大同市中小学生科技素养课程 科技乐园 第六课 荡秋千（教学设计）.docx

大同市中小学生科技素养课程科技乐园第六课荡秋千（教学设计）

授课内容

授课时数

授课班级

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授课时间

教学内容分析

1.本节课的主要教学内容：荡秋千的物理原理。

2.教学内容与学生已有知识的联系：《科技乐园》教材第六课《荡秋千》介绍了荡秋千的起源、发展及其原理。学生通过本节课的学习，可以进一步理解物理学中的动能和势能的转换，以及摆动运动的规律。

核心素养目标

培养学生对科学现象的好奇心和探索精神，提升学生运用科学知识解决实际问题的能力。通过荡秋千的实验，让学生体验物理学中的动能和势能转换，增强学生的科学探究意识和创新思维。同时，培养学生的合作意识和团队精神，在实验和讨论中学会有效沟通和表达。

重点难点及解决办法

重点：1.荡秋千运动的规律；2.动能和势能的转换。

难点：1.荡秋千时速度与角度的关系；2.如何通过实验观察和记录数据。

解决办法与突破策略：

1.重点一：通过实验演示和小组讨论，让学生直观感受荡秋千的运动规律，并通过模型分析帮助学生理解动能和势能的转换过程。

2.难点一：设计简单的实验，让学生通过改变荡秋千的初始角度和速度，观察并记录荡秋千的运动轨迹，引导学生分析速度与角度的关系。

3.难点二：指导学生使用计时器和测量工具，精确记录荡秋千的运动数据，通过数据分析引导学生发现规律，并尝试解释实验现象。

教学资源

-软硬件资源：秋千装置、计时器、测量尺、电脑、投影仪

-课程平台：学校多媒体教学平台

-信息化资源：荡秋千运动原理动画、实验数据记录表模板

-教学手段：实物演示、小组合作实验、课堂讨论、多媒体教学

教学过程

1.导入（约5分钟）

-激发兴趣：播放一段荡秋千的视频，提问学生为什么荡秋千时会来回摆动，引发学生对物理现象的好奇心。

-回顾旧知：引导学生回顾上节课学习的内容，如能量转换、重力等，为学习荡秋千的物理原理做铺垫。

2.新课呈现（约15分钟）

-讲解新知：详细讲解荡秋千的运动规律，包括摆动周期、振幅、角速度等概念，并结合动画演示，让学生直观理解。

-举例说明：通过实际生活中的例子，如儿童游乐园的荡秋千、钟摆等，帮助学生将理论知识与实际现象联系起来。

-互动探究：组织学生分组讨论，让学生根据所学知识设计实验，探究影响荡秋千运动的因素，如摆长、质量、初始角度等。

3.新课呈现（约15分钟）

-学生活动：让学生根据讨论结果，进行实验操作，记录实验数据，如荡秋千的摆动周期、振幅等。

-教师指导：巡视课堂，解答学生在实验过程中遇到的问题，确保实验顺利进行。

4.巩固练习（约20分钟）

-学生活动：学生分组进行实验，尝试改变摆长、质量、初始角度等条件，观察荡秋千的运动变化，记录数据。

-教师指导：针对学生在实验过程中出现的问题，及时给予指导和帮助，引导学生分析实验结果，得出结论。

5.巩固练习（约20分钟）

-学生活动：学生根据实验数据，绘制荡秋千的运动轨迹图，分析速度与角度的关系。

-教师指导：讲解如何根据实验数据绘制轨迹图，指导学生分析速度与角度的关系，并解释其原因。

6.总结提升（约10分钟）

-学生活动：学生分组讨论，总结本节课所学内容，分享实验心得。

-教师总结：回顾本节课的主要知识点，强调动能和势能的转换、摆动运动规律等，引导学生将所学知识应用到实际生活中。

7.作业布置（约5分钟）

-布置课后作业：让学生完成课后练习题，巩固所学知识，并思考如何将荡秋千的物理原理应用到生活中。

知识点梳理

1.荡秋千的物理原理：

-摆动运动：荡秋千的运动是一种简谐振动，属于单摆运动。

-摆动周期：荡秋千完成一次完整摆动所需的时间，受摆长、重力加速度和初始角度影响。

-振幅：荡秋千摆动时，摆角最大偏离平衡位置的角度。

-角速度：荡秋千摆动时，摆角的变化速度。

2.动能和势能的转换：

-动能：物体由于运动而具有的能量，与物体的质量和速度有关。

-势能：物体由于位置或状态而具有的能量，包括重力势能和弹性势能。

-荡秋千运动中，动能和势能相互转换，能量守恒。

3.影响荡秋千运动的因素：

-摆长：摆长越长，摆动周期越长。

-质量：质量越大，摆动周期越短。

-初始角度：初始角度越大，摆动幅度越大。

4.实验方法与数据分析：

-实验工具：秋千装置、计时器、测量尺、电脑、投影仪。

-实验步骤：调整摆长、质量、初始角度，记录荡秋千的摆动周期、振幅等数据。

-数据分析：根据实验数据，绘制荡秋千的运动轨迹图，分析速度与角度的关系，得出结论。

5.应用与拓展：

-生活中的荡秋千：了解生活中荡秋千的设计原理，如儿童游乐园的荡秋千、钟摆等。

-其他单摆运动：了解其他单摆运动，如摆钟、地震仪等。

-物理学在其他领域的应用：