科学故事：摆钟的发现

第一篇：科学故事：摆钟的发现

摆钟的发现

摆的等时性的发现，无论是对早期的“摆钟”，还是对现代的机械钟都有着极其重要的意义，它的发现还有一段有趣的故事呢。

意大利科学家伽里略注意到，固定在天花板上同样长度的两个链条下面挂着的两盏巨大的青铜吊灯，被微风吹动以后，来回摆动的时间好像一样长。伽里略凝视吊灯，几乎忘记了周围的一切。奇怪，为什么大小和重量都不相同的两盏灯，只有灯链的长度一样，它们来回摆动的时间就一样呢?伽里略抓住这个现象不放，他反复地研究和实验。最后，终于得出了一个结论，即伽里略单摆定律：摆的快慢与摆锤的大小和重量无关，主要取决子摆长。

世界上第一个做出摆钟的人，是天才的荷兰科学家惠更斯（荷兰物理学家、天文学家和数学家）。

在惠更斯制造的摆钟里，单摆的摆动不需要其他装置驱动，而主要靠重力驱动。这样就可以大大提高时钟的精确度。当然，摆钟里的摆杆是金属制品，它的热胀冷缩将影响摆的周期。由实验知道，100米长的不锈钢金属杆，在温度变化5．6℃时，会使一天的时间减慢2．5秒钟。不同的金属还有不同的膨胀系数。随着这些问题的发现和逐步解决，大约到17世纪，摆钟就已经相当完善了，它在一个星期里的计时误差只有几秒钟。摆钟开辟了精确计时的新时代。

第二篇：机械摆钟教学设计

《机械摆钟》教学设计

齐齐哈尔市龙沙区民航路小学 左薇薇

教学内容：科教版《科学》教材五年级下册第三单元第五课P58～P59。

一、教材分析

《机械摆钟》一课是属于教科版小学科学五年级下册第三单元《时间的测量》的第五课，它是在研究关于时间的测量后研究精确计量时间工具的第一课。

在时间单元中主要体现的是要让学生在“创造”（制作）计时工具的实践过程中，了解人类计时仪器的发展史，感受人类对“时间”的认识过程，从而认识到时间是不以人的意志、以不变的速度缓缓流逝的。

本课是在学生探究过日晷、水钟、沙漏等一些简易的计时工具基础上进行的。这节课我将和学生一起就钟摆的组成、钟摆每分钟摆动的次数，摆的等时性等展开研究。通过探究活动帮助学生认识摆的结构，摆的特性；并体会实验反复性的意义，培养严谨的科学态度。

二、学情分析

学生在探究过日晷、水钟、沙漏等一些简易的计时工具后，已经感觉到它们对于计时的不精确性，这对学生是一个具有挑战性的问题，带着这样的疑惑去观察摆钟的构造，研究摆，会达到更好的效果。

三、教学目标

根据五年级的学生知识经验和认知特点我确定了一下教学目标：

科学概念：同一个单摆每摆动一次所需的时间是相同的；根据单摆的等时性，人们制成了摆钟，使时间的计量误差更小。

过程与方法：重复观察和测量摆钟每分钟的摆动次数；动手制作一个单摆并观察和测量单摆在相同时间内摆动的次数。

情感、态度、价值观：进一步理解重复进行实验的价值；感受探究计时工具的快乐。

四、重、难点

基于以上分析，我确定了一下重难点：教学重点，动手制作一个单摆并观察和测量单摆在相同时间内摆动的次数。

教学难点，通过观测理解摆的等时性。

五、教学准备： 教师：摆钟一个、课件 学生：分小组带计时表、铁架台、棉线、钩码，记录表等。教学过程：

一、情景导入

１、提问：现在我们都用什么来计时？你知道古代人们用什么仪器来计时吗？出示日晷、沙漏、蜡烛钟、古代水钟图片，说说它们是怎样计时的？

２、提问：为什么现在我们不再使用这些计时工具？精确程度怎么样？

（引导学生思考以往这些计时工具的特点，发现它们只是让人们知道大概的时间）３、教师：人们一直在寻找比较精确的计时方法。

【故事：那是在400多年前，年轻的伽利略在教堂做礼拜，忽然一陈风吹来，悬在天花板上的挂灯轻轻的摆动了起来，这本是人们常见的现象，而伽利略却细心的观察起来，多么均匀啊！后来伽利略找来了绳子和重物，模仿 “吊灯”做起了实验，终于发现了摆的秘密。伽利略很想用摆来指示时间，后来惠更斯根据伽利略发现的摆的秘密制成了摆钟，完成了伽利略的遗愿。】今天我们就一起来研究《机械摆钟》，跟伽利略比一比我们的同学能不能发现摆的摆动规律，做一回小科学家。（揭示课题）

二、实验观察、探究新知 １、观察认识摆钟

（１）教师：即使现在，我们还能在一些家庭里找到摆钟，出示老师家的摆钟（实物），观察摆钟。引导学生认识摆。

（２）了解摆的结构：摆是由摆锤和摆线组成的。（板书：摆锤，摆线，摆角）（３）摆钟是怎样计时的呢？

（课件展示摆钟内部结构图。钟摆的摆动带动齿轮转动，通过各级齿轮的传动来转动分针，时针，我们就可以在表盘读出时间了。）

２、研究摆，发现摆摆动的特点

（重点）

（１）提问：为什么可以用摆来计时呢？我们先来研究摆钟里的摆，看看摆动的快慢。（猜测一下：钟摆一分钟摆动多少次？）怎样摆动算一次？（在摆钟上演示明确如何是摆动一次）带领学生一起数摆动一次，两次，三次等。

（２）组织学生实验：教师一边计时一边带领大家一起数，测“钟摆”摆动的次数。（３）测一次行吗？再测一分钟还会是这个结果吗？重复实验，让学生体验到重复验证的意义。

（４）对比两次研究的结果，你有什么发现？ ３、所有的摆，每分钟摆动的次数都一样吗？我们怎样研究这个问题？（１）示范制作摆：用线做摆线，用镙母作摆锤。（２）学生动手做一个摆。

（３）你们的摆每分钟摆动多少次呢？老师为你们提供一个计时钟，讨论：我们怎样实验？

（４）交流实验的注意事项，明确实验要求（分工、计时、多次测量、受到干扰的不算、不改变摆）

（５）学生实验。

（６）小组汇报，分析数据。分析你们小组的实验数据，你发现了什么？

（７）小结：同一个摆，每分钟摆动的次数是相同的（板书）；正因为同一个摆，每分钟摆动的次数是相同的，所以它才可以用来计时，并且比较准确。不同小组的摆，每分钟摆动的次数有不同。

４、制定研究方案，探索摆每分钟摆动的次数和什么因素有关。

（重点、难点）

（１）（统计表）为什么不同小组的摆，每分钟摆动的次数不同呢？不同小组的摆之间有什么不同呢?你认为可能与什么有关呢？有怎样的关系？

（２）在学生说出一种可能时（和摆线长度、摆锤轻重、摆角大小等），引导学生推测，如：如果摆线越长，每分钟摆动的次数会怎样？摆线越短呢？如果摆锤越重，每分钟摆动的次数越多吗？摆锤越轻呢？如果摆角越小，每分钟摆动的次数越多吗？摆角越小呢？

接下来我们怎么做？和科学家一样，在实验前先来制订一个实验方案。（出示）由于我们讨论下来摆的快慢可能与三个因素有关，我们只能一个一个来研究。（３）小组商量一下，你们选择研究哪个因素问题？ 请大家注意，你在制定方案研究某一个因素时，要考虑其他的因素应该怎么样。

另外两个可能影响摆快慢的因素我们如何控制？（４）学生制定实验方案。

（５）交流评价实验方案。（分别汇报三个问题的研究方案，其他小组进行评价，使方案趋于合理）

（三）、课堂总结

这节课我们研究了摆，了解了摆钟计时的原理，制定了每分钟摆动次数和什么因素有关的实验计划，我们将在下节课继续研究，你也可以在课后自己先作研究。

第三篇：机械摆钟教学反思

机械摆钟教学反思

科学的课堂应该以科学探究为主，如果将科学探究当做绿叶，那科学课就不在是科学课，而是常识课。我印象中比较深刻的是用教材教，二不是教教材。应该想的是怎样做才能更好地让学生全面的建构知识，怎样做才能让学生发展。“机械摆钟”有两部分的内容组成：一是从摆钟的认识引出摆的等时性，二是自制摆验证摆的等时性。在这一课的教学中我认为自己对教材的把握不是很恰当。对于后面自制摆研究的处理不是很到位。这一课中，计时准确，数数准确，摆的操作，都会对下一节摆的研究产生影响。由于时间的缘故，对于这三点我不是强调的很清楚。最近，观摩过一节课，我发觉不应该是“验证”，二应该是“探索”。我认为这一堂课中，小学生应该像一位科学家一样去亲身经历伽利略探索的过程，这样才能自动的建构自己的知识体系。而应该将摆钟作为体验的对象。对与学生实验前的指导要把握住重点，不需要面面俱到。充分地给学生长时间的探究。学生在实验过程中出现的摆幅过大，用力摆动等问题进行个别指导。我觉得科学探究中数据的处理比较难。各组的数据都加以汇报，这是对于学生实验成果的处理。但是会遇到某些组的三次数据误差很大。让学生利用数据得出等时性，学生就很诚实的指出不是等时的。但如果不尊重学生的数据，必然会打击学生实验的积极性。我的处理方式是先说明大家的实验结果都有可能性，再次我我自己的结果与某些小组很像，在将误差较大的组的摆做实验，学生分析误差原因。我觉得这样做很重要，但是需要一定的时间。

培养学生的科学素养是科学课堂的宗旨，及时一堂课中实验失败了，应该分析实验失败的原因，以后可以避免这样情况出现，那就是这堂课所学会的。我觉得这比学到知识更重要。但是，实验探究成功可以让课堂更加完美。所以教师课前一定要将实验自己体验一遍。将实验器材尽量完整。

第四篇：科学发现纵横谈

《科学发现纵横谈》读后感

《科学发现纵横谈》是一本谈论科学发现的图书。书中王梓坤院士运用丰富的人文知识解释了科学中普遍存在的真理。从这本书中我们会逐渐对王梓坤院士有一个新的了解与认识。这也让我们看到一位真正的科学工作者不仅仅在自己的领域要有突出贡献，还要在向广大人民普及科学知识。这本《科学发现纵横谈》与我国的科学普及结合的非常好，真正做到了“普及科学技术知识、倡导科学方法、传播科学思想、弘扬科学精神的活动”。

书中作者先从德识才学谈起，作者认为对于一位科学工作者兼备德识才学至关重要，人民需要的是社会主义的德，辩证唯物主义的识，为人民服务的才，理论联系实际的学。作者例举了贾谊、开普勒、欧勒的事例来阐述德识才学这四方面的关系。王梓坤还在书中联系到了实践与理论。普朗克、赵州桥、海王星„„这些古今中外的著名发现或者建筑在作者的笔下熠熠生辉，仿佛一切都能跟生活中观察到的事实联系起来。作者认为一切的联系实际的科学都开始于观察，这是毋庸置疑的。

王梓坤院士博古通今，学识渊博。书中把科学真理以科学家的角度深入浅出的解释出来。例如文中外有引力的发现这一节，“何须浅碧深红色，自是花中第一流”形容这一科学发现最为恰当。书中作者提出这样一个问题：“是什么促使科学家获得这样丰硕的成果和达到这样高的创造境界呢？”当然，群众的生产实践，是一切发明、发现的基础。等到生产实践积累到一定程度时，这是就需要专业的人员利用卓越的洞察实物本质的能力与坚韧不拔的毅力最终总结出一项科学发现。而牛顿恰是这样的一位任务，在他发现万有引力定律之前，开普勒等人已经发现了行星的三定律，这样就引出了一个问题：是什么驱使行星不知疲倦地绕太阳作椭圆运动呢？之后波勒利想到离心力，惠更斯又指出离心力与半径r成正比，后来胡克、哈雷等人又进行了进一步的研究。可见，前人已经做了许多的铺垫。牛顿正是在总结前人的基础上对引力的本质有了更清晰地认识，利用数学知识表达出了万有引力，再经过反复的推理验证，最红确定了万有引力定律。这一基础的科学发现历经了无数人的推敲才最终得出确切的理论。这个例子也印证了牛顿曾经说过的一句名言：如果说我看得远，那是因为我站在巨人们的肩上。

这本书中每一节都充满了作者对某一个科学发现的自己见解，这些见解又都是合理的恰当的。在科学技术高度发展的今天，我们需要这样一本能够面向大众的科普读物，让大众了解科学，让科学不在神秘。《科学发现纵横谈》正是这样一本适合大家一起读的科普读物。

第五篇：科学发现征文

科学发现征文

在一个秋高气爽的日子里，我和妈妈出去玩。当我注视在天空飞翔的鸟儿时，一个的问题不禁蹦了出来：为什么鸟儿能在天空中自由自在的飞翔？我立刻把想法告诉了知识渊博的妈妈。

妈妈说：“道理很简单,因为鸟的骨头是空心的,而且它的骨头里有很多空气,所以体重很轻;再者,鸟的胸部肌肉很发达,有足够的力量来煽动翅膀飞行.这也就是为什么鸟可以飞起来的原因.”

听到这里我不高兴的摇了摇头，说：“不准确，亏你还知识渊博呢！＂

妈妈笑笑说：＂好吧，我准确一点。鸟的身体外面是轻而温暖的羽毛。羽毛不仅具有保温作用，而且使鸟的外形呈流线型，在空气中运动时受到的阻力最小，有利于飞翔。鸟类骨骼坚薄而轻，头骨所有骨片完全愈合，胸椎和腰椎、荐椎和尾椎都相互愈合。鸟类骨骼这些独特的结构，减轻了重量，加强了支持飞翔的能力。鸟的心脏使全身获得了含氧丰富的新鲜血液，而且使它们的体温恒定，利于飞翔。鸟类不在体内贮存粪便和尿液，产生的尿液连同粪便随时排出体外。这也都是减轻体重，适于飞翔的结果。从鸟的身体结构特点可看出，鸟类不仅有着发达的翅膀，作为飞行器官。同时，它体内的骨骼、消化、排泄、生殖等各器官机能的构

造，都有利于减轻体重，增强飞翔能力。因此，鸟能克服地心吸力而展翅高飞。”

听了妈妈的话，我恍然大悟，原来鸟儿是因为这样才能飞的呀。我真佩服我的妈妈。