2020教科版小学五年级科学上册第三单元计量时间3.4《机械摆钟》教案教学设计

2017教科版新教材

小学五年级科学上册第三单元《计量时间》

3.4《机械摆钟》教案教学设计

教学目标：

科学概念目标：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。

科学探究目标：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。

科学态度目标：准确地测量单摆的摆动次数，理解重复实验的意义；发展研究计时工具的兴趣。

科学、技术、社会与环境目标：理解社会的需求是科学技术发展的动力。

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：

通过观测理解单摆的等时性。

课前准备：

PPT课件、摆钟、秒表、铁架台、棉线、金属块（钩码）等。

课时安排：

1课时

教学过程：

一、复习导入

通过前面3节课的学习，我们认识了古代常用的计时工具，有日晷、水钟等，并且自己动手制作了自己的水钟。

从古代到现代，经历了那么多年的发展，人们也一直在研究探索比较精确的计时方法，最后终于制作出了更精确的计时器——机械摆钟。（出示课件——摆钟图片）

二、观察钟摆

观察摆钟并思考问题

提出疑问：

1.摆钟是怎样来计量时间的？

2.摆钟每分钟摆动的次数相同吗？

3.摆钟计时为什么可以这么精确？

下面我们做一个单摆实验一起来探究一下这些问题

三、分组测量单摆实验

分小组进行单摆实验，并记录实验数据。

实验准备：秒表、单摆实验装置、记录单

实验过程：取摆长约为10cm的单摆，用米尺测量摆线长，用秒表测量单摆连续摆动20次的时间，测3次。

实验现象：每个小组的单摆摆动20次用时基本相同。

实验推理：单摆具有等时性。

实验结论：利用单摆的等时性可以用来制作时钟计时。

四、观看视频《伽利略》

通过视频《伽利略》我们发现：刚才的实验我们秉着探索科学的精神，总结出了和伽利略一样的发现。不知道大家有没有发现一个问题，我们和伽利略一样，明明一次都可以做好的实验，我们却做了好几次，这是为什么呢？

引入概念：重复实验的意义

1.验证之前实验是否有误。

2.减少误差。

3.确定实验数据。

五、钟表的发明

伽利略是第一个发现单摆具有等时性特点的科学家，他提出了用摆来计时，但是因为种种原因，伽利略并没有完成钟表的制作，后来，荷兰的科学家“惠更斯”制作出了机械摆钟。

（视频播放《机械钟摆》）

钟摆的特点是一分钟正好摆动60次，可以直接用数数来计时，不用再进行换算，惠更斯经过不懈的改进改装，终于制作出了机械摆钟。

六、总结提升

古代科学家在反复的实验中创造了好多奇迹。比如测量时间的仪器从日晷发展到现在的电子产品都离不开古人的智慧，时代在进步，科学在发展，相信在不久的将来还会有更先进的科学技术来计量时间，说不定就是我们在座的同学发明的。

这节课其实我们还有一个问题值得大家去继续探究的，为什么不同的单摆在相同的时间内摆动的次数是不同的。到底是什么因素影响摆的快慢呢？下节课我们一起来探究更多关于摆的秘密。