国外教育123——单摆实验

第一篇：国外教育123——单摆实验

国外教育123——单摆实验

——记美国小学五年级的科学课

小学五年级学生正在学习运动、方向和速度，教学要求是理解为什么只能改变一个变量，如何改变。结合学习内容设计一个实验——单摆，学生要评价和构造一个每秒钟摆动六次的单摆。

教师没有告诉学生，单摆的摆动次数取决于单摆的长度，但提醒学生记录科学活动时有不同的记录方式，以及需要哪些数学知识和技能。

学生分为每四人一组，做实验的材料：一段绳子、一把剪刀、一卷胶带和几个尺寸及质量各不相同的垫圈。所要完成的任务是：建造一个钟摆；把铅笔用胶带固定在桌子上，把单摆挂在铅笔上使其能自由摆动；计算单摆在15秒内的摆动次数。

将测定的结果记录下来之后，讨论为什么每组记录的摆动次数都不一样。大家提出的原因包括：绳子的长度、垫圈的质量、垫圈的直径，以及在启动单摆时把垫圈举起的高度。讨论之后，再做实验以便验证哪个原因是正确的。每个组选择证实一种说法的实验。

一个小组把直径不同的单摆挂在长度一样的绳子上，单摆启动的高度也一样。另一组采用一条绳子和一个垫圈，但每次启动单摆的高度越来越高。第三组把绳子剪成不同的长度，但是采用同样的垫圈和同样的启动高度。最后大家得出的结论是：摆动次数的差别是由于绳子长度的不同造成的。

第二天，教师在教师里放了一个为单摆制作的木板。木板顶部有一排挂单摆的木桩，木板底部是一排连续的数字。教师让每组把原来的单摆挂在与固定时间内的摆动次数相对应的木桩上，然手解释结果并讨论，经过很长时间的讨论，最后大家得出的结论：固定时间内的摆动次数随绳子长度的减少而有规律地增加。

教师发现，大家制作地单摆在15秒内摆动了5次和7次，没有6次的，于是要求每组制作一个在15秒内摆动6次的单摆。又经历的长时间的测试和关于怎么才算一次“摆动”的激烈争论，最后各组均制作成功。教师又提出要求，如何将绳子的长度与摆动次数之间的关系用比实物更简洁的方式表达出来，学生则或画图形或画图表。

第三堂课是讨论图表，学生则将图画简化为以线和点为主的示意图。最后，教师要求每个学生根据自己的图制作一个摆动一定次数的单摆。

在这一过程中，学生描述、解释和预测了一种自然现象，同时学到了位置和运动的概念，掌握了搜集、分析和表达数据的能力。

单摆实验并不难，但是这样的教学设计，这样的教学过程，可以使学生理解为什么要控制变量。学生在学习自然定律的同时，按照科学研究的正规要求做科学实验，不仅有利于他们理解科学定律的含义，也让他们亲身经历的获得科学结论的验证过程。这有利于他们了解科学发展的规律和领悟科学精神，也有利于培养他们自主探究能力、动手实践能力。

在我国，讲单摆的原理用不上三节课，只需要先讲三分钟的原理，然后由老师做演示实验，最后使学生课后做有关单摆的习题。至于单摆原理的理解和为什么要控制变量，学生们多是从教科书上背定义，因为观看演示实验并没有多么深刻的印象。我们的教学进度之所以快，是因为我们省略了学生自己动手制作试验材料，省略了系统记录试验数据，省略了分析不同实验现象，省略了对变换不同变量后的实验结果进行集体讨论。

在这样的课堂教学中，我们通过省略了诸多内容，实现了我们课堂教学的高效率！这样的高效率与美国的低效率相比哪个更有利于学生的全面发展，哪个更有利于学生的可持续发展，哪个更有利于创新性人才的培养？

第二篇：单摆教案

单摆·教案

一、教学目标

1．知识与技能：(1)理解单摆模型的特点；(2)掌握单摆的运动特征和规律 2．过程与方法

(1)单摆物理模型的构建过程，“简化”和“相对”(2)单摆的运动规律的探究过程 3．情感态度价值观

培养学生严谨，实事求的科学精神，引导学生养成善观察生活的好习惯，体会物理学科中研究物体运动规律的一般方法。

二、重点、难点分析

对单摆运动规律的探究中对单摆的受力的分析。

三、教具

单摆

四、主要教学过程

(一)引入新课

生活中经常可以看见一些物体在竖直平面里的摆动，比如天花板上的吊灯在风吹后的摆动，公园离得秋千在人推动下的摆动，以及起重机下物体的晃动。。这些看似复杂的物体否认摆动究竟有什么共同的特点，是否有规律可循呢？

(二)进行新课

（1）构建模型----单摆(教师拿出实验室中的单摆展示)在我们实验室中也有这样一个摆，但是它是不是比我们刚才所看到的摆要简单呢？

物理学在研究一些物体的运动时，通常会将问题简化，抓住主要特征，忽略次要因素，根据这个思想我们就可以将刚才所举的例子中的物体简化为一根绳加一个小球，在物理学中，我们把这个模型叫做单摆，也就是我们实验室的这套装置。这样，我们就可以通过对单摆模型的研究来获悉这些物体的运动规律了（2）单摆模型的结构特征

(教师拿出实验室中的单摆展示)，我们说，研究一个物体首先要从他的结结构入手，大家可以仔细观察一下这个模型，它的结构有什什么特点呢？

（教师提问，学生回答，引导学生）绳相对于单摆的直径很长，小球的体积小，密度大（向学生强调“相对”的思想）（3）单摆运动特征的探究

1，通过观察初步判断单摆的运动特点：

我们刚才了解了单摆模型的结构特征，那么当这个单摆运动起来之后会怎样呢？（老师演示单摆的摆动）提问它的运动轨迹是怎样的。

学生可能答（圆弧）教师继续问还有什么特征，学生可能答：来回摆动

教师总结：单摆轨迹是圆弧，也就是说他是圆周运动的一部分，小球在一个位置附近摆来摆去，符合机械振动的运动特征，因此我们可以首先判断单摆做的是圆周运动和机械振动。2，通过受力分析来探究单摆的运动特点

单靠观察是远远不够用的，我们说过物体的运动都是由力决定的，因此我们有必要对单摆的受力进行分析,我们以小球为研究对象，选取它偏离平衡位置的一个时刻，此时摆球受重力G，拉力T作用，现在我们就要对力进行分解: 由于摆球沿圆弧运动，它必定会有一个分力提供向心力，因此我们沿绳向○分解，此外，我们通过观察知道单摆做机械振动必然有一个恢复力，因此我们还要向平衡位置方向分解。

(然后老师引导学生继续做受力分析)得出Ｇ1＝Ｇsinθ＝mgsinθ； Ｇ2＝Gcosθ＝mgcosθ，正是沿运动方向的合力Ｇ1＝mgsinθ提供了摆球摆动的回复力，在摆角很小时，sinθ＝θ 又回复力Ｆ＝mgsinθ Ｆ＝mg·（ｘ表示摆球偏离平衡位置的位移，ｌ表示单摆的摆长）

在摆角θ很小时，回复力的方向与摆球偏离平衡位置的位移方向相反，大小成正比，单摆做简谐运动.我们规定这个临界角为5°。

到此，我们得到结论，当单摆的摆角很小时，单摆做简谐运动。

（三）课堂小结

在课堂的开始，我们对生活中的一些物体的运动进行了观察，为了探寻他们的规律，我们将其简化，得出了一个物理模型单摆，通过对单摆运动规律的探究，我们知道了单摆在摆角很小的时候在做简谐运动。这个过程概括起来就是观察生活中的物理现象到抽象建模，再到物理模型研究最后得出结论，这个其实就是物理学科中研究物体运动的一般方法，在今后的物理学习中大家还会遇到。

第三篇：单摆精品教案

单摆

一、教学目标

1．在物理知识方面的要求：

(1)理解单摆振动的特点及它做简谐运动的条件；(2)掌握单摆振动的周期公式。

2．观察演示实验，概括出周期的影响因素，培养学生由实验现象得出物理结论的能力。

3．在做演示实验之前，可先提出疑问，引起学生对实验的兴趣，让学生先猜想实验结果，由教师实验验证，使学生能更好的有目的去观察实验。

二、重点、难点分析

1．本课重点在于掌握好单摆的周期公式及其成立条件。2．本课难点在于单摆回复力的分析。

解决方案：对于重点内容通过课堂巩固练习加深印象。本课难点在于力的分析上，由教师画好受力分析图，用彩粉笔标示，同时引导学生看书，这部分内容属于A类要求及了解内容，只要使大部分学生能明白基本过程即可，重在强调最后结论。

三、教具

1．演示单摆振动周期的影响因素

三个单摆：两个摆长相同，质量不同；两个摆长不同。2．投影仪，投影片。(内容见附录)

四、主要教学过程(一)引入新课

提问：什么是简谐运动？

答：物体做机械振动，受到的回复力大小与位移大小成正比，方向与位移方向相反。前节课我们学习了弹簧振子，了解了简谐运动和振动周期。日常生活中，我们常常见到钟表店里摆钟摆锤的振动(教师展示摆钟钟摆的振动)，这种振动有什么特点呢？它是根据什么原理制成的？钟摆类似于物理上的一种理想模型——单摆。我们就来分析一下单摆来解决以上的问题。

(二)教学过程设计

(教师拿出单摆展示，同时介绍单摆构成)这就是单摆，一根绳子上端固定，下端系着一个球。物理上的单摆，是在一个固定的悬点下，用一根不可伸长的细绳，系住一个一定质量的质点，在竖直平面内小角度地摆动。所以，实际的单摆要求绳子轻而长，小球要小而重，将摆球拉到某一高度由静止释放，单摆振动类似于钟摆振动。我们这一章研究的是机械振动，而单摆振动也属于机械振动，单摆振动也是在某一平衡位置附近来回振动，这个平衡位置，就是绳子处于竖直的位置。

我们在学习机械振动时，曾经提到过机械振动的两个必要条件，一是运动中物体所受阻力要足够小；二是物体离开平衡位置后，总是受到回复力的作用。对于第一个条件单摆是符合的，单摆绳要轻而长，球要小而重都是为了减少阻力；第二个条件说到回复力。

提问：单摆的回复力又由谁来提供？

答：单摆的回复力由绳的拉力和重力的合力来提供。(教师对答案先不否定，通过对学生的提问，教师把受力图画在黑板上。)

1．单摆的回复力

要分析单摆回复力，先从单摆受力入手。单摆从A位置释放，沿AOB圆弧在平衡点O附近来回运动，以任一位置C为例，此时摆球受重力G，拉力T作用，由于摆球沿圆弧运动，所以将重力分解成切线方向分力G1和沿半径方向G2，悬线拉力T和G2合力必然沿半径指向圆心，提供了向心力。那么另一重力分力G1不论是在O左侧还是右侧始终指向平衡位置，而且正是在G1作用下摆球才能回到平衡位置。(此处可以再复习近平衡位置与回复力的关系：平衡位置是回复力为零的位置。)因此G1就是摆球的回复力。回复力怎么表示？由单摆的回复力的表达式能否看出单摆的振动是简谐运动？书上已给出了具体的推导过程，其中用到了两个近似：(1)sinα≈α；(2)在小角度下AO直线与AO弧线近似相等。这两个近似成立的条件是摆角很小，α＜5°。(见附表，打印在投影片上。)由投影片我们可知α在5°之内，并且以弧度为角度单位，sinα≈α。

在分析了推导过程后，给出结论：α＜5°的情况下，单摆的回复力为

满足简谐运动的条件，即物体在大小与位移大小成正比，方向与位移方向相反的回复力作用下的振动，为简谐运动。所以，当α＜5°时，单摆振动是一种简谐运动。

2．单摆振动是简谐运动

特征：回复力大小与位移大小成正比，方向与位移方向相反。

但这个回复力的得到并不是无条件的，一定是在摆角α＜5°时，单摆振动回复力才具有这个特征。这也就是单摆振动是简谐运动的条件。

条件：摆角α＜5°。

前面我们所学简谐运动是以弹簧振子系统为例，单摆振动和弹簧振子不同，从回复力上说，虽然都具有同一特征，却由不同的力来提供。弹簧振子回复力由合力提供，而单摆则是由重力的一个分力来提供回复力。这是回复力不同，那么其他方面，还有没有不同呢？我们在学习弹簧振子做简谐运动时，还提到过弹簧振子系统周期与振幅无关，那么单摆的周期和振幅有没有关系呢？下面我们做个实验来看一看。

3．单摆的周期

要研究周期和振幅有没有关系，其他条件就应不变。这里有两个单摆(展示单摆)，摆长相同，摆球质量不同，这会不会影响实验结果呢？也就是单摆的周期和摆球的质量有没有关？那么就先来看一下质量不同，摆长和振幅相同，单摆振动周期是不是相同。

[演示1] 将摆长相同，质量不同的摆球拉到同一高度释放。

现象：两摆球摆动是同步的，即说明单摆的周期与摆球质量无关，不会受影响。

那么就可以用这两个单摆去研究周期和振幅的关系了，在做之前还要明确一点，振幅是不是可任意取？这个实验主要是为研究属于简谐运动的单摆振动的周期，所以摆角不要超过5°。

[演示2] 摆角小于 5°的情况下，把两个摆球从不同高度释放。现象：摆球同步振动，说明单摆振动的周期和振幅无关。

刚才做过的两个演示实验，证实了单摆振动周期和摆球质量、振幅无关，那么周期和什么有关？由前所说这两个摆摆长相等，如果L不等，改变了这个条件会不会影响周期？

[演示3] 取摆长不同，两个摆球从某一高度同时释放，注意要α＜5°。现象：两摆振动不同步，而且摆长越长，振动就越慢。这说明单摆振动和摆长有关。具体有什么关系呢？经过一系列的理论推导和证明得到：

同时这个公式的提出，也是在单摆振动是简谐运动的前提下，即满足摆角α＜5°。

条件：摆角α＜5°

还可以根据这个周期公式测某地的重力加速度，由公式可知只要测出单摆的摆长、周期，就可以得到单摆所在地的重力加速度。

提问：由以上演示实验和周期公式，我们可知道周期与哪些因素有关，与哪些因素无关？

答：周期与摆长和重力加速度有关，而与振幅和质量无关。

单摆周期的这种与振幅无关的性质，叫做等时性。单摆的等时性是由伽利略首先发现的。(此处可以讲一下伽利略发现单摆等时性的小故事。)钟摆的摆动就具有这种性质，摆钟也是根据这个原理制成的，据说这种等时性最早是由伽利略从教堂的灯的摆动发现的。如果条件改变了，比如说(拿出摆钟展示)这个钟走得慢了，那么就要把摆长调整一下，应缩短L，使T减小；如果这个钟在北京走得好好的，带到广州去会怎么样？由于广州g，小于北京的g值，所以T变大，钟也会走慢；同样，把钟带到月球上钟也会变慢。

4．课堂练习(见投影片)[题目]甲乙两个单摆，甲的摆长是乙摆长的4倍，乙摆球质量是甲球质量的2倍。在甲振动5次的时间内，乙摆球振动______次。

分析：此题考查的是周期的影响因素。已知摆长和质量比例关系，但由周期公式和前面所做演示实验可知，周期与质量无关，甲的摆长是乙的摆长的4倍，那么甲的周期就是乙的周期的2倍，频率是1/2，所以甲振动5次，同时乙振动10次。

(三)课堂小结

本节课主要讲了单摆振动的规律，只有在小角度时单摆振动才能近

式测某地的重力加速度，由公式可知只要测出单摆的摆长、周期，就可以得到单摆所在地的重力加速度。

第四篇：国外社区教育

国外社区教育的发展较早，尤其是西方国家，它们在社区教育的理论与实践发展中取得了丰富的成果，并且在通过社区教育促进社区发展方面也取得了实效。学习了“十二五”规划的精神，我认为如何提高。。。？我们国家社区教育起步较晚，只有国外的经验将给我国社区教育与社区发展提供一些较好的启示，一、社区教育的涵义

社区教育源自于美国密执安州Fliht市由Mott资助的社区学校运动。当时被称为“一种为发展人的潜能和参与地方决策的教育和社区发展措施”，在实践中它与功能主义的规律相联系。这种措施在对待种族、阶级或者性别上是平等的，在民主决策上也是平等的。公立学校为社区教育提供了资源，它通过提供经济的、教育的、娱乐的、业余爱好的等方面的帮助，推动社区居民参与。在北半球一些富裕的国家，“社区教育”往往被认为是一种以地方公立学校或临时社区大学或成人教育机构为基础的参与教育过程。通常学校对整个社区开放包括学术教育、职业教育、社会教育、娱乐和业余爱好等。

二、社区教育的性质相比而言，以社区为基础的教育持更为激进的立场，以社区为基础的教育团体定义了它的概念是通过包括经济发展、房屋修复、健康服务、职业训练、成人识字和继续教育等等一系列教育活动为大众服务。前提是教育不能从文化和它所产生的社区中分离出来，它是与社区发展和社区繁荣紧密相连的。从这种意义上来说，以社区为基础的教育是为发展和繁荣社区而服务的。大众教育’北美称做以社区为基础的教育)以?@A27 1:93:9的理论为基础。它被认为是一种处于一种比教育更广阔的框架之中的社会行为，其目标是使人们自我意识政治课程，大众教育的特征由辅导者和参与者之间的共同关系决定，大众参与训练和行为的计划，并且问题及其解决均来自于社区。大众教育是对于理解自己的提问，它被用于问题提出，做出一个综合性的回答，按照回答去做。

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第五篇：国外教育学习心得

国外教育学习心得

最近，接学校通知，要求我们课余读读教育信息网上“国外教育”资料，我开始是带着完成任务的心理去读的，虽然只是浏览，但读着读着，我便越读越来兴趣，竟然一个劲地读完了。其中也让我深受不少的启迪和感受。

一、充分发挥学生的主体意识，教学形式新颖多样。

国外的教学内容与形式很特别。如：教学内容是一张有22道题目的测试卷和一张校园地图。老师要求他们两人一组，在校园的不同地方寻找答案，时间一个半小时，一个半小时后，无论完成与否，都必须回到教室。根据老师的题目与地图，学生穿梭于多幢建筑物之间。其中不乏与他人交谈的内容，诸如询问咖啡馆老板的姓名、书店内某些书的价格、餐厅的晚餐等等。既让学生熟悉了各大建筑楼的位置、结构与用途，又锻炼了他们的口语交际能力，真正做到了让学生在主动学习中快乐地了解知识、掌握知识。充分发挥了学生的主体意识。美国教育尊重学生的主体意识和创新精神，通常老师对学生没有条条框框的限制，让学生自主发展，对哪方面的内容感兴趣，就自己多学点，多钻研一些。老师的教学形式无规律可言。前一分钟刚讲到历史知识，后一分钟可能就要求大家对某一些知识进行对话与辩论。多种的教学形式确实扩充了学生们的思路，打破了不少以往的陈旧观念。

二、扩展课堂教学空间，让学生从学校走向社会。

在国内，我们传授知识通常都在学校内，而美国教育则鼓励学生走向社会，并鼓励学生多多参与社会。他们一个星期五天的课程中，总会有一天是被安排进行参观的。可以参观了 历史人物故居、动物园、教室、公共图书馆等地方。在这些场所、老师、家长带领着孩子们边参观、边完成作业，十分直观形象。讲解员带领着家长和学生，详细而耐心地讲述历史、介绍历史杰出人物，无形中增长了学生的知识，加深了印象，而爱国主义教育更是在无形中得到了深化。我想，通过这样的教学形式，学生的知识面、语言表达能力、交际能力都在无形中上升了一步。这种学习与我们国内最近两年的研究性学习相似，但在美国，这种教学方法屡见不鲜。

三、充分考虑学生的人性化发展，发挥学生的创新精神。

外国老师经常与学生谈到的是“你们想学什么？”“你们对什么感兴趣？”“你们有什么建议？”根据反馈，美国老师不断地调整教学内容和方式。如果我们都表示同意，老师反而会觉得我们没有诚意，不认真，缺乏参与意识。而在国内，这种问题是难得会在课堂上被问的。我们经常遵循的是事先准备好教学计划，一切根据教学大纲。长此以往，老师也缺乏了创造意识，学生的思维也受到了限制，有一定的局限性。

四 中国教育里到底缺少什么？

一位娶了中国太太的美国先生说：“以前，我总觉得中国人比我们聪明，现在我才知道，原来中国父母永远在逼孩子读书，他们的职责是教育出学业最优秀的子女来，甚至连孩子的暑假也不放过。美国父母呢？他们的职责是让孩子真正享受自己的童年，去运动，去交朋友，去野游，去做自己喜欢做的事情，当然，这样的教育，也免不了使孩子变得放任自流了。”

华裔父母之间总以子女的学习成绩为荣耀。美国有一个中文月刊，其中一个栏目是刊登一位优秀的华裔学生，资料要孩子家长准备。不可思议的是，每期都会有无数位竞争者。我以为，仅仅因为孩子学业而一定要孩子见报，是与美国主流社会的价值理念有差异的。美国父母之间谈孩子的学业不多，孩子的成绩更是自家的事，别人管不着，而体育、课外活动，学科中遇到的老师的趣闻却是孩子妈妈之间言谈的主题。

我发现中国家庭教育出的孩子，很多都有两面性，在父母和老师面前是一个样，背着他们又是一个样。强烈的压抑下，使他们不由自主地要用一种截然不同的方式来宣泄。比如，在上大学前被家里管制惯了，进入大学之后，就像一只出笼的小鸟失控了。有的会大玩特玩，有的一下子没有人安排日常生活，不知如何是好。

中国教育里到底缺少什么？ 尽管我们一再强调中国的基础教育有多么扎实，美国孩子的数理化有多么差劲。但是，为什么一旦进入美国社会，那些学业优异的华裔孩子，除了从事科研，做个高级打工白领，大多数都碌碌无为呢？

我想原因有许多，部分归纳起来有以下几个方面：

其一： 中国父母对孩子的强化提高，不是永久性的，即使初期超逾别人，但是当大家都起后，前者的优势就消失了。因为被强压后学习到的知识、思维、逻辑和推理，是被动的。

其二： 中国父母对孩子期望过高，孩子被支配、被指责得太多，会变得脆弱，他们最怕犯错误，最怕失败，所以为了避免错误，反而放弃了提出问题的机会，放弃了在失败中学习的过程。长大后，孩子不仅失去了创造和想象的能力，而且会变得患得患失。在当今竞争如此无情激烈的世界里，唯有强者方能出成就。

其三： 中国父母不是爱孩子的真实，而是爱他们希望孩子所要成为的样子。没有给孩子一个想成为自己的空间，而是别人怎么做，孩子也要怎么做的盲从产物。兴趣对于大人和孩子同样重要，想做的事，别人不让做，他也想做，不想做的事，只会事倍功半。

其四： 尊重孩子，把他看作一个平等的人，与你享受平等的说话权利，批评权利，反抗权利，听话的孩子不一定是好孩子，更不一定会有出息.当然还可以列出其他方方面面的100项，话说回来，不是美国父母好，中国父母差，而是世界变得越来越小，我们的视野越来越广。彼此借鉴，有益无害，美国父母还在向中国父母学习如何管教孩子呢！