器。

（7）、做完实验后，用你正确的坐姿告诉老师，你完成实验了。

）谁来读一读。

（适当介绍秒表的使用方法或者使用大屏幕上的钟表。

）4、师：下面请同学们按照自己设计方案的进行实验吧！我们就以15秒为时间界限，利用测量的方法来进行实验，看看最后能发现什么？准备好了吗？静悄悄的开始，比比哪组效率高！（拿出实验记录单1）学生实验，教师巡视指导。

5、师：哪个小组愿意把你们小组的发现与大家分享一下呢？其他小组要注意倾听，倾听是一种良好的学习习惯。

学生汇报实验结果。

组1:我们小组的摆在15秒内用1个垫圈,2个垫圈,3个垫圈都摆动了10次.组2:我们小组的摆在15秒内改变了摆锤的重量,但都摆动了8次……6、比较观测这些数据，你们发现了什么？学生汇报。

生:我们发现了摆的快慢与摆摆锤的重量无关.（板书：摆的快慢与摆锤的重量无关。

）（四）、研究摆绳的长短与摆的快慢的实验1、师：刚才这个研究成果是大家集体智慧的结晶，我发现同学们表现的都很棒，个个都像小科学家。

下面就请同学们以小组为单位像我们刚才这样自己来设计一个实验来验证我们的第二个猜想：摆的快慢与摆绳的长短有什么关系哪？在这个实验中，请同学们想一想，改变的条件是什么？保持不变的条件的又是什么？实验怎么进行？谁来说一说？学生汇报。

生1:我们小组需要改变的条件是摆绳的长度,保持不变的条件是摆锤的重量和摆动的幅度.……2、下面请同学们利用桌上的实验材料来完成实验吧！记住要及时填写实验记录单。

3、师：哪一组先来汇报一下你们的研究成果？学生汇报。

生1:我们小组在15秒内,一倍绳长的摆摆动了15次,2倍绳长的摆摆动了8次.生2:我们小组的摆在15秒内,一倍绳长的摆动了12次,2倍绳长的摆动了7次.……4、师：比较这些数据，你们又发现了什么？组1:我们发现了摆的快慢与摆绳的长短有关,摆绳越长,摆动的越慢,摆绳越短,摆动的越快.……5、小结：摆的快慢与摆绳的长短有关。

6、总结：那么，请同学们想一想：摆的快慢与什么有关，与什么无关呢？什么样的摆摆动得快，什么样的摆摆动的慢？（五）、摆的快慢与什么有关。

1、师：我发现咱们班的同学们表现的可真不错！老师已经在你们的身上看到了科学家的影子！继续努力吧！2、不过，老师还要考考大家，我这里还有一组摆，请你们观察这组摆有什么特点？（摆绳长度一样，摆锤的长度不一样）3、师：如果让它们一起摆动起来，你觉得谁摆动得快一些？学生猜测。

生1:左边的摆动快生2:右边的摆动快4、师：到底你们的猜测对不对，让我们一起来验证一下！教师演示实验，测量两个摆在15秒内摆动的次数。

5、师：通过实验，你又发现了什么？你们是怎么想的？6、教师适时引导：虽然这两个单摆的摆绳一样长，但是他们的摆长却是不一样的。

其实，摆的长度并不等同于摆绳的长度，真正的摆长是指支架到摆锤重心的距离。

7、总结：摆的快慢与摆长有关，摆的快慢与摆锺的重量和摆幅大小都无关。

三、拓展延伸。

1、今天同学们通过自己探究发现了摆的奥秘，真了不起!今天我们作的实验与大科学家伽利略做的一模一样，所以我们今天每位同学做了一回小伽利略。

下面给大家补充点有关伽利略的故事。

介绍发明摆钟的过程。

2、我家有一个摆钟，可与标准时间相比，总慢几分钟，你能否帮助修理修理，使它走得准确吗？生：把摆长调短些。

3、师：这节课大家能够用我们今天所学的知识帮老师解决了这个难题，看来，不论多么高深的科学知识，都是源于生活，又应用于生活。

生活中处处有科学，只要我们善于观察和发现，我们的生活就会变得更美好。

在这节课的最后，老师以伽利略的一句话来结束本课：“一切推理都必须从观察与实验得来！”说不定下一个科学家就藏在你们中间！。