五上《计量时间》单元教学设计4.机械摆钟【教材简析】本课选自教科版小学科学五年级上册第三单元《计量时间》的第4课时。前三节课探究的是太阳钟、水钟等一些简易的计时工具，本课则是探索精确计时工具的第一课。本课主要有两个教学活动：活动一是观察钟摆运动的特点。通过对摆钟的观察，发现摆钟是利用摆的连续摆动带动指针来计时的。思考摆钟为什么能更精确地计时，能够发现这与钟摆的运动规律有着密切的联系。通过测量钟摆一分钟摆动的次数，发现它每分钟摆动的次数是相同的，初步感知摆的等时性。活动二是自制一个单摆，并观察摆运动的特点。根据教师提供的材料，学生动手制作一个单摆，在制作完成后，开始观察和记录单摆1分钟摆动的次数，连续测多次。最后会发现同一个摆在摆动过程中摆幅变小，但摆动次数是不变的，这便是单摆的等时性；在研讨中，通过对比各组间的数据，会发现不同小组的摆摆动次数是不同的，是什么引起的？这为下节课《摆的快慢》提出了研究的问题。【学情分析】摆钟为什么会比其他计时工具精确呢？这个问题对学生是比较有吸引力的。带着这个疑问去观察摆钟的运动，去研究自制摆的运动，能提高学生的探究欲。这节课中学生将面临两个问题，第一是如何准确测量单摆摆动的次数；第二是如何有效分析数据、得出结论、发现更多问题。对于五年级的学生，测量摆钟1分钟摆动的次数不难，但要学生思考并解决操作中的一些问题，如怎样计时？怎样数摆动次数？怎样做到摆动开始与计时开始的同步？此外，五年级的孩子已经具备一定分析处理数据的能力，但仍然有局限性，对实验数据整体的横向、纵向比较有所缺乏，所以要想孩子们在研究单摆等时性时有更多的发现、更多问题的提出，研讨时需要我们引导孩子进行组内、组间数据的比较。【教学目标】科学概念目标5\nl知道同一个单摆在相同时间内摆动的次数相同，这就是摆的等时性。根据这种性质，人们制成了摆钟，使时间的计量误差更小。科学探究目标l能较准确地重复观测摆钟及自制单摆每分钟摆动的次数。l能根据钟摆的特点动手制作一个单摆。科学态度目标l能准确地测量摆的摆动次数，理解重复实验的意义。l通过制作、观测单摆，发展对计时工具研究的兴趣。科学、技术、社会与环境目标l知道摆钟的出现大大提高了时钟的精确度，了解社会的需求是科学技术发展的动力。【教学重难点】重点：准确地观测摆钟及自制单摆每分钟摆动的次数。难点：动手制作一个摆，重复测量摆摆动的次数、理解摆的等时性。【教学准备】教师：多媒体课件、机械摆钟一个、单摆一个小组：每组铁架台一个、棉线一根、筷子一根、小球（螺帽）一个、秒表一个、记录单一份【教学过程】一、聚焦：摆钟是怎样计时的（预设4分钟）[材料准备：多媒体课件]1.提问：通过前几节课的学习，你知道了哪些计时器？（预设：日晷、水钟、沙漏……）2.谈话：借助这些工具我们可以知道大概的时间，人们一直在探索更精确的计时器，摆钟的出现大大提高了钟表的精确度。摆钟是通过怎样的方式计时的？为什么它能更精确地计时？3.板书课题：机械摆钟二、探索：摆的等时性（预设30分钟）[材料准备：一个机械摆钟、每组秒表一个、记录单一份]5\n（一）观察钟摆的运动1.组织讨论：你们见过机械摆钟吗？摆钟是怎样来计量时间的？师出示机械摆钟，学生观察摆钟并组内交流。（预设：它根据摆动的次数计时、摆钟的摆一秒钟摆一次……）课件展示摆钟的结构图，介绍摆锤、摆绳。2.提问：为什么摆钟能够更精确地计时？（预设：它的摆动是有规律的……）3.预测：猜测一下摆钟里的摆一分钟能摆动几次。4.提问：怎么测量摆在一分钟内摆动的次数？怎样算摆动一次？（预设：测一下一分钟内这个摆摆动的次数，从起点出发回到起点算摆动一次……）教师演示测钟摆摆动的次数：一次、两次、三次。5.引导思考：只花一分钟测一次行吗？再测一次还会是这个结果吗？（预设：需要进行重复实验……）6.学生实验，完成记录单一，师巡视。7.组织交流:对比三次测量结果，说一说你的发现。（预设：钟摆每分钟摆动的次数是相同的）8.提问：现在你能理解它为何能精确地计时了吗？[材料准备：每组铁架台一个、棉线一根、筷子一根、小球一个、秒表一个、记录单一份]（二）自制单摆，观察摆运动的特点1.过渡：除了摆钟里的摆，其他的摆在摆动时是否也有同样的规律呢？我们也动手做一个摆，研究一下它摆动时的特点。2.出示材料，演示单摆的制作。3.布置任务：请同学们利用上述材料做一个摆，让你的摆自由摆动起来（幅度不能过大或过小）。4.提问：你们的摆能自由摆动起来了吗？在摆动过程中你有什么发现？（预设：摆动的幅度越来越小了；摆动的方向会有点变化……）5.提问：它在相同时间内摆动的次数会相同吗？（预设：相同、不同）5\n6.研讨方案：如何准确地去测量摆在1分钟内摆钟的次数？问题1：测几次？（预设：测三次）问题2：如何分工？（预设：需要至少三名同学密切配合，一个计时员、一个计数员、一个记录员……）7.小组上台演示。8.分组实验：学生组内分工合作，观测摆在一分钟内摆动次数，完成记录单。师巡视指导，汇总每组数据。三、研讨：实验发现（预设：6分钟）1.交流汇报：分析你们组的数据，说说你的发现？（预设：同一个摆在相同时间内摆动次数相同。）2.小结：同一个摆，在相同时间内摆动的次数相同。这就是摆的等时性。课件呈现资料介绍科学家伽利略和惠更斯的故事。3.引导思考：老师将每个小组的数据汇总在这张表格中，分析表中数据，你还有什么发现？（预设：不同的摆在相同时间内摆动次数不同。）4.提问：不同的摆，为什么在相同时间内摆动次数会不同？（预设：可能跟摆绳的长短有关……）带着你的猜测，课后设计实验继续探究，去检验一下！【板书设计】4.机械摆钟摆绳摆摆锤摆的等时性：同一个摆在相同时间内摆动次数相同优先保证清晰度放大倍数【作业设计】1.摆的等时性是指。2.单摆在摆动时的计数方法应该是？（）A.一个来回算1次B.一个来回算2次5\nC.摆到最低点算1次D.摆到两侧最高点算1次3.在下面图中写出摆的结构名称。5
