《機(jī)械擺鐘》-高末公開(kāi)課

1、機(jī)械擺鐘精備教案高末一、教材簡(jiǎn)析：教科書內(nèi)容共兩頁(yè)，分兩部分。第一部分：觀察擺鐘擺鐘為什么會(huì)比其他的計(jì)時(shí)工具都精確呢？這對(duì)學(xué)生來(lái)說(shuō)是一個(gè)比較具有吸引力的問(wèn) 題。帶著這樣的疑惑去觀察擺鐘的構(gòu)造，教科巾就是這樣開(kāi)始這節(jié)課的教學(xué)的。建立在這個(gè) 基礎(chǔ)上，教科書提出“用秒表測(cè)一測(cè)，擺鐘中的擺每分鐘擺動(dòng)幾次？”對(duì)擺進(jìn)行測(cè)量以后， 有可能全班會(huì)得出一致的結(jié)論，也有可能結(jié)論不一致。這時(shí)插圖中的一個(gè)男孩提出：再測(cè)一 次，這是教科書所期望的。教師要抓住時(shí)機(jī)，引導(dǎo)學(xué)生思考重復(fù)測(cè)量的重要意義。經(jīng)過(guò)重復(fù) 測(cè)量，學(xué)生會(huì)發(fā)現(xiàn)各種擺鐘的擺每分鐘都是擺動(dòng)60次。無(wú)論擺幅大（不能大于90度）一些還 是擺幅小一些，擺來(lái)回?cái)[動(dòng)一次所

2、用的時(shí)間總是相等的，這就是擺的等時(shí)性。第二部分：觀察我們的擺是不是所有的擺每分鐘擺動(dòng)的次數(shù)都一樣呢?學(xué)生的探究欲望開(kāi)始被激發(fā)。教科書指導(dǎo) 學(xué)生利用一條細(xì)繩和一個(gè)小重物，制作一個(gè)簡(jiǎn)單的擺。接下來(lái)，學(xué)生要用測(cè)量鐘擺的方法, 連續(xù)測(cè)量自己制作的擺10秒鐘內(nèi)擺動(dòng)的次數(shù)。多次測(cè)量后，學(xué)生們會(huì)發(fā)現(xiàn)兩個(gè)現(xiàn)象：同一 個(gè)擺，在每個(gè)10秒鐘內(nèi)，擺動(dòng)的次數(shù)是一樣的；不同的擺在10秒鐘內(nèi)擺動(dòng)的次數(shù)可能并不 相同。這就向?qū)W生們提出了問(wèn)題。擺的幅度越來(lái)越小了，但是擺動(dòng)次數(shù)還是一樣，這是為什 么呢?教科書插圖中一個(gè)小組的學(xué)生在對(duì)話，一位學(xué)生提出要再測(cè)量一次，這是再一次提醒 學(xué)生就這個(gè)現(xiàn)象進(jìn)行重復(fù)實(shí)驗(yàn)。二、教學(xué)背景：隨著社會(huì)

3、的發(fā)展，人類對(duì)時(shí)間精確度的要求也提高了。學(xué)生探究過(guò)的日暑、水鐘、沙漏 等一些簡(jiǎn)易的計(jì)時(shí)工具，己不適應(yīng)社會(huì)發(fā)展的需要。擺鐘的發(fā)明大大地提高了時(shí)鐘的精確度。 在本課的學(xué)習(xí)中，學(xué)生將觀察擺鐘的擺，發(fā)現(xiàn)擺鐘的擺每分鐘擺動(dòng)的次數(shù)是相同的。本節(jié)課所研究的擺是“單擺:所謂單擺是指在細(xì)線的下面拴一個(gè)小球重物，且細(xì)線的 質(zhì)量與小球相比可以忽略，球的直徑與線長(zhǎng)相比也可以忽略的擺。單擺的擺動(dòng)具有等時(shí)性, 即在擺長(zhǎng)一定、擺角較小的情況下，擺來(lái)回?cái)[動(dòng)一次所需要的時(shí)間總是一樣的。對(duì)擺的等時(shí) 性的研究學(xué)生會(huì)非常感興趣，在本課的學(xué)習(xí)與研究中，教師要著重解決學(xué)生操作方面的一些 問(wèn)題，讓學(xué)生的測(cè)量盡量地精確一些。這將有利于他們更

4、加深入地開(kāi)展研究。三、教學(xué)設(shè)計(jì)：教 學(xué) 目 標(biāo)（一）科學(xué)概念：1、同一個(gè)單擺每擺動(dòng)一次所需的時(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?？茖W(xué)詞匯：擺鐘 鐘擺單擺等時(shí)性是這樣嗎？我們就來(lái)數(shù)數(shù)看（一）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)擺擺動(dòng)的次數(shù)?？茖W(xué)方法：觀察測(cè)量、分析推理（三）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。核心價(jià)值觀：?jiǎn)螖[等時(shí)性的認(rèn)識(shí)。教學(xué) 重難 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)：1、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

5、理解和操作。2、通過(guò)觀測(cè)理解擺的等時(shí)性。教學(xué)流程：復(fù)習(xí)引入一觀測(cè)鐘擺一制作、觀測(cè)單擺f認(rèn)識(shí)擺的等時(shí)性一發(fā)現(xiàn)新 的問(wèn)題活動(dòng)過(guò)程：一、引入：1、師：現(xiàn)在幾點(diǎn)了？你們知道古人是怎樣來(lái)測(cè)量時(shí)間的嗎？小結(jié)：的確，日辱、沙漏、圭表等都是古人曾用來(lái)測(cè)量時(shí)間的工具，但聰明的古人 沒(méi)有停止過(guò)思考，仍然不斷追求更加準(zhǔn)確地計(jì)時(shí)；就在400多年前人們發(fā)明了機(jī)械 擺鐘，它的出現(xiàn)大大地提高了時(shí)鐘的精確度。2、（出示圖片）。而機(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），照片上 的這位名字叫伽利略，后人根據(jù)他著名的單擺實(shí)驗(yàn)（板書）的發(fā)現(xiàn)，造出了機(jī)械擺 鐘。3、伽利略到底發(fā)現(xiàn)了什么呢，今天這節(jié)課我們就來(lái)探索機(jī)械擺鐘的特

6、點(diǎn)。（板書課 題）二、觀察鐘擺：1、設(shè)疑：你們生活中見(jiàn)過(guò)擺鐘嗎？我們來(lái)認(rèn)識(shí)一下。2、從這個(gè)畫面上你能分辨出擺鐘由哪些部分組成嗎？（你們上面都沒(méi)看到??？）3、總結(jié)：擺鐘上面是鐘面，下面是一個(gè)鐘擺。鐘擺分為兩部分，下端是圓圓的 為“擺錘”，上面細(xì)的部分成為“擺繩”。4、同學(xué)們比較關(guān)注下面部分，那我們就來(lái)看看鐘擺擺動(dòng)起來(lái)是怎樣的，你發(fā)現(xiàn) 了什么？（思考：我們來(lái)看看，擺鐘和手表有什么不同嗎？）（我們可以發(fā)現(xiàn)擺鐘上只有分針和時(shí)針，那怎么來(lái)計(jì)秒呢？（學(xué)生猜測(cè)：通過(guò) 鐘擺來(lái)計(jì)秒，擺1次大概1秒鐘吧。鐘擺就是擺鐘的秒針吧？）師：我們都知道一分鐘等于60秒，按你們的說(shuō)法，就應(yīng)該是一分鐘擺動(dòng)60次。1）老師喊口令

7、，你們?cè)谛睦锬財(cái)?shù)。好嗎？2）交流：幾次? （60, 59, 57）3）咦，結(jié)果怎么會(huì)不一樣？4）問(wèn)：怎樣算是擺動(dòng)一次？（請(qǐng)用手勢(shì)表示出來(lái)）5）師總結(jié)歸納后，集體測(cè)量5、集體測(cè)量：（測(cè)量后反饋,師記錄數(shù)據(jù)）6、師設(shè)問(wèn)：這個(gè)擺鐘還會(huì)繼續(xù)擺下去嗎？再一分鐘次數(shù)會(huì)是幾次？真的嗎？ （生：大約60次，為什么是大約？你覺(jué)得有可能是59或61次這樣是嗎？）7、師：從兩次的結(jié)果我們發(fā)現(xiàn)了什么？（每分鐘都是60次，還有其他想法嗎？ 也就是說(shuō)每分鐘的次數(shù)是相同的）。8、第三次的數(shù)據(jù)支持我們前面的發(fā)現(xiàn)嗎？（支持）9、小結(jié)：誰(shuí)能把我們的發(fā)現(xiàn)完整地說(shuō)一下嗎？（看來(lái)，擺鐘的確是每分鐘擺動(dòng) 都是60次，也就是說(shuō)同一個(gè)擺

8、鐘，在相同時(shí)間擺動(dòng)的次數(shù)是相同的，（為什么沒(méi)有 秒鐘？一一生用鐘擺代替了）而且每擺一次需要的時(shí)間為一秒，看來(lái)擺鐘不是沒(méi)有 秒鐘，只是用鐘擺來(lái)代替了，所以也稱鐘擺為秒擺。）三、觀察我們的擺：.接下來(lái)我們來(lái)研究自己的擺怎么樣？研究擺，首先要制作擺，我們用一條細(xì) 繩來(lái)做擺繩，用一個(gè)鉤碼做擺錘，把擺繩的一端系住鉤碼，另一端把它固定在鐵架 臺(tái)上，這樣一個(gè)單擺就做好了。會(huì)了嗎？請(qǐng)同學(xué)們自己也來(lái)動(dòng)手做一個(gè)單擺，做好后試著讓單擺擺動(dòng)起來(lái)。仔 細(xì)觀察我們的擺（巡視學(xué)生做擺，有的學(xué)生有推，或是打到鐵架臺(tái)、或是擺幅90度）.同學(xué)們都順利地做好了擺，看來(lái)我們班同學(xué)的動(dòng)手能力都很強(qiáng)啊。剛才看到很多同學(xué)都試過(guò)起擺了，那我

9、們讓每個(gè)大組的第一小組的同學(xué)起擺，其他 同學(xué)看看，你覺(jué)得怎么樣比較好。.那到底是那組同學(xué)起擺的動(dòng)作是對(duì)的呢？老師這里給大家?guī)?lái)了標(biāo)準(zhǔn)起擺的 提示。課件出示：（師并演示）（1）擺的角度要合適（別超過(guò)45度）一一擺幅。（展示擺幅的概念）（2）如果擺捶碰其它東西，實(shí)驗(yàn)要重新做。1號(hào)計(jì)時(shí)員喊“開(kāi)始”，組長(zhǎng)輕輕放開(kāi)，不能推一把。其余兩位同學(xué)數(shù)數(shù)，記錄。 （4）擺動(dòng)一個(gè)來(lái)回算一次。4、同學(xué)們已經(jīng)掌握了怎么規(guī)范地起擺，接下來(lái)，看看我們自己的擺擺動(dòng)起來(lái)，會(huì)是怎樣的。（生自己試驗(yàn)起擺的正確姿勢(shì)并觀察擺；要求數(shù)數(shù)干脆，有節(jié)奏）5、剛才老師看了一下，大部分同學(xué)都能準(zhǔn)確起擺了，但是個(gè)別同學(xué)還不是很標(biāo)準(zhǔn), 注意不能推一

10、把，而且擺幅要小一些，與鐵架臺(tái)要平行。在剛才的試驗(yàn)過(guò)程中，有 沒(méi)有哪位細(xì)心的同學(xué)，有沒(méi)有注意擺在擺動(dòng)的過(guò)中，有什么變化？（生：擺的速度變慢了。擺的幅度變小了。擺的角度變化了）（1）提出問(wèn)題：在擺動(dòng)過(guò)程中，我們發(fā)現(xiàn)擺的速度變慢了，擺幅變小了，那老 師還想知道前一段時(shí)間，擺幅大的時(shí)候次數(shù)多，還是后一段擺幅小的時(shí)候次數(shù)多？生推測(cè)，想法，各自有不同的想法（前次數(shù)多，后次數(shù)少，為什么這么認(rèn) 為？）0師：想要證明我們的猜想，需要？一一實(shí)驗(yàn)（2）你們有沒(méi)有什么好的辦法來(lái)證明你的想法嗎？（生：先測(cè)一秒的次數(shù)，然 后測(cè)多次，看次數(shù)有沒(méi)有變化）一一討論1分鐘。（可能是1分鐘分20秒3段，可能測(cè)一次擺10秒，第二次

11、擺10秒不行，強(qiáng)調(diào)一個(gè) 擺，一次擺里面相同的時(shí)間，前后次數(shù)是否變化；不可以是不同的兩次內(nèi)）（3）如學(xué)生沒(méi)有好的辦法，老師也很想知道是否有變化，也想了一個(gè)辦法, 要不我們就測(cè)30秒，看前后次數(shù)有沒(méi)有變化。怎么看呢？就把它分成3個(gè)10秒鐘, 看每個(gè)10秒內(nèi)擺動(dòng)的次數(shù)，好嗎？6、這次實(shí)驗(yàn)有難度，需要小組成員間很好地配合。課件提示（看30秒，請(qǐng)一位同學(xué)說(shuō)說(shuō)怎么做？能是不同兩次起擺的時(shí)候數(shù)嗎？）： 實(shí)驗(yàn)幫助：1）、計(jì)時(shí)員喊“開(kāi)始”，實(shí)驗(yàn)員放開(kāi)擺2）、計(jì)時(shí)員號(hào)每隔10秒時(shí)間喊一次“到”3）、計(jì)數(shù)員聽(tīng)到“開(kāi)始”后數(shù)數(shù)，一直不停地?cái)?shù)4）、記錄員號(hào)每聽(tīng)見(jiàn)“到”的時(shí)候記錄次數(shù)（有數(shù)據(jù)錯(cuò)誤，重新來(lái)過(guò)，時(shí)間充 裕的小

12、組可以進(jìn)行重復(fù)兩次）5）、算出每隔十秒擺動(dòng)的次數(shù)。這個(gè)實(shí)驗(yàn)有一定的難度，你們一定得集中注意力緊密配合才行。時(shí)間5分鐘7、學(xué)生小組實(shí)驗(yàn)，完成記錄，教師巡回指導(dǎo)。每隔10秒擺動(dòng)次數(shù)的觀察記錄我們的猜想：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)（相同或不同）。10秒時(shí)20秒時(shí)30秒時(shí)擺動(dòng)次數(shù)每10秒擺動(dòng)次數(shù).八同一個(gè)擺在自由擺動(dòng)過(guò)程中，相同的時(shí)間內(nèi)擺我們的發(fā)現(xiàn) x 0 -、動(dòng)的次數(shù)（相同或不同。）請(qǐng)完成實(shí)驗(yàn)的小組將實(shí)驗(yàn)器材放回原處。8、匯報(bào)交流。（1）邊學(xué)生實(shí)驗(yàn)，邊輸入結(jié)果。（2）交流我們的發(fā)現(xiàn)，師小結(jié)：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)是基本相同的。的確，當(dāng)年伽利略就是發(fā)現(xiàn)了單擺的這個(gè)特點(diǎn)?？茖W(xué)上把單 擺的這種特性稱為單擺的等時(shí)性。（板書：等時(shí)性）后來(lái)惠更斯根據(jù)單擺的等時(shí)性，制成了擺鐘，能更精確地計(jì)時(shí)。課外同學(xué)們可 閱讀書上第68-69頁(yè)教堂里的“擺”一步了解伽利略當(dāng)年的實(shí)驗(yàn)與發(fā)現(xiàn)。四、拓展思考1、我們剛才發(fā)現(xiàn)不同的擺鐘擺動(dòng)的次數(shù)是？不是像鐘擺那樣一分鐘擺動(dòng)60次, 為什么？請(qǐng)同學(xué)們回家思考這個(gè)問(wèn)題，下節(jié)課再一起重點(diǎn)去研究。機(jī)械擺鐘板書設(shè)計(jì)板書設(shè)計(jì)板書設(shè)計(jì)單擺：擺繩 擺錘4時(shí)性板書設(shè)計(jì)教學(xué)反思：本課的教學(xué)做到了緊緊圍繞重點(diǎn)：動(dòng)手制作一個(gè)單擺并觀察