小学科学教科版五年级上册：4.机械摆钟-教学设计 (1).docx

教学设计

课程基本信息

学科

科学

年级

五年级

学期

秋季

课题

机械摆钟

教学目标

1.同一个单摆每摆动一次所需的时间是相同的；

根据单摆的等时性，人们制成了摆钟，使时间的计量误差更小。

2.重复观察和测量摆钟每分钟的摆动次数；

动手制作一个单摆并观察和测量单摆在相同时间内摆动的次数。

3.进一步理解重复实验的意义；

发展对计时工具研究的兴趣。

教学重难点

教学重点：

动手制作一个单摆并观察和测量单摆在相同时间内摆动的次数。

教学难点：

通过观测理解摆的等时性。

教学过程

情境导入

1.师讲述伽利略发现单摆秘密的故事，激发学生兴趣。

2.提问：如果你是伽利略，你会如何设计实验？

3.介绍伽利略的著名发现：单摆。

【设计意图】在课堂起始，教师和学生一起穿越时空，去体验伽利略发现单摆秘密的历程，并假设自己是伽利略，思考会如何设计实验，引导学生在讨论中思考，继而展示伽利略的家庭实验装置以及他的著名发现——单摆。通过问题引发探究。为接下来的实验做铺垫。

探索

探索一：

提问：伽利略发现了什么规律呢？

教师在提问过程中层层递进，引导学生用秒表和单摆设计出一个实验方案，来验证摆在相同时间内摆动的次数一样吗？并用数据作为证据。

确定方案：统一测量10秒时间内单摆摆动的次数。

请两位同学上台，一位同学负责计时；另一名同学负责操作摆，其他同学心里默数摆摆动的次数，实验三次，并完成学习任务一。

得出结论：在相同时间内，摆摆动的次数基本相同。

【设计意图】在学生研究单摆秘密的活动中，学生的回答五花八门，教师在提问过程中层层递进，引导学生用秒表和单摆设计实验方案，并用数据作为证据。学生通过观察，基本可以验证摆在相同时间内摆动的次数相同，帮助学生深化结构与功能这一跨学科核心概念。

探索二：

1.提问：我们刚才用的是相同的摆，如果不同的摆在相同时间内摆动的次数相同吗？并说明理由。

2.学生以小组为单位制作自己的单摆，教师演示单摆的制作方法以及操作时的注意事项。实验三次，完成学习任务单二，组长上台填写汇总表。教师巡回指导。

3.实验结束提问：你们小组的测量结果是怎样的？你发现了什么？结合汇总表横向数据，你发现什么规律？

4.总结：同一种单摆，在相同时间内摆动的次数基本不变。这就是摆的等时性。5.1656年，荷兰科学家惠更斯根据摆的等时性，制作出了比较精确的计时器—机械摆钟。出示课题。

【设计意图】本环节是一个逐步递进、有支架和思维含量较高的大活动。学生经历了前面探究同一个单摆秘密的实验，关注到单摆在相同时间内摆动次数的规律，自然地进一步迁移到观察不同单摆在相同时间内摆动次数的规律，并通过实验验证。通过前一个活动的铺垫以及提供有结构的材料，学生在猜测的基础上又往前迈了一大步，推进了思维的发展，学生细心观察、大胆推测、小心验证使探究活动更加深入。这种长时间的、沉浸式的学习，充分尊重了学生的认知特征，让它们的学习不断扩容。

探索三：

认识机械摆钟，并介绍机械摆钟的基本结构，学生通过实验验证机械摆钟一分钟摆动60次，每摆动一次时间为1秒。

【设计意图】理论联系实际，生活中的实物会激发学生进一步探究的兴趣，促使学生课后关注更多生活中的科学知识，深入理解结构与功能相适应这一跨学科概念。

研讨

1.提问：结合汇总表纵向数据，你发现了什么？

总结：不同的摆在相同的时间内摆动的次数不同。

请各组的组长将组内的单摆拿到讲台前面展示。请同学们观察各组的摆有何不同？你有何想法？

【设计意图】组间数据观察结合单摆实物对比观察，使差异明显化，学生更容易找出不同，为下节课内容做铺垫。

总结

同一个摆，在相同时间内摆动的次数相同，不同的摆在相同时间内摆动的次数不同。根据摆的等时性，人们制成了摆钟，使时间的计量误差更小。

【设计意图】有意识的培养学生的抽象概括能力，把思维的空间留给学生，把说的机会让给学生，让学生学会概括和总结。

拓展

师讲述杭州亚运会因计时发生的趣事，感受计时工具带来的进步。

【设计意图】教师把计时工具和亚运会的趣事巧妙地结合到课堂教学中，即是一种知识的回归，让学生感受生活中的“时间”，同时也是一种润物无声般地培养爱国情怀，充分发挥了学科育人的功能。

备注：教学设计应至少含教学目标、教学内容、教学过程等三个部分，如有其它内容，可自行补充增加。