教學(xué) 設(shè)計(jì)：機(jī)械擺鐘

小學(xué)科學(xué)五年級(jí)下冊(cè)機(jī)械擺鐘教學(xué)設(shè)計(jì)1教學(xué)目標(biāo)科學(xué)概念同一個(gè)單擺，每擺動(dòng)一次所需要的時(shí)間是相同的，根據(jù)單擺的等時(shí)性，人們制成了擺鐘，使時(shí)間的計(jì)量誤差更小。過(guò)程與方法1．重復(fù)觀察和測(cè)量擺鐘每分鐘的擺動(dòng)次數(shù)。2．動(dòng)手制作一個(gè)單擺。3．觀察和測(cè)量在相同時(shí)間內(nèi)擺動(dòng)的次數(shù)。情感態(tài)度價(jià)值觀1．理解重復(fù)實(shí)驗(yàn)的意義。2．發(fā)展對(duì)計(jì)時(shí)工具研究的興趣。2教學(xué)準(zhǔn)備1．實(shí)驗(yàn)器材：每個(gè)小組擺錘一個(gè)，擺繩一根，鐵架臺(tái)一個(gè)，秒表一個(gè)，夾子一個(gè)。2．課件：實(shí)驗(yàn)表格、實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)、視頻資料等。3．實(shí)驗(yàn)紀(jì)錄表兩張（表一在課前發(fā)給每個(gè)組，表二不發(fā)）。3學(xué)情分析《機(jī)械擺鐘》是教科版小學(xué)科學(xué)五年級(jí)下冊(cè)《時(shí)間的測(cè)量》單元的第5課。該課設(shè)計(jì)有兩個(gè)活動(dòng)：一是觀察擺鐘，測(cè)量擺鐘的擺每分鐘擺動(dòng)的次數(shù)；二是動(dòng)手制作一個(gè)單擺并觀察和測(cè)量單擺在相同時(shí)間內(nèi)擺動(dòng)的次數(shù)。上述兩個(gè)活動(dòng)看似簡(jiǎn)單，但教師要真正實(shí)施起來(lái)卻非易事。第一、材料準(zhǔn)備上很難找到機(jī)械擺鐘，學(xué)生就會(huì)缺少直觀感知的機(jī)會(huì)，第一個(gè)實(shí)驗(yàn)也就無(wú)法進(jìn)行。第二、小組做單擺實(shí)驗(yàn)時(shí)，學(xué)生間合作的默契程度和操作的規(guī)范化將給學(xué)生帶來(lái)嚴(yán)峻的考驗(yàn)。4重點(diǎn)難點(diǎn)重點(diǎn)：動(dòng)手制作一個(gè)單擺并觀察和測(cè)量單擺在相同時(shí)間內(nèi)擺動(dòng)的次數(shù)。難點(diǎn)：相同時(shí)間間隔內(nèi)擺擺動(dòng)次數(shù)實(shí)驗(yàn)方法的正確理解和操作；通過(guò)觀測(cè)理解擺的等時(shí)性。5教學(xué)過(guò)程第一學(xué)時(shí)教學(xué)活動(dòng)活動(dòng)1【導(dǎo)入】引入（一）引入1.師：讓我們先來(lái)欣賞一段視頻《用擺計(jì)時(shí)的鐘》。24’’用擺計(jì)時(shí)的鐘我們稱為“機(jī)械擺鐘”。（板書：機(jī)械擺鐘）機(jī)械擺鐘的出現(xiàn)與一個(gè)人有關(guān)。（點(diǎn)擊出示伽利略照片）2.介紹伽利略觀察吊燈的故事。今天我們也來(lái)用實(shí)驗(yàn)?zāi)M當(dāng)時(shí)的吊燈，看看你有什么發(fā)現(xiàn)。（點(diǎn)擊出示單擺圖片）活動(dòng)2【講授】觀察老師的擺（二）觀察老師的擺1．出示相關(guān)器材。我們用螺帽做擺錘，代表吊燈，在擺錘上系上一根棉線當(dāng)做擺繩，把擺錘和擺繩吊到鐵架臺(tái)上。（點(diǎn)擊出示圖釋：擺錘、擺繩）師：（1）為了實(shí)驗(yàn)效果明顯，擺動(dòng)的幅度要大些還是小點(diǎn)？（演示90°角）這么大行不行？◆擺的角度不能太小，也不能太大，別超過(guò)90度，不然會(huì)碰到鐵架臺(tái)。（點(diǎn)擊出示課件：友情提醒）（2）如果擺捶碰到了鐵架臺(tái)或其它東西要怎么辦？（實(shí)驗(yàn)要重新做）（點(diǎn)擊出示課件）◆開始時(shí)我們要往哪個(gè)方向擺呢？（演示）這樣擺還是這樣擺？◆對(duì)了，要讓擺繩盡可能地與支架平行，避免碰到鐵架臺(tái)。（3）我們用手指輕輕拉住擺錘，擺線自然拉直，聽到口令后輕輕放開，不能推一把。（點(diǎn)擊出示課件）2．教師示范，學(xué)生觀察◆我們先讓擺擺動(dòng)起來(lái)，仔細(xì)觀察老師的擺?！魠R報(bào)：你有什么發(fā)現(xiàn)？生：擺的幅度變小了。擺的角度變化了。擺的速度變慢了……（師隨機(jī)板書）◆科學(xué)的規(guī)律需要重復(fù)實(shí)驗(yàn)和觀察，我們?cè)賮?lái)看看，我們的擺是不是擺的幅度變小了，是不是擺的角度變化了？（師再次演示）3．?dāng)[的幅度變小了，擺的角度變化了這兩個(gè)現(xiàn)象都沒(méi)有疑問(wèn)了。擺的速度變化，這個(gè)怎么用實(shí)驗(yàn)來(lái)證明呢？你想不想親自做個(gè)擺研究一下？◆我們就從觀察擺每分鐘擺動(dòng)的次數(shù)進(jìn)行研究（點(diǎn)擊出示“我們小組的擺每分鐘擺動(dòng)的次數(shù)記錄表”）。我們小組的擺每分鐘擺動(dòng)的次數(shù)記錄表測(cè)量次數(shù)擺動(dòng)次數(shù)我們的發(fā)現(xiàn)：第一次第二次第三次◆你覺(jué)得你還需要什么器材？（秒表）◆好的，老師今天給每個(gè)小組準(zhǔn)備了一個(gè)秒表。◆要做好這個(gè)實(shí)驗(yàn)，你覺(jué)得還需要注意些什么問(wèn)題？這個(gè)實(shí)驗(yàn)中小組成員要怎么分工才比較合適？◆你認(rèn)為什么是擺一次？4.大家準(zhǔn)備好做實(shí)驗(yàn)了嗎？那就開始吧！（學(xué)生上臺(tái)領(lǐng)取實(shí)驗(yàn)器材）活動(dòng)3【活動(dòng)】制作擺（三）制作擺1.生分組制作擺，并且開始實(shí)驗(yàn)。2.匯報(bào)交流：◆你們小組的擺每分鐘擺動(dòng)多少次？◆你們有什么發(fā)現(xiàn)？◆你們的擺擺動(dòng)次數(shù)有沒(méi)有明顯的變化？◆在一分鐘這么長(zhǎng)的時(shí)間之內(nèi)，幾乎看不出擺的擺動(dòng)次數(shù)的明顯變化，你有什么好辦法嗎？活動(dòng)4【活動(dòng)】討論實(shí)驗(yàn)方案（四）討論實(shí)驗(yàn)方案1．有的同學(xué)認(rèn)為一分鐘時(shí)間太長(zhǎng)，那么多長(zhǎng)的時(shí)間比較合適？◆老師給個(gè)建議，我們就以十秒鐘為時(shí)間段，怎么樣？2.討論交流：◆你們的實(shí)驗(yàn)過(guò)程是怎么設(shè)計(jì)的？◆那十秒鐘是連續(xù)下去的十秒還是重新開始的十秒？怎么操作？◆好的，我們一起來(lái)試試。（重點(diǎn)是指導(dǎo)學(xué)生每個(gè)十秒鐘的計(jì)數(shù)）（教師根據(jù)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)方案進(jìn)行演示，特別是針對(duì)時(shí)間的控制）◆那具體怎么操作？人員怎么分工？小組里趕緊商量一下。3.根據(jù)大家的實(shí)驗(yàn)方案，老師設(shè)計(jì)了一個(gè)觀察記錄表，（點(diǎn)擊出示記錄表）你覺(jué)得你們的擺在自由擺動(dòng)過(guò)程中，每個(gè)十秒時(shí)間內(nèi)擺動(dòng)的次數(shù)會(huì)有變化嗎？會(huì)變快還是變慢呢？我們小組的擺擺動(dòng)次數(shù)的觀察記錄預(yù)測(cè)：同一個(gè)擺在自由擺動(dòng)過(guò)程中，相同的時(shí)間內(nèi)擺動(dòng)的次數(shù)。（變快、變慢或不變）0~10秒次10~20秒次20~30秒次30~40秒次我們的發(fā)現(xiàn)：活動(dòng)5【活動(dòng)】學(xué)生實(shí)驗(yàn)（五）學(xué)生實(shí)驗(yàn)，填寫表格，教師巡回指導(dǎo)?；顒?dòng)6【活動(dòng)】匯報(bào)交流（六）匯報(bào)交流1．你們小組的結(jié)果怎么樣？（將各小組的數(shù)據(jù)匯總到PPT表格中）你們有什么發(fā)現(xiàn)？（同一個(gè)擺在連續(xù)擺動(dòng)過(guò)程中，相同時(shí)間內(nèi)擺動(dòng)的次數(shù)是相同的或者大部分是相同的。）2．老師真高興！我們班的同學(xué)真是不簡(jiǎn)單！你們知道嗎？當(dāng)年，伽利略的發(fā)現(xiàn)和你們今天的發(fā)現(xiàn)一樣！（點(diǎn)擊出示實(shí)驗(yàn)結(jié)論：同一個(gè)擺在連續(xù)擺動(dòng)過(guò)程中，相同時(shí)間內(nèi)擺動(dòng)的次數(shù)是相同的。）伽利略發(fā)現(xiàn)，單擺每擺動(dòng)一次，所需要的時(shí)間都是一樣的，他把單擺的這個(gè)性質(zhì)稱為單擺的等時(shí)性。（點(diǎn)擊出示：?jiǎn)螖[的等時(shí)性）3.伽利略是第一個(gè)發(fā)現(xiàn)單擺具有等時(shí)性特點(diǎn)的科學(xué)家，他提出了用擺來(lái)記時(shí)，但是由于他提出的很多觀點(diǎn)和當(dāng)時(shí)的宗教支持的觀點(diǎn)不符，遭到了宗教的殘酷迫害，后來(lái)荷蘭的一位科學(xué)家惠更斯（點(diǎn)擊出示惠更斯照片）受伽利略的觀點(diǎn)的啟發(fā)，制作出了機(jī)械擺鐘，我們來(lái)看一段視頻。4.看完了這段視頻，你知道機(jī)械擺鐘一分鐘擺動(dòng)多少次了嗎？活動(dòng)7【活動(dòng)】分析數(shù)據(jù)，引發(fā)思考（七）分析數(shù)據(jù)，引發(fā)思考。1.我們?cè)賮?lái)看看剛才三個(gè)小組的實(shí)驗(yàn)記錄，你發(fā)現(xiàn)