(教科版)五年级科学下册教案。
第三单元时间5.机械摆钟。
一、教材简析:
教科书内容共两页,分两部分。第一部分:观察摆钟。
摆钟为什么会比其他的计时工具都精确呢?这对学生来说是一个比较具有吸引力的问题。带着这样的疑惑去观察摆钟的构造,教科书就是这样开始这节课的教学的。
建立在这个基础上,教科书提出“用秒表测一测,摆钟中的摆每分钟摆动几次?”对摆进行测量以后,有可能全班会得出一致的结论,也有可能结论不一致。这时插图中的一个男孩提出:
再测一次,这是教科书所期望的。教师要抓住时机,引导学生思考重复测量的重要意义。经过重复测量,学生会发现各种摆钟的摆每分钟都是摆动60次。
无论摆幅大(不能大于90度)一些还是摆幅小一些,摆来回摆动一次所用的时间总是相等的,这就是摆的等时性。第二部分:观察我们的摆。
是不是所有的摆每分钟摆动的次数都一样呢?学生的**欲望开始被激发。教科书指导学生利用一条细绳和一个小重物,制作一个简单的摆。
接下来,学生要用测量钟摆的方法,连续测量自己制作的摆10秒钟内摆动的次数。多次测量后,学生们会发现两个现象:同一个摆,在每个10秒钟内,摆动的次数是一样的;不同的摆在10秒钟内摆动的次数可能并不相同。
这就向学生们提出了问题。摆的幅度越来越小了,但是摆动次数还是一样,这是为什么呢?教科书插图中一个小组的学生在对话,一位学生提出要再测量一次,这是再一次提醒学生就这个现象进行重复实验。
二、教学背景:
随着社会的发展,人类对时间精确度的要求也提高了。学生**过的日暑、水钟、沙漏等一些简易的计时工具,已不适应社会发展的需要。摆钟的发明大大地提高了时钟的精确度。
在本课的学习中,学生将观察摆钟的摆,发现摆钟的摆每分钟摆动的次数是相同的。本节课所研究的摆是“单摆”。所谓单摆是指在细线的下面拴一个小球重物,且细线的质量与小球相比可以忽略,球的直径与线长相比也可以忽略的摆。
单摆的摆动具有等时性,即在摆长一定、摆角较小的情况下,摆来回摆动一次所需要的时间总是一样的。对摆的等时性。
的研究学生会非常感兴趣,在本课的学习与研究中,教师要着重解决学生操作方面的一些问题,让学生的测量尽量地精确一些。这将有利于他们更加深人地开展研究。
三、教学设计:
一)科学概念:
1.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。科学词汇:摆钟钟摆单摆等时性(二)过程与方法:
教学目标。1.重复观察和测量摆钟每分钟的摆动次数。2.动手制作一个单摆。
3.观察和测量在相同时间内摆摆动的次数。科学方法:
观察测量、分析推理(三)情感,态度,价值观:1.理解重复实验的意义。
2.发展对计时工具研究的兴趣。核心价值观:
单摆等时性的认识。
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。重难难点:1.相同时间间隔内摆摆动次数实验方法的正确理解和操作。点。
教具。学具。
说明与提醒。
2.通过观测理解摆的等时性。
教学课件,数据汇每个小组秒表手表(秒表)、铁准备总表一张。
架台、棉线、镙帽、记录单各一份。
教学流程。复习引入→观测钟摆→制作、观测单摆→认识摆的等时性→发现新的问题活动过程基础设计。
个性设计。一、引入:
1.师:同学们,现在几点了?你是怎么知道的?(看钟表)
那在没有钟表的时代,人们是如何计时的呢?(如:一柱香、一个沙漏太阳钟、水钟等)
2.师:的确,像日晷、沙漏以及蜡烛钟、水钟等一些简易的时钟,已经可以知道大概的时间,但是聪明的古人并没有停止过思考,总希望有更加精确的时钟出现。
机械摆钟的发明大大地提高了时钟的精确度。(出示**)
3.今天这节课我们就来探索机械摆钟的特点。(板书课题)二、观察钟摆:
1.设疑:摆钟计时为什么可以这么精确呢?我们一起来看看它的构造吧。(出示机械摆钟**,介绍摆)
师介绍:摆钟上面是钟面,下面是一个钟摆。摆的下端是圆圆的,我们称它为“摆锤”,上面细的部分成为“摆绳”。请你仔细观察钟摆,有什么发现?(摆一直不停地在运动)
2.观察并思考:摆钟是怎样来计算时间的?(学生猜测:摆1次大概1秒钟吧。钟摆就是摆钟的秒针吧?……
师:也就是说摆钟的摆一分钟可能会摆动60次,是吗?好,我们用秒表来测一测。那么怎样算是摆动一次?怎么样不容易数乱,你有什么好方法?(用手指跟着摆运动)
3.集体测量:摆钟的摆一分钟摆动几次?(测量后反馈,师记录数据)
4.设疑:摆钟的摆每分钟摆动的次数相同吗?我们再来测一次。(集体测量第二次后反馈,师记录数据)
5.提问:你发现了什么?
还需要测第三次或更多次吗?为什么?(科学家往往通过重复实验让自己的发现更有说服力,我们也再来测一次。
)集体测量第三次后反馈,师记录数据。6.小结:
看来,摆钟的摆每分钟摆动的次数是相同的,说明摆来回摆动一次所用的时间总是相等的。现在你知道为什么摆钟不。
用秒针了吧?(钟摆用摆来计时,所以钟摆也叫秒摆。)三、观察我们的摆:
1.师:我们也来做个摆,出示材料。
1)师示范做摆。我们用一条细绳来做摆绳,用一个铁镙帽(或其他小重物)做摆锤,把摆绳的一端系住铁镙帽,另一端把它固定在铁架台上,这样一个单摆就做好了。(板书:
单摆)(2)它每分钟摆动的次数是不是也是一样的呢?(3)学生**后,师带领学生集体测量三次。
师示范,教给学生起摆的正确方法,提出实验的注意事项。课件出示:
摆绳自然拉直,角度不能太小,也不能太大(别超过90度)。②准备好听到口令后轻轻放开,使摆自由摆动起来。③如果摆捶碰到了铁架台或其它东西后,实验要重新做。(指生上台演示)
4)设疑:是不是所有的单摆每分钟摆动的次数都是一样的呢?
2.怎样做实验?师生交流实验方案。课件出示:
我们的摆摆动次数的观察记录第小组组长:实验员:记录员:计时员:每分钟摆动次数的观察记录。
我们的猜想:我们的摆每分钟摆动的次数(相同或不同)。次数。
第一次。第二次。
第三次。1)怎样分工比较好?小组讨论实验分工,分发实验记录单,填写小组实验分工和实验猜想。(2)实验时应该注意些什么?
3.小组领取实验器材,做一个单摆。并测量三次,完成记录表。
4.反馈交流:通过观测,你发现了什么?(不同的摆每分钟摆动的次数是不同的,同一个摆每分钟摆动的次数是相同的。)5.再观察我们的摆,现在你又有什么发现?
生:摆的速度变慢了。摆的幅度变小了。摆的角度变化了……)1)提出问题:在摆的过程中,速度是不是发生了变化呢?你有什么好办法证明自己的想法?
2)小组讨论实验方案,交流归纳实验方法:在摆自由地摆动中,测量相同时间间隔内的摆动次数,看看有没有发生变化。(3)时间间隔多少为宜?
(不可过长或过短)我们就看看每隔10秒钟摆的摆动次数会不会发生变化,好吗?
6.这次实验又该怎么做?指名几生上来做演示实验,课件提示:
实验员喊开始的同时起摆,让摆自由摆动,计时员听到开始后马上用秒表计时,每隔10秒时间喊一次“到”,数数的同学马上将数据报给记录的同学,再从1开始数。这个实验的时间很难把握,你们一定得集中注意力紧密配合才行。
7.师:你觉得你们小组的摆每隔10秒钟摆动的次数会发生变化吗?学生**。
同学们猜得对不对,我们还是用实验来检测吧?学生小组实验,完成记录,教师巡回指导。每隔10秒摆动次数的观察记录。
我们的猜想:同一个摆在自由摆动过程中,相同的时间内摆动的次数(会变或不变)。
摆动次数我们的发现。
次数(会变或不变。)
请完成实验的小组将实验器材放回原处。8.汇报交流。
1)生汇报师记录,投影展示各个小组实验结果。
0~10秒。
10~20秒。
20~30秒。
30~40秒。
同一个摆在自由摆动过程中,相同的时间内摆动的。
第1小组第2小组第3小组第4小组……
0~10秒。
10~20秒。
20~30秒。
30~40秒。
2)交流我们的发现,师小结:同一个摆在连续摆动过程中,相同时间内摆动的次数是相同的。科学上把单摆的这种特性称为单摆的等时性。(板书:等时性)
3)师:伽利略是第一个发现单摆具有等时性特点的科学家。人们根据单摆具有等时性的特点,于是就制成了摆钟,这样使时间的计量误差更小了。
比起太阳钟、水钟等计时工具,摆钟的计时就更加精确了。课外同学们可阅读书上第68-69页《教堂里的“摆”》作进一步了解。四、拓展思考。
1.师:虽然每个小组的单摆都具有等时性,但不同的单摆,摆动的速度是否一样呢?
看看各小组的实验数据,你又发现了什么问题?(不同的摆在10秒钟内摆动的次数是不同的。)2.
拓展:不同的摆,在相同的时间内摆动的次数有多少,摆动的速度有快慢,这又是怎么回事呢?这个秘密我们下节课重点去研究。
板书机械摆钟设计。
单摆:等时性。
课外阅读书上第68-69页《教堂里的“摆”》的资料。活动生成预见。
学生起摆的正确方法。
1.如果学生起摆的方法不是很正确,摆锤在摆动过程中会逐渐改变摆动的方向而撞击在铁架台上,使实验不能进行下去,因此教师一定要在实验前教给。
2.“用秒表测量单摆的摆相同时间间隔内的摆动次数”这个实验看起来简单,但实际操作起来可不那么容易。学生往往不理解实验的操作方法,按惯性思维照着前一个实验的方法在测量。
教师可以在学生了解实验方法后抽一个小组上台演示实验,使学生清楚正确的实验操作方法。
课堂1.学生能否正确测量摆钟每分钟摆动的次数。评估2.学生能否正确测量单摆在相同时间内摆动的次数。
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