科学五年级上册机械摆钟表格教案设计

这是一份科学五年级上册机械摆钟表格教案设计，共16页。教案主要包含了聚焦，探索，研讨，练一练，整理，板书设计，课堂反思等内容，欢迎下载使用。
单元
《计量时间》
课题
4.机械摆钟
课时
1
核心概念
12.技术、工程与社会
学习内容及要求
12.3科学、技术、工程相互影响与促进。
5～6年级 ④初步认识技术与工程对科学发展的促进作用，应用仪器设备进行观察并进行记录；举例说明科学发现可以促进新技术发明（如激光的发明）。
教学目标
科学观念（对客观事物的总体认识）科学思维（对客观事物的认识方式）
探究实践（科学探究能力 技术与工程实践能力 自主学习能力） 态度责任（科学态度 社会责任）
科学观念
过对钟摆以及自制单摆一分钟内摆动次数的重复观测，知道同一个摆在相同时间内摆动次数相同，认识到人们基于摆的等时性原理制成了摆钟，使时间的计量误差更小。
科学思维
基于实验中观察到的现象及获取的数据，能运用分析、比较的方法，阐明单摆的运动规律。
探究实践
通过了解钟摆的构造，能制作一个简易单摆并探究摆的运动特点；在实验中能准确地重复观测摆在一分钟内摆动的次数。
态度责任
在研究单摆运动规律的过程中，能保持严谨观测的态度；通过制作、观测单摆，发展对计时工具研究的兴趣。
教学重点
本课必须掌握的东西，如：科学原理需要掌握的，动手操作中需要掌握的等等。
基于数据的整理分析，理解摆的等时性原理。
教学难点
在实验观察中养成严谨、细致、实事求是的态度
准确地观测摆钟，探究自制单摆运动的特点。
教学准备
教师：1.教学课件；2.机械摆钟一个、单摆一个。
学生：1.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；2.课堂作业本中的记录单。
教学过程
教学环节
教学活动
设计思路
教学备注
上课仪式
教师自我介绍：
同学们好！
……
好，我们开始上课了。大家坐好。从今天开始，我们将要一起认识时间。
和学生简单互动拉近距离。
2.让学生意识到进入上课状态。
一、聚焦：摆钟是怎样计时的（预设4分钟）
材料准备：课件
1.提问：通过前几节课的学习，你知道了哪些计时器？
2.讲述：借助日晷、水钟这些工具我们只能知道大概的时间，人们一直在探索更精确的计时器，摆钟的出现大大提高了计时的精确度。
3.讲述：摆钟是通过怎样的方式计时的？为什么它能更精确地计时？揭示课题：机械摆钟。
简要回顾日晷、燃香钟、水钟等计时器后，引导学生思考“精确度较高的摆钟是通过怎样的方式计时的”，激发学生探究摆钟计时原理的兴趣。
二、探索：摆的等时性（预设30分钟）
材料准备：课件，一个机械摆钟、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、作业本中的记录单
（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？教师出示机械摆钟，学生观察摆钟并组内交流。
2.出示图片：摆钟的结构图，介绍摆锤、摆绳。
3.提问：为什么摆钟能够更精确地计时？
4.研讨：如何探究钟摆的摆动规律。
（1）提问：怎么测量摆在一分钟内摆动的次数？
（2）追问：怎样算摆动一次？
（3）演示：教师演示数钟摆摆动的次数：从起点出发回到起点算摆动一次。
（4）提问：为了实验的准确性，需要测几次？
5.学生开展实验，完成记录单。
6.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。）
7.提问：现在你能理解它为何能精确地计时了吗？
（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。
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？
6.研讨：如何准确地测量摆在1分钟内摆钟的次数？
（1）测量几次？
（2）小组内如何分工？
（3）小组上台演示：一个计时员、一个计数员、一个记录员，密切配合。
7.开展实验：学生分组实验，完成记录单。教师巡视指导，汇总每组数据。
在测量钟摆及自制单摆一分钟摆动次数前，引导学生探讨计数方法，充分思考并解决操作中的一些问题、注意事项。分组实验时，教师随时给予学生指导，方便数据的准确获取及后续交流汇报，更有助于本课重难点的突破。。
三、研讨：实验发现（预设：6分钟）
材料准备：课件
1.交流汇报：分析你们组的数据，说说你的发现？
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：每个小组的数据都汇总在了这张表格中，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？带着你的猜测，课后设计实验继续探究，去检验一下！
通过分析组内数据，引导学生进一步明确摆的等时性原理。同时鼓励学生对小组间的数据进行分析比较，激发学生继续探究的兴趣。
四、练一练
一、判断题
1.机械摆钟不受天气的影响。（ ）
2.同一个摆在1 分钟内摆动的次数并不相同。（ )
3.机械摆钟是一种利用摆的等时性来计时的时钟。（ ）
4.在观察钟摆在相同时间内摆动的次数是否相同时,需要多次记录摆动次数。（ ）
5.机械摆钟计时比水钟、蜡烛钟、日晷要精确一些。（ ）
答案：1.√ 2.√ 3.√ 4.√ 5.√
选择题
1.设计时钟的要诀在于指针以一定的 ( )移动。
A.快慢 B.粗细 C长短 D 轻重
2.( )是意大利物理学家、天文学家，近代物理学之父。
A.牛顿 B.伽利略 C.爱因斯坦 D.霍金
3.现代钟表的原动力可以分为机械力和( ）。
A.重力 B.水力 C.电力 D.摩擦力
4.在数摆摆动次数时，若小球从 B 点出发，小明和小红提出了 4 种数数的方法，其中正确的是（ ）。
A.从B到C，再回到B 算一次
B.从O到C算一次
C.从B到C算一次
D.从B到O算一次
5.下列不属于古代计时工具的是 ( )
D.都不是
答案：1.A 2.B 3.C 4.A 5.B
五、整理
老师指导学生进行材料的整理。
培养学生使用整理材料的好习惯。
六、板书设计
机械摆钟



摆的等时性：同一个摆在相同时间内摆动次数相同。
七、课堂反思
【教材简析】
本单元前三节课探究的是太阳钟、水钟等一些简易的计时工具，本课是探索精确计时工具的第一课。学生从钟摆的摆动开始观察研究，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。然后动手制作一个简易的摆，重复观测自制单摆一分钟内摆动次数，通过分析数据进一步明确摆的等时性：同一个单摆在相同时间内摆动次数相同。此外，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，为下一课《摆的快慢》提出了待研究的问题。
本课的重点是研究单摆的运动规律，即等时性原理。培养学生基于观测到的数据，运用分析、比较的方法阐明单摆运动规律的思维方式。同时在探究中保持严谨观测的态度、发展对计时工具研究的兴趣。
【学情分析】
前几节课中，学生已观察并制作过类似水钟这样的简易计时装置，这节课将对钟摆能精确计时的原理展开探究。在操作前，需要引导学生思考并解决操作中的一些问题，如怎样计时？怎样数摆动次数等。五年级的学生已经具备一定分析和处理数据的能力，但要想他们在研究单摆等时性时有更多的发现、提出更多的问题，研讨时需要我们引导他们对组内数据和组间数据进行有效分析。
教学反思
（一）自制摆并探究其运动特点
1.本环节需要学生自制一个摆，并探究它的运动特点。
2.下图1是本活动所需的材料，其中配送的材料：金属摆球、摆球配件、棉线、带孔竹棒（去年工具箱）；需自配材料：秒表、铁架台。
3.棉线剪成70CM以上，在棉线一头系出套环（上图3），然后挂上金属摆球和摆球配件。我从去年的五上工具箱里找来了带孔的竹棒，把细绳从小孔里穿过去，然后用夹子固定，见下视频。
00:06
4.实验前教师注意强调摆动幅度不要太大，最好不要超过60°。还要注意计时和计数的准确性。分享一组学生活动的照片。
5.下图是各组的摆1分钟摆动次数统计表。通过数据分析，学生发现：同一个摆每分钟摆动次数相同，不同的摆每分钟摆动次数不同。教师可引导学生分析：同一个摆三次测量结果不同的原因是什么。通过反思数据引导学生关注计时和计数的准确性。
6.通过活动学生较容易发现：我们自制的摆摆动幅度越来越小，摆动的方向也会改变。但学生对摆动的速度是否保持不变存在分歧：课堂上超过半数的同学认为摆动的速度会变快，因为摆动的幅度变小，即距离变小了。于是我补充了一个演示实验——连续测量同一个摆每10秒的摆动次数（数据见下图）。当测到第20个10秒钟摆的摆动次数仍然不变的时候，学生非常惊讶地发现：同一个摆摆动速度不会随着摆动幅度变小而加快，而是摆动速度始终不变。
三、材料点评
1.下图1是去年配送的摆球和棉线，需要用棉线来绑住金属摆球。下图2-3是今年配送的金属摆球和摆球配件，不再需要绑住，安装和更换都很方便，非常适合学生操作，这里为器材的用心点个赞。
2.建议器材为本活动配上计时器和带孔的粗筷子（见下图）。
更新于 2022-11-24
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