小学科学五年级下册《摆的研究》教案

小学科学五年级下册《摆的研究》教学设计

乐平小学王林炳

【教材说明】：

本课是研究摆，学生对摆已经有了初步的了解，首先是日常生活中与摆相关的事物，如秋千、拳击沙袋等，其次，前一课了解的钟摆和自制单摆，学生对摆的运动特点，摆的各部分名称（支架、摆线、摆锤、摆幅）以及操作摆有了初步的了解。

这一课分为三部分，第一部分其实是课的导入。通过两个问题“不同的摆自由摆动的快慢一样吗？”与“摆的快慢与什么有关？”引出问题。几幅卡通画其实是对今天活动的猜测，也是对前一课活动的提示和提升。图中一个小男孩说：好像跟摆绳长有关，男孩提出这个观点，说明他是经过观察的。因为学生制作的摆摆锤的重量是相差不多的，但摆线的长度是有差异的。图中的一位小女孩说：可能与摆锤的重量有关吧。这个观点也反映了大多数学生原有认知的。边上一位男孩说：与摆的幅度也有关系的。也代表了一些学生的想法。但图中另一位男生提出了：根据以前的观测，摆幅大小对摆的速度影响不大，一则，部分的排除了前一位同学的看法，一则表示他把上一节课观察到的现象与这节课联系了起来，是思维发展比较超前学生的代表。在“机械钟摆”中，学生观察了不同摆幅的摆在相同时间内摆动次数是一样的，所以这位学生就提出了“与摆幅没有多大关系”的观点。也有一位同学提出：我们还是做实验观察一下吧，提示所有的争论最终都要靠实验来验证。

第二部分是用摆做实验，第一个问题是“摆锤的重量是否影响摆的次数”，要让学生知道在这里哪个是变量（也就是需要研究的问题），哪些是不变量，对无关因素我们要进行控制，从而保证所要研究问题结果的精确性。在这里要控制的主要因素是摆绳和摆幅，这里我也让学生明白，控制不变量，是在我们实验的环境下力所能及的尽可能的控制不变量，还有如摆动的方向，摆锤的大小（介绍摆锤的选择），每一次人不要凑得太近，最好同一个人控制摆锤的摆动等。第二个问题是“摆绳的长度是否影响摆的次数”。因为有前一个实验作基础，所以这个实验的设计相对较简单。但这个实验有两次学生自己操作改变摆线长短，这样，对学生操作的要求有所提高。

学生在做完以上两个实验后，进行的是对这两个实验的讨论和分析，用了三个递进的问题“摆的快慢与绳长有关吗？与摆的重量有关吗？什么样的摆摆动得快，什么样的摆摆动得慢，我们是怎么知道的？”这三个问题其实学生通过实验是不难得出结论的，关键是对学生所获得的数据进行有理有据的分析，在分析的基础上学生再去思考，就不难得出结论了（摆的摆动快慢与摆锤轻重无关，与摆绳长短有关，同一个摆中，摆绳越长摆动越慢，摆绳越短摆动越快）。

第三部分教材是，讨论两个摆的摆动快慢情况，它们的摆绳长短一样，但摆锤的长短不同。通过实验观察，再次激发学生的内心矛盾（摆绳长一样，为什么摆动速度还会不一样呢？），要让学生明白，影响摆摆动快慢的真正因素是摆的摆长，而不完全是摆绳，摆绳只是摆长的一部分，真正的摆长是支架到摆锤重心的距离。同时这一块教材，也是为下一课《做一个钟摆》作准备的。

【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：

推测摆的摆动快慢与什么有关。

进行改变摆的摆锤、摆的摆长对摆的次数是否产生影响的实验研究。

对实验的结果进行分析，并且根据进行预测。

情感、态度、价值观：

初步意识到精确测量结果的等到是需要反复测量的。

认识到在实践中细心观察发现新的问题是很重要的。

对新问题有继续研究的欲望。

【教学重点】

进行改变摆的摆锤重量、摆的摆绳长度对单位时间内摆的次数是否产生影响的实验研究。

【教学难点】

进行改变摆的摆锤重量、摆的摆绳长度对单位时间内摆的次数是否产生影响的实验研究。

【教学准备】

为学生准备的材料：每小组一个计时器、一个单摆装置（铁架台、带挂钩棉线）、重量相同螺帽三个、研究摆锤重量和研究摆绳长短的记录表各一份。

教师准备的材料：演示一套（两个摆，摆绳长度一样，摆锤长度不一样）、不同的单摆两个（一个摆绳长,摆锤重,另一个摆绳短,摆锤轻）、课件。

【教学过程】

一、引入（创造情景，导入新课。）

1、（师出示单摆）上节课我们已经认识了“摆”，谁来说说摆的各部分名称？怎样算摆动一次？我们上节课通过实验知道了摆有一个很重要的特性，谁来帮大家回忆一下？你能具体解释一下吗？（摆的等时性）

2、再出示一个不同的摆,一个摆绳长,摆锤重,另一个摆绳短,摆锤轻。同时摆动它们，观察两个摆摆动的快慢。

3、虽然我们已经知道同一个单摆具有等时性，为什么两个不同的摆，它们的快慢一样呢？今天我们将学习《摆的研究》，来研究不同的摆为什么它们的快慢不同？（板书课题）

二、用摆做实验

1、推测：摆的快慢你觉得与什么因素有关系呢？

师根据学生回答分别板书：摆锤的重量、摆绳的长度等。如出现摆的幅度这个因素，可引导学生回忆上节课的实验。）

师：这些只是我们现在的猜测，还得找证据证明。

2、下面我们就从摆绳长度、摆锤重量两个方面，分别对摆的快慢进行研究。（板书：摆的快慢摆锤的重量摆绳的长度）

（一）改变摆锤重量的实验

1、改变摆锤重量的实验讨论：

（1）为了证明摆锤的轻重与摆的快慢到底有没有关系，这个实验可以怎样来操

作？

（2）学生回答后继续追问：①改变的是什么条件？哪些条件需要尽量保持不变？

②是不是做一次就可以了呢？（可以根据记录表来回答）

2、出示记录表。师述：老师给大家准备了三颗螺帽，我们就以15秒为时间界限，分别测三次，看看最后能发现什么？在开始之前，我们先来看一下温馨提示。（投影出示）准备好了吗？静悄悄的开始，比比哪组效率高！

3、学生实验、填写记录。（师巡视指导，作好记录）

4、数据反馈、汇报小结。（展示每个小组数据，谈谈我们的发现：摆的快慢与摆

锤的重量无关。）

5、看看自己小组的数据，支持这一结果的小组举手！如不支持，拿出来分析。

现在我们可以确定的说：摆的快慢与摆锤重量有关吗？（板书：无关）

（二）改变摆绳长度的实验

1 、改变摆绳长度的实验讨论：

（1）为了证明摆绳长度与摆的快慢到底有没有关系，这个实验又可以怎样来操作？

（2）学生回答后继续追问：①改变的是什么条件？哪些条件需要尽量保持不变？

②是不是做一次就可以了呢？（可以根据记录表来回答）

2、师述：大家看记录表，老师已经给大家的摆绳在10cm、20cm、30cm处做好了记号。我们还是以15秒为时间界限，分别测三次，看看最后能发现什么？在开始之前，我们再来看一下温馨提示。（投影出示）

3、学生实验、填写记录。（师巡视指导）

4、数据反馈、汇报小结。（展示每个小组数据，谈谈我们的发现：摆的快慢与摆绳长度有关，同一个摆，摆绳越长摆动越慢，摆绳越短摆动越快。）

5、看看自己小组的数据，支持这一结果的小组举手！如不支持，拿出来分析。

现在我们可以确定的说：摆的快慢与摆绳长度有关，同一个摆，摆绳越长摆动越慢，摆绳越短摆动越快。（板书：有关长慢短快）

三、摆的快慢与什么有关

1、师：通过刚才的两个实验，你能回答下面的问题了吗？

摆的快慢与摆绳的长度有关吗？与摆锤的重量有关吗？

2、阅读课本P61下面的插图和文字。你觉得它们摆的快慢会怎样？

3、师出示如图的两个摆，摆绳长度一样，摆锤长度不一样，演示实验。（分别记

30秒两次。）

4、讨论：你又有什么新的发现了吗？又产生了什么新的问题？

5、师可根据学生时实际情况进行引导：虽然这两个单摆的摆绳一样长，但是他们的摆长却是不一样的。其实，摆的长度并不等同于摆绳的长度，真正的摆长是指支架到摆锤重心的距离。（课件出示P61图片，红色线条指出两条摆长。）（板书：摆长≠摆绳长

6、小结：摆的快慢与摆长有关，摆长越长，摆的摆动越慢，摆长越短，摆的摆动越快。关于摆长的研究，我们下一节课将进一步探究，大家有兴趣吗？

【板书设计】摆的研究

摆锤重量——无关摆绳越长，摆速越慢

摆的快慢

摆绳长度——有关

摆绳越短，摆速越快