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五年級(jí)下冊(cè)科學(xué)《擺的研究》教案
【教材說(shuō)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(guò)兩個(gè)問(wèn)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(wèn)題。幾幅卡通畫(huà)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(shuō)：好像跟擺繩長(zhǎng)有關(guān)，男孩提出這個(gè)觀點(diǎn)，說(shuō)明他是經(jīng)過(guò)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(zhǎng)度是有差異的。圖中的一位小女孩說(shuō)：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(shuō)：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(lái)，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(méi)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(lái)驗(yàn)證。
第二部分是用擺做實(shí)驗(yàn)，第一個(gè)問(wèn)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(wèn)題），哪些是不變量，對(duì)無(wú)關(guān)因素我們要進(jìn)行控制，從而保證所要研究問(wèn)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，擺錘的大小（介紹擺錘的選擇），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(wèn)題是“擺繩的長(zhǎng)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(zhǎng)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(wèn)題“擺的快慢與繩長(zhǎng)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(wèn)題其實(shí)學(xué)生通過(guò)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(zhǎng)短有關(guān)，同一個(gè)擺中，擺繩越長(zhǎng)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(zhǎng)短一樣，但擺錘的長(zhǎng)短不同。通過(guò)實(shí)驗(yàn)觀察，再次激發(fā)學(xué)生的內(nèi)心矛盾（擺繩長(zhǎng)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(zhǎng)，而不完全是擺繩，擺繩只是擺長(zhǎng)的一部分，真正的擺長(zhǎng)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(zhǎng)度有關(guān)，同一個(gè)擺，擺繩越長(zhǎng)擺動(dòng)越慢，擺繩越短擺動(dòng)越快。
過(guò)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(zhǎng)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(wèn)題是很重要的。
對(duì)新問(wèn)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(zhǎng)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(zhǎng)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(zhǎng)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(zhǎng)度一樣，擺錘長(zhǎng)度不一樣）、不同的單擺兩個(gè)（一個(gè)擺繩長(zhǎng),擺錘重,另一個(gè)擺繩短,擺錘輕）、課件。
【教學(xué)過(guò)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(shuí)來(lái)說(shuō)說(shuō)擺的各部分名稱？怎樣算擺動(dòng)一次？我們上節(jié)課通過(guò)實(shí)驗(yàn)知道了擺有一個(gè)很重要的特性，誰(shuí)來(lái)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(zhǎng),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(lái)研究不同的擺為什么它們的快慢不同？（板書(shū)課題）
二、用擺做實(shí)驗(yàn)
1、推測(cè)：擺的快慢你覺(jué)得與什么因素有關(guān)系呢？
師根據(jù)學(xué)生回答分別板書(shū)：擺錘的重量、擺繩的長(zhǎng)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(zhǎng)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(shū)：擺的快慢 擺錘的重量 擺繩的長(zhǎng)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(méi)有關(guān)系，這個(gè)實(shí)驗(yàn)可以怎樣來(lái)操
作？
（2）學(xué)生回答后繼續(xù)追問(wèn)：①改變的是什么條件？哪些條件需要盡量保持不變？
②是不是做一次就可以了呢？ （可以根據(jù)記錄表來(lái)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(kāi)始之前，我們先來(lái)看一下溫馨提示。（投影出示）準(zhǔn)備好了嗎？靜悄悄的開(kāi)始，比比哪組效率高！
3、學(xué)生實(shí)驗(yàn)、填寫(xiě)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(wú)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(lái)分析。 現(xiàn)在我們可以確定的說(shuō)：擺的快慢與擺錘重量有關(guān)嗎？（板書(shū)：無(wú)關(guān)）
（二）改變擺繩長(zhǎng)度的實(shí)驗(yàn)
1 、改變擺繩長(zhǎng)度的實(shí)驗(yàn)討論：
（1）為了證明擺繩長(zhǎng)度與擺的快慢到底有沒(méi)有關(guān)系，這個(gè)實(shí)驗(yàn)又可以怎樣來(lái)操作？
（2）學(xué)生回答后繼續(xù)追問(wèn)：①改變的是什么條件？哪些條件需要盡量保持不變？
②是不是做一次就可以了呢？ （可以根據(jù)記錄表來(lái)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(kāi)始之前，我們?cè)賮?lái)看一下溫馨提示。（投影出示）
3、學(xué)生實(shí)驗(yàn)、填寫(xiě)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(zhǎng)度有關(guān)，同一個(gè)擺，擺繩越長(zhǎng)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(lái)分析。 現(xiàn)在我們可以確定的說(shuō)：擺的快慢與擺繩長(zhǎng)度有關(guān)，同一個(gè)擺，擺繩越長(zhǎng)擺動(dòng)越慢，擺繩越短擺動(dòng)越快。（板書(shū)：有關(guān)長(zhǎng) 慢 短 快）
三、擺的快慢與什么有關(guān)
1、師：通過(guò)剛才的兩個(gè)實(shí)驗(yàn)，你能回答下面的問(wèn)題了嗎？
擺的快慢與擺繩的長(zhǎng)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(jué)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(zhǎng)度一樣，擺錘長(zhǎng)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(wèn)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(zhǎng)，但是他們的擺長(zhǎng)卻是不一樣的。其實(shí)，擺的長(zhǎng)度并不等同于擺繩的長(zhǎng)度，真正的擺長(zhǎng)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(zhǎng)。）（板書(shū)：擺長(zhǎng)≠擺繩長(zhǎng)
6、小結(jié)：擺的快慢與擺長(zhǎng)有關(guān)，擺長(zhǎng)越長(zhǎng)，擺的擺動(dòng)越慢，擺長(zhǎng)越短，擺的擺動(dòng)越快。關(guān)于擺長(zhǎng)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(shū)設(shè)計(jì)】 擺的研究
擺錘重量——無(wú)關(guān)擺繩越長(zhǎng)，擺速越慢
擺的快慢擺繩長(zhǎng)度——有關(guān)擺繩越短，擺速越快
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