教科版科学五年级下册第三单元第六课
《6
摆的研究》
【整体设计】
教材分析
《摆的研究》是教科版科学五年级下册第三单元《时间的测量》的第六课。这课是在学生研究了《机械摆钟》的基础上进行的，在学生测量规定的时间内摆的摆动次数的时候会发现，摆钟的摆和各小组自制的摆在10秒内摆动的次数都不一样，有的摆动快些，有的摆动慢些，在学生的头脑中已经形成了一个问题：在相同的时间内，不同的摆摆动的次数怎么不一样呢？学生对影响摆每分钟摆多少次的因素有了自己的初步认识，依据摆具有等时性的特点，排除了摆幅大小影响摆的摆动快慢的因素，为本课的探究在思维和操作技能上有了一定的铺垫。在本课学生就摆的摆动快慢与摆锤的重量、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，认识到摆的摆动快慢与摆锤的重量无关、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。本课从三个层面开展探究活动。第一层面，对我们发现的问题，进行猜想预测，怎么想办法去验证，并设计探究实验方案；第二层面是运用测量的方法，对我们的推测进行实验验证，对探究所得的数据进行分析处理，得出实验结论。第三个层面是利用所学的知识与技能解决相应的生活问题，从而让科学学习应用于实际生活，并为下一课学习《做一个钟摆》做好铺垫。
学情分析
学生了解生活中有些物体的运动是摆动，如：钟摆、秋千、吊床„„“摆”给学生的生活带来了快乐，但他们不知道摆动这种现象背后所隐藏的科学道理。研究“摆的快慢与什么因素有关？”能使学生的好奇心和求知欲被激发出来。五年级的学生已有设计对比试验的基础，但如何控制好实验过程中变量与保持不变的量，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短有关。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
推测摆的摆动快慢与什么有关，进行改变摆锤重量、摆绳的长短对一定时间内摆的摆动次数是否产生影响的实验研究，对实验的结果进行数据和现象分析，并得出初步结论，解决生活中实际问题。
情感、态度、价值观
初步意识到精确测量结果的得到是需要反复测量的。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。
【教学重点】
能够根据自己制作的摆，推测影响摆摆动次数的因素。经历一个问题发现—推理判断—方案设计—实验探究—数据分析—解决问题的完整的科学探究过程。侧重于引导学生控制探究变量和分析实验误差。
【教学难点】
通过小组合作，尝试自行设计对比实验，得出正确的实验结论并应用于解决生活问题。初步学会分析和推理对比试验中的定变量关系,并学会设计控制一个变量的实验。
【教学准备】
1、每个小组准备秒表一只、铁架台一个、细绳一根、摆锤（大小轻重相同的钩码三个）。
2、每个小组准备设计探究实验方案表一份，研究摆锤重量、摆绳长短的实验记录表各一份。
3、多媒体课件、实物投影仪一台。
【教学过程】
第一课时
（一）复习：
1、上节课我们认识了机械摆钟，也制作了一个简单的摆进行了实验，大家还记得吗？谁来说说一个简单的摆主要有哪几个部分组成？如果想让它摆动起来，还需要一定的角度，我们把它叫做摆幅，指名答，相机画图板书：摆绳、摆锤、摆幅。
2、出示PPT这是上节课各小组做出的实验结果，你们发现了什么？
教师小结：不同的摆在相同的时间内自由摆动的快慢是不一样。那摆的摆动快慢与哪些因素有关呢？今天我们就来进行摆的研究。（板书课题：6
摆的研究）
（设计意图：复习旧知，了解制作一个简单的摆的构造，并为猜想摆的摆动快慢和哪些因素有关作铺垫。从上节课发现的问题，激发学生的学习动机，从而让学生产生兴趣，有欲望的主动开展深层次的探究活动，）
（二）新授：
1、首先大家猜测一下，摆的摆动快慢可能和哪些因素有关呢？指名答，为什么会这样想？说说你的理由。相机板书：长短？、大小？、重量
？（教师相机表扬肯定：如你很聪明，很会分析问题；你说得很有道理，理由充分；你很会联系生活实际等等）
2、提到摆幅大小，有没有不同意见？指名答反驳理由，摆具有什么特点？（摆的等时性）谁来说说什么是摆的等时性？（评价：你很会学习，不仅注意聆听别人的发言，还动脑思考发现了问题，并运用已学知识提出自己的观点，真棒！）教师小结并演示：上节课我们知道了摆具有等时性的特点，同一个摆，不论摆幅大一些（不超过90度）还是摆幅小一些，摆来回摆动一次的时间总是相等的，那么在相同的时间内摆动的次数肯定也是相同的，由此可见摆幅大小对摆的摆动快慢会有影响吗？指名答，板书：擦掉？，写无关。
（设计意图：引导学生进行有科学根据的猜想和预测,对发展学生的科学思维能力起着至关重要的作用。让学生对“摆的摆动快慢与哪些因素有关”进行大胆的猜想预测，不是胡乱猜想，而是根据自己的经验、知识和探究问题的科学事实来进行的，并为下一步深层次的探究实验设计方案奠定基础。让学生联系旧知，学以致用，排除了摆幅大小影响摆的摆动快慢的因素，为本课的探究在思维和操作技能上有了一定的铺垫。）
（三）接下来还剩下摆绳长短和摆锤重量这两个因素，它们到底与摆的摆动快慢有关吗？怎么才能证明？（做实验）对，实验是科学研究中最行之有效的方法之一，那具体应该怎么做？如做摆锤的重量，要改变什么？不变的条件是什么？那要是做摆绳呢？指名学生回答后，相机表扬后（你很会动脑）教师小结：对，我们可以用改变其中一个变量，控制其他因素保持不变的方法，这实际上就是对比实验。
（板书：对比）（四）1、PPT出示探究实验方案表，请各小组同学讨论交流下自己的想法，合作设计这个实验方案。
为避免选题重复，哪几个小组想设计摆锤重量的实验？那其他小组就设计摆绳长短的实验。2、现在请同学们在小组内讨论交流，合作完成设计方案，教师巡视指导，了解设计情况。
3、用实物投影仪分小组汇报、交流，其他小组设计的有没有不同？
4、教师相机小结要点，出示PPT。汇报完摆锤实验后小结：1、改变摆锤的重量，使摆锤重量是原来的两倍、三倍，但绳长不变，测量的时间不变。汇报完摆绳实验后小结：2、改变绳长，把绳长增加到原来的两倍，但摆锤的重量，测量时间不变。
（设计意图：通过小组的合作讨论，解决方案设计中的关键问题，为合作设计实验方案形成思路，共同完成实验方案。本环节是本课学生探究活动是否有效的起始步骤，也能培养学生团结协作的精神。）
（五）1、PPT出示温馨提示，指名读：A、组内分工明确：1人计时发令、1人放摆、1人记录、1人汇报、其他同学计数。
B、每次实验只改变一个变量，放摆时，摆绳要轻轻拉直，让摆小幅度自由摆动。观察摆在15秒内摆动的次数。反复做三次，并做好记录。实验方法大家都去清楚了吗？还有没有疑问？2、PPT每组桌上都有这样两张实验记录表，要做好记录。
3、每个小组先进行分工，分好后组长上来领实验材料。
4、现在请每个组按自己选择的实验问题和设计方案先进行实验，如果有多的时间也可以做另一个实验。
（设计意图：自主合作探究是锻炼学生科学学习能力的主要途径，这是本课教学活动的核心，分组统筹安排实验，能够在有限的课堂时间内完成既定的研究目标，根据小组合作能力的高低，也能兼顾能力强的小组进行全部内容的探究活动，这样既让课堂探究的活动充实，同时也能兼顾小组间的组际差异。）
（六）用实物投影仪让学生汇报实验结果：实验结果怎样？你发现了什么？（改变了重量，但摆动的次数还是相同的）这说明什么？（摆锤的重量与摆的摆动快慢无关。
）那摆绳的实验，实验结果怎样？你发现了什么？（改变了摆绳的长短，摆绳长的摆动次数少，摆绳短的摆动次数多）这说明了什么？（摆的摆动快慢与摆绳长短有关，同一个摆，摆绳越长摆动越慢，摆绳越短摆动越快。）那我们现在可以得出什么结论？（摆的摆动快慢与摆锤的重量无关。与摆绳长短有关。）相机板书：擦掉？，写无关。（七）PPT出示，今天我们进行了摆的研究，经过问题的提出，再通过猜想预测，方案设计，最后实验验证分析，得出摆的摆动快慢究竟与什么因素有关呢？总结实验结论。
（设计意图：通过实验数据的分析比较，从中去寻找科学的真谛，让我们探究的结果更加具有可信度和真实感，并使我们之前的猜想预测得到了实证的检验。同时也激发学生主动去探究获得科学数据的欲望，这样才能让自己的科学分析言之有理，还能培养学生数据处理和分析能力，形成严谨的科学态度。）
（八）拓展应用。
解决生活问题：1、如果你家的摆钟走快了2分钟，你能想办法让它慢下来吗？（往下调）
2、大家都玩过荡秋千吧，你能想办法这个小朋友荡得快些吗？（把秋千的绳子向上调短一些）
（设计意图：本环节设计是将学生课堂中获得的科学知识与技能转化为学生的实践应用能力，让科学和生活相结合，让学生能够学以致用。）
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