浙教版小學(xué)科學(xué)五年級《時間的測量》單元

2013年浙江省小學(xué)科學(xué)優(yōu)質(zhì)課評比教學(xué)設(shè)計浙教版小學(xué)科學(xué)五年級時間的測量單元5、機械擺鐘一、對課的設(shè)計思考：機械擺鐘作為時間的測量單元中的第5課時，是順著對計時工具的研究改進自然發(fā)展的產(chǎn)物。因為是借班上課，而且學(xué)生本單元前四課都沒有系統(tǒng)學(xué)習(xí)，所以本課弱化計時工具的發(fā)展過程研究這個隱含脈絡(luò)。從科學(xué)史上看，機械擺鐘的發(fā)明是伽利略在對教堂吊燈的無意觀察中發(fā)現(xiàn)擺的等時性，繼而實行研究，荷蘭科學(xué)家惠更斯在此基礎(chǔ)上不懈努力，發(fā)明了機械擺鐘，大大提升了計時的準確度。這個課的教學(xué)設(shè)計也是順著科學(xué)史上觀察到擺動現(xiàn)象、探究發(fā)現(xiàn)擺具有等時性、應(yīng)用于科學(xué)設(shè)計發(fā)明這樣的思路實行。從單元結(jié)構(gòu)上看，在后續(xù)的幾課中，學(xué)生將進一步深入研究擺的快慢影響因素，并制作自己的鐘擺、計時器，所以本節(jié)課的定位在科學(xué)探究技能上是解決學(xué)生操作方面的問題，讓學(xué)生的測量盡量精確一些；在科學(xué)概念上重點是在對一系列相同時段中的擺擺動次數(shù)計量，匯總分析，分析概括出擺具有等時性。對五年級孩子來說，擺的等時性規(guī)律是比較難以理解，所以教師重點要對學(xué)生的實驗數(shù)據(jù)實行全方面解讀，在每個10秒時段、前后十秒時段的對比分析中，發(fā)現(xiàn)每一個十秒擺動次數(shù)都一樣，繼而去推測0到10秒鐘，第一個1秒和第10個一秒，也是一樣的，那么也就是說擺動每一次都是等時的，這就是擺的等時性。而通過縱向看各個組的數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)各組的數(shù)據(jù)是不一樣中，從而產(chǎn)生新的問題不同的擺是有快慢的，擺的快慢和什么因素相關(guān)，自然進入到下一階段的學(xué)習(xí)探究中。既然擺具有等時性，那么這個運動的規(guī)律能否作為計時器的一個原理應(yīng)用的，最后我們通過出示實物擺鐘，來觀察實驗機械擺鐘的擺每分鐘擺動次數(shù)，進一步驗證了擺具有等時性。在情感態(tài)度價值觀上的定位則是會對日常生活中現(xiàn)象實行注重、思考，理解重復(fù)實驗的重要性，產(chǎn)生對計時工具研究的興趣。整堂課的流程是從熟悉的生活場景出發(fā)，建立模型，產(chǎn)生問題，實行實驗探究，收集數(shù)據(jù)，分析交流，結(jié)論表達，思考與產(chǎn)生新的問題，應(yīng)用拓展。二、教學(xué)目標：1、同一個單擺每擺動一次所需的時間是相同的。根據(jù)單擺的等時性，人們發(fā)明了擺鐘，使時間的計量誤差變小。2、會小組合作設(shè)計單擺等時性實驗，并重復(fù)觀察和測量每十秒鐘擺鐘的次數(shù)。3、小組愉快合作，體驗到實驗重復(fù)性的重要，養(yǎng)成嚴謹?shù)挠嫈?shù)并會專注數(shù)據(jù)的意義，感受到科學(xué)原理規(guī)律應(yīng)用于科技創(chuàng)新的魅力。三、教學(xué)重難點：1、重點初步理解到擺具有等時性，學(xué)生小組操作擺的技術(shù)2、難點：在眾多的數(shù)據(jù)中發(fā)現(xiàn)擺的等時性。四、教學(xué)準備：課件，大小不同螺母、棉線、秒表、鐵架臺、卡紙、記號筆、實驗記錄單等。五、教學(xué)過程設(shè)計：課前禮搭談話關(guān)于游戲、學(xué)習(xí)、科學(xué)游戲等。進入上課（一）由日常生活中的場景引入，揭示擺現(xiàn)象。（3分鐘）1.秋千在人推動后的擺動，錄像。（課件） 秋千是同學(xué)們喜歡玩的游戲，在一定的外力作用下，秋千會前后擺動起來。教堂中的燈如果在風(fēng)力的作用下，前后擺動。（教堂內(nèi)的吊燈，課件）這是我們生活中常見的兩種擺動現(xiàn)象。板書：生活中擺現(xiàn)象2.那么請大家觀察，比較秋千和吊燈在運動上有什么相同點？ 在結(jié)構(gòu)上呢？預(yù)設(shè)：都有一條繩子，都有一個重物，都會前后擺動，擺動都是前面快，后面會停下來。3.大家說的很有道理。像秋千、吊燈這樣有繩子和一個重物組成，在外力作用下會來回擺動的裝置，我們把它叫做擺。板書：擺（二）做一個擺，觀察單擺結(jié)構(gòu)及擺動特點，提出研究問題。（7分鐘）1這節(jié)課老師給大家準備了一些材料，一條棉繩、螺母、一個鐵架臺，你們能夠用這些材料做一個擺嗎？并且用一定的方法讓擺擺動起來，觀察觀察擺的擺動，我們發(fā)現(xiàn)它有什么變化嗎？（課件）2.觀察一下自己小組的擺，有哪幾部分組成？3.我們把繩子叫做擺繩、下面的螺母這樣的重物叫做擺錘。板書：擺繩、擺錘4.交流： 你們小組是用什么方法讓擺擺動起來的？5.為了實驗的統(tǒng)一性和方便性，我們在這節(jié)課了都用用手輕輕拉住擺錘，自然松手，讓擺擺動起來這種方法。（演示）6.發(fā)現(xiàn)擺有什么變化？你這樣說的依據(jù)是什么？預(yù)設(shè)：先快后慢、擺動幅度大擺得快、會慢慢停下來、擺的時候會偏轉(zhuǎn)的，一開始擺的幅度很大，后來角度慢慢小了，最后停止。一開始擺動是比較勻速一樣快的。7.如果要證明擺是否真的是先快后慢，前面擺的次數(shù)多，后面擺的次數(shù)少，還是前后每一個時間段擺動次數(shù)都一樣的，（課件預(yù)設(shè)）我們能夠怎樣設(shè)計實驗來證明？（三）設(shè)計完成實驗，探究擺的運動規(guī)律。（15分鐘）1.小組學(xué)生討論，交流實驗方法。組間互相改進方法，提出這個實驗過程中的注意點。實驗注意點l 控制擺的角度，別超過90度，來回擺動算一次。l 拉住擺錘，擺線拉直，聽到口令后松手，不能推一把。l 心里默數(shù)，不要發(fā)聲，影響周圍小組同學(xué)計數(shù)。l 每組記錄算出平均數(shù)后，把平均數(shù)填寫在空白表中，黏貼到黑板上。l 控制好時間點,計時、數(shù)數(shù)、記錄一定要配合好。老師強調(diào)最后一點小組合作，這個是操作上的難點：我們計時的同學(xué)要每10秒到了喊一下“到”，但是數(shù)數(shù)的同學(xué)能不能停下來不計數(shù)呢？計數(shù)的同學(xué)每一個10秒到，接著計數(shù)，但要重新開始，1、2、3.記錄的同學(xué)則馬上要把數(shù)數(shù)同學(xué)的10秒?yún)R報數(shù)據(jù)給記錄下來。三個人的合作那是相當?shù)木o密。有信心嗎？我們?nèi)嗪屠蠋焷砗献魇痉兑淮伟?。哪個同學(xué)來計時。小組同學(xué)兩個數(shù)數(shù)兩個記錄。開始合作一次。2.出示實驗記錄單，看得懂嗎？現(xiàn)在知道怎么實驗了嗎？實驗重復(fù)做三次，最后算出每10秒的平均數(shù)，寫在卡紙上，貼到另一塊小黑板中。擺動次數(shù)的觀察記錄擺動次數(shù)010秒1020秒2030秒3040秒第一次第二次第三次平均數(shù)3.小組實驗，完成的小組上來粘貼。（黑板后面）（四）分析研討數(shù)據(jù)，形成結(jié)論。（5分鐘）1.在剛才的實驗中，大家對于自己小組獲得的數(shù)據(jù)有什么發(fā)現(xiàn)嗎？（投影上交流）2.其他組呢？你們的數(shù)據(jù)也支持他們這樣的結(jié)論嗎？3.預(yù)設(shè)分析數(shù)據(jù)：那我們仔細再來看看另外幾組的數(shù)據(jù)。大家都發(fā)現(xiàn)擺每10秒擺動的次數(shù)是一樣的，那么前10秒和后10秒的擺動次數(shù)相同，說明前10秒每擺動一次的時間和后10秒擺動一次時間是怎么樣的？再來推測到第一個10秒鐘，如果我們把它一次次分開，擺動的第一次和最后一次所用的時間是怎么樣？那也就是說這40秒內(nèi)每擺動一次，所花的時間都是怎么樣？一樣的。學(xué)生概括出擺的等時性，不能說老師來概括。我們就把擺在擺動過程中的這種每擺動一次時間都一樣的規(guī)律叫做等時性。伽利略發(fā)現(xiàn)擺的等時性對我們?nèi)祟愖鞒隽司薮蟮呢暙I。板書：等時性（伽利略）（五）遷移到擺鐘，觀察擺鐘的結(jié)構(gòu)及擺動特點，產(chǎn)生新的問題。（7分鐘）1擺的等時性，我們能把它用到計時工具中嗎？荷蘭科學(xué)家惠更斯經(jīng)過多年的研究，把擺的等時性應(yīng)用到了鐘擺中，發(fā)明了機械擺鐘，對計時精確度大大提高作出了巨大貢獻，遠遠超過了以前說過的日晷、水鐘、沙漏等。板書：應(yīng)用（惠更斯）2.生活中的機械擺鐘。（實物）這就是擺鐘。這是？這是？這個擺鐘的構(gòu)造比我們的擺更加精密。3用秒表測一測，擺鐘的擺每三十秒擺動幾次？全班同學(xué)心里默數(shù)，匯報。每個同學(xué)把數(shù)字記錄在書本P58表格中。4.老師這里還有一個錄像中的擺鐘，來看看這個擺鐘每30秒擺動的次數(shù)是多少？我們的鐘擺每分鐘擺動的次數(shù)相同嗎？擺鐘具有等時性。但是不同的擺鐘，每分鐘擺動的次數(shù)一樣嗎？和我們剛才同學(xué)自己的擺是不是發(fā)現(xiàn)一個的問題？5再來看看我們剛才小組貼到黑板上的數(shù)據(jù)，全班的數(shù)據(jù)一起來比較，發(fā)現(xiàn)什么新的問題嗎？對數(shù)據(jù)的疑惑為什么每個組擺動的次數(shù)會不一樣？6. 總結(jié)：今天這節(jié)課，我們從生活現(xiàn)象著手，做了擺，進行多次實驗、數(shù)據(jù)分析研討，回顧你的研究，有什么想說的。整理材料。下課。