資源簡介

(共10張PPT)
機械擺鐘
在遠(yuǎn)古時期，人類以太陽的東升西落作為時間尺度；
2300多年前，人們發(fā)明了地平日晷；
一千多年前的希臘和我國的北宋時期，能工巧匠們曾設(shè)計出沙漏、水鐘
聚焦
探索
擺的結(jié)構(gòu)
一個簡單的擺有擺繩和擺錘組成。
擺繩
擺錘
小組合作制作一個簡單的擺，觀察擺運動的特點
擺動的幅度越來越小
實驗1
思考：
1.如何安裝擺
2.如何進(jìn)行操作
3.如何數(shù)擺動次數(shù)
探索
自制的擺30秒擺動多少次呢？
我們快來測試一下吧。
實驗2
注意事項
①聽到口令后輕輕放開，不能推一把。
②如果擺錘碰到了鐵架臺或其它東西后，實驗要重新做。
③重復(fù)試驗擺繩、擺錘、擺幅不變
自制擺30秒擺動次數(shù)記錄表 第1次 第2次 第3次
擺動次數(shù)
我的發(fā)現(xiàn) ①同一個擺相同時間內(nèi)擺動的次數(shù)是相同的。
我的發(fā)現(xiàn)
②不同的擺相同時間內(nèi)擺動的次數(shù)是不同的。
在人類計時儀器的發(fā)展史中，擺的發(fā)現(xiàn)可算是一件重大歷史事件。
1583年的一天，17歲的伽利略在教堂里面做禮拜。一陣風(fēng)吹來，天花板上的吊燈開始地晃動起來，發(fā)出輕輕的響聲。這本是一件非常尋常的事，而伽利略卻細(xì)心地觀察起來了。隱約中他感覺到吊燈的擺動有些規(guī)律，于是回家之后，他開始研究起來。他用棉線和石頭做出擺模擬吊燈的擺動，根據(jù)“脈搏跳動的次數(shù)是穩(wěn)定的”來計時，經(jīng)過反復(fù)多次的驗證，終于發(fā)現(xiàn)了吊燈擺動時的秘密。
1656年，荷蘭科學(xué)家惠更斯根據(jù)伽利略發(fā)現(xiàn)的關(guān)于擺的秘密，制作出了比較精確的計時器—機械擺鐘。機械擺鐘的出現(xiàn)大大提高了時鐘的精確度。
伽利略
伽利略發(fā)現(xiàn)“擺”的“秘密”
科學(xué)家的故事教科版五年級上3.4《機械鐘擺》教學(xué)設(shè)計
【教材簡析】
本課選自教科版小學(xué)科學(xué)五年級上冊第三單元《計量時間》的第4課時。前三節(jié)課探究的是太陽鐘、水鐘等一些簡易的計時工具，本課則是探索精確計時工具的第一課。通過自制一個單擺，并觀察擺運動的特點。根據(jù)教師提供的材料，學(xué)生動手制作一個單擺，在制作完成后，開始觀察和記錄單擺1分鐘擺動的次數(shù)，連續(xù)測多次。最后會發(fā)現(xiàn)同一個擺在擺動過程中擺幅變小，但擺動次數(shù)是不變的，這便是單擺的等時性；在研討中，通過對比各組間的數(shù)據(jù)，會發(fā)現(xiàn)不同小組的擺擺動次數(shù)是不同的，是什么引起的？這為下節(jié)課《擺的快慢》提出了研究的問題。
【學(xué)情分析】
擺鐘為什么會比其他計時工具精確呢？這個問題對學(xué)生是比較有吸引力的。帶著這個疑問去觀察擺鐘的運動，去研究自制擺的運動，能提高學(xué)生的探究欲。這節(jié)課中學(xué)生將面臨兩個問題，第一是如何準(zhǔn)確測量單擺擺動的次數(shù)；第二是如何有效分析數(shù)據(jù)、得出結(jié)論、發(fā)現(xiàn)更多問題。對于五年級的學(xué)生，測量擺鐘1分鐘擺動的次數(shù)不難，但要學(xué)生思考并解決操作中的一些問題，如怎樣計時？怎樣數(shù)擺動次數(shù)？怎樣做到擺動開始與計時開始的同步？此外，五年級的孩子已經(jīng)具備一定分析處理數(shù)據(jù)的能力，但仍然有局限性，對實驗數(shù)據(jù)整體的橫向、縱向比較有所缺乏，所以要想孩子們在研究單擺等時性時有更多的發(fā)現(xiàn)、更多問題的提出，研討時需要我們引導(dǎo)孩子進(jìn)行組內(nèi)、組間數(shù)據(jù)的比較。
【教學(xué)目標(biāo)】
科學(xué)概念目標(biāo)
知道同一個單擺在相同時間內(nèi)擺動的次數(shù)相同，這就是擺的等時性。根
據(jù)這種性質(zhì)，人們制成了擺鐘，使時間的計量誤差更小。
科學(xué)探究目標(biāo)
能較準(zhǔn)確地重復(fù)觀測擺鐘及自制單擺每分鐘擺動的次數(shù)。
能根據(jù)鐘擺的特點動手制作一個單擺。
科學(xué)態(tài)度目標(biāo)
能準(zhǔn)確地測量擺的擺動次數(shù)，理解重復(fù)實驗的意義。
通過制作、觀測單擺，發(fā)展對計時工具研究的興趣。
科學(xué)、技術(shù)、社會與環(huán)境目標(biāo)
知道擺鐘的出現(xiàn)大大提高了時鐘的精確度，了解社會的需求是科學(xué)技術(shù)
發(fā)展的動力。
【教學(xué)重難點】
重點：準(zhǔn)確地觀測擺鐘及自制單擺每分鐘擺動的次數(shù)。
難點：動手制作一個擺，重復(fù)測量擺擺動的次數(shù)、理解擺的等時性。
【教學(xué)準(zhǔn)備】
教師：多媒體課件、單擺一個
小組：每組鐵架臺一個、棉線一根、夾子一個、螺帽一個、秒表一個、記錄單一份
教學(xué)過程
教學(xué)環(huán)節(jié) 教師活動 學(xué)生活動 設(shè)計意圖
導(dǎo)入新課 像日晷、水鐘、沙漏等簡易的時鐘，已經(jīng)可以讓我們知道大概的時間。擺鐘的出現(xiàn)大大提高了鐘表的精確度。 擺鐘，通常具有報時功能，又稱“自鳴鐘”。至今具有300多年的歷史。 觀察擺鐘結(jié)構(gòu)： 擺鐘已經(jīng)退出歷史舞臺，被石英鐘表所代替。觀看擺鐘視頻，思考擺鐘是通過怎樣的方式計時的 （播放視頻） 預(yù)測： 通過鐘擺有規(guī)律的擺動來計時。 認(rèn)真聽講 觀察 觀看視頻、猜測 在對機械擺鐘有了初步了解的基礎(chǔ)上，迅速聚焦研究問題
講授新課 一、探索 【知識講解】 自制一個擺，觀察擺運動的特點 想一想：在制作擺與使用擺要注意什么？ 1、學(xué)生觀察 拿一根細(xì)繩，上端固定，下端掛上一個小重物，做成一個簡單的擺。一個簡單的擺有擺繩和擺錘組成。 什么是擺幅？擺動幅度大小叫擺幅。擺線與豎直方向的夾角稱為擺角。 2、實驗器材 手表（秒表）、擺錘（螺帽或別的重物）、擺繩（棉線）、支架（鐵架臺或別的支架） 3、組裝一個簡單的擺 拿一條棉線，上端固定在鐵架臺上，下端掛上一個小螺母。 4、實驗1 讓我們的擺自由擺動，幅度不要太大（擺角不能超過90度）,觀察擺的運動，發(fā)現(xiàn)它有什么變化？ 明確： 擺動的幅度越來越小，擺的速度越來越慢，最后停下來。 5、實驗2 自制的擺30秒能擺動多少次呢？我們快來測試一下吧。 （1）實驗要求 ①讓我們的擺自由擺動，一個同學(xué)用秒表計時，喊“開始——停”，數(shù)數(shù)的同學(xué)馬上將數(shù)據(jù)報給記錄的同學(xué)。 ②多次測量，測量并記錄我們的擺1分鐘擺動的次數(shù)。 第一次第二次第三次次數(shù)我的發(fā)現(xiàn)
（2）注意事項 ①擺線自然拉直，聽到口令后輕輕放開，不能推一把。 ②擺的角度不能太小，也不能太大。（別超過90度）。 ③如果擺錘碰到了鐵架臺或其它東西后，實驗要重新做。 ④注意計時和計數(shù)。 （3）實驗記錄 鐘擺30秒擺動次數(shù)記錄（班級記錄表） 第一次第二次第三次第一組第二組第三組...
（4）我們的發(fā)現(xiàn) ①同一個擺每分鐘擺動的次數(shù)是相同的。 ②不同的擺每分鐘擺動的次數(shù)是不同的。 6、擺鐘就是利用擺的等時性來計時的。 7、小結(jié) 單擺具有等時性：同一個單擺每擺動一次所需的時間是相同的。 二、拓展 視頻：伽利略與鐘擺的故事 三、課堂練習(xí) 認(rèn)真聽講 準(zhǔn)備材料 實驗操作 分析回答 認(rèn)真聽講 準(zhǔn)備 組裝 實驗 交流 實驗 記錄數(shù)據(jù)、分析數(shù)據(jù) 交流 聽故事 在觀察之前，先讓學(xué)生對擺鐘是如何計時的進(jìn)行猜測。這樣可以了解學(xué)生對擺鐘已有的認(rèn)識；然后通過觀察了解擺鐘計時的方式，通過小組合作計時，觀察并記錄擺鐘每分鐘擺動的次數(shù)。 過觀察我們自己制作的擺30秒擺動的次數(shù)，發(fā)現(xiàn)同一個擺在相同時間里擺動的次數(shù)都相同，說明擺具有等時性。通過觀察不同小組的擺在30秒里擺動的次數(shù)，發(fā)現(xiàn)不同的擺在相同時間內(nèi)擺動次數(shù)并不相同。 了解擺與擺鐘的歷史文化
課堂小結(jié) 通過這節(jié)課的學(xué)習(xí)，我們知道同一個單擺在相同時間內(nèi)擺動次數(shù)相同，這就是擺的等時性。根據(jù)這種性質(zhì)人們制成了擺鐘，使時間的計量誤差更小。 總結(jié)課堂
板書 板書設(shè)計《機械擺鐘》實驗記錄單
班級： 姓名： 小組：
自制擺30秒擺動次數(shù)記錄表
第1次 第2次 第3次
擺動次數(shù)
我的發(fā)現(xiàn)
《機械擺鐘》實驗記錄單
班級： 姓名： 小組：
自制擺30秒擺動次數(shù)記錄表
第1次 第2次 第3次
擺動次數(shù)
我的發(fā)現(xiàn)元問題 具體問題 主要要點
為什么學(xué) （科學(xué)素養(yǎng)發(fā)展目標(biāo)） 1.指向的核心概念是什么？ 人們設(shè)計不同的一儀器和工具來滿足特定用途
2.學(xué)習(xí)目標(biāo)是什么？（從科學(xué)概念、科學(xué)思維、探究實踐、態(tài)度責(zé)任維度闡述） 科學(xué)概念目標(biāo) 同一個單擺在相同時間內(nèi)擺動次數(shù)相同，這就是擺的等時性。根據(jù)這種性質(zhì)人們制成了擺鐘，使時間的計量誤差更小。 科學(xué)探究目標(biāo) 1.能較準(zhǔn)確地重復(fù)觀測鐘擺及自制擺每分鐘的擺動次數(shù)。 2.能根據(jù)鐘擺的特點動手制作一個單擺。 科學(xué)態(tài)度目標(biāo) 1.準(zhǔn)確地測量擺的擺動次數(shù)，理解重復(fù)實驗的意義。 2.發(fā)展對計時工具研究的興趣。 科學(xué)、技術(shù)、社會與環(huán)境目標(biāo) 了解社會的需求是科學(xué)技術(shù)發(fā)展的動力。
學(xué)什么 （學(xué)習(xí)內(nèi)容） 1.厘清各學(xué)習(xí)要點及其之間的邏輯關(guān)系（教材中的具休知識技能、活動是什么？） 記錄自制擺的在一分鐘內(nèi)擺動的次數(shù)，知道同一個擺在相同時間內(nèi)擺動的次數(shù)相同，擺的等時性。
分析比較不同小組之間數(shù)據(jù)，了解不同的擺在相同時間內(nèi)擺動的次數(shù)是不同的。
2.本課的教學(xué)重點和難點是什么？ 重點;1.動手制作一個單擺并觀察和測量單擺在相同時間內(nèi)擺動的次數(shù)。2.通過觀測理解擺的等時性。 難點：理解擺的等時性。
3.教材解讀中遇到的疑難問題是什么？ 對于探索活動一測量擺鐘一分鐘擺動的次數(shù)，是否可以放到學(xué)習(xí)探究擺的特點之后再來學(xué)習(xí)機械擺鐘。
怎樣學(xué) （學(xué)習(xí)活動和學(xué)習(xí)策略） 1.突出思維過程，指向關(guān)鍵能力發(fā)展和必備品格內(nèi)化（用體現(xiàn)學(xué)生學(xué)的行為的關(guān)鍵動詞和箭頭表示） 制作擺 了解掌握擺的結(jié)構(gòu)（擺繩、擺錘） 操作擺 體驗擺的擺動，掌握操作注意點 計時操作 理解重復(fù)試驗的意義
2.要解決的教學(xué)關(guān)鍵核心問題是什么？您的解決策略是什么？ 學(xué)生用自制的擺測量一分鐘擺動次數(shù) 學(xué)生反復(fù)測量數(shù)數(shù)，兩個同學(xué)分別各自默數(shù)，組內(nèi)數(shù)數(shù)要統(tǒng)一才能記錄，然后討論注意點，反復(fù)實驗，掌握更熟練。
何謂學(xué)會 （學(xué)習(xí)效果） 1.評價任務(wù)是什么？評價的方法、形式是怎樣的？ 評價任務(wù)：1.是否會正確數(shù)擺擺動次數(shù)。2.制作并正確使用擺3.小組分工合作合理。 評價方法:采用學(xué)生自評與互評的方式。
小學(xué)科學(xué)教師教學(xué)設(shè)計研討前置單
學(xué)校： 教師姓名：
年級： 五年級上冊教科版教材 課題名稱： 《機械擺鐘》

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