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五年級(jí)下冊(cè)科學(xué)《擺的研究》教案
【教材說明】：
本課是研究擺，學(xué)生對(duì)擺已經(jīng)有了初步的了解，首先是日常生活中與擺相關(guān)的事物，如秋千、拳擊沙袋等，其次，前一課了解的鐘擺和自制單擺，學(xué)生對(duì)擺的運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)，擺的各部分名稱（支架、擺線、擺錘、擺幅）以及操作擺有了初步的了解。
這一課分為三部分，第一部分其實(shí)是課的導(dǎo)入。通過兩個(gè)問題“不同的擺自由擺動(dòng)的快慢一樣嗎？”與“擺的快慢與什么有關(guān)？”引出問題。幾幅卡通畫其實(shí)是對(duì)今天活動(dòng)的猜測(cè)，也是對(duì)前一課活動(dòng)的提示和提升。圖中一個(gè)小男孩說：好像跟擺繩長有關(guān)，男孩提出這個(gè)觀點(diǎn)，說明他是經(jīng)過觀察的。因?yàn)閷W(xué)生制作的擺擺錘的重量是相差不多的，但擺線的長度是有差異的。圖中的一位小女孩說：可能與擺錘的重量有關(guān)吧。這個(gè)觀點(diǎn)也反映了大多數(shù)學(xué)生原有認(rèn)知的。邊上一位男孩說：與擺的幅度也有關(guān)系的。也代表了一些學(xué)生的想法。但圖中另一位男生提出了：根據(jù)以前的觀測(cè)，擺幅大小對(duì)擺的速度影響不大，一則，部分的排除了前一位同學(xué)的看法，一則表示他把上一節(jié)課觀察到的現(xiàn)象與這節(jié)課聯(lián)系了起來，是思維發(fā)展比較超前學(xué)生的代表。在“機(jī)械鐘擺”中，學(xué)生觀察了不同擺幅的擺在相同時(shí)間內(nèi)擺動(dòng)次數(shù)是一樣的，所以這位學(xué)生就提出了“與擺幅沒有多大關(guān)系”的觀點(diǎn)。也有一位同學(xué)提出：我們還是做實(shí)驗(yàn)觀察一下吧，提示所有的爭(zhēng)論最終都要靠實(shí)驗(yàn)來驗(yàn)證。
第二部分是用擺做實(shí)驗(yàn)，第一個(gè)問題是“擺錘的重量是否影響擺的次數(shù)”，要讓學(xué)生知道在這里哪個(gè)是變量（也就是需要研究的問題），哪些是不變量，對(duì)無關(guān)因素我們要進(jìn)行控制，從而保證所要研究問題結(jié)果的精確性。在這里要控制的主要因素是擺繩和擺幅，這里我也讓學(xué)生明白，控制不變量，是在我們實(shí)驗(yàn)的環(huán)境下力所能及的盡可能的控制不變量，還有如擺動(dòng)的方向，擺錘的大�。ń榻B擺錘的選擇），每一次人不要湊得太近，最好同一個(gè)人控制擺錘的擺動(dòng)等。第二個(gè)問題是“擺繩的長度是否影響擺的次數(shù)”。因?yàn)橛星耙粋�(gè)實(shí)驗(yàn)作基礎(chǔ)，所以這個(gè)實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)相對(duì)較簡(jiǎn)單。但這個(gè)實(shí)驗(yàn)有兩次學(xué)生自己操作改變擺線長短，這樣，對(duì)學(xué)生操作的要求有所提高。
學(xué)生在做完以上兩個(gè)實(shí)驗(yàn)后，進(jìn)行的是對(duì)這兩個(gè)實(shí)驗(yàn)的討論和分析，用了三個(gè)遞進(jìn)的問題“擺的快慢與繩長有關(guān)嗎？與擺的重量有關(guān)嗎？什么樣的擺擺動(dòng)得快，什么樣的擺擺動(dòng)得慢，我們是怎么知道的？”這三個(gè)問題其實(shí)學(xué)生通過實(shí)驗(yàn)是不難得出結(jié)論的，關(guān)鍵是對(duì)學(xué)生所獲得的數(shù)據(jù)進(jìn)行有理有據(jù)的分析，在分析的基礎(chǔ)上學(xué)生再去思考，就不難得出結(jié)論了（擺的擺動(dòng)快慢與擺錘輕重?zé)o關(guān)，與擺繩長短有關(guān)，同一個(gè)擺中，擺繩越長擺動(dòng)越慢，擺繩越短擺動(dòng)越快）。
第三部分教材是，討論兩個(gè)擺的擺動(dòng)快慢情況，它們的擺繩長短一樣，但擺錘的長短不同。通過實(shí)驗(yàn)觀察，再次激發(fā)學(xué)生的內(nèi)心矛盾（擺繩長一樣，為什么擺動(dòng)速度還會(huì)不一樣呢？），要讓學(xué)生明白，影響擺擺動(dòng)快慢的真正因素是擺的擺長，而不完全是擺繩，擺繩只是擺長的一部分，真正的擺長是支架到擺錘重心的距離。同時(shí)這一塊教材，也是為下一課《做一個(gè)鐘擺》作準(zhǔn)備的。
【教學(xué)目標(biāo)】
科學(xué)概念：
擺的擺動(dòng)快慢與擺繩的長度有關(guān)，同一個(gè)擺，擺繩越長擺動(dòng)越慢，擺繩越短擺動(dòng)越快。
過程與方法：
推測(cè)擺的擺動(dòng)快慢與什么有關(guān)。
進(jìn)行改變擺的擺錘、擺的擺長對(duì)擺的次數(shù)是否產(chǎn)生影響的實(shí)驗(yàn)研究。 對(duì)實(shí)驗(yàn)的結(jié)果進(jìn)行
分析，并且根據(jù)進(jìn)行預(yù)測(cè)。
情感、態(tài)度、價(jià)值觀：
初步意識(shí)到精確測(cè)量結(jié)果的等到是需要反復(fù)測(cè)量的。
認(rèn)識(shí)到在實(shí)踐中細(xì)心觀察發(fā)現(xiàn)新的問題是很重要的。
對(duì)新問題有繼續(xù)研究的欲望。
【教學(xué)重點(diǎn)】
進(jìn)行改變擺的擺錘重量、擺的擺繩長度對(duì)單位時(shí)間內(nèi)擺的次數(shù)是否產(chǎn)生影響的實(shí)驗(yàn)研究。
【教學(xué)難點(diǎn)】
進(jìn)行改變擺的擺錘重量、擺的擺繩長度對(duì)單位時(shí)間內(nèi)擺的次數(shù)是否產(chǎn)生影響的實(shí)驗(yàn)研究。
【教學(xué)準(zhǔn)備】
為學(xué)生準(zhǔn)備的材料：每小組一個(gè)計(jì)時(shí)器、一個(gè)單擺裝置（鐵架臺(tái)、帶掛鉤棉線）、重量相同螺帽三個(gè)、研究擺錘重量和研究擺繩長短的記錄表各一份。
教師準(zhǔn)備的材料：演示一套（兩個(gè)擺，擺繩長度一樣，擺錘長度不一樣）、不同的單擺兩個(gè)（一個(gè)擺繩長,擺錘重,另一個(gè)擺繩短,擺錘輕）、課件。
【教學(xué)過程】
一、引入（創(chuàng)造情景，導(dǎo)入新課。）
1、（師出示單擺）上節(jié)課我們已經(jīng)認(rèn)識(shí)了“擺”，誰來說說擺的各部分名稱？怎樣算擺動(dòng)一次？我們上節(jié)課通過實(shí)驗(yàn)知道了擺有一個(gè)很重要的特性，誰來幫大家回憶一下？你能具體解釋一下嗎？ （擺的等時(shí)性）
2、再出示一個(gè)不同的擺,一個(gè)擺繩長,擺錘重,另一個(gè)擺繩短,擺錘輕。同時(shí)擺動(dòng)它們，觀察兩個(gè)擺擺動(dòng)的快慢。
3、雖然我們已經(jīng)知道同一個(gè)單擺具有等時(shí)性，為什么兩個(gè)不同的擺，它們的快慢一樣呢？今天我們將學(xué)習(xí)《擺的研究》，來研究不同的擺為什么它們的快慢不同？（板書課題）
二、用擺做實(shí)驗(yàn)
1、推測(cè)：擺的快慢你覺得與什么因素有關(guān)系呢？
師根據(jù)學(xué)生回答分別板書：擺錘的重量、擺繩的長度等。如出現(xiàn)擺的幅度這個(gè)因素，可引導(dǎo)學(xué)生回憶上節(jié)課的實(shí)驗(yàn)。）
師：這些只是我們現(xiàn)在的猜測(cè)，還得找證據(jù)證明。
2、下面我們就從擺繩長度、擺錘重量?jī)蓚�(gè)方面，分別對(duì)擺的快慢進(jìn)行研究。 （板書：擺的快慢 擺錘的重量 擺繩的長度）
（一）改變擺錘重量的實(shí)驗(yàn)
1、改變擺錘重量的實(shí)驗(yàn)討論：
�。�1）為了證明擺錘的輕重與擺的快慢到底有沒有關(guān)系，這個(gè)實(shí)驗(yàn)可以怎樣來操
作？
�。�2）學(xué)生回答后繼續(xù)追問：①改變的是什么條件？哪些條件需要盡量保持不變？
�、谑遣皇亲鲆淮尉涂梢粤四兀� （可以根據(jù)記錄表來回答）
2、出示記錄表。師述：老師給大家準(zhǔn)備了三顆螺帽，我們就以15秒為時(shí)間界限，分別測(cè)三次，看看最后能發(fā)現(xiàn)什么？在開始之前，我們先來看一下溫馨提示。（投影出示）準(zhǔn)備好了嗎？靜悄悄的開始，比比哪組效率高！
3、學(xué)生實(shí)驗(yàn)、填寫記錄。（師巡視指導(dǎo)，作好記錄）
4、數(shù)據(jù)反饋、匯報(bào)小結(jié)。（展示每個(gè)小組數(shù)據(jù)，談?wù)勎覀兊陌l(fā)現(xiàn)：擺的快慢與擺錘的重量無關(guān)。）
5、看看自己小組的數(shù)據(jù)，支持這一結(jié)果的小組舉手！如不支持，拿出來分析。 現(xiàn)在我們可以確定的說：擺的快慢與擺錘重量有關(guān)嗎？（板書：無關(guān)）
（二）改變擺繩長度的實(shí)驗(yàn)
1 、改變擺繩長度的實(shí)驗(yàn)討論：
（1）為了證明擺繩長度與擺的快慢到底有沒有關(guān)系，這個(gè)實(shí)驗(yàn)又可以怎樣來操作？
�。�2）學(xué)生回答后繼續(xù)追問：①改變的是什么條件？哪些條件需要盡量保持不變？
�、谑遣皇亲鲆淮尉涂梢粤四兀� （可以根據(jù)記錄表來回答）
2、師述：大家看記錄表，老師已經(jīng)給大家的擺繩在10cm、20cm、30cm處做好了記號(hào)。我們還是以15秒為時(shí)間界限，分別測(cè)三次，看看最后能發(fā)現(xiàn)什么？在開始之前，我們?cè)賮砜匆幌聹剀疤崾�。（投影出示�?/p>
3、學(xué)生實(shí)驗(yàn)、填寫記錄。（師巡視指導(dǎo)）
4、數(shù)據(jù)反饋、匯報(bào)小結(jié)。（展示每個(gè)小組數(shù)據(jù)，談?wù)勎覀兊陌l(fā)現(xiàn)：擺的快慢與擺繩長度有關(guān)，同一個(gè)擺，擺繩越長擺動(dòng)越慢，擺繩越短擺動(dòng)越快。）
5、看看自己小組的數(shù)據(jù)，支持這一結(jié)果的小組舉手！如不支持，拿出來分析。 現(xiàn)在我們可以確定的說：擺的快慢與擺繩長度有關(guān)，同一個(gè)擺，擺繩越長擺動(dòng)越慢，擺繩越短擺動(dòng)越快。（板書：有關(guān)長 慢 短 快）
三、擺的快慢與什么有關(guān)
1、師：通過剛才的兩個(gè)實(shí)驗(yàn)，你能回答下面的問題了嗎？
擺的快慢與擺繩的長度有關(guān)嗎？與擺錘的重量有關(guān)嗎？
2、閱讀課本P61下面的插圖和文字。你覺得它們擺的快慢會(huì)怎樣？
3、師出示如圖的兩個(gè)擺，擺繩長度一樣，擺錘長度不一樣，演示實(shí)驗(yàn)。（分別記30秒兩次。）
4、討論：你又有什么新的發(fā)現(xiàn)了嗎？又產(chǎn)生了什么新的問題？
5、師可根據(jù)學(xué)生時(shí)實(shí)際情況進(jìn)行引導(dǎo)：雖然這兩個(gè)單擺的擺繩一樣長，但是他們的擺長卻是不一樣的。其實(shí)，擺的長度并不等同于擺繩的長度，真正的擺長是指支架到擺錘重心的距離。（課件出示P61圖片，紅色線條指出兩條擺長。）（板書：擺長≠擺繩長
6、小結(jié)：擺的快慢與擺長有關(guān)，擺長越長，擺的擺動(dòng)越慢，擺長越短，擺的擺動(dòng)越快。關(guān)于擺長的研究，我們下一節(jié)課將進(jìn)一步探究，大家有興趣嗎？
【板書設(shè)計(jì)】 擺的研究
擺錘重量——無關(guān)擺繩越長，擺速越慢
擺的快慢擺繩長度——有關(guān)擺繩越短，擺速越快
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