機(jī)械擺鐘教案 五年級上冊科學(xué)教科版

4.《機(jī)械擺鐘》教學(xué)設(shè)計(jì)

【教材簡析】

《機(jī)械擺鐘》是教科版科學(xué)五年級上冊《計(jì)量時間》單元第4課的內(nèi)容。

之前學(xué)生學(xué)習(xí)了燃香鐘、水鐘這些計(jì)時工具的特點(diǎn)。隨著社會的發(fā)展，人類對

時間精確度的要求也更加高了，這些計(jì)時工具已不能滿足人們的需求。擺鐘的

發(fā)明大大地提高了計(jì)時的精確度。在本課的學(xué)習(xí)中，學(xué)生通過觀測擺鐘的擺，

發(fā)現(xiàn)擺鐘的擺每分鐘擺動的次數(shù)是相同的。引導(dǎo)學(xué)生思考：其他鐘擺，每分鐘

擺動的次數(shù)是否也都相同？

【學(xué)情分析】

學(xué)生在此前已了解到像日辱、沙漏、燃香、水鐘等可以計(jì)時的工具，并嘗

試動手制作水鐘，經(jīng)歷了“設(shè)計(jì)方案一實(shí)施方案一檢驗(yàn)方案一發(fā)現(xiàn)問題一修改

方案”的工程活動過程，有效地發(fā)展了學(xué)生的科學(xué)思維，為本節(jié)課《機(jī)械擺鐘》

的學(xué)習(xí)奠定良好的學(xué)習(xí)基礎(chǔ)。本課，學(xué)生將在老師的帶領(lǐng)下制作并認(rèn)識單擺，

并通過對單擺的初步研究，了解擺的等時性，從而讓學(xué)生理解擺鐘的計(jì)時功能

的科學(xué)原理。學(xué)生在嘗試自己制作單擺后交流研究結(jié)果，得到初步共識，并為

下一課提出待研究的問題。

【教學(xué)目標(biāo)】

科學(xué)觀念：1.同一個擺每擺動一次所需的時間是相同的,這就是擺的等時性。

2.根據(jù)擺的等時性，人們制成了擺鐘，使時間的計(jì)量誤差更小。

科學(xué)思維：基于實(shí)驗(yàn)中觀察到的現(xiàn)象及獲取的數(shù)據(jù)，能運(yùn)用分析、比較的

方法，闡明單擺的運(yùn)動規(guī)律。

探究實(shí)踐：1.重復(fù)觀察和測量擺鐘每分鐘的擺動次數(shù)。

2.動手制作一個擺，并觀察和測量擺在相同時間內(nèi)擺動的次數(shù)。

態(tài)度責(zé)任：1.準(zhǔn)確地測量擺的擺動次數(shù)，理解重復(fù)實(shí)驗(yàn)的意義。

2.保持對計(jì)時工具的研究興趣。

【教學(xué)重難點(diǎn)】

重點(diǎn)：動手制作一個單擺并測量單擺在相同的時間內(nèi)擺動的次數(shù)。

難點(diǎn)：通過觀測理解擺的等時性。

【教學(xué)準(zhǔn)備】

學(xué)生準(zhǔn)備：手表（秒表）一只、擺錘一個（螺帽或其他重物）、擺繩一根

（棉線）、筷子一根、透明膠或若干本較重的書、記錄表。

教師準(zhǔn)備：教學(xué)課件、微視頻

【教學(xué)過程】

一、導(dǎo)入

L問：前幾節(jié)課我們學(xué)習(xí)了哪幾種古老的計(jì)時方法？出示：日辱、燃香鐘、

沙漏、水鐘等圖片。

2.古人雖然有很多計(jì)時方法，但都不是非常準(zhǔn)確，人們希望有更精確的計(jì)

時工具，這時，擺鐘的出現(xiàn)大大提高了計(jì)時的精確度。今天我們來研究機(jī)械擺

鐘。

【設(shè)計(jì)意圖：通過回顧之前學(xué)習(xí)的日號、燃香鐘、沙漏、水鐘等計(jì)時工具,

發(fā)現(xiàn)這些計(jì)時工具都存在計(jì)時不夠準(zhǔn)確的問題，自然引入人們希望有更精準(zhǔn)的

計(jì)時工具，迅速聚焦研究內(nèi)容?！?/p>

二、觀察擺鐘

1.師：機(jī)械擺鐘有哪些結(jié)構(gòu)？

擺鐘是由鐘擺和鐘面組成的，鐘擺又由擺桿和擺錘構(gòu)成。

2.師：我們一起來觀察一下擺鐘，擺鐘是如何計(jì)時的呢？

生：因?yàn)槿杖韬退姸际抢糜幸?guī)律的變化來計(jì)時的，所以我認(rèn)為擺鐘的

計(jì)時可能與它下面的鐘擺有關(guān)，那個鐘擺能夠有規(guī)律地左右擺動。

3.師：按你的說法，鐘擺的擺動能用來計(jì)時，那鐘擺的擺動為什么能用作

計(jì)時呢？擺鐘的擺動是否也像日辱、水鐘等計(jì)時器那樣，也具有規(guī)律性呢？下

面我們一起來研究擺鐘的運(yùn)動。

4.師：究竟鐘擺一分鐘擺動多少次呢？我們一起來數(shù)一數(shù)。

5.師：怎么樣算作擺動一次呢？鐘擺往返一次算作擺動一次。（擺錘從起點(diǎn)

回到起點(diǎn)）

6.師：測量鐘擺每分鐘擺動的次數(shù)，需要重復(fù)測量嗎?

生：需要重復(fù)測量三次實(shí)驗(yàn)，這樣實(shí)驗(yàn)結(jié)果才可以避免偶然誤差，更有說

服力。

7.展示三次鐘擺擺動的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，通過數(shù)據(jù)，可以發(fā)現(xiàn)，鐘擺每分鐘擺動

的次數(shù)是相等的。從而，我們可以得到結(jié)論：鐘擺的擺動是有規(guī)律的，由

于相同的時間內(nèi)擺動的次數(shù)相等，因此鐘擺的擺動具有等時性。

8.師：所有的擺每分鐘擺動的次數(shù)都是60次嗎？

【設(shè)計(jì)意圖：引發(fā)學(xué)生思考，不同的擺每分鐘擺動的次數(shù)是多少？為探索

不同的鐘擺每分鐘的擺動次數(shù)作鋪墊?！?/p>

?探索：自制一個擺，觀察擺的運(yùn)動特點(diǎn)

1.介紹所需實(shí)驗(yàn)材料：手表（秒表）一只、擺錘一個（螺帽或其他重物）、

擺繩一根（棉線）、支架一個（鐵架臺或者別的支架）。

2.錄制微課：介紹如何制作一個擺。

3.展示學(xué)生自制的擺。

意圖：展示學(xué)生作品并簡單介紹，為居家學(xué)習(xí)的孩子自制擺提供更豐富的

材料選擇。（這一環(huán)節(jié)結(jié)束后，留時間給學(xué)生制作擺）

1.師：你的擺一分鐘擺動多少次呢？具有等時性嗎？怎么證明？

生：擺具有等時性，可以觀察它在相同時間內(nèi)擺動的次數(shù)是否一樣。

1.觀察自己制作的擺一分鐘能擺動多少次，需要注意什么問題。

（1）擺繩拉直，輕輕放開，不能推動擺；

（2）擺的角度不能太小，也不能太大；

（3）如果擺捶碰到了鐵架臺或其它東西后，實(shí)驗(yàn)要重新做。

（4）注意測試自己的擺，記錄每分鐘擺動的次數(shù)，重復(fù)三次實(shí)驗(yàn)。

6.接下來我們觀察兩位同學(xué)制作的擺一分鐘擺動多少次。

觀察實(shí)驗(yàn)一：播放學(xué)生一制作的擺擺動小視頻，分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果。

觀察實(shí)驗(yàn)二：播放學(xué)生二制作的擺擺動小視頻，分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果。

7.橫向比較三個擺每分鐘擺動的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，發(fā)現(xiàn)同一個擺每分鐘擺動的次

數(shù)是相同的。

得出結(jié)論：擺具有等時性。

8.縱向比較三個擺，發(fā)現(xiàn)不同的擺每分鐘擺動次數(shù)不同。

得出結(jié)論：不同的擺每分鐘擺動次數(shù)可能不相同。

9.我們自制的擺還有其他什么特點(diǎn)。

四、拓展：

同一個擺，相同時間里擺動的次數(shù)是相同的，但是不同的擺在相同時

間內(nèi)擺動的次數(shù)卻不相同，是什么影響了擺擺動的快慢呢？思考怎么樣調(diào)

整自己的擺，讓自己的擺變快或者變慢，每分