科學(xué)教科版五年級(jí)下冊(cè)《機(jī)械擺鐘》教學(xué)設(shè)計(jì)

《簡(jiǎn)單機(jī)械》教學(xué)設(shè)計(jì)一、教材分析《機(jī)械擺鐘》是教科版五年級(jí)下冊(cè)“時(shí)間”單元的第五課，教材主要由“觀察擺鐘”和“觀察我們的擺”兩部分構(gòu)成。“觀察鐘擺”這部分主要想讓學(xué)生通過多次測(cè)量擺鐘的擺每分鐘來回?cái)[動(dòng)的次數(shù)，來發(fā)現(xiàn)自己操作上的問題和困難，提出解決方案修正自己的操作。“觀察我們的擺”部分，學(xué)生自制單擺，通過測(cè)量每10秒擺的擺動(dòng)次數(shù)，發(fā)現(xiàn)：擺有快慢變化、擺動(dòng)幅度越來越小、擺的等時(shí)性。二、學(xué)情分析在此之前學(xué)生已經(jīng)學(xué)習(xí)過利用人的感覺、太陽(yáng)的東升西落、日晷、水鐘來粗略判斷時(shí)間，對(duì)時(shí)間的測(cè)量有一定的認(rèn)知和方法的積累，對(duì)如何精準(zhǔn)的測(cè)量時(shí)間由一定的求知欲望。學(xué)生在本節(jié)課上將經(jīng)歷小組分工合作來研究擺的等時(shí)性問題，對(duì)于學(xué)生的注意力、操作規(guī)范性、數(shù)據(jù)整理和分析、團(tuán)隊(duì)默契將是是一次考驗(yàn)。三、教學(xué)目標(biāo)知道單擺是由擺繩和擺錘組成。通過反復(fù)測(cè)量一個(gè)擺每擺1次的時(shí)間，對(duì)比數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)自身操作產(chǎn)生的誤差，討論解決對(duì)策，修正自己的操作，盡量減少誤差。在反復(fù)測(cè)量中，逐漸認(rèn)識(shí)到同一個(gè)擺擺動(dòng)相同次數(shù)所需時(shí)間基本相同，即擺具有等時(shí)性。在經(jīng)歷伽利略的研究過程中，感受到小組分工合作、想辦法解決問題、重復(fù)實(shí)驗(yàn)的意義。四、教學(xué)重難點(diǎn)觀察和測(cè)量單擺在擺動(dòng)相同次數(shù)時(shí)，所需時(shí)間基本相同。五、教學(xué)準(zhǔn)備教師：大型單擺一個(gè)、多媒體課件（伽利略視頻、機(jī)械擺鐘視頻）、板書材料（單擺結(jié)構(gòu)、名稱、課題、學(xué)生數(shù)據(jù)匯總表、粗的紅線）學(xué)生（9組）：每組準(zhǔn)備1個(gè)單擺裝置、記錄單1張、平白電腦1臺(tái)（秒表）六、教學(xué)流程前一天熟悉學(xué)生：1.了解學(xué)生對(duì)于時(shí)間的認(rèn)識(shí)，測(cè)量時(shí)間的工具的認(rèn)識(shí)（學(xué)生是否知道只有具有規(guī)律現(xiàn)象的事物，才能用來計(jì)時(shí)）；2.教授：平板電腦里計(jì)時(shí)器的使用（開機(jī)、找到時(shí)鐘軟件、會(huì)計(jì)時(shí)、記次、歸零）3.分組：（9組），熟悉組號(hào)，合作的問題（對(duì)平白電腦使用的態(tài)度）4.變魔術(shù)（思考里面的秘密），學(xué)會(huì)觀察和思考課前討論昨天表演的魔術(shù)有什么秘密呢？（不能變第二次，檢驗(yàn)方巾，即驗(yàn)證一下就發(fā)現(xiàn)這是假的、騙人的把戲，而科學(xué)真理，我們是能通過反復(fù)測(cè)試來考驗(yàn)它的）一、課堂導(dǎo)入（2min）導(dǎo)語：今天，張老師要給大家介紹一位真正的科學(xué)家，讓我們一起看看他的故事。課件：播放伽利略發(fā)現(xiàn)擺具有等時(shí)性的視頻。提問：伽利略發(fā)現(xiàn)了什么？預(yù)設(shè)：1.燈怎么不會(huì)停？2.燈怎么每擺動(dòng)一個(gè)來回的時(shí)間都差不多啊？（評(píng)價(jià)語：聽得真仔細(xì)。）貼板書二、研究過程（35min）（一）實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)（5min）提問：伽利略有了這樣的猜測(cè)后，他接著想做什么？預(yù)設(shè)：再去試一下。提問：如果是你，你打算怎么去研究？預(yù)設(shè)：1.去把燈再搖晃起來，看它每擺一次的時(shí)間是否相同？2.找一個(gè)類似的燈，把它吊起來，然后測(cè)它來回?cái)[動(dòng)一次的時(shí)間。3.找一個(gè)東西，把它吊起來，然后測(cè)它來回?cái)[動(dòng)一次的時(shí)間。（追問：A現(xiàn)在，我們要想找400年前這個(gè)大教堂里的燈來做研究是很困難的，我們可不可以找這個(gè)物品，把它系上繩子來模擬？學(xué)生沒講再講這句話貼板書實(shí)驗(yàn)室里正好有一套單擺，由擺繩、擺錘組成，你看可不可以拿來模擬？B每擺一次是什么意思？（預(yù)設(shè)：來回?cái)[動(dòng)一次。追問：那你的意思是，每擺一次就是來回?cái)[動(dòng)一次就停止了？預(yù)設(shè)：擺要持續(xù)的擺動(dòng)。你怎么判斷擺錘來回?cái)[動(dòng)正好一次呢？預(yù)設(shè)：到最高點(diǎn)讓它停下來。追問：最高點(diǎn)？你是怎么判斷出來的？預(yù)設(shè)1：它要落下來的時(shí)候。預(yù)設(shè)2：它到那邊那個(gè)地方。追問：那個(gè)位置你覺得自己能在一瞬間看得很清楚嗎？預(yù)設(shè)1：很清楚。預(yù)設(shè)2：不清楚。預(yù)設(shè)3：不知道。導(dǎo)語：如果認(rèn)為自己會(huì)看的不清楚的同學(xué)，我這里有一個(gè)辦法可以幫幫你們【在擺錘起始位置相對(duì)應(yīng)的黑板上貼一條紅線，當(dāng)擺錘再次回到這個(gè)紅線位置時(shí)，記做一次】放這里還是放后面問題解決那里？）C你通過什么方法來判斷他每擺一次的時(shí)間相同呢？）（預(yù)設(shè)：1.看；2.自己數(shù)數(shù)；（你很有想法，但是你覺得這種方法能用來非常準(zhǔn)確的判斷時(shí)間嗎？）3.用沙漏）（這是四百年前伽利略可能使用的計(jì)時(shí)方法，現(xiàn)在科技進(jìn)步了，我們可以用什么來計(jì)時(shí)？）（預(yù)設(shè)：手表、鐘、秒表）學(xué)生沒講再講這句話放這里還是放后面問題解決那里？（二）實(shí)驗(yàn)操作一（15min）導(dǎo)語：現(xiàn)在請(qǐng)你們?cè)囋嚳?，測(cè)量擺連續(xù)擺動(dòng)時(shí),每來回一次的時(shí)間，實(shí)驗(yàn)至少做3次，看看能否證明伽利略的猜測(cè)。演示：教師拉直擺繩，松開擺錘。學(xué)生：觀察、測(cè)量、記錄。展示：取2組學(xué)生的實(shí)驗(yàn)單展示。提問：你發(fā)現(xiàn)了什么？預(yù)設(shè)：數(shù)字都不一樣。（追問：你認(rèn)為是什么原因?qū)е碌?？我們?nèi)绾谓鉀Q這個(gè)問題？科學(xué)家遇到困難，一定會(huì)想方法來解決它。其他組呢？有沒有覺得在做實(shí)驗(yàn)的時(shí)候不太順利的地方？）（預(yù)設(shè)：1.每次看到紅線和球的位置不一樣（你觀察非常仔細(xì)。同學(xué)們有什么解決方法？預(yù)設(shè)？？？我建議：盡量保持自己頭的位置保持不動(dòng)，擺錘和紅線重疊時(shí)算作1次，這個(gè)誤差很小）。2.計(jì)時(shí)跟不上（追問：能不能具體講講？如何改進(jìn)？導(dǎo)語：平板電腦平放在桌面上，手指靠近開始、記次、停止按鈕，聽到口令馬上按。追問：你們覺得計(jì)時(shí)員的眼睛應(yīng)該看哪里？擺還是秒表？）3.配合不默契，2個(gè)人看時(shí)間、2個(gè)人看擺4.喊“?！甭曇舨唤y(tǒng)一。（追問：為什么會(huì)不統(tǒng)一？擺錘到最高點(diǎn)時(shí)間太短，不好判斷。這個(gè)誤差本身就存在，所以盡可能注意力集中5.預(yù)設(shè)？？？追問：你覺得操作過程中，還有沒有其他問題？預(yù)設(shè)：斷開一次次做）科學(xué)家遇到困難，一定會(huì)想方法來解決它。預(yù)設(shè)？？？預(yù)設(shè)？？？導(dǎo)語：我們?cè)僦匦伦鲆淮螌?shí)驗(yàn)，看看擺每擺一次的時(shí)間是不是一樣的？演示：教師拉直擺繩，松開擺錘。學(xué)生：觀察、測(cè)量、記錄。展示：取2組學(xué)生的實(shí)驗(yàn)單展示和之前對(duì)比。提問：你發(fā)現(xiàn)了什么？預(yù)設(shè)：1.數(shù)字更接近了。2.沒什么變化，3個(gè)數(shù)字還是不一樣。（追問：跟上一次比，數(shù)字之間差的大嗎？預(yù)設(shè)：小了。追問：這說明，我們的操作改進(jìn)是有效果的）（三）實(shí)驗(yàn)操作二（15min）導(dǎo)語：剛才我們測(cè)了擺每來回?cái)[動(dòng)一次所需要的時(shí)間，那么擺每來回?cái)[動(dòng)10次所需要的時(shí)間是不是也差不多呢？貼板書預(yù)設(shè)：1.是。2.不是，把誤差也放大了10倍。導(dǎo)語：為了方便同學(xué)們的研究，我給每個(gè)小組準(zhǔn)備了一架單擺，請(qǐng)同學(xué)們注意擺錘的操作和小組4人的分工，我給同學(xué)們提供一種參考。提問：看懂了嗎？預(yù)設(shè)：1.看懂了。2.沒看懂。（導(dǎo)語：沒看懂的小組舉手示意老師。哪里沒看明白？）導(dǎo)語：請(qǐng)已經(jīng)看懂的同學(xué)們連續(xù)測(cè)量擺擺30次的過程中，每擺10次所用的時(shí)間。（修改板書）你需要在數(shù)數(shù)的人分別喊多少的時(shí)候，記次呢？預(yù)設(shè)：10、20、30（導(dǎo)語：同樣的，我們重復(fù)實(shí)驗(yàn)，至少三次）學(xué)生實(shí)驗(yàn)。將學(xué)生數(shù)據(jù)輸入Excel提問：你發(fā)現(xiàn)了什么？預(yù)設(shè)：1.擺每擺10次，所用的時(shí)間差不多。2.擺10次的時(shí)間都不一樣。（追問：跟擺一次比，數(shù)據(jù)是互相更接近了還是遠(yuǎn)離了？說明了什么問題？）三、拓展總結(jié)（3min）導(dǎo)語：隨著我們現(xiàn)代科技的進(jìn)步，我們除了通過大量的反復(fù)試驗(yàn)去驗(yàn)證伽利略的猜想以外，科學(xué)家們還不斷發(fā)明精密的儀器來進(jìn)行測(cè)量。播放視頻。提問：你發(fā)現(xiàn)了什么？預(yù)設(shè)：擺每擺10次，所用的時(shí)間差不多一樣了。（導(dǎo)語：同一個(gè)擺，如何引出，需要思考擺動(dòng)相同次數(shù)所需時(shí)間是基本相同的，這個(gè)就是擺所具有的等時(shí)性。）貼板書如何引出，需要思考導(dǎo)語：人們利用擺這個(gè)等時(shí)性的特點(diǎn)，發(fā)明了機(jī)械擺鐘。貼板書七、板書設(shè)計(jì)機(jī)械擺鐘擺每擺動(dòng)一次的時(shí)間是一樣的？0擺每擺動(dòng)一次的時(shí)間是一