《摆的研究》教学设计
教学内容：教科版科学五年级下册第三单元《时间的测量》的第六课《摆的研究》。
教材分析：
《摆的研究》这课是在学生研究了《机械摆钟》的基础上进行的。本课学生就摆的快慢与摆锤的重量、摆角的大小、摆绳的长短是否有关等展开探究。通过探究活动帮助学生修正自己的想法，认识到摆摆动快慢与摆锤的重量无关、与摆角的大小无关、与摆绳的长短有关。体会实验反复性的意义，认识到在实验中细心观察发现新问题的重要性，培养学生严谨的科学态度、继续探究的欲望。
这是一节通过“测量”探究活动，发现科学规律的课。本课从四个层面开展探究活动：第一层面创设问题情境，发现的问题进行合理的预测；第二层面运用测量的方法，对我们的发现进行验证，突破变量与常量的教学难点；第三层面通过观察比较对我们所得的数据进行分析,得出实验结论。第四层面是发现新的问题，为下节课学习《做一个钟摆》做好铺垫。
学情分析：
学生在进入五年级的学习中，经常要开展一些控制变量的科学探究活动。因此，本课的研究“摆的快慢与什么因素有关？”所采用的研究方法对他们来说并不陌生，学生已有设计对比试验的基础，但是，五年级的学生在实验探究能力方面还不是很强，所以，在本课的探究学习中如何控制好实验过程中变量与保持常量，如何收集有效的数据，对于学生来说还是有些困难的。
教学目标：
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。
过程与方法：
1．经历推测摆的快慢与哪些因素有关，并依次展开实验研究，得到实验结果的过程。
2.运用对比实验的方法，认识到摆的快慢与什么有关系,进一步加深认识对比实验中的定变量关系，经历一个“发现问题——猜测——提出假设——方案设计——实验探究——数据分析——得出结论——产生新问题——拓展研究”的科学探究过程。
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，体验在摆的实验中对变量的精确控制可以提高实验的准确性，培养学生认真严谨的科学态度。
2.在探究活动中体验到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：
经历一个观察现象—推理判断—制订方案—论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线的长度有关，与摆锤的重量、摆幅的大小关系不大，分组实验器材：
铁架台、铁圈、20厘米与40厘米长的棉线各一根、电子秒表、10克、50克钩码、大小控角器（直尺）。
演示实验器材：
铁架台、铁圈、20厘米的棉线2根、200毫升、250毫升装的饮料各一瓶。
教学过程：
一、激趣导入。
（出示摆钟视频）师：今天老师给你们带来了一个朋友，它是时钟大家族里的一员——摆钟，发明于1656年，它是用摆锤控制其它机件来计时。今天这节课我们就要一起来研究摆钟计时的关键——摆。（板书课题：摆的研究）
二、发现问题，提出猜测。
1．师：要研究摆就要先做个摆，你们能利用桌上的物品制作一个摆吗?把线固定在铁架台的铁圈上，用线拴住钩码做摆锤，让摆能够自由摆动，一个简单的摆就做完了。
观察：摆由几部分组成？
生：可能回答由摆线和摆锤组成（板书：摆绳、摆锤）
2.观察：摆是怎样运动的？（先让学生发行摆是来回运动）
师：你们可以给摆的运动方式取个名吗？生：摆动
师：我们把这种运动方式叫做摆动。怎么算摆动一次？
引导学生说出：摆锤摆出再摆回到原位叫做摆动一次。
3：玩摆。师：观察你的摆10秒摆动多少次。
注意：⑴一个同学做操作员，一个同学做计时员，其它同学做观察员。
⑵要把摆绳拉直，手不用力、自然松开.⑶测完后马上坐端正。
生（小组合作动手操作）学生汇报。
小组
一组
二组
三组
五组
六组
七组
摆动的次数
4.师：从这些数据中你发现什么？
生：摆动的次数不同
师：你们猜测一下，究竟是什么影响了摆摆动的快慢呢？
学生汇报，师板书（摆锤重量
摆绳长度
摆幅大小）
三、设计实验，验证猜想。
1．师：同学们，我们猜测是否正确呢？我们应该用什么方法来验证我们的猜想？
生：实验。
师：为了让实验有条不紊的开展，在动手实验前还得制定什么？
生：研究方案。
2.师:
有三个要探究的条件（指黑板）同学们可任选设计一下你们的研究方案？
课件出示：
对比实验法、控制变量与常量
▲想研究摆摆动快慢与摆锤重量是否有关系，应该改变哪个条件？怎样改变？应该控制哪些条件？怎样控制？
▲想研究摆摆动快慢与摆绳长短是否有关系，应该改变哪个条件？怎样改变？应该控制哪些条件？怎样控制？
▲想研究摆摆动快慢与摆动幅度是否有关系，应该改变哪个条件？怎样改变？应该控制哪些条件？怎样控制？
（学生设计方案）
我们的研究方案
第（）小组
我们研究的问题：摆摆动的快慢与
是否有关。
我们的猜测：
改变的条件：
不变的条件：
（发挥小组合作的精神制定完善的研究方案）
3.汇报交流各小组的设计方案，师作相应的指导。
引导相互点评各组设计的研究方案是否科学，教师再提供参考意见，主要是怎样控制变量。
四、实验验证，总结结论。
1.师：我们有了完善的研究方案，在动手实验前还得注意什么？
生：小组要分工合作。
生：要记录。
生：要认真观察。
要求：小组成员合理分工，人人都有自己的角色。
师：同学们在学习过程中非常注重积累，你说的这些非常重要，做实验的时候一定注意。老师也想了几点，请看大屏幕。（出示大屏幕温馨提示）
2.学生按照自己的实验方案，操作实验，填写记录单。（教师巡视，适时点拨。）
汇报交流搜集的数据。
3.（因时间而调整）在前一个实验的基础上，现在请各小组尝试完成另外两个可能影响“摆的快慢”条件。动手之前先动脑，我们依照顺序先制定完整的实验方案后，才能进行实验操作，填写记录单。（教师巡视，适时点拨。）
4.师：通过实验我们得出什么结论？（学生交流搜集的数据、得出的结论。）
生：摆的快慢与摆锤的重量无关。
生：摆的快慢与摆锤的摆幅大小。
生：我们发现摆摆动的快慢与摆绳的长短有关，摆绳越短摆动越快，摆绳越长摆动越慢。（教师板书）
小结：这个结论和400多年前伟大科学家伽利略的研究结论是一样的。遗憾的是伽利略受当时教会的迫害、未能发明摆钟，而是1656年荷兰科学家惠更斯完成伽利略的遗愿，制造出世界上第一座带摆的时钟。可见科学的道路是艰难坎坷的，但所创造的价值是永恒的。
五、联系生活，巩固新知。
师：这节课，我们运用发现问题、做出假设、实验验证、得出结论的科学探究方法研究了摆，得到了什么研究结论？
生：摆摆动快慢和摆绳长短有关系。摆绳越长，摆动越慢；摆绳越短，摆动越快。
师：能用学到的知识解决生活中的问题吗？
生：能。
闯关游戏：
第一关：（出示大屏幕）这只挂钟走慢了，那么我们怎样做才可以让它走准确呢？
生：让摆绳变短
第二关：下列各图中，一分钟时间里摆的次数最多的是几号？为什么？
六、延伸拓展，发现新问题
第三关：这样两个摆，绳子一样长。猜测：他们摆动快慢一样吗？
生：一样。
师：（师演示实验）老师做，同学们注意观察，当有发现请马上举手。（演示实验验证）
生：不一样快。
师：为什么？
生：摆锤的长短不一样。
师：实际上摆的长度并不只是单纯的摆线长度，真正的摆长是支架到摆锤重心的距离。
师：关于摆还有很多奥秘，同学感兴趣的话课下可以去研究研究。
七、板书设计
摆的研究
摆锤重量
无关
摆动快慢
摆绳长短
有关
长
慢
短
快
摆的幅度
无关
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