教科版《3.4機(jī)械擺鐘》教學(xué)設(shè)計(jì)、教案與同步練習(xí)

教科版小學(xué)科學(xué)五上《3.4機(jī)械擺鐘》教學(xué)設(shè)計(jì)【教材簡(jiǎn)析】本課是五年級(jí)上冊(cè)《計(jì)量時(shí)間》單元的第4課，之前學(xué)生學(xué)習(xí)了燃香鐘、水鐘這些計(jì)時(shí)工具的特點(diǎn)。隨著社會(huì)的發(fā)展，人類對(duì)時(shí)間精確度的要求也提高了，這些時(shí)鐘已不能滿足人們的需求。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。引導(dǎo)學(xué)生思考：是不是所有的鐘擺，每分鐘擺動(dòng)的次數(shù)都是相同的。學(xué)生將在老師的帶領(lǐng)下制作并認(rèn)識(shí)單擺，并通過(guò)對(duì)單擺的初步研究，了解擺的等時(shí)性，從而讓學(xué)生明白擺鐘可以用來(lái)計(jì)時(shí)的原因?！緦W(xué)生分析】五年級(jí)學(xué)生已有一定的實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)，在對(duì)擺的研究過(guò)程中，還需要學(xué)生有嚴(yán)謹(jǐn)、認(rèn)真的科學(xué)態(tài)度；要求小組成員配合默契，盡量減少操作過(guò)程中的失誤。這對(duì)于五年級(jí)學(xué)生來(lái)說(shuō)有點(diǎn)困難，需要學(xué)生不斷地練習(xí)，不斷地磨合?！窘虒W(xué)目標(biāo)】科學(xué)概念目標(biāo)同一個(gè)單擺在相同時(shí)間內(nèi)擺動(dòng)次數(shù)相同，這就是擺的等時(shí)性。根據(jù)這種性質(zhì)人們制成了擺鐘，使時(shí)間的計(jì)量誤差更小。科學(xué)探究目標(biāo)能較準(zhǔn)確地重復(fù)觀測(cè)鐘擺及自制擺每分鐘的擺動(dòng)次數(shù)。2.能根據(jù)鐘擺的特點(diǎn)動(dòng)手制作一個(gè)單擺?？茖W(xué)態(tài)度目標(biāo)1.準(zhǔn)確地測(cè)量擺的擺動(dòng)次數(shù)，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?？茖W(xué)、技術(shù)、社會(huì)與環(huán)境目標(biāo)了解社會(huì)的需求是科學(xué)技術(shù)發(fā)展的動(dòng)力?！窘虒W(xué)重難點(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)。通過(guò)觀測(cè)理解擺的等時(shí)性。【教學(xué)準(zhǔn)備】為每組學(xué)生準(zhǔn)備：手表（秒表）一只、擺錘一個(gè)（螺帽或別的重物）、擺繩一根（棉線）、支架（鐵架臺(tái)或別的支架）一個(gè)、記錄表兩張。為教師準(zhǔn)備：一個(gè)大擺鐘、教學(xué)課件。【教學(xué)過(guò)程】（一）引入教師提問(wèn)：前幾節(jié)課我們學(xué)習(xí)了哪幾種古老的計(jì)時(shí)方法？（燃香鐘、水鐘）古人雖然有很多計(jì)時(shí)方法，但都不是非常準(zhǔn)確，人們希望有更精確的時(shí)鐘，擺鐘的出現(xiàn)大大提高了時(shí)鐘的精確度。今天我們來(lái)研究機(jī)械擺鐘。（板書課題）設(shè)計(jì)意圖：通過(guò)回顧之前學(xué)習(xí)的燃香鐘、水鐘等計(jì)時(shí)工具，發(fā)現(xiàn)這些計(jì)時(shí)工具都存在計(jì)時(shí)不夠準(zhǔn)確的問(wèn)題，自然引入人們希望有更精準(zhǔn)的時(shí)鐘，隨后出示今天研究的課題《機(jī)械擺鐘》，迅速聚焦研究?jī)?nèi)容。（二）觀察鐘擺教師提問(wèn)：擺鐘是怎樣計(jì)時(shí)的呢？學(xué)生猜測(cè)。教師引導(dǎo)：我們先來(lái)觀察一下，看看它是怎樣來(lái)計(jì)量時(shí)間的。小組活動(dòng)：測(cè)量這個(gè)鐘擺每分鐘擺動(dòng)多少次，連續(xù)測(cè)三次并記錄。設(shè)計(jì)意圖：在觀察之前，先讓學(xué)生對(duì)擺鐘是如何計(jì)時(shí)的進(jìn)行猜測(cè)。這樣可以了解學(xué)生對(duì)擺鐘已有的認(rèn)識(shí)；然后通過(guò)觀察了解擺鐘計(jì)時(shí)的方式，通過(guò)小組合作計(jì)時(shí)，觀察并記錄擺鐘每分鐘擺動(dòng)的次數(shù)。（三）觀察我們的鐘擺教師提問(wèn)：是不是所有的擺每分鐘擺動(dòng)的次數(shù)都是60次呢？老師出示提前做的擺：把線的一端系在螺帽上，另一端系在鐵架臺(tái)上，這樣就做成了一個(gè)簡(jiǎn)單的擺。介紹擺錘、擺繩。教師引導(dǎo)：這個(gè)擺每分鐘也會(huì)擺動(dòng)60次嗎？我們來(lái)測(cè)一下，測(cè)的時(shí)候要注意以下幾點(diǎn)。（1）擺線自然拉直，聽(tīng)到口令后輕輕放開(kāi)，不能推動(dòng)擺；（2）擺的角度不能太小，也不能太大（不能超過(guò)90度）；（3）如果擺捶碰到了鐵架臺(tái)或其它東西后，實(shí)驗(yàn)要重新做。（4）注意計(jì)時(shí)和計(jì)數(shù)。教師講解完先請(qǐng)一組學(xué)生演示操作：一名學(xué)生起擺，一名學(xué)生計(jì)時(shí)，一名學(xué)生計(jì)數(shù)。請(qǐng)其余學(xué)生觀察他們的配合有沒(méi)有問(wèn)題。全體學(xué)生明白操作方法和注意事項(xiàng)后開(kāi)始分組實(shí)驗(yàn)。小組合作制作一個(gè)單擺，并測(cè)量固定時(shí)間內(nèi)，單擺擺動(dòng)的次數(shù)，完成記錄單。教師提問(wèn)：觀察每個(gè)小組的數(shù)據(jù)，你有什么發(fā)現(xiàn)嗎？學(xué)生總結(jié)：同一個(gè)擺，相同時(shí)間內(nèi)擺動(dòng)次數(shù)相同。教師提問(wèn)：觀察不同小組的數(shù)據(jù)，你有什么問(wèn)題嗎？學(xué)生總結(jié)：不同的擺，1分鐘內(nèi)擺動(dòng)的次數(shù)并不相同。設(shè)計(jì)意圖：通過(guò)觀察我們自己制作的擺1分鐘擺動(dòng)的次數(shù)，發(fā)現(xiàn)同一個(gè)擺在相同時(shí)間里擺動(dòng)的次數(shù)都相同，說(shuō)明擺具有等時(shí)性。通過(guò)觀察不同小組的擺在1分鐘里擺動(dòng)的次數(shù)，發(fā)現(xiàn)不同的擺在相同時(shí)間內(nèi)擺動(dòng)次數(shù)并不相同。（四）拓展同一個(gè)擺，相同時(shí)間里擺動(dòng)次數(shù)都一樣，但是不同的擺在相同的時(shí)間內(nèi)擺動(dòng)次數(shù)卻不一樣，是什么影響了擺的快慢呢？下節(jié)課我們繼續(xù)來(lái)研究這個(gè)問(wèn)題。設(shè)計(jì)意圖：拓展部分的內(nèi)容是為了讓學(xué)生思考不同的擺在相同時(shí)間內(nèi)為什么擺動(dòng)次數(shù)不一樣，同時(shí)為下節(jié)課《擺的快慢》做好鋪墊?！景鍟O(shè)計(jì)】《機(jī)械擺鐘》擺繩擺繩擺錘擺幅擺具有等時(shí)性【活動(dòng)手冊(cè)使用說(shuō)明】活動(dòng)手冊(cè)說(shuō)明：記錄表的內(nèi)容要填寫完整；鐘擺的擺動(dòng)次數(shù)和自制擺擺動(dòng)次數(shù)要分別做三次，將實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)填寫在相應(yīng)的方框內(nèi)。教科版小學(xué)科學(xué)五上《3.4機(jī)械擺鐘》教案【教材簡(jiǎn)析】本課選自教科版小學(xué)科學(xué)五年級(jí)上冊(cè)第三單元《計(jì)量時(shí)間》的第4課時(shí)。前三節(jié)課探究的是太陽(yáng)鐘、水鐘等一些簡(jiǎn)易的計(jì)時(shí)工具，本課則是探索精確計(jì)時(shí)工具的第一課。本課主要有兩個(gè)教學(xué)活動(dòng)：活動(dòng)一是觀察鐘擺運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)。通過(guò)對(duì)擺鐘的觀察，發(fā)現(xiàn)擺鐘是利用擺的連續(xù)擺動(dòng)帶動(dòng)指針來(lái)計(jì)時(shí)的。思考擺鐘為什么能更精確地計(jì)時(shí)，能夠發(fā)現(xiàn)這與鐘擺的運(yùn)動(dòng)規(guī)律有著密切的聯(lián)系。通過(guò)測(cè)量鐘擺一分鐘擺動(dòng)的次數(shù)，發(fā)現(xiàn)它每分鐘擺動(dòng)的次數(shù)是相同的，初步感知擺的等時(shí)性?；顒?dòng)二是自制一個(gè)單擺，并觀察擺運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)。根據(jù)教師提供的材料，學(xué)生動(dòng)手制作一個(gè)單擺，在制作完成后，開(kāi)始觀察和記錄單擺1分鐘擺動(dòng)的次數(shù)，連續(xù)測(cè)多次。最后會(huì)發(fā)現(xiàn)同一個(gè)擺在擺動(dòng)過(guò)程中擺幅變小，但擺動(dòng)次數(shù)是不變的，這便是單擺的等時(shí)性；在研討中，通過(guò)對(duì)比各組間的數(shù)據(jù)，會(huì)發(fā)現(xiàn)不同小組的擺擺動(dòng)次數(shù)是不同的，是什么引起的？這為下節(jié)課《擺的快慢》提出了研究的問(wèn)題?！緦W(xué)情分析】擺鐘為什么會(huì)比其他計(jì)時(shí)工具精確呢？這個(gè)問(wèn)題對(duì)學(xué)生是比較有吸引力的。帶著這個(gè)疑問(wèn)去觀察擺鐘的運(yùn)動(dòng)，去研究自制擺的運(yùn)動(dòng)，能提高學(xué)生的探究欲。這節(jié)課中學(xué)生將面臨兩個(gè)問(wèn)題，第一是如何準(zhǔn)確測(cè)量單擺擺動(dòng)的次數(shù)；第二是如何有效分析數(shù)據(jù)、得出結(jié)論、發(fā)現(xiàn)更多問(wèn)題。對(duì)于五年級(jí)的學(xué)生，測(cè)量擺鐘1分鐘擺動(dòng)的次數(shù)不難，但要學(xué)生思考并解決操作中的一些問(wèn)題，如怎樣計(jì)時(shí)？怎樣數(shù)擺動(dòng)次數(shù)？怎樣做到擺動(dòng)開(kāi)始與計(jì)時(shí)開(kāi)始的同步？此外，五年級(jí)的孩子已經(jīng)具備一定分析處理數(shù)據(jù)的能力，但仍然有局限性，對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)整體的橫向、縱向比較有所缺乏，所以要想孩子們?cè)谘芯繂螖[等時(shí)性時(shí)有更多的發(fā)現(xiàn)、更多問(wèn)題的提出，研討時(shí)需要我們引導(dǎo)孩子進(jìn)行組內(nèi)、組間數(shù)據(jù)的比較?！窘虒W(xué)目標(biāo)】科學(xué)概念目標(biāo)知道同一個(gè)單擺在相同時(shí)間內(nèi)擺動(dòng)的次數(shù)相同，這就是擺的等時(shí)性。根據(jù)這種性質(zhì)，人們制成了擺鐘，使時(shí)間的計(jì)量誤差更小。科學(xué)探究目標(biāo)能較準(zhǔn)確地重復(fù)觀測(cè)擺鐘及自制單擺每分鐘擺動(dòng)的次數(shù)。能根據(jù)鐘擺的特點(diǎn)動(dòng)手制作一個(gè)單擺?？茖W(xué)態(tài)度目標(biāo)能準(zhǔn)確地測(cè)量擺的擺動(dòng)次數(shù)，理解重復(fù)實(shí)驗(yàn)的意義。通過(guò)制作、觀測(cè)單擺，發(fā)展對(duì)計(jì)時(shí)工具研究的興趣?？茖W(xué)、技術(shù)、社會(huì)與環(huán)境目標(biāo)知道擺鐘的出現(xiàn)大大提高了時(shí)鐘的精確度，了解社會(huì)的需求是科學(xué)技術(shù)發(fā)展的動(dòng)力?！窘虒W(xué)重難點(diǎn)】重點(diǎn)：準(zhǔn)確地觀測(cè)擺鐘及自制單擺每分鐘擺動(dòng)的次數(shù)。難點(diǎn)：動(dòng)手制作一個(gè)擺，重復(fù)測(cè)量擺擺動(dòng)的次數(shù)、理解擺的等時(shí)性?！窘虒W(xué)準(zhǔn)備】教師：多媒體課件、機(jī)械擺鐘一個(gè)、單擺一個(gè)小組：每組鐵架臺(tái)一個(gè)、棉線一根、筷子一根、小球（螺帽）一個(gè)、秒表一個(gè)、記錄單一份【教學(xué)過(guò)程】一、聚焦：擺鐘是怎樣計(jì)時(shí)的（預(yù)設(shè)4分鐘）[材料準(zhǔn)備：多媒體課件]1.提問(wèn)：通過(guò)前幾節(jié)課的學(xué)習(xí)，你知道了哪些計(jì)時(shí)器？（預(yù)設(shè)：日晷、水鐘、沙漏……）2.談話：借助這些工具我們可以知道大概的時(shí)間，人們一直在探索更精確的計(jì)時(shí)器，擺鐘的出現(xiàn)大大提高了鐘表的精確度。擺鐘是通過(guò)怎樣的方式計(jì)時(shí)的？為什么它能更精確地計(jì)時(shí)？3.板書課題：機(jī)械擺鐘二、探索：擺的等時(shí)性（預(yù)設(shè)30分鐘）[材料準(zhǔn)備：一個(gè)機(jī)械擺鐘、每組秒表一個(gè)、記錄單一份]（一）觀察鐘擺的運(yùn)動(dòng)1.組織討論：你們見(jiàn)過(guò)機(jī)械擺鐘嗎？擺鐘是怎樣來(lái)計(jì)量時(shí)間的？師出示機(jī)械擺鐘，學(xué)生觀察擺鐘并組內(nèi)交流。（預(yù)設(shè)：它根據(jù)擺動(dòng)的次數(shù)計(jì)時(shí)、擺鐘的擺一秒鐘擺一次……）課件展示擺鐘的結(jié)構(gòu)圖，介紹擺錘、擺繩。2.提問(wèn)：為什么擺鐘能夠更精確地計(jì)時(shí)？（預(yù)設(shè)：它的擺動(dòng)是有規(guī)律的……）3.預(yù)測(cè)：猜測(cè)一下擺鐘里的擺一分鐘能擺動(dòng)幾次。4.提問(wèn)：怎么測(cè)量擺在一分鐘內(nèi)擺動(dòng)的次數(shù)？怎樣算擺動(dòng)一次？（預(yù)設(shè)：測(cè)一下一分鐘內(nèi)這個(gè)擺擺動(dòng)的次數(shù)，從起點(diǎn)出發(fā)回到起點(diǎn)算擺動(dòng)一次……）教師演示測(cè)鐘擺擺動(dòng)的次數(shù)：一次、兩次、三次。5.引導(dǎo)思考：只花一分鐘測(cè)一次行嗎？再測(cè)一次還會(huì)是這個(gè)結(jié)果嗎？（預(yù)設(shè)：需要進(jìn)行重復(fù)實(shí)驗(yàn)……）6.學(xué)生實(shí)驗(yàn)，完成記錄單一，師巡視。7.組織交流:對(duì)比三次測(cè)量結(jié)果，說(shuō)一說(shuō)你的發(fā)現(xiàn)。（預(yù)設(shè)：鐘擺每分鐘擺動(dòng)的次數(shù)是相同的）8.提問(wèn)：現(xiàn)在你能理解它為何能精確地計(jì)時(shí)了嗎？[材料準(zhǔn)備：每組鐵架臺(tái)一個(gè)、棉線一根、筷子一根、小球一個(gè)、秒表一個(gè)、記錄單一份]（二）自制單擺，觀察擺運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)1.過(guò)渡：除了擺鐘里的擺，其他的擺在擺動(dòng)時(shí)是否也有同樣的規(guī)律呢？我們也動(dòng)手做一個(gè)擺，研究一下它擺動(dòng)時(shí)的特點(diǎn)。2.出示材料，演示單擺的制作。3.布置任務(wù)：請(qǐng)同學(xué)們利用上述材料做一個(gè)擺，讓你的擺自由擺動(dòng)起來(lái)（幅度不能過(guò)大或過(guò)?。?。4.提問(wèn)：你們的擺能自由擺動(dòng)起來(lái)了嗎？在擺動(dòng)過(guò)程中你有什么發(fā)現(xiàn)？（預(yù)設(shè)：擺動(dòng)的幅度越來(lái)越小了；擺動(dòng)的方向會(huì)有點(diǎn)變化……）5.提問(wèn)：它在相同時(shí)間內(nèi)擺動(dòng)的次數(shù)會(huì)相同嗎？（預(yù)設(shè)：相同、不同）6.研討方案：如何準(zhǔn)確地去測(cè)量擺在1分鐘內(nèi)擺鐘的次數(shù)？問(wèn)題1：測(cè)幾次？（預(yù)設(shè)：測(cè)三次）問(wèn)題2：如何分工？（預(yù)設(shè)：需要至少三名同學(xué)密切配合，一個(gè)計(jì)時(shí)員、一個(gè)計(jì)數(shù)員、一個(gè)記錄員……）7.小組上臺(tái)演示。8.分組實(shí)驗(yàn)：學(xué)生組內(nèi)分工合作，觀測(cè)擺在一分鐘內(nèi)擺動(dòng)次數(shù)，完成記錄單。師巡視指導(dǎo)，匯總每組數(shù)據(jù)。三、研討：實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)（預(yù)設(shè)：6分鐘）1.交流匯報(bào)：分析你們組的數(shù)據(jù)，說(shuō)說(shuō)你的發(fā)現(xiàn)？（預(yù)設(shè)：同一個(gè)擺在相同時(shí)間內(nèi)擺動(dòng)次數(shù)相同。）2.小結(jié)：同一個(gè)擺，在相同時(shí)間內(nèi)擺動(dòng)的次數(shù)相同。這就是擺的等時(shí)性。課件呈現(xiàn)資料介紹科學(xué)家伽利略和惠更斯的故事。3.引導(dǎo)思考：老師將每個(gè)小組的數(shù)據(jù)匯總在這張表格中，分析表中數(shù)據(jù)，你還有什么發(fā)現(xiàn)？（預(yù)設(shè)：不同的擺在相同時(shí)間內(nèi)擺動(dòng)次數(shù)不同。）4.提問(wèn)：不同的擺，為什么在相同時(shí)間內(nèi)擺動(dòng)次數(shù)會(huì)不同？（預(yù)設(shè)：可能跟擺繩的長(zhǎng)短有關(guān)……）帶著你的猜測(cè)，課后設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)繼續(xù)探究，去檢驗(yàn)一下！【板書設(shè)計(jì)】4.機(jī)械擺鐘擺繩擺繩擺擺擺錘擺錘擺的等時(shí)性：同一個(gè)擺在相同時(shí)間內(nèi)擺動(dòng)次數(shù)相同優(yōu)先保證清晰度放大倍數(shù)優(yōu)先保證清晰度放大倍數(shù)【作業(yè)設(shè)計(jì)】1.擺的等時(shí)性是指。2.單擺在擺動(dòng)時(shí)的計(jì)數(shù)方法應(yīng)該是？（）A.一個(gè)來(lái)回算1次B.一個(gè)來(lái)回算2次C.擺到最低點(diǎn)算1次D.擺到兩側(cè)最高點(diǎn)算1次3.在下面圖中寫出擺的結(jié)構(gòu)名稱。《3.4機(jī)械擺鐘》同步練習(xí)一、填空題1、實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，機(jī)械擺鐘的鐘擺每分鐘擺動(dòng)的次數(shù)是______的。2、簡(jiǎn)單的擺是由______和______組成。3、擺具有______特點(diǎn)，可以用來(lái)計(jì)時(shí)。二、判斷題，對(duì)的打√，錯(cuò)的打?。1、機(jī)械擺鐘不受天氣和晝夜的影響。（）2、擺鐘的發(fā)明使時(shí)間計(jì)量誤差更小。（）3、擺來(lái)回?cái)[動(dòng)所用的時(shí)間總是相等的。（）4、伽利略根據(jù)擺的等時(shí)性原理發(fā)明了擺鐘。（）5、不同的擺每分鐘擺動(dòng)的次數(shù)是相同的。（）6、機(jī)械擺鐘的擺擺動(dòng)1次的時(shí)間是1秒鐘。（）三、選擇題，將正確的序號(hào)填寫在括號(hào)內(nèi)。1、機(jī)械擺鐘的擺，每分鐘擺動(dòng)（）次。A.30 B.60 C.152、根據(jù)單擺的（）人們制成了擺鐘。A.擺幅B.次數(shù) C.等時(shí)性3、單擺在擺動(dòng)時(shí)會(huì)發(fā)生（）現(xiàn)象。A.速度逐漸加快B.速度逐漸變慢C.擺幅逐漸變小4、因?yàn)閱螖[具有保持?jǐn)[動(dòng)速度不變的性質(zhì)，所以科學(xué)家()利用單擺制作機(jī)械擺鐘。A.伽利略B.牛頓C.惠更斯5、按順序?qū)懗鲇?jì)時(shí)工具名稱正確的一項(xiàng)是（）A.日晷、泄水型水鐘、擺鐘、電子手表B.圭表、水鐘、機(jī)械擺鐘、電子手表C.日晷、受水型水鐘、機(jī)械擺鐘、電子手表四、連線題：把下列計(jì)時(shí)工具與工作原理連線。日晷太陽(yáng)移動(dòng)的位置規(guī)律水鐘擺的等時(shí)性太陽(yáng)鐘陽(yáng)光下的影子機(jī)械擺鐘滴漏的等時(shí)性五、實(shí)驗(yàn)題1、拿一根細(xì)繩，上端固定，下端掛上一個(gè)小重物，做成一個(gè)_______。2、測(cè)試1分鐘同一擺的擺動(dòng)次數(shù)記錄如下。第一次第二次第三次擺動(dòng)次數(shù)454545實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，同一個(gè)擺的擺動(dòng)在相同時(shí)間內(nèi)擺動(dòng)的次數(shù)_______。3、測(cè)試1分鐘不同擺的擺動(dòng)次數(shù)記錄如下。第一次第二次第三次第一組545454第二組474747第三組616161實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，不同的擺每分鐘擺動(dòng)的次數(shù)是________。4、實(shí)驗(yàn)結(jié)論單擺具有______性：同一個(gè)單擺每