《钟摆的秘密》教案

第一篇：《钟摆的秘密》教案

教学目标：

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。

第二篇：五年级上册《钟摆的秘密》优秀教案

一、备课设想：

1、课程标准要求：让学生通过动手制作模型来验证钟摆的秘密。

2、教学目标：

1.培养学生的动手操作能力、观察能力。

2.让学生通过观察、分析、总结，来了解钟摆的秘密。

3、学生分析：由于摆的秘密比较抽象，只靠老师的讲解，学生是理解不了的，只有让学生亲自动手验证才行。

4、实施目标的方法或途径：观察、质疑、动手验证、分析、总结。

二、重点：钟摆的原理，影响摆快慢的因素。

难点：摆长与摆摆动快慢之间的关系。

三、教法：观察、猜想

学法：观察、验证

四、教具：摆钟内部结构模型，钟表的摆模型，自制活动的摆。

学具：自制（课前由学生自制简单的摆）。

五、教学过程：

1、观察、分析、猜想

（1）教师出示摆钟的内部结构模型。

（2）学生看完后，提出问题

①摆钟如何工作的？

②为什么只有摆在摆动时，秒针、分针、时针走动？

（3）摆钟工作时，哪部分起着作用？

（4）教师出示摆的模型，介绍摆臂、摆锤。

2、实验

（1）研究在相同时间内同一个摆的摆动次数是否相同。

①拿出自制的摆，在三个一分钟内测出摆摆动的次数，你的发现是什么？

②大家的摆摆动的快慢一样吗？是什么决定了摆的快慢呢？

3、研究摆长与摆摆动快慢关系

（1）实验一：同样的摆锤，改变摆长，观察摆动次数，总结发现。

（2）实验二：摆长相同，改变摆锤的重量，观察其摆动次数，总结发现。

（3）整理总结

（4）你有办法调整摆的快慢吗？摆钟呢？

4、作业：用自己所学的知识，设计一个60秒摆动20次的摆，60秒摆动40次的摆。

第三篇：《钟摆的秘密》教学设计

《钟摆的秘密》教学设计

林州市桂园学校

郭振明

教学目的

1.通过本课教学，使学生认识摆动，知道单摆摆动的规律——同一个摆摆动的快慢是一定的；摆动的快慢与摆锤的轻重无关，与摆线长短有关，摆线短的摆动得快。

2.培养学生的实验能力（应用对比实验的方法研究单摆摆动的规律）和归纳概括能力（从反复实验的数据中归纳、概括单摆摆动的规律）。

3.使学生体会到：人只有认识了自然规律，才能更好地利用自然规律。教学准备

1.分组实验材料：

（1）支架：在铁架台或木支架的横梁上安一个挂钩。

（2）单摆：3个。用细线和螺丝帽做成，细线一端在螺丝帽上系牢，另一端打一个结，使其成为一个套，能挂在支架的钩上。在3个摆中，有2个摆摆线长短相同，摆锤轻重不同（用大小不同的螺丝帽）；有2个摆摆锤轻重相同，摆线长短不同。

2.演示材料：带摆的钟。

3.挂图或投影片：摆钟、杂技演员荡秋千。教学过程

（一）教学引入

1.出示摆钟（或挂图、投影片）。2.谈话：（1）这是什么？

（2）这（指钟摆）叫什么？（板书“摆”）

（3）钟摆是怎样动的？这种运动方式叫什么？（讲解并板书“摆动”）（4）你还看见过什么物体像钟摆一样摆动？（5）关于钟摆，你有什么问题？

3.讲述：这节课，我们就来研究关于摆的秘密。（板书课题。）

（二）学习新课 1.讲述伽利略研究摆的故事

（1）讲述：摆动是一种很常见的自然现象，意大利科学家伽利略早在400多年前，就对这种现象进行过研究。

（2）看课文中伽利略研究吊灯摆动的插图。（3）讲述：

有一天，伽利略来到了教堂，在教堂的大厅里，他看到一盏吊灯在不停地摆动。这件事引起了他的兴趣，他想，吊灯来回不停地摆动，这种摆动是否有什么规律呢？于是，他用脉膊计算时间，仔细观察吊灯的摆动。过了一段时间，他终于发现了吊灯摆动的规律。

吊灯的摆动究竟有什么规律呢？让我们像伽利略那样，通过观察、实验来揭开这个秘密。

2.指导学生认识同一个摆摆动的快慢是一定的

（1）讲述：怎样实验呢？（出示实验装置——单摆。）我们用这样一个装置来实验。在一根细线上栓一个重物——螺丝帽，在线的上端系一个套，通过套把线挂在支架横梁的钩上；用手轻轻推动螺丝帽，它就会像钟摆、吊灯一样摆动起来。我们把这个实验装置叫做“摆”。每个组有 3个摆，各组任意选择一个摆，把它挂在支架上，观察它是怎样摆动的，摆动有什么规律。

（2）学生分组安装、观察。

（3）汇报观察结果。（多数学生可能不会观察出单摆摆动的快慢是一定的，而是观察到其他一些现象，这也没有关系；如果有的学生说到这方面的问题，也很好，可以使下面的实验“师出有名”。根据学生是否观察到或说到，决定下面的实验是探究性的还是验证性的。本教案下面的内容是按学生没观察到设计的。）

（4）讲述：为了更好地观察摆动的规律，我们来观察它在一定的时间内摆动的次数。我们首先观察它在30秒内摆动的次数。摆来回算一次，即摆从左边摆到右边，再从右边回到左边算一次。（为了使学生明白这个观察要点，教师肯定要边演示边讲解，然后还要让全班集体观察、出声数出摆动的次数。）

（5）学生分组观察：30秒内摆动的次数。（由教师统一计时，各组学生默数，观察2次，把观察结果记在课本中的记录表中。）

（6）学生分组观察：60秒内摆动的次数。（要求同上。）

2（7）汇报观察结果：把各组汇报的数据写在黑板上，以便比较、归纳。（8）讨论：

①通过以上观察、实验，你发现摆动有什么规律？（如果学生回答不出，可再问下面的问题。）

②每个组的摆，在2个30秒内摆动的次数有什么关系？（相同。）在2个60秒内摆动的次数有什么关系？（相同。）各个组的实验结果是否都是这样？这说明什么？

（9）教师小结：通过以上研究我们可以知道，每个摆在相同的时间里摆动的次数是相同的，也就是说每个摆摆动的快慢是一定的。（板书：每个摆摆动的快慢一定。）当年伽利略在教堂的大厅观察吊灯的摆动时，发现的正是这个规律。

（10）指导学生填写课文中这个问题的结论。3.指导学生研究摆动的快慢与什么有关系（1）讨论：

①在前面的实验中，同一个摆摆动的快慢是一定的，不同的摆摆动的快慢是否相同？对此你有什么问题？

②你认为摆动的快慢可能与什么有关系呢？可以相互观察一下，各组的摆有什么不同？

③要弄清摆的快慢与摆锤的轻重是否有关系，应该怎么办？

（2）讲述：在各组的3个摆中，选择两个摆线长度相同、摆锤的轻重不同（螺丝帽大小不一样）的摆实验，观察它们在30秒内摆动的次数是否相同。实验2次，把观察结果记在课文的记录表中。

（3）学生分组实验。

（4）汇报实验结果。（把各组的数据写在黑板上。）（5）讨论：以上实验结果说明什么？为什么？

（6）教师小结：实验表明，摆动的快慢与摆锤的轻重没有关系。（7）讨论：

①现在你认为摆动的快慢可能与什么有关系？

②要弄清摆动快慢与摆线长短是否有关系，应该怎么办？

（8）讲述：在各组的3个摆中，选择两个摆锤的轻重相同（螺丝帽大小一 3 样）摆线长短不同的摆实验，观察它们在30秒内摆动的次数是否相同。实验2次，把观察结果记在课文的记录表中。

（9）学生分组实验。

（10）汇报实验结果。（方法同上。）（11）讨论：

①以上实验结果说明什么？为什么？

②现在你知道摆动快慢与什么有关系？有什么关系？（即什么样的摆摆动得快？什么样的摆摆动得慢？）

（12）教师小结：通过以上研究我们知道，摆动的快慢与摆锤的轻重没有关系，与摆线的长短有关系，摆线短的摆动得快。（同时板书以上知识要点。）

（13）指导学生填写课文中这个问题的结论。

（三）巩固练习

1.讲述：这节课我们一起研究了摆的秘密。2.提问：

（1）什么样的运动叫摆动？（2）实验用的摆由什么构成？（3）同一个摆的摆动有什么规律？

（4）摆动的快慢与什么有关系？有什么样的关系？ 3.讨论：

（1）钟摆有什么作用？（由于同一摆在相同的时间里摆动的次数是一定的，这样就可以利用摆控制钟表内齿轮转动的快慢，使钟表匀速、平稳地走动。）

（2）怎样调整有摆的钟“走”的快慢？（摆锤下有螺丝，将螺丝沿顺时针方向拧，摆锤上升，相当摆线缩短，钟摆摆动变快，钟表便“走”得快；将螺丝沿逆时针方向拧，摆锤下降，相当摆线加长，钟摆摆动变慢，钟表便“走”得慢。）

4.出示挂图或投影片——杂技演员荡秋千。5.提问：

（1）图中是什么？（2）你玩过荡秋千吗？

（3）几个孩子都玩一个秋千。力气大的孩子能荡得快，对不对？体重小的 4 荡得快、体重大的荡得慢，对不对？为什么？

（四）布置作业

研究：两个荡秋千的杂技演员能在空中准确对接，不会掉下来。这是怎么回事？用实验证明。

第四篇：钟摆的秘密教学设计

1教学目标

1.知道同一个摆，摆动的快慢是一定的；不同的摆，摆动的快慢与摆线的长短有关系，而与摆的轻重没有关系，摆线越短，摆动得越快。21世纪教育网版权所有

2.知道科学探究涉及提出问题、猜想、设计实验、获取与整理资料、得出结论并表达交流等环节。

3.培养学生细致观察、缜密思考、严谨实验的科学研究态度.2重点难点

教学重点：知道同一个摆，摆动的快慢是一定的。

教学难点：不同的摆，摆动的快慢与摆线的长短有关系，而与摆锤的轻重没有关系，摆线越短，摆动越快。

3教学过程

活动1【导入】导入新课

导入新课

请看大屏幕：（课件出示）

师生谈话：请说说在生活中你见到过什么物体也像它们一样运动？（学生自由发言，比如：玩过的秋千；在奶奶家见过的钟摆；邻居家小孩躺的摇篮……）

活动2【活动】探究活动

1.展示摆

（1）教师讲述：这个溜溜球像我这样拿其实就是一个摆。你能介绍它的各部分吗？这节课我们就来利用它研究摆动的一些现象。（教师板书课题：摆的秘密）

（2）讲解：什么叫摆动一次？（结合教具再次强调，来回一次为一个摆动次数。师生共同合作，做好自主探究的准备。）21cnjy.com

（3）猜猜：摆的快慢与哪些因素有关？

（4）师随机记录下学生的猜测。

2.做实验：

实验一： 同一个摆的摆动快慢

实验要求：

1、1号同学手拿摆，第一次把摆拿得高一些，（第二次把摆拿得低一些）老师计时30秒钟。

2、其他同学仔细数摆动次数。

3、2号同学填好实验单。

4、3号同学汇报实验结论。

师：从实验中你发现了什么？

得出了什么结论？

实验二：摆摆动快慢与摆锤轻重的关系

思考：

这个实验我们在设计时应注意让 保持不变，发生变化。

实验要求：

1、1号同学用橡皮泥加重摆锤的重量，摆线长短不动，并拿摆听口令操作，老师计时30秒钟。

2、其他同学仔细数摆动次数。

3、3号同学填好实验单，（注：摆锤轻的次数可采用实验一的次数4、4号同学汇报实验结论。

实验结论：摆摆动快慢与摆锤的轻重无关

实验三：摆摆动快慢与摆线的长短的关系

思考：这个实验我们在设计时应注意让（）保持不变，（）发生变化

实验要求：

1、1号同学把橡皮泥去掉后，把摆线长缠在铁架台的横杆上，使摆线变短，并拿摆听口令操作，老师计时30秒钟。

2、其他同学仔细数摆动次数。

3、2号同学填好实验单，（注：摆线较长的次数可采用实验一的次数。）

4、3号同学汇报实验结论。

实验结论：

1、摆摆动的快慢与 摆线长短有关

2、摆线越短，摆动的越快

活动3【活动】小组讨论

1.学生小组交流汇报摆在摆动一段时间后为什么慢慢停下来。

2.教师总结：静止的摆在外力的作用下开始摆动，然后在重力和空气阻力的作用下，摆慢慢停下来。

活动4【练习】考考你

1、怎样使你的摆摆动的慢一些？

2、30秒内，哪个摆摆动的次数最多？

A、摆线长20厘米，摆锤重10克。

B、摆线长20厘米，摆锤重20克。

C、摆线长10厘米，摆锤重10克。

D、摆线长30厘米，摆锤重20克。

3、做一个听话的摆：

一个一分钟摆动50次的摆，要使该摆在一分钟内摆动60次，该怎么做呢？

4、小朋友玩同一个秋千

1、力气大的荡得快，对吗？

2、体重小的荡得快，对吗？

3、体重大的荡得快，对吗？

4、谁荡得快呢？为什么？

活动5【活动】课堂小结

说一说这节课你有什么收获？

板书设计

钟摆的秘密

摆 摆线 摆锤

摆线长短 摆线越长摆动得越慢，摆线越短摆动得越快。

摆锤轻重 无关

第五篇：做一个钟摆作业设计

《做一个钟摆》

一、填空题。

1.固定点到摆锤重心的距离叫做（）。

2.摆长越短，摆动速度（），摆长越长，摆动速度（）。

3.世界上第一只摆钟的发明者是（），时间是在（）

二、判断题。

1.摆长就是摆绳的长度…………………………………………（）

2.重心的就是物体最中间的那个地方…………………………（）

3.摆绳太轻了，所以最摆动快慢没有丝毫的关系……………（）

4.因为摆动的快慢和摆绳长短有关，和摆锤轻重无关，所以摆绳长短一样，摆锤长短不一的两个摆，摆动的次数一样…………………………（）

三、简单题。

在我们制作一个1分钟摆动60次的钟摆中，我们遇到了什么困难，可以怎样改进？