資源簡介

實驗記錄單一
第 小組

鐘擺每分鐘擺動次數的觀察記錄
預測：機械擺鐘的擺一分鐘擺動 次。
第一次 第二次 第三次
次數
我的發現



實驗記錄單二
第 小組
擺在連續時間間隔內擺動次數的觀察記錄
預測：相同時間內，擺擺動的次數 。（變少/相同/變多）
第1個10秒 第2個10秒 第3個10秒 第4個10秒
擺動次數
我的發現


(共15張PPT)
教科版五下《時間的測量》單元
5.機械擺鐘

觀察擺鐘

觀察擺鐘
鐘面
擺繩
擺錘


鐘擺每分鐘擺動次數的記錄
預測：鐘擺每分鐘擺動 次。
第一次 第二次 第三次
次數
我的發現
活動一
1分鐘擺動幾次？


數一數：1分鐘能擺幾次？
鐘擺每分鐘擺動的次數是相同的。

制作一個擺

擺在連續時間間隔內擺動次數的觀察記錄
預測：相同時間內，擺擺動的次數 。（變少/相同/變多）
? 第1個10秒 第2個10秒 第3個10秒 第4個10秒
擺動次數 ? ? ? ?
我的發現 ?
溫馨提醒：
1.擺繩自然拉直，聽到口令后輕輕放開擺錘。
2.擺動的角度不能過大或過小。
3.注意精確計時和計數。
活動二
測量擺在相同時間內擺動的次數

同一個擺，在相同時間內擺動的次數是相同的。
擺動次數的觀察記錄
組號 第1個10秒 第2個10秒 第3個10秒 第4個10秒
第1組
第2組
第3組
第4組
第5組
第6組
第7組
第8組
說一說：你的發現

伽利略發現“擺”的“秘密”

1583年的一天，17歲的伽利略在教堂做禮拜。一陣風吹來，天花板上的吊燈開始晃動，發出輕輕的響聲。這本是一件非常尋常的事，而伽利略卻細心地觀察起來了，感覺吊燈的擺動有些規律，于是回家用棉線和石頭做出擺，模擬吊燈的擺動，根據“脈搏跳動的次數是穩定的”來計時 ，經過反復多次的驗證，發現了吊燈擺動時相同時間內擺動次數相同—擺的等時性。

1656年，荷蘭科學家惠更斯根據伽利略發現的擺的等時性，制作出了比較精確的計時器—機械擺鐘。機械擺鐘的出現大大提高了時鐘的精確度。
伽利略

還有什么新發現？
不同的擺，為什么在相同時間內擺動次數不同？
思考
思考解析
擺擺動的快慢與擺線的長短有關,與擺錘的重量和擺幅無關.

擺線越長,擺擺動的就越慢.反之,擺擺動的就越快.

同一個擺,單位時間內擺動的次數是不變的.擺動的快慢也是一定的,前提是同一個擺。

1.擺的等時性是 （填科學家名字）發現的。擺的等時性是指 。

課 堂 練 習
伽利略
同一個單擺擺動一次的時間相等

2.小紅和小軍在公園里玩蕩秋千的游戲。小軍想知道在相同時間內秋千擺動的次數的變化。于是他測了連續4個15秒內秋千擺動的次數。他得到的結果最可能是？（ ）

A.擺動次數減少
B. 擺動次數相同
C. 擺動的次數增加
課 堂 練 習
B
感
謝
聆
聽
~
教學反思
擺鐘為什么會比其他計時工具精確呢？這個問題對學生是比較有吸引力的。帶著這個疑問去觀察擺鐘的構造，去研究擺，提高了學生的探究欲。本課是精確計量時間工具的第一課。本課設計主要有兩個活動：一是觀察擺鐘的構造，思考擺鐘為什么會比其他的計時工具更精確，這與擺鐘里的鐘擺有著密切的聯系。然后通過測量鐘擺每分鐘擺動的次數，發現它每分鐘擺動的次數是相同的，初步感知擺的等時性。二是制作一個單擺，并測量相同時間內擺擺動的次數。根據教師提供的材料，學生動手制作一個單擺，在制作完成后，開始觀察和記錄單擺每10秒鐘擺動次數，連續測多次。最后會發現同一個擺雖然在擺動過程中擺幅變小，擺速變慢，但擺動次數是一樣的，這便是單擺的等時性；在研討中，通過對比各組間的數據，會發現不同小組的擺擺動次數是不一樣的，是什么引起的？這為下節課《擺的研究》提出了研究的問題。這節課中孩子們將面臨兩個問題，第一：如何準確測量單擺擺動的次數；第二：如何有效分析數據、得出結論、發現更多問題；對于五年級的學生而言，測量擺鐘1分鐘擺動的次數不難，但要準確地測量自制單擺在連續擺動時，相同時間間隔內的擺動次數，有不小的難度。所以在第一個時間段計時結束后與第二個時間段計時開始前需要設置一個緩沖的時間，為第二次小組成員更好地配合、精確測量作準備。此外，五年級的孩子已經具備一定分析處理數據的能力，但仍然有局限性，對實驗數據整體的橫向、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現、更多問題的提出，研討時需要我們引導孩子進行組內、組間數據的比較。通過本節課的探究，讓學生們知道同一個單擺每擺動一次所需的時間是相同的，知道人們根據單擺的等時性原理制成了擺鐘。并動手制作一個單擺，能較準確地測量出連續時間間隔內擺擺動的次數，能實事求是地記錄實驗數據，通過分析數據得出科學結論。初步體會重復實驗在科學實驗中的重要作用，通過制作、觀測單擺，發展對計時工具研究的興趣，體會科技發展對社會生活的促進作用。

5.機械擺鐘

【教材簡析】
本課選自教科版小學科學五年級下冊第三單元《時間的測量》的第五課時。前四節課探究的是太陽鐘、水鐘等一些簡易的計時工具，本課則是精確計量時間工具的第一課。本課設計主要有兩個活動：
活動一是觀察擺鐘
觀察擺鐘的構造，思考擺鐘為什么會比其他的計時工具更精確，這與擺鐘里的鐘擺有著密切的聯系。然后通過測量鐘擺每分鐘擺動的次數，發現它每分鐘擺動的次數是相同的，初步感知擺的等時性。
活動二是制作一個單擺，并測量相同時間內擺擺動的次數。
根據教師提供的材料，學生動手制作一個單擺，在制作完成后，開始觀察和記錄單擺每10秒鐘擺動次數，連續測多次。最后會發現同一個擺雖然在擺動過程中擺幅變小，擺速變慢，但擺動次數是一樣的，這便是單擺的等時性；在研討中，通過對比各組間的數據，會發現不同小組的擺擺動次數是不一樣的，是什么引起的？這為下節課《擺的研究》提出了研究的問題。

【學情分析】
擺鐘為什么會比其他計時工具精確呢？這個問題對學生是比較有吸引力的。帶著這個疑問去觀察擺鐘的構造，去研究擺，提高了學生的探究欲。這節課中孩子們將面臨兩個問題，第一：如何準確測量單擺擺動的次數；第二：如何有效分析數據、得出結論、發現更多問題；對于五年級的學生而言，測量擺鐘1分鐘擺動的次數不難，但要準確地測量自制單擺在連續擺動時，相同時間間隔內的擺動次數，有不小的難度。所以在第一個時間段計時結束后與第二個時間段計時開始前需要設置一個緩沖的時間，為第二次小組成員更好地配合、精確測量作準備。此外，五年級的孩子已經具備一定分析處理數據的能力，但仍然有局限性，對實驗數據整體的橫向、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現、更多問題的提出，研討時需要我們引導孩子進行組內、組間數據的比較。
【教學目標】
科學概念目標
知道同一個單擺每擺動一次所需的時間是相同的。
知道人們根據單擺的等時性原理制成了擺鐘。
科學探究目標
能重復觀察和測量擺鐘每分鐘擺動的次數。
動手制作一個單擺，能較準確地測量出連續時間間隔內擺擺動的次數。
能實事求是地記錄實驗數據，通過分析數據得出科學結論。
科學態度目標
初步體會重復實驗在科學實驗中的重要作用。
在測量單擺擺動次數過程中，培養嚴謹地觀察與測量的科學態度。
通過制作、觀測單擺，發展對計時工具研究的興趣。
科學、技術、社會與環境目標
擺鐘的出現大大提高了時鐘的精確度，體會科技發展對社會生活的促進作用。

【教學重難點】
重點：動手制作一個擺，并觀測單擺在相同時間內擺動的次數。
難點：連續測量擺擺動的次數、理解擺的等時性。

【教學準備】
教師：多媒體課件、機械擺鐘一個、單擺一個
學生：每組鐵架臺一個、棉線一根、筷子一根、鐵球一個、秒表一個、記錄單兩份

【教學過程】
一、聚焦：揭示課題
[材料準備：ppt課件]
提問：通過前面幾節課的學習，你知道了哪些計時器？
（預設：日晷、水鐘、沙漏……）
2.借助這些工具我們只能知道大概的時間，多年來，人們一直在探索比較精確的計時方法，最后終于制作出了更精確的計時器——機械擺鐘。

二、探索：擺的等時性
探索一、擺鐘每分鐘擺動的次數
[材料準備：一個機械擺鐘、每組秒表一個、記錄單一份]
1.提問：你們見過機械擺鐘嗎？為什么擺鐘能夠精確地計時呢？師出示機械擺鐘，
學生觀察擺鐘并組內交流。
（預設：可能與下面裝置的左右擺動有關、它根據擺動的次數計時……）
課件展示擺鐘的結構圖，介紹擺錘、擺繩。
2.過渡：要想知道擺鐘為什么能夠精確地計時，我們得先研究擺鐘里的鐘擺，看看它擺動的規律。
3.預測：猜測一下鐘擺一分鐘能擺動幾次？
4.提問：怎么測量鐘擺一分鐘擺動的次數？怎樣算擺動一次？
（教師演示測鐘擺擺動的次數：一次、兩次、三次）
5.引導思考：只花一分鐘測一次行嗎？再測一分鐘還會是這個結果嗎？
6.學生實驗，完成記錄單一，師巡視。
7.組織交流:對比三次測量結果，說一說你的發現。
（預設：鐘擺每分鐘擺動的次數是相同的）
8.小結：鐘擺每分鐘擺動的次數是相同的。

探索二、自制單擺在擺動時的特點——等時性
[材料準備：每組鐵架臺一個、棉線一根、筷子一根、鐵球一個、秒表一個、記錄單一份]
1.過渡：研究了計時精確的擺鐘，我們也來做一個擺，它是否也有鐘擺相同的特點呢？
2.出示材料，演示單擺的制作。
3.布置任務：請同學們利用上述材料做一個擺，讓你的擺自由擺動起來（幅度不能過大或過小）。
4.提問：你們的擺能自由擺動起來了嗎？在擺動過程中你有什么發現？
（預設：擺動的幅度越來越小了；擺動的方向會有點變化；擺動的速度越來越慢了……）
5.過渡：有同學提到他的擺在擺動過程中幅度變小了，你們有發現嗎？它在連續擺動時，相同時間內擺動的次數會變嗎？
（預設：有發現，擺動次數會越來越少……）
6.研討方案：你打算怎么做去證明自己的觀點？
（預設：讓我們的擺一直在擺動，測出它在幾段相同時間內擺動的次數，看是否相同。）
問題1：每次測多久？測幾次？（預設：1分鐘、測三次；1分鐘太久，每10秒鐘測一次。）
問題2：如何保證連續性？（預設：擺不能停，連續測4個10秒；第一次10秒后留幾秒做準備，再測第2個10秒。）
問題3：如何分工？（預設：一個計時員、一個計數員、一個記錄員、一個操作員……）
7.小組上臺演示。
8.開展實驗：學生組內實驗，完成記錄單；師巡視指導，匯總每組數據。

三、研討：實驗發現
1.交流匯報：分析你們組的數據，說說你的發現？
（預設：同一個擺在連續擺動時，相同時間內擺動次數相同。）
小結：同一個擺，在相同時間內擺動的次數相同。這就是擺的等時性。課件呈現資料介紹科學家伽利略和惠更斯的故事。
3.引導思考：分析表中數據，你有新的發現嗎？
（預設：不同小組的擺，每個10秒鐘內擺動的次數不同。）

四、拓展
1.對于實驗中新的發現，你有什么問題產生？
（預設：為什么不同的擺在相同時間內擺動次數不同）
2.提問：不同的擺，為什么在相同時間內擺動次數會不同？
（預設：跟一開始的擺動幅度有關；跟擺繩的長度不同有關……）
看來這一個問題很值得我們接下去繼續探究。
【板書設計】
5．機械擺鐘

擺繩
擺
擺錘

擺的等時性：同一個擺在相同時間內擺動次數相同

【作業設計】見練習題


練習題

1、擺的等時性是 （填科學家名字）發現的。擺的等時性是指 _______________________。

小紅和小軍在公園里玩蕩秋千的游戲。小軍想知道在相同時間內秋千擺動的次數是否變化。于是他測了連續4個15秒內秋千擺動的次數。他得到的結果最可能是？（ ）
擺動次數減少
B. 擺動次數相同
C. 擺動的次數增加














參考答案：
1. 伽利略 同一個單擺擺動一次的時間相等
2. B
觀察鐘擺記錄表
第（ ）組 記錄人：

鐘擺每分鐘擺動次數的記錄
第一次 第二次 第三次 第四次
次數

鐘擺每分鐘擺動的次數相關嗎？
結論：_________________________________________

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