五年級(jí)下冊(cè)科學(xué)素材第三單元《擺的研究》、第四單元《證明地球在自轉(zhuǎn)》創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)教科版

1、擺的組合創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)一、使用教材： 小學(xué)科學(xué)，教育科學(xué)出版社五年級(jí)下冊(cè)第三單元擺的研究、第四單元證明地球在自轉(zhuǎn)二、實(shí)驗(yàn)器材：自制擺 擺的組合創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)裝置（如圖）三、實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新要點(diǎn)：1、改變相同時(shí)間內(nèi)測(cè)次數(shù)為相同次數(shù)測(cè)量時(shí)間，科學(xué)性、準(zhǔn)確性更高。2、改人工放擺為電子放擺，提高數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。3、兩個(gè)擺的同步運(yùn)行，學(xué)生直觀觀察加上精確數(shù)據(jù)，效果更好。4、擺動(dòng)在中心轉(zhuǎn)盤(pán)的中心軸上，方向更穩(wěn)定。5、直觀地呈現(xiàn)傅科擺的原理及發(fā)現(xiàn)過(guò)程，突破了教學(xué)難點(diǎn)。四、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)思路：（一）、擺的研究1、教學(xué)目標(biāo)：認(rèn)識(shí)擺的快慢與擺幅大小 、擺錘輕重?zé)o關(guān)，與擺繩長(zhǎng)短有關(guān)系， 擺繩越長(zhǎng)，擺動(dòng)就越慢；擺繩越短， 擺動(dòng)就越快。2、原實(shí)驗(yàn)

2、不足：、學(xué)生不容易固定擺；、擺繩長(zhǎng)短不易調(diào)整；、更換螺母的方法調(diào)節(jié)擺錘輕重不嚴(yán)謹(jǐn)；、一 個(gè)學(xué)生放擺，一個(gè)學(xué)生記時(shí)，由于學(xué)生放擺的時(shí)候存在不規(guī)范、不同步等，導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)誤差較大。、教材設(shè)計(jì)為測(cè)量 15秒內(nèi)擺動(dòng)次數(shù)，但常出現(xiàn)規(guī)定時(shí)間到了，擺沒(méi)有正好完成一個(gè)來(lái)回的擺動(dòng)周期，最后 這次怎么樣記錄常引發(fā)爭(zhēng)論。3、實(shí)驗(yàn)改進(jìn)：、創(chuàng)新，改規(guī)定的時(shí)間測(cè)量次數(shù)為規(guī)定次數(shù)測(cè)量時(shí)間；、裝置上方的支架鉆孔與插銷(xiāo)配合可以輕 松地固定擺繩和調(diào)整擺繩的長(zhǎng)短；、底座的電磁電可以實(shí)現(xiàn)人工放擺為電子放擺；、與電磁鐵相聯(lián)的第1頁(yè)同步記時(shí)器可以同步記錄下擺擺動(dòng)的時(shí)間。（二）、證明地球在自轉(zhuǎn)1 、教學(xué)目標(biāo)：、認(rèn)識(shí)擺具有擺動(dòng)方向保持不變的

3、特點(diǎn)；、再現(xiàn)“傅科”擺的發(fā)現(xiàn)過(guò)程；、用“傅科”擺來(lái)證明地球自轉(zhuǎn)。2 、原實(shí)驗(yàn)不足：、擺具有擺動(dòng)方向保持不變的特點(diǎn)：教材設(shè)計(jì)的擺不在轉(zhuǎn)動(dòng)的中心軸上，受離心力作用，擺動(dòng)的方向會(huì)發(fā)生偏轉(zhuǎn)；、再現(xiàn)“傅科”擺的發(fā)現(xiàn)過(guò)程，用“傅科”擺來(lái)證明地球自轉(zhuǎn)：只是用文字、圖片來(lái)說(shuō)明，學(xué)生理解是很困難的。3 、實(shí)驗(yàn)改進(jìn)：、在支架的正中鉆孔，放下擺線，轉(zhuǎn)盤(pán)下加裝電機(jī)，電機(jī)帶動(dòng)轉(zhuǎn)盤(pán)。轉(zhuǎn)動(dòng)中心軸與擺重合，克服了 離心力的影響。、底盤(pán)上放上沙盤(pán)，擺的下方固定有鋼針， 轉(zhuǎn)動(dòng)底盤(pán)，鋼針在沙上劃出痕跡， 再現(xiàn)傅科擺發(fā)現(xiàn)過(guò)程。、無(wú)線攝像頭所在的不同位置來(lái)觀察擺擺動(dòng)的情況，引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識(shí)地球的自轉(zhuǎn)。五、實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程：（一）、擺的研究、擺

4、幅大小與擺動(dòng)快慢關(guān)系：相同條件：擺繩長(zhǎng)度，擺錘重量；不同條件：押角的大小。調(diào)節(jié)升降裝置，得到一個(gè)稍大的擺角，一個(gè)稍小的擺角，點(diǎn)擊觸發(fā)開(kāi)關(guān)，兩個(gè)擺同時(shí)擺動(dòng)，記時(shí)器同步記時(shí)，學(xué)生通過(guò)直觀觀察、記錄數(shù)據(jù)、分析數(shù)據(jù)，得出擺動(dòng)的快慢與擺動(dòng)的幅度大小無(wú)關(guān)的結(jié)論。擺幅大小與擺動(dòng)快慢關(guān)系記錄表（擺動(dòng)15次用的時(shí)間）相同條件：擺長(zhǎng)長(zhǎng)度相同，擺錘重量小角度大角度實(shí)驗(yàn)結(jié)論%L、次秒秒第二次秒秒第三次秒秒、擺錘重量與擺動(dòng)快慢關(guān)系相同條件：擺角大小 ，擺繩長(zhǎng)度；不同條件：擺錘重量。裝上輕擺錘的擺（擺錘削掉一部分的金屬，重量減輕了），點(diǎn)擊開(kāi)關(guān)，擺動(dòng)與記時(shí)同步工作，學(xué)生直觀觀察、記錄數(shù)據(jù)、分析數(shù)據(jù)，得出擺動(dòng)的快慢與擺錘的輕

5、重?zé)o關(guān)的結(jié)論。擺錘重量與擺動(dòng)快慢關(guān)系記錄表（擺動(dòng)15次用的時(shí)間）相同條件：擺幅相同，擺繩長(zhǎng)度輕擺錘重?cái)[錘實(shí)驗(yàn)結(jié)論A次秒秒第二次秒秒第三次秒秒、擺長(zhǎng)長(zhǎng)短與擺動(dòng)快慢關(guān)系相同條件：擺幅相同，擺錘重量；不同條件：擺繩長(zhǎng)度先做一倍擺長(zhǎng)的記錄時(shí)間，再做二倍擺長(zhǎng)的。點(diǎn)擊開(kāi)關(guān)，擺動(dòng)與記時(shí)同步工作，學(xué)生直觀觀察、 記錄數(shù)據(jù)、分析數(shù)據(jù)，得出擺擺動(dòng)的快慢與擺長(zhǎng)有關(guān)，擺長(zhǎng)越長(zhǎng)擺動(dòng)越慢，擺長(zhǎng)越短擺動(dòng)越的 結(jié)論。擺長(zhǎng)長(zhǎng)短與擺動(dòng)快慢關(guān)系記錄表（擺動(dòng)15次用的時(shí)間）相同條件：擺幅相同，擺錘重量原來(lái)擺長(zhǎng)兩陪擺長(zhǎng)實(shí)驗(yàn)結(jié)論A次秒秒第二次秒秒第三次秒秒（二）、證明地球在自轉(zhuǎn)1、打開(kāi)攝像頭與顯示器相聯(lián)，點(diǎn)擊開(kāi)關(guān)，擺自由擺動(dòng)，在顯示器上

6、看到，轉(zhuǎn)盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)后，擺的方向不 會(huì)發(fā)生變化。擺擺動(dòng)方向的研究記錄表轉(zhuǎn)盤(pán)沒(méi)有轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)后擺擺動(dòng)的方向（相對(duì)攝像頭：觀祭者的位直）我們發(fā)現(xiàn)：2、在轉(zhuǎn)盤(pán)上放上沙盤(pán)，放擺，擺自由擺動(dòng)，在沙盤(pán)上留下一條直線，轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)盤(pán)后，看到沙上的劃痕 發(fā)生了偏轉(zhuǎn)，再現(xiàn)了傅科擺的發(fā)現(xiàn)過(guò)程。傅科擺的發(fā)現(xiàn)記錄表轉(zhuǎn)盤(pán)沒(méi)有轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)后擺擺動(dòng)在沙上留下痕跡我們發(fā)現(xiàn)：3、把攝像頭放在轉(zhuǎn)盤(pán)，轉(zhuǎn)盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)后發(fā)現(xiàn)擺動(dòng)的方向變了，引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識(shí)是觀察者（攝像頭）的位置 發(fā)生變化而造成看到擺動(dòng)方向變化的，從而證明地球在自轉(zhuǎn)。證明地球在自轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)盤(pán)沒(méi)有轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)后擺擺動(dòng)的方向（相對(duì)攝像頭：觀祭者的位直）我們發(fā)現(xiàn)：六、實(shí)驗(yàn)效果評(píng)價(jià)：1、改變相同時(shí)間內(nèi)測(cè)次數(shù)為相同次數(shù)測(cè)量時(shí)間，改人工放擺為電子放擺，克服離心力的影響，實(shí)驗(yàn) 科學(xué)性、準(zhǔn)確性更高。2、插銷(xiāo)與圓孔配合，方便操作，兩個(gè)擺的同步運(yùn)行，實(shí)驗(yàn)效率高。可