做一个钟摆教学设计

精心设计理性操作有效探究——《做一个钟摆》教学设计临洮县第一实验小学王玲娟【教学分析】《做一个钟摆》是教科版《科学》教材五年级下册第三单元《时间的测量》第7课。教参上规定的第一个科学概念是：摆的摆动快慢与摆长有关。但在《摆的研究》一课的最后一个实验“摆绳一样，摆锤长短不一”这个实验中，学生们通过研究已经发现，摆的摆动快慢与摆长有关，摆长越长摆得就越慢，摆长越短摆得就越快。如果本课再研究教材上定的目标的话，两课不是重复了吗？因此，我根据本课实验的编排，重心放在了：摆长如何确定，同一个单摆摆长如何调节，调节有什么有意义等教学目标上。【学生分析】我校五年级的学生，已经有两年的科学学习基础，储备了一定的科学知识；平时重视科学实验，掌握了科学探究的基本过程：依据生活提出问题——预测实验现象——亲历实验操作——分析实验数据——得出实验结论；在小组合作中，学生分工明确，乐于探究，能够细心观察实验现象，分析实验数据，形成实验结论。【教学目标】科学概念1.摆的摆动快慢与摆长有关。2.同一个摆，摆长越长，摆动越慢；摆长越短，摆动越快。过程与方法1.在真实情境中研究摆长如何影响摆动快慢。2.运用测量与比较的方法研究摆的摆动快慢规律。3.对钟摆不断地调整，做个1分钟摆动60次的摆。情感、态度、价值观：1.认识到仔细观察，善于思考，积极动手，准确测量的重要性。2.小组分工明确，乐于合作、交流和讨论。3.对新问题的研究保持积极的探究欲望。【教学重点】摆长如何确定，同一个单摆摆长如何调节。【教学难点】一个摆重心的高低影响摆动快慢。【教学准备】1.学生实验准备:每组金属条一根、磁铁一块、铁架台一个、塑料尺一把、彩笔一根。2.教师实验准备：摆锤长度不一样的摆各1个，钢尺、磁铁、课件。【教学过程】一、复习导入1.出示：摆绳长度相同，摆锤长度不同的两个摆。2.提问：这是我们上节课研究过的两个摆，通过研究，我们知道了摆的快慢跟什么有关？有什么样的关系？3.小结：（板书：摆的快慢与摆长有关，摆长长，摆得慢；摆长短，摆得快。）4.引言：今天这节课，我们就要运用这一知识研究并做一个“钟摆”。（设计意图：出示上节课研究过的两个摆，唤起学生的记忆；通过提问，为本节课的学习提供理论依据。）二、探究同一个摆摆长怎样影响摆动次数（一）探究一：一个摆，摆锤底端固定小重物是否影响摆动快慢？1.出示两个不同的摆：摆长相同，一个摆锤底端固定了小重物，一个没有固定小重物。2.提出研究问题：对一个摆的摆锤底端固定小重物是否影响摆动快慢？3.学生预测。4.实验验证：分别测量在15秒内固定了小重物和没有小重物的两个摆摆动的次数。5.数据分析：比较次数——找重心——确定摆长——分析摆长跟摆动快慢之间的关系。6.得出实验结论：对一个摆的摆锤底端固定小重物之后，重心下移，摆长变长，摆动速度变慢。（二）探究二：小重物在金属条上固定的位置不同对摆动的快慢有影响吗？1.提出研究问题：小重物在金属条上固定的位置不同对摆动的快慢有影响吗？2.学生阅读教材63页，小组讨论实验计划。3.集体制定实验计划。4.提出实验注意事项。5.学生分组实验，进行准确测量6.学生小组汇报实验数据,发现,解释实验发现。7.师生分析并解释实验发现，得出实验结论：同一个摆，小重物离支点越近，重心上移，摆长变短，摆动速度变快；小重物离支点越远，重心下移，摆长变长，摆动速度变慢。（设计意图：通过两个探究活动，让学生在具体情境中研究摆锤中加了小重物之后，如何确定重心，怎样确定摆长，同一个摆如何调节摆长，控制摆动快慢。）三、制作“钟摆”1.提出问题：做一个每分钟摆动60次的钟摆。2.依据小重物在10厘米、20厘米、30厘米出测量数据，小组讨论推测每分钟摆动60次的钟摆，摆长大约有多长？3.小组汇报推测数据及理由。4.小组合作制作“钟摆”。5.小组交换验证。6.小组汇报验证结果，教师指导改进。（设计意图：通过推测每分钟摆动60次的钟摆的摆长，培养学生的推测能力，也让操作更具理性，探究更具实效；交换验证，发现制作中的误差大小，培养学生严谨的科学态度。）四、课堂小结：同学们，今天我们研究并制作的这个摆，就是摆钟里的摆，我们可以通过调节摆锤重心调节摆长，从而控制钟摆摆动的快慢。（设计意图：让学生明白我们研究并制作的钟摆的实用价值。）五、课外探究利用身边的材料，和自己的爸爸妈妈一起制作一个每分钟摆动30次的钟摆。（设计意图：将科学探究引向家庭，让一家人共享科学探究之乐趣。）《做一个钟摆》教后反思科学课程标准提出：探究既是科学学习的目标，又是科学学习的方式。亲身经历以探究为主的学习活动是学生学习科学的主要途径。这说明科学课的教学强调的不仅是科学知识的掌握，更重要的是要让学生学会科学探究。在本节课的教学中，我精心设计每一个教学活动，让学生在理性操作中提升探究的实效性，达成教学目标，培养孩子的科学思维能力，提升孩子的科学智慧。1、精心设计教学环节促使教学目标达成这节课的设计理念主要是想通过演示实验，小组合作实验，课堂实践，课后探究等一次次的动手操作来引导学生像科学家那样亲历一个完整的科学探究过程：提出研究问题，推测实验现象，分析形成原因，实验验证推测，得出实验结论。让学生在真实情境中研究了摆长如何影响摆动快慢，运用测量与比较的方法研究摆的摆动快慢规律，最终做一个每分钟摆动60次的钟摆。在教学中，学生首先通过“探究一：一个摆，摆锤底端固定小重物是否影响摆动快慢？”的研究，学会了在摆锤上固定小重物之后如何找重心，怎样确定摆长，突破了教学重、难点；接着用一句过渡语：“如果老师将这个小重物再向上移一点，会影响这个摆摆动的快慢吗？”引出探究二：”小重物在金属条上固定的位置不同对摆动的快慢有影响吗？”学生通过小组讨论实验计划，推测实验现象，验证实验推测，分析实验现象，形成实验结论等教学活动，更好地理解了钟摆，并学会控制钟摆的快慢。同时潜移默化的让学生感悟在科学探究活动中要目标明确，条理清楚，思维周密才能提高探究的效率；最后学生依据探究二中“15秒内小重物在10厘米处、20厘米处、30厘米处摆动的次数”，同学们经过讨论、分析、推算，得出一个每分钟摆动60次的摆摆长大约是25厘米。注重培养学生的推测能力，也践行了“动手之前先动脑”这一科学理念，避免了盲目操作，提高了探究的实效。最终小组合作探究并制作出了一个每分钟摆动60次的摆，经过不断调试，制作的摆更加准确。通过本节课的科学探究活动，学生认识到仔细观察，善于思考，积极动手，准确测量的重要性，促进了学生科学思维的逐步发展，达成了教学目标。2、精心改进实验器材确保探究顺利进行教材要求为每个小组提供一个金属圆片，可以固定在木条上，并且能够灵活地移动。可事实上木条和金属圆片不是很理想的实验材料。一是木条重量轻，受空气阻力相对较大，对摆的影响也较大；二是金属圆片很难固定在木条上。为了达到这一目标，我改用钢锯条和小磁铁代替，钢锯条用透明胶带包裹，防止锯齿刺伤学生的手；将铁架台的横杆改为胶棒，并在胶棒上缠绕了胶布，防止摆挂上之后打滑，立杆套上塑料管，减少磁铁对铁架台的磁性干扰。摆在摆动过程中，摆绳的转动会带动整个摆旋转起来，根据能量守恒定律，摆左右摆动的能量就会减少，影响实验。因此在实际的教学中我让学生将摆绳缩短到几乎为零，避免了摆绳的旋转；磁铁在钢锯条上灵活的移动，降低了误差，保证了课堂实践“研究并做一个每分钟摆动60次的钟摆”的顺利完成。3、精心改进活动手册减轻学生课业负担科学课的教学内容很多，时间很紧，一节课既要完成实验任务，达成教学目标，又要完成活动手册。因而我没有再打印实验记录单，而将现成的活动手册进行了改进，引导学生在课堂上完成，减轻了学生的课业负担。改进后的两个实验记录单如下：探究一：对一个摆摆锤底端固定小重物是否影响摆动快慢？15秒内摆动次数的观察记录单第（）小组没有小重物的摆加了小重物的摆第一次第二次第三次我们选择的数据探究二：小重物在金属条上固定的位置不同对摆动的快慢有影响吗？15秒内摆动次数的观察记录单第（）小组小重物在10厘米处小重物在20厘米处小重物在30厘米处第一次第二次第三次我们选择的数据5、精心设计课外作业共享科学探究乐趣“新课标”中指出：“不要把学生束缚在教室这个太小的空间里，教室外才是孩子们学科学用科学大有作为的更广阔天地。”为了践行这一理念，课堂探究结束后，我让学生“利用身边的材料，和爸爸妈妈一起制作一个每分钟摆动30次的钟摆”，这既可以让一家人共享科学探究之乐趣，还可以共享天伦之乐趣。试想，一家人一个在计时，一个控制摆，一个在数摆，是不是其乐融融、和谐之家庭？更是一个提升家长科学素养的有效之举！实践证明，学生和家长的科学兴趣被极大地激发，孩子们把他们一家人的研究成果带回学校与其他孩子分享时，脸上洋溢出的自豪让我难以忘怀！6、巧妙处理课堂意外提高驾驭课堂能力这节课上下来，还有一个地方令我感到比较遗憾，就是学生制作的每分钟摆动60次的钟摆，学生汇报验证结果时，30秒的时间内一个小组摆动了29次，一个小组的摆动了31次，出乎了我的意料。因为我们已经依据上次实验的数据推测出摆长是25厘米，（每分钟摆动60次的摆摆长是24.8厘米），按这个数据制作出的钟摆，应该是30秒摆动30次。当时我趁势引导：30秒的时间内摆动了29次、31次，说明这个摆摆动的慢了还是快了？摆长长了还是短了？该怎样调？通过我的三个递进式的提问，引导学生更进一步的理解摆长跟摆摆动快慢之间的关系，同一个摆长如何调节快慢。但是遗憾的是，由于时间的关系，我并没有让学生继续实践调节，而是进入了下一个教学环节。可有一点还是值得我欣慰，那就是我们的孩子们在做科学时实事求是的品质！在以后的教学中，我想培养学生一丝不苟的精神，严谨的科学态度是刻不容缓的事。我是一名科学专职教师，从一个边学边上边请教的初教者，通过精心钻研教材，重视课外学习、积极实验研究等方法，对科学教材有了较为系统的认识，对科学教学有了自己的理解，只要我们科学教师精心准备，正确引导，让孩子们动手做科学，动脑思科学，动口交流科学，我们的科学教学就一定会在理性操作中提高探究的实效。