2020-2021学年6.制作钟摆教学设计

教材分析

本课是五年级上册《计量时间》单元的第6课。在上一课的教学中，学生通过研究已经发现，摆的摆动快慢与摆绳长短有关。摆绳越长，摆动就越慢；摆绳越短，摆动就越快。但是教科书又为学生的研究设置了新问题，机械摆钟里的钟摆每分钟摆动 60 次，如果要制作一个 1 分钟正好摆动 60 次的摆，该怎样来制作呢？

在本课中，学生将用调节摆绳长度的方法来调节摆的快慢。经过本课的研究，学生将能够更好地理解钟摆，并学会控制钟摆的快慢。根据前面的学习基础，学生也将制作一个 1 分钟摆动 60 次的摆，也就是机械摆钟的钟摆。

学情分析

在前面几课学习中，学生已经认识了摆的基本特点，知道摆的摆动快慢与摆绳长短有关。本课需要学生设计制作一个 1 分钟正好摆动 60 次的摆，能运用测量与比较的方法来研究摆的摆动快慢。学生在之前的科学学习中，已经具备了一定的分析与比较能力，并能根据分析进行预测，也初步意识到获得精确的测量结果是需要反复测量，这些知识和技能储备为本课的学习奠定了基础。

教学目标（包括重难点）

科学概念目标

摆的摆动快慢与摆绳长度有关。

同一个摆，摆绳长度越长，摆动越慢；摆绳长度越短，摆动越快。

科学探究目标

能在真实的情境中研究摆绳长度如何影响摆动快慢，不断地调整摆，直至每分钟正好摆动 60 次。

能运用测量与比较的方法来研究摆的摆动快慢。

科学态度目标

认识到细心观察与准确测量的重要性。

对新问题的研究保持积极的探究欲望。

科学、技术、社会与环境目标

意识到人类对产品需要不断地改进以适应现实的需求。

重难点

重点：运用所学的知识设计、制作一个 1 分钟正好摆动 60 次的摆。

难点：能运用测量与比较的方法来研究摆的摆动快慢，学会制作钟摆。

教学方法

实践探究  小组合作学习

教学准备

小组：细长绳、铁架台、计时器（秒表或者手表）、摆锤（金属球）、尺子。

教师：教学课件。

教学过程

修 改 意 见

教师活动

学生活动

一、聚焦：制作一个 1 分钟正好摆动 60 次的摆（预设5分钟）

[材料准备：细长绳、铁架台、金属球、秒表]

1.出示材料：细长绳、铁架台、金属球。（实物）

3.同学们做的摆一分钟摆动次数各不相同，钟摆1分钟摆动60次，你能制作一个 1 分钟正好摆动 60 次的摆吗？

4.板书课题：制作钟摆。

探索和研讨（预设32分钟）

[材料准备：尺子、摆、秒表、夹子]

（一）设计方案：

1.初步确定摆绳长度方法

（1）引导：每分钟摆动 60次的摆，摆绳长度该怎么调？

（2）追问：觉得大概调多少长度呢？（学生讨论进行预测并说明理由）

（3）初步确定长度：师引导学生根据目前已有经验大体确定摆绳的长度，把摆绳调整到这个长度并摆动起来，学生测试 1 分钟摆动几次。

2.调试摆绳长度方法

（1）怎样在最短时间内完成调试？

（3）学生汇报

（4）教师引导学生思考：引导学生思考第二次调试的摆绳长度应该怎样确定——是每次减少（或增加）5 厘米进行调试，还是取上一次测量数值的一半（或两倍）进行调试，抑或是根据前几次调试的摆绳长度进行比较。

3.各小组讨论制定方案。

（1）设计方案

（2）交流方案，不断完善方案。（确定方案）

（二）制作与测试

1.要求：

（1）为了节约时间，我们就测试15秒摆动15次。

（2）尽可能用最少的次数调试成功。

（3）测量调试过程中，数据做好记录。

1分钟摆动次数记录表

注：每次调整摆绳长度都要记录下来，摆动次数记录1秒钟摆动几次。

3.比一比：各小组作品上台进行展示，进行检验。

（三）交流研讨

引导学生思考：1 分钟摆动 60 次的摆钟，它的摆绳长短有什么特点？

（提示：结合设计及制作测试的过程来发表对这个问题的看法，提示学生可以运用实验数据来分析、回答。）

三、课堂小结，课后延伸（预设3分钟）

1.制作摆钟最重要是准确，能为我们记时，本节课各小组积极思考、团结合作，出色的设计并制作出每秒钟摆动 1 次的摆。

2.请同学们课后继续研究，设计一个 1 分钟摆动 30 次或 120 次的摆，试着找一下摆的摆动次数跟摆绳长度之间有什么关系？

（预设：不同的摆1分钟摆动的次数不同）

2.学生制作摆，并测1分钟摆动次数。（学生汇报、汇总）

（预设：各小组根据自己的摆，把摆绳变长或变短）

（预设：不会刚好达到1分钟摆动60次）

（2）学生进行讨论。（要求：从如何用较短的时间、较少的次数调试成功的角度进行讨论）

（预设：学生根据已有数据有规律的调整）

2.学生进行制作与测试，测量过程中，教师引导学生对结果不断的进行预测和修正，制作出每秒钟摆动 1 次的摆。

预设1：1分钟摆动60次的摆钟的摆绳长度大约是25厘米。预设2：摆绳长度减少一半，摆动次数没有加快一倍。

板书设计

6.制作钟摆

1分钟摆动60次

方法：每次减少或增加5厘米？

    上一次数值减半或增加2倍？

教学反思