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1、五年级下册科学教案摆的研究教科版小学科学五年级下册“时间的测量”单元第六课摆的研究教学设计【设计理念】教最有价值的知识，学最有深度的科学。【教材分析】摆的研究是教科版五年级下“时间的测量”单元的第六课。在测量不同摆在15秒钟里摆动次数时发现，摆的摆动次数不同。自然，学生会形成一个疑惑：在相同时间里，不同的摆摆动的次数为什么会不一样呢？提出一个问题：可能与哪些因素有关？学生能发生疑惑，提出问题，是培养科学素养的基点与重点。学生的猜测不同，课堂研究的时间也非常有限，如果在40分钟里对每个要素（变量）逐一进行研究，耗时且效率不高。锁定一个方向（摆长），落实一个目标（经历探究过程：猜测-设计-验证-分
2、析-结论-生成），灌输一种精神（实事求是），培养一种能力（大数据分析力），是未来科学课改和科学课堂落实核心素养的最重要的价值追求。【学情分析】如果按照教材的布局，学生通过前面的学习，应该对时间、机械摆、制作简易摆、摆动快慢与摆幅大小无关、对比实验的操作程序等前概念有了一定的基础和了解。但是，两次试讲告诉我，学生的基本知识与操作水平，依然不牢固，课前必须强化和弥补。【教学目标】让学生经历“摆速与摆绳长短是否有关”的探究过程，并从获取的数据中分析出有价值的结论。【教学重点】能通过控制自变量（摆绳X）得出正确的实验数据。【教学难点】能从大数据中分析出有价值的结论。【教学准备】1.实验单：研究方案、记
3、录表、统计表各一份。2.教学具：铁架台1个，摆绳3根（约60厘米），螺帽（大小各1个），大量角器（备用），铁夹2个，秒表1块，直尺1把。另外，课件一套。【课前准备】上好第5课，奠基相关知识与能力，特别是摆的认识和对比实验的操作策略；学会使用秒表计时和测量“一定时间里摆动次数”的方法。课前，让学生做一个简易的摆，备用。【教学过程】一、单刀直入，导入揭题【3分钟】1.谈话导入：出示摆钟图：猜猜看，这是一台什么机器？出示C.惠更斯照片：这是世界上第一台摆钟，它是荷兰物理学家和天文学家惠更斯在360年前发明的。你知道它的“心脏”是什么吗？【点评：世间万物都有心脏，抓住它就是抓住了事物的本质】2.揭示课
4、题：今天，我们就专门研究摆钟的心脏摆，去揭示摆的秘密。（板书课题：摆的研究）二、提出问题，大胆猜测【10-12分钟】1.测一测：摆是由摆绳、摆锤、摆幅三部分组成的（图）。测试一下，15秒里你们的摆能自由摆动了多少次？（1）同时测试：教师计时，各组测试。（2）核心要求：拉直摆绳，自由下落。2.汇报统计：学生汇报，教师板书数据。3.提问题：你从这些数据发现了什么吗？（各组的摆动次数不同）；摆动的次数不同又说明了什么？（摆的速度有快有慢）。板书：摆动快慢（右）4.猜一猜：摆动快慢最可能与哪些因素有关系呢？（1）学生猜测：PPT:摆的摆动快慢可能与有关。汇报板书：摆绳（长短），摆锤（轻重），摆幅（大小
5、）锁定目标：大家能围绕摆的结构，抓住关键性变量进行猜测，思路清晰，方法正确。本节课，由于时间关系，我们重点研究“摆绳长短与摆动快慢的关系”。（设计意图：先锁定再设计方案）（2）填写方案：你能为研究“摆绳长短与摆动快慢的关系”制定一个实施方案吗？小组讨论并制定方案。“摆绳长短与摆动快慢的关系”的研究方案一、我们的猜测摆的摆绳越，摆动越慢。二、试验中，需要改变和不需要改变的条件各有哪些呢？1.需要改变的条件（一个）：2.不能改变的条件：（1）摆锤的轻重；（2）摆线的长短；（3）摆幅的大小；（4）每次摆动15秒；（5）其他。三、小组内说说实验的步骤（3）汇报呈现：课件出示一个关于“摆绳”的范式：“摆
6、绳的长短与摆动快慢的关系”的研究方案一、我们的猜测摆的摆动快慢可能与摆绳的长短有关。摆绳越短，摆动越快；摆绳越长，摆动越慢。二、试验中，需要改变和不能改变的条件各有哪些呢？1.需要改变的条件（一个）：摆绳的长短。2.不能改变的条件：（1）摆锤的轻重；（2）摆绳的长短；（3）摆幅的大小；（4）每次摆动15秒；（5）其他：摆锤下落的方式。三、小组内说说实验的步骤（设计意图：通过合作讨论，明确方向、步骤等关键性问题）三、合作探究，求真释疑【15-18分钟】1.提出要求：读实验要求（PPT）实验要求实验内容：摆绳的长短与摆动快慢的关系实验要求：1.每次实验只能改变一个条件（摆绳的长短），重复做三次。2
7、.试验中由同一名同学计时，记录15秒摆动的次数。3.实验时必须拉直摆绳，让摆锤自由下落。2.分组实验：请按照“实验要求”分组开展实验，并认真填写实验单，时间8分钟以内完成。“摆绳长短与摆动快慢的关系”实验记录单摆绳次数20厘米40厘米第一次第二次第三次平均次数我们的发现：【教师深入各组，指导实验，了解学情，思考方向。】3.统计数据，分析结论（1）统计数据：平均次数。（教师录入）“摆绳长短与摆动快慢的关系”实验数据汇总表改变的条件（摆绳长短）20厘米40厘米平均次数1组2组3组4组5组6组7组8组我们的结论（设计意图：从数据中寻找科学的真谛，培养严谨的科学精神）（2）分析数据：这是八个小组的实验
8、数据。对比两组大数据：比较20厘米时的八个数据和40厘米时的八个数据，小组讨论，你能发现了什么规律，得出什么结论？【摆绳越长，摆动越慢；摆绳越短，摆动越快。】分别对比20、40厘米长的数据：试验中，使用了大螺帽的有哪些组、小螺帽的有哪些组？不管你们使用的是大螺帽还是小螺帽，20厘米长时摆动的快慢差异大吗？40厘米时带动又大吗？这说明了什么，你能得出怎样的结论？【摆锤的轻重与摆动的快慢无关】对比摆幅的影响：实验中，每个小组的摆幅大小相同吗，而为什么摆动的快慢是那么的接近呢？【摆幅的大小与摆动的快慢无关】尽管摆动的次数非常接近，但为什么还会有微弱的差异呢？【人为的因素：是否拉直，是否自由摆动，是否
9、垂直于支架等】4.总结拓展：（1）研究总结：通过猜测、研究、统计与分析，我们发现了摆的秘密摆绳越长摆动越慢，摆绳越短摆动越快。摆动的快慢与摆幅的大小、摆锤的轻重没有直接的关系。同学们能从大量的实验数据中抓住本质，分析出结论，这就是科学的素养！（2）知识拓展（PPT）：从古到今，人类对时间的研究一直孜孜不倦、精益求精。古人制造的日晷、水钟、灯钟、沙漏等简易时钟，知道了大概时间，改变了人的生产、生活和工作。在15821583年间，意大利物理学家和天文学家伽利略发现了摆的等时性；为惠更斯发明出世界上第一台摆钟奠定了坚实的理论基础。（出示更多精美的摆钟）四、课外延伸，激励探究（5-6分钟）1.学生观察：出示P61下图的装置，问：这个两个摆有什么相同与不同之处？（摆绳长度相同，摆锤长度、重量不同）2.推测结果：如果让他们摆动起来，摆动的速度会一样吗？你的猜猜依据是什么呢？（摆绳一样长同样快；摆的长度好像发生了变化短的更快）3.结束新课：问题来于观察与思考，猜测也须寻找依据。只有悉心观察、敢于猜测、乐于实践、善于思考的人，才能成为科学家！【板书设计】摆的研究（长、短）摆绳快摆动（轻、重）摆锤慢【无关】（大、小）摆幅。仅供参考