【教材分析】
本课《证明地球在自转》是教科版小学科学五年级下册《地球的运动》单元第三课的教学内容,先让学生经历观察“摆的特点”研究、理解“傅科摆”原理,搜集和分析更多地球自转的证据,最后对昼夜交替现象进行解释这一系列科学研究过程。傅科摆摆动以后,除受重力外,很少受到其他力的作用,由于惯性,摆摆动方向是不变的。当观察者推动静止的摆锤沿子午线作南北方向的摆动,经过一段时间以后,就会看到摆动方向与子午线方向发生了偏转,从而证明地球在自转。
教材的设计是让学生通过动手实验观察后得出“摆具有保持摆动方向不变”的特点,从而理解“傅科摆”能够证明地球在自转。
本课属于“地球与宇宙”领域内容,内容抽象,难度深奥,对学生难度很大。为了发展学生对地球和宇宙现象的好奇心和求知欲,提高学生运用科学知识和技能认识周围世界的能力,促进他们科学思维和方法的提高,我对教材内容进行了适当的调整,安排了“介绍傅科的故事”、“摆的特点研究”、“理解傅科摆的原理”、“课外延伸,收集相关资料”等四个主要活动内容。
学情分析】小学科学课程要从学生的认知特点和生活经验出发,让他们在熟悉的生活情景中感受科学的重要性,了解科学与日常生活的密切关系,逐步学会分析和解决与科学有关的一些简单的实际问题。
五年级的学生,通过电视、书籍和网络等途径,大多数都已经知道地球在自转并且围绕太阳公转这一科学现象。但如果让学生说一说地球自转或公转的证据,那就太少了。因此,本节课我将利用学生这些认知基础组织教学,从而激发学生对自转现象的**兴趣,让他们在**活动过程中不断产生问题——解决问题——又产生新问题。
教学目标】1.科学概念。
(1)摆具有保持摆动方向不变的特点。
(2)“傅科摆”摆动后,地面的刻度盘会与摆的摆动方向发生偏移,这可以证明地球在自转。
2.过程与方法。
(1)通过摆的实验**,了解摆摆动方向保持不变的特点,并借此理解“傅科摆”的原理。
(2)通过实验、****之后的研讨活动,知道刻度盘与摆的摆动方向发生偏移,这个变化就是直接证明地球在自转的证据。
3.情感态度价值观。
(1)认识到地球自转是可以用实验证明的。
(2)意识到材料的改进,是可以改变实验的误差。
(3)意识到生活中的一些简单的现象,也是地球在自转的证据。
教学重难点】
重点:理解摆摆动的方向具有保持不变的特点。
难点:通过傅科摆中的刻度盘会与摆摆动的方向发生“偏移”这种现象,理解这种现象是地球在自转引起的。
教学准备】学生:傅科摆模拟装置(一组一个)、记录单(小组一张)、家庭实验**单(每人一张)、
教师:学生材料一份、课件、带地球仪的傅科摆等。
【教学过程设计】
一、以“猜猜他是谁”的游戏导入。
师:同学们,在科学上,有许多科学家做出了许多贡献。下面老师介绍他的事例,你来猜猜他是谁。
出示**及文字资料:傅科(1819—1868) 法国物理学家。
师:傅科在2024年做的这个实验做的非常成功,傅科摆就是以他的名字命名的。一直到今天各国的天文馆里也放着相类似的装置,吸引着成千上万的人驻足**(出示**)。
这个实验到底是怎么做的,在研究什么呢?今天这节课我们也做一做这个实验,看看我们有什么发现。
二、实验**摆摆动方向不变的特点
1.认识装置。
师:这是老师根据这个实验做的模拟装置。(出示模拟装置及**。)上面这部分是摆的构造,这是摆绳,这是摆锤,下面是一个可旋转的圆盘,以及刻度盘。
2.观察圆盘没有转动时。
师:现在不转动这个圆盘,我将摆锤拉到铁杆处,轻轻放手,不要给摆外力,让摆按这个箭头方向左右来回开始摆动。摆摆动一会儿后,摆动的方向和开始的左右摆动是否一致?
学生操作。请学生回答。
师:在圆盘没有转动的情况下,摆摆动的方向保持不变。
3.**圆盘转动后摆摆动方向的特点。
师:同学们,如果这个圆盘发生了转动,请你猜猜看,摆后来摆动的方向与原来摆动的方向还会一样吗?
生猜测,说理由。
ppt出示记录单和操作方法。
教师补充:速度一定要均匀,缓慢,在转动的过程中尽量不要停顿。
4.学生实验。
5.汇报。师:其他组的实验结果和他们的一样吗?不一样的来汇报。
师:我们模拟装置还不够精确会带来一些误差。其实傅科在做这个实验的时候,刚开始也像我们一样用这样简单的装置去做,也出现了这些问题,之后他不断地改进,最终他用摆长67米,大概20几层楼那么高,重27千克,大概一个小孩的体重,这样的摆摆动起来具有保持方向不变的特点。
出示ppt:摆具有保持方向不变的特性。
6.总结。师:刚才圆盘没有转动时,摆摆动的方向和原来一致,圆盘在旋转时,摆摆动的方向保持不变。
教师板书:摆摆动方向不变。
三、想象、提升,联系实验思考地球运动的特点
1.****,发现问题。
出示**。师:你观察到什么?
师:可是,我们不是已经知道摆摆动时方向保持不变的特点吗?怎么会发生转动呢?
师:这个实验中,有可能发生转动的物体有什么?
2.演示实验,引导发现。
师:我们看起来觉得摆转动了,其实摆的方向保持不变,而是刻度盘与摆摆动的方向发生了“偏移” 。
板书:刻度盘与摆摆动的方向发生“偏移”
3.想象、提升,思考原因。
师:在北京天文馆看傅科摆的摆动,刻度盘与摆摆动的方向偏移一周大概要37个小时。傅科当时做实验时也是好久才看到地上的刻度盘慢慢地与摆摆动的方向发生偏移。
他想:这是什么引起的呢?
生:地球在转动。
师(追问):你是怎么想的?
4.出示模型,全课总结。
师(出示带地球仪的傅科摆,在实物投影仪上演示):看,摆摆动的方向保持不变,可是刻度盘却与摆动的方向慢慢地发生偏移。这种偏移正是地球在自转引起的。
师:这就是2024年,傅科通过傅科摆的实验证明地球在自转的有力证据。
板书,完成课题:证明地球在自转。
(四)家庭实验
1.师:证明地球在自转的实验有很多,我们一起回家做一做这样的小实验。
师介绍家庭实验**单一。
2.学生**牙签在一段时间后会发生变化。
师:说说你的想法。
3.师:我们的**是否合理,答案由同学们课后自己去揭晓。预祝同学们都成为小小傅科。
4.师:布置家庭实验**单二:阅读资料库92页。
设计特色简述】
本节课有以下几个特色:
1.精炼材料结构,提高**效率。
最初我们的设计是由以跳棋盘为底座,以小圆球为摆球,以塑料铁架台的杆作为支架。后来,我们精简材料,设计有结构的材料。将跳棋盘改成了能自由平稳转动的圆盘,塑料铁架台改成了去了三只脚的三角支架安放在圆盘中心,关于摆球更是经历了由小圆球——重心锤——小圆球的变迁,最后更是创造性的在圆盘上加入的刻度纸的设计和坐标箭头的设置。
不但如此我们还对教具也进行了一个小设计,为了兼顾到各类学生的思维水平,在傅科摆上加入了地球仪的设计,帮助部分学生进行思维的跃迁。终极版的实验材料既揭示了摆具有保持摆动方向不变的特点,体现活动的科学性,又引导了学生自主探索傅科摆的运作原理。
改进实验材料后,当学生将圆盘转动起来时,圆盘的转动相对比较平稳,不会对摆的摆动产生影响,因此较好地提高实验效果,减少实验误差。
2.经历实验**过程,激活学生思维。
傅科摆的验证性实验只是一次模拟和重复傅科的实验,只不过是验证、巩固和加深对傅科摆原理的认识。学生在学习科学的科学方法和科学态度方面却不能够得到锻炼,也不利于培养学生主动探索科学规律的能力。我们放手让验证傅科摆上升为**傅科摆,增加实验的**性。
学生在摆的实验中得出结论:摆具有保持摆动方向不变的特点。但是****后,发现天文馆内傅科摆地面刻度盘与摆摆动的方向的偏移,这样的矛盾与冲突再一次在学生掀起了一场思维的风暴。
最后在研讨过程中,让学生理解傅科摆地面刻度盘与摆摆动的方向的偏移正是在证明地球在自转。
3. 分步**,降低实验难度。
在学习本课之前,学生虽然学过摆,但是傅科摆的实验操作难度非常大,因此,我将实验分解为三步,降低实验的难度。
第一步,介绍模拟实验装置,让学生了解摆的构造及其名称。
第二步,让学生自主**圆盘没有转动的情况下,摆的摆动方向的特点。在**之前,我先示范起摆的方法,让学生学会规范地操作,铺垫操作方法,减少对摆的陌生度,并为后面的实验做好铺垫。
第三步,让学生**圆盘转动的情况下,摆的摆动方向的特点,从而得出摆的摆动方向具有保持不变这一科学概念。在这个活动中,我通过介绍实验操作方法和实验记录单的填写的指导,让学生对这个**实验非常清晰。
板书设计证明地球在自转。
学生记录单设计】
教科版小学科学五年级下册
昼夜交替现象 一 教材分析。本课是在学生已有了一定的生活经验和知识经验的基础上,并对太阳,地球有了初步认识,让学生了解地球自转及昼夜交替的成因。学生对昼夜交替已有丰富的感性认识,有强烈的好奇心和 欲望,但要他们解释 为什么 就感到很困难了。教材主要从四个方面介绍 1 比较思考 昼夜是怎样形成的?2提...
教科版小学科学五年级下册科学概念
小学科学五年级下册科学概念。第一单元运动和力。我们的小车 重力是作用在物体上的向下的拉力或压力 足够的拉力能够使静止的物体运动起来,给小车装上动力 物体被拉长 压缩 弯曲时能产生弹力。橡筋的弹力能够带动小车运动。橡筋产生的弹力越大,带动小车运动的速度也越快。给小车安个螺旋桨 旋转的螺旋桨会对空气产生...
教科版小学科学五年级下册复习浓缩版
4 热由热的一端向冷的一端传递或由热的物体向冷的物体传递。金属的传热能力强于非金属。铜铝钢传热性能比较 铜 铝 钢。像铝 铁 不锈钢等金属材料,有良好的导热性能,被称为热的良导体。导热性能好的物体,吸热快,散热也快。5 设计一个保温杯 1 用热的不良导体做盖子,如塑料。2 用热的不良导体做杯身,如双...