《摆的秘密》教学设计_摆的秘密教案

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《摆的秘密》教学设计

【课程标准】

1、认识摆，知道影响摆摆动快慢的因素。

2、学习用控制变量的方法探究影响摆摆动快慢因素的实验。

3、愿意用学过的摆的知识解释生活中的一些现象。【教学目标】

1、能应用已有的知识和经验对所观察的现象作假设性解释；能做控制变量的简单探究性实验，设计简单表格记录实验数据；能反思自己的探究过程，将探究结果与假设相比较；能对研究过程和结果进行评议，并与他人交换意见。

2、想知道，爱提问，喜欢大胆想象；在活动中愿意合作与交流。

3、知道影响摆摆动快慢的因素。【教学准备】 1.分组实验材料：

铁架台、秒表、、钩码、细线、锁、磁铁 【教学过程】

一、情境导入：

师谈话：春天来了，天气变暖，许多小朋友来到草地上玩耍，你看，远处的两个小朋友在做什么活动？（课件：出示一幅小朋友荡秋千的情境图）

生答：荡秋千

师：老师拉近一点，认真观察一下，秋千在做怎样的运动？ 你能用手做出动作表示出来吗？ 生：摆动（用手势表示）师：（手演示）对，就这样，想秋千这样摆来摆的运动，我们叫它摆动还，你还见过哪些物体摆动呢？

生：答

师：看来同学们都说生活上的有心人，摆动是我们生活中常见的一种运动（出示课件）

像吊床、钟摆这些物体，秋千运动是一样的都在摆动，这时秋千、钟摆看作一个“摆”（板书摆）

师：其实，很早以前，一位伟大的科学家就注意摆的现象，还发现了“摆”的秘密（出示课件）

生：读

师：伽利略到底发现了什么秘密呢？这节课我们来一起探究摆的秘密（板书：摆的秘密）（上课）

二、认识摆，制作摆

师：要想探究摆的秘密，首先认识摆，了解摆的结构。（直接拿出摆），老师手中就是一个简易的摆，仔细观察一下，摆有几部分构成？

生：答（线、钩码）教师明确摆线，摆锤 师：哪位同学完整说一下摆的结构 生：答师板书

师：你们不了解摆的结构，想不想做一个摆

拿出老师准备的相关材料，制作一个摆吧！看一看哪一个组做的又快又精致，小组合作来完成我们的制作吧！（哪一个小组用坐姿来告诉老师）

生：展示摆

师：你能让你制作的摆动起来吗？ 生：摆动摆

（师纠正或明确演示：拿起摆锤，摆线要直，摆幅不要太大，不要超过水平线；听到开始实验时，将手自然松开，不要用力推。）

你们的摆已经动起来了，思考一下：怎样数一数摆摆动的次数？（学生答 教师课件明确）

三、猜想

师：想不想知道你们组制作的摆10S内摆动的次数（老师计时，小组内合作）各组汇报，教师板书

师：观察这组数据你有什么发现 学生答：（数据不同或摆动的次数不同）

师引导：也就说是相同时间内，每一个小组的制作摆，摆动的快慢不同

你们想知道为什么不同吗？你们大胆猜一猜，摆摆动的快慢可能与什么有关。

生回答：师板书：摆线的长短 摆锤的重量

师：同学们，你们真善于观察，很快就找出有了这些可能与摆摆动的快慢有关的因素。但仅仅有猜想是不够的，科学上要用实验来验证。那么，大家先来讨论一下如何验证摆摆动的快慢可能与摆线的长短有关，如何来制定实验方案。（小组讨论、教师指导）

小组讨论完毕，小组汇报，教师引导，直至形成完成的实验方案。

师： 我们再来讨论一下如何验证摆摆动的快慢可能与摆锤的重量有关，如何来制定实验方案。（小组讨论、教师指导）

小组讨论完毕，小组汇报，教师引导，直至形成完成的实验方案。

四、实验及发现

1、教师课件出示：温馨提示。

师：为了节省时间，老师给一下工：

1、2组研究摆线的长短与摆摆动的快慢的关系，3、4组研究摆锤的重量与摆摆动的快慢的关系（教师分工分组，）

2、学生领取实验器材及实验记录单。

3、学生实验，教师相机指导。

师：实验结束，组长收拾整理器材。各小组将实验情况及我的发现进行汇报，各小组分别汇报。

教师板书：摆线的长短与摆摆动的快慢有关。

摆线越长，摆动越慢;摆线越短，摆动越快。

摆锤的重量与摆摆动的快慢无关。

4、师生共同实验，验证摆幅大小与摆摆动的快慢的关系

师：在刚才的实验过程中，我发现有同学一直在提醒同组的同学，让摆开始摆动时，将摆线和摆锤放在相同的位置，也就是让摆摆动的幅度相同，以免力量的大小影响摆摆动的快慢，那么摆摆动的幅度究竟影响还是没影响摆摆动的快慢呢？我们来用一个简单的实验来验证一下。在实验之前，我们先来明确一个定义：摆摆动的幅度我们叫它摆幅。（出示课件，明确摆幅的定义）看一看摆幅的大小与 与摆摆动的快慢是否有关。

师：老师来操作，一个同学上来计时，其他同学来数一数同一个摆10S内在不同摆幅下摆动的次数。（师生共同完成实验）生汇报

师：你发现了什么？

生答：摆幅大小与摆摆动的快慢无关。（师板书：摆幅大小与摆摆动的快慢无关）

五、小练习

师：通关学习，同学们了解了一些摆的秘密，老师想考考你？（课件）生答。

六、小结与收获

七、课外拓展

你们能不能根据所学的知识，制作一个每分钟摆动60次的摆吗?

秋千是怎样运动的?（让学生明白荡秋千就是一种摆的现象。）谁能说一下生活中还有哪些象秋千运动一样的现象？

2、（出示课件：海盗船、吊坠、耳坠、钟摆）象海盗船、吊坠、5 耳坠、钟摆这些物体，他们运动时的状态和秋千的运动是一样的（课件：秋千）我们把他叫做摆动，这时秋千就可以看做是一个“摆”（板书：摆），伟大科学家伽利略也观察过吊灯的摆动，从中还发现了“摆”的秘密。这节课我们也一起来探究“摆的秘密”。（板书课题）

二、认识摆的结构：

1、制作摆。课前老师已经布置同学们带实验材料，你能利用手中的材料做一个简单的摆吗？（学生制作，并让摆摆动起来）

2、认识摆。

下面请同学们观察一下，你手中的摆是几部分组成？（两部分）那你能给他们起个名字吗（结合实物介绍：摆锤和摆线）

3、数摆的次数

怎样让摆摆动起来呢？同学们请看，把摆固定在铁架台上，拿起摆锤，高度不要超过固定点。拉直摆线，自然松手，摆就摆动起来了。像这样摆锤摆出去再摆回来，叫摆动一次。同学们来数数它摆动了几次？（帮助学生理解怎么数摆的次数。）

三、探究影响摆摆动快慢的因素。

1、初步探究

谈话：现在我们会数摆动的次数了，下面老师为大家计时，看一看你们组做的摆30秒钟能摆动多少次，好，预备——开始（教师计时，学生计数，共测三次）

哪个小组来汇报一下你们的摆摆动了多少次。

（学生汇报，教师板书，用不同色的笔记录。找三至四组学生汇报）

2、发现问题

从这些数据中你能发现什么问题吗？引导学生发现规律：同一个摆相同时间摆动的次数相同。不同的摆相同时间摆动的次数不同。

那面对这一现象，你能提出哪些问题？（生提问题，教师归纳并出示课件：大胆猜想）

同学们提的问题很都很有研究价值，看来同学们都是爱脑、乐思考的孩子，提出一个问题有时比解决一个问题还重要，四百多年前大科学家伽利略在观察晃动的吊灯时也发现了这个秘密。你们可真了不起。

3、大胆猜想

针对这个问题，同学们大胆猜想一下，摆摆动得快慢可能与什么有关系呢？（教师指示课件：大胆猜想）

生回答，与摆线的长短有关系。师板书：摆线长短 生回答，与摆锤的轻重有关系。师板书：摆锤轻重

如果学生提到抬的高度等，教师出示课件：摆幅，并结合课件讲解什么是摆幅。

也就是说与摆幅的大小有关系。师板书：摆幅大小

四、设计实验，验证猜想。

1、小组分工

同学们真善于观察，一下子就找出了了这么多可能与摆摆动快慢有关系的因素。由于时间的原因，下面以小组内商量一下，你们小组想先研究哪个？

哪个小组想研究这个问题？（手指着摆幅大小。）这个实验呢？（手指摆锤轻重）最后一个呢？每个小组都选定了自己的研究内容，当然要是有时间，可以多做几个实验。

2、设计方案，班级交流现在各小组都有了自己的实验题目，下面就请各小组拿出2号材料袋，参考老师为你们准备的材料，赶紧讨论一下，制定出你们的实验方案。

A、（指摆锤轻重）同学们一定有了自己的想法了吧？谁先来说说这个实验的方案？师重点强调（变量：摆锤重量，不变量：摆线长短、摆幅大小，并说明改变方法）

在这个实验中，摆幅大小和摆线长短保持不变，摆线长短不变好控制，这个摆幅的大小怎么控制才能使它保持不变？

讲解：细心地同学可能已经发现了铁架台上的这个小小的装置。这是用来控制摆幅的。请仔细看好。

演示：实验时，我们首先把铁丝的位置固定了，然后每次实验，都要让摆线与铁丝重合，确保摆幅大小不变。大家看明白了？

B、（指摆幅大小）谁来说说验证这种猜想实验的方案？（生回答）引导生补充：（变量：摆幅大小，不变量：摆线长短、摆锤重量，并说明改变方法）

在这个实验里，摆线长短、摆锤轻重不能改变，这个好控制，使用同一个摆就行了？那怎么控制摆幅的大小呢？（引导学生根据前面的操作说出方法）

C、最后一个实验？谁能用咱们刚才的方法来完整地设计实验方案？

研究的是摆摆动得快慢与摆线长短的实验。变量：摆线长短，控制不变的量：摆幅大小、摆锤轻重。摆幅大小不变用这个装置来控制，摆锤轻重不变还用这个螺母就可以了。

3、实验提示

（出示课件：实验小贴示）：同学们，实验方案我们设计好了，8 为了实验数据更精确，老师还有个实验小贴示送给大家，请你给大家读一下。

4、进行实验，教师巡视（10分钟左右）

大家都记住了吗？看哪个小组能高效有序地完成实验。当然，自己的实验完成了，还可以再做其他的实验。开始！（教师巡视学生操作情况，发现问题及时与学生研讨）

5、汇报交流

大部分同学已经完成实验了，同学们有发现了吗？

找三个不同小组分别汇报交流，学生边交流，教师边进行对应板书：无关、长——慢、短——快。

6、得出结论

通过同学们亲的探究活动，我们有了一个共同的发现：指着板书：摆摆动的快慢与摆幅大小、摆锤轻重无关，也就是说同一个摆在相同的时间内摆动的次数是相同的。摆的快慢只与摆线长短有关，摆线越短，摆动越快；摆线越长，摆动越慢，这就是摆的秘密。

五、课堂延伸

这个结果与我们刚开始的猜想一样吗？这太出乎我们的意料了。你知道吗？今天同学们能得出摆摆动的快慢与摆幅大小没有关系这个结论，堪称是小伽利略了。为什么这么说呢？让我们一起来看一个小故事吧。

（出示课件：伽利略的故事）原来早在两千多年前，著名的学者亚里士多德认为：摆的快慢与摆幅有关系，并且还把这个结论写在了书上。可是伽利略亲眼看到吊灯的摆动不管摆幅大小，快慢总是一定的。到底哪个对呢？伽利略不迷信书本，他反复进行了实验。最后他大胆地提出了：书上的结论是错误的，摆幅的大小和摆的快慢没关系。9 这就告诉我们：一个科学的真理，不以权威的话或书本的结论为标准。我们也要像伽利略那样：大胆质疑，敢于挑战权威。

六、联系生活

现在我们知道了摆的秘密敢不敢接受一下挑战，看看谁能学以致用。

（出示课件：联系生活）老师家里有一个座钟，每天总是快5分钟，你能把它调得走时准确吗？

七、课外拓展

同学们都很是爱动脑筋的小伽利略，不仅发现了摆的秘密还能利用这一知识解决问题，真是太好了，但是有关摆的秘密还有很多，希望同学们课下继续探究。

（出示课件：课外拓展）同学们可以在课下来做一个听话的摆？让它一分钟摆50下。想不想试试？那期待着我们下节课见。