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摆的研究
教学过程：
一、直接出示课题：摆的研究。

1：摆的组成。

（老师出示实物摆，介绍摆的组成）师：同学们，今天老师给你们带来了一个摆，请同学们仔细观察这个摆，摆是由一根细线，一端系着一个重物，另一端固定在某一个点形成的一种装置叫做摆，这根细绳叫摆线，这个重物叫摆锤。

（边讲边操作），在这里有二个词：摆线、摆锤在后面的课堂中我们要用上它，请不要忘记他们的名字啦。

2：讨论并演示摆的制作。

（先让学生讨论制作摆需要的器材）
师：如果老师让你们制作一个摆，你认为需要哪些器材？
生：（线，摆锤）
老师演示制作摆。

（今天我们的摆锤是用一个小桶里面装一个圆柱体的物体构成的。

）
3：介绍摆的玩法
师：老师的摆已经做好了，想知道怎么玩吗？
生：（想）
师：用你的两个手指轻轻地挟住摆锤，使摆线拉直，摆锤运动的平面和量角器所在的平面要保持平行，轻轻地自然松开你的手，不要用力，摆动的幅度不要太大（越小越好，尽量控制在10度范围以内，这样可以忽略摆幅对摆摆动快慢的影响，使实验更加精确和科学。

），还有注意不要让摆锤甩出去砸到人了。

清楚了吗？
生：（清楚了）
（教师演示玩的方法）
师：下面我演示一次摆的玩法，请同学们帮我数一数摆了几次。

老师即兴抓住摆锤，问学生到底怎样才算摆一下？
生：（学生发表意见）
师：评价学生数摆动次数的方法的科学性。

即兴问：可不巧，最后停在一半时怎么算？
生：
师：好，现在想不想动手做一个摆来玩一玩？
生：（想）
师：好，在你们的桌子上有一个信封，信封里有我为同学们准备的摆锤，摆线我已经把它固定在你们实验桌上方形支座的横梁上了，等会儿，同学们只取出信封里的一个摆锤，信封里的其它的东西先暂时不拿出来，用拿出来的摆锤和已固定好的摆线做一个摆，做好以后，请举手示意。

5：学生动手做摆，并测量摆在10秒钟内摆动的次数。

师：做好了吗？
生：（好了）
师：老师统一计时，测一次你们的摆在10秒钟内摆几次。

要求：请每组的操作员正对着摆操作，其他同学监督操作员操作时摆幅不能超过10度，数数时，小声地数，各组操作员准备好，“一、二、开始” “停”
6：按组的次序把你们的数据汇报一下。

生：汇报数据。

（师板书在黑板上）
师：请同学们观察一下我们测量的数据，你们发现了什么？生：
二、猜想与预测
1：提出问题。

师：都是自己做的摆，都是10秒钟，为什么摆动的次数不一样呢？你觉得摆的快慢与什么因素有关？（猜一猜）
2：学生猜测并讨论。

老师板书学生的猜想，并让学生说出猜想的理由。

师：猜想一定正确吗？
生：
师：那应该怎么办？
生：
（让学生明白猜想需要实验来验证。

）
师：由于时间关系我们一起来用实验验证：摆动的快慢是否与摆锤的轻重、摆绳的长短有关？这两个猜想？（如果有学生猜想摆动的快慢与摆动的幅度或摆幅有关，由于时间原因老师可以让学生在课后去研究）（因为这是在这个内容，课程的安排是在前一节课已经解决，摆幅控制在10度的范围以内，摆幅的大小对摆动快慢的影响可以忽略不计。

）
三、制订实验方案。

1：（师生共同完成表格。

）
师：在这个实验中，一个问题和多个变量有关时，可以怎么研究？
生：（可能学生能回答，使用“控制变量的方法”，控制一个量变化，其它量保持不变，做两组对比实验。

可能学生不能回答，这时，老师可以引导，例如：我们要研究摆锤的轻重对摆动快慢的影响，你觉得怎样做比较公平？）
生：
师：看来只有很好的控制相同的因素与不同的因素，才能把实验做得更有说服力。

2：让学生明白反复测量的重要性。

师：为了让这个实验更加的精确，除了控制这些不同的量和相同的量外，你们认为还应该注意什么？
生：（讨论后汇报。

）
例如：两个实验一起做，时间会相同；实验由一人操作，（防止放手时间不同）；多做几次，由于时间的关系选择做3次吧。

（但要保证3次都没有其它的干扰。

）师：做三次实验可能会有三次不同的数据，怎样处理这些数据呢？
生：（用我们数学中学过的知识取平均数来处理）；师：很会思考，刚才大家提了很多可以让我们的实验更加精确，研究更加科学的好建议，但是要学以致用，等会实验中咱们可都要把他们用上去。

（课件出示表格，展示对比实验中的相同条件和不同条件）
四、实验验证，得出结论。

〈一〉验证摆动的快慢与摆锤的轻重是否有关？〈师生配合完成〉
师：由于时间关系，我们先共同来研究摆锤的轻重与摆摆动的快慢是否有关这个猜想？
实验：让一位学生掂一掂两个摆锤的轻重，然后告诉大家，摆锤的轻重是不一样的；并且测量一下摆绳的长短，告诉大家摆绳的长短是相同的；一位学生计时，老师操作，其余学生分组数两个摆摆动的次数。

（做三次）
师：板书测量的数据，并与学生一起计算平均数。

（如果测量出来的数量存在很小的误差时，老师要向学生分析，由于我们测量的次数只有三次，而科学家研究这个问题时，是在真空中做这个实验的，而且要测量很多次，甚至上万次，误差非常小，因此我们可以认为摆摆动的快慢与摆锤的轻重无关。

）
师：通过这个实验，你们发现了什么？
生：（摆摆动的快慢与摆锤的轻重无关）
师：还有一个问题：（摆绳的长短与摆摆动的快慢有关吗？）请同学们分组来研究。

要验证摆绳的长短与摆摆动的快慢有关吗？，我们应该怎样做？不同的条件是什么？相同的条件的是什么？
学生讨论以后，老师再请同学们把信封里的另一个摆锤和记录单取出来，把两个摆组装好，这两个摆锤的重量相同，（因为它们是同材料做成而且体积相同），然后听老师统一来计时测量你们组的两个摆摆动的次数，在实验的过程中每个人要分工合作，具体要求见屏幕上。

）
小组实验，教师先巡视指导摆幅的大小是否符合要求。

师：各组准备好，“一、二、开始” “停”，记录员记录；操作员准备好，“一、二、开始” “停”，记录员再次记录；操作员
准备好，“一、二、开始” “停”，记录员再次记录。

师：下面请各组用你们桌子上的计算器分别算出短摆线的摆摆动的平均数和长摆线的摆摆动的平均数。

生：（合作计算平均数）
师：请同学们汇报实验数据（可以提示学生怎样汇报：我们实验的数据：短摆线的摆摆动的平均数是（）长摆线的摆摆动的平均数是（）。

（实验结果可能会出错，研究同一课题的小组如果发生冲突，让大家找一找出错的原因）
教师问出错的小组，别人讲的是否有道理，有道理自己课后就再做一遍。

汇总得出结论：汇报完数据后，让学生观察发现结果是：摆的快慢与摆线的长短有关。

同一个摆，摆线长，摆动慢；摆线短，摆动快。

与摆锤的轻重无关。

五、知识提升
师：老师这里还有两个摆，同学们看，绳子的长度相同，摆动的快慢会一样吗？
——学生猜测，说说理由。

师：老师操作，一名同学计时，学生分组观察计数。

师生操作，多次实验，板书数据，并计算出平均数。

现象：两次的实验结果不一样，为什么呢？——学生尝试解释。

师：刚才分析得出的结论不完全正确，只说对了一部分。

讲解：真正的摆的长度是从固定点到摆锤重心的距离，这叫做摆长。

（板书）
摆绳长度虽然相同，但摆绳的长度不等于摆长。

所以说，摆的快慢应与摆长有关。

同一个摆，摆长长，摆动速度慢，摆长短，摆动速度快。

（知识的提升）提问：如果我要想让这两个摆摆动速度一样，怎么办？生：将两个摆的重心调至一条线上，也就是将其中的某一个的摆线调长或调短。

师：看来你对我们所学的知识理解了，能学以致用了，很好！
六、拓展与延伸。

1：知识的应用（出示摆钟的图片，这个摆钟就是利用我们今天所学的知识制作而成的。

其实摆不仅仅是可用来计时，它还有着其它的用途。

1851年，法国人傅科制作了一个巨摆.证明了地球在自转。

2：课后请同学们尝试做一个“听话”的摆,你让它一分钟摆几下它就摆几下，做好后交给你们的科学老师，好吗？
七：完成课堂学案上的练习题。

八：实验习惯的培养（下课后完成）。

今天的课就上到这里，请各组的组长帮我把实验用品整理放在实验桌上，好吗？谢谢同学们这节课带给我的快乐。

下课！同学们再见！
〈八〉板书设计
摆的研究
各组自制的摆在10秒钟摆动的次
数一二三四五六七八九十十
一
十
二
十
三
十
四
短摆线的摆摆动
的次数
长摆线的摆摆动
的次数
摆绳的长度≠摆长。

同一个摆，摆摆动的快慢与摆锤的轻重无关，
摆长有关摆长长，摆动慢。

摆长短，摆动快。