1、1 4 4. .机械摆钟机械摆钟 【教材分析】 在本课，学生从钟摆的摆动开始观察研究，然后自己制作一个简易的摆（制作简单摆的三样 东西是一根绳、 一个绑在绳子一端的重物和一个能把绳子挂起来并让它自由摆动的支架） ， 测量它 在 1 分钟内的摆动次数。学生在测试自己制作的摆后交流研究结果，得到初步共识，并为下一课 提出了待研究的问题。 本课教材设计了两个探索活动，第一个活动是观察钟摆运动的特点，根据测量结果来思考钟 摆运动的特点，即钟摆摆动具有等时性；第二个活动是自己制作一个摆并观察摆运动的特点，在 发现自制摆也具有等时性的基础上，教科书引导 学生发现，不同的摆摆动频次并不相同。 【学情分析】
2、摆钟是怎样来计量时间的？在进行了相应的探索活动之后，学生根据观察的现象和获得的数 据，就可以进行相应的研讨，并最终总结出相关的认识。教师要引导学生思考并解决操作中的一 些问题，如怎么才算是摆动一次（一般需要教师说明，依照惯例，我们把钟摆往返运动看作一个 完整周期，即摆动一次） ，手表计时是否准确等问题。学生通过分析会发现每分钟摆动次数是相同 的，但是不同的小组测量的结果又是不一样的，这为下一课开展摆的研究提出了研究的问题。如 何让学生获得准确的数据？这些操作中需要面对的问题对研究本单元的问题，以及对学生的科学 素养都是至关重要的。 【教学目标】 科学概念目标： 同一个单摆在相同时间内摆动次数相
3、同，这就是摆的等时性。根据这种性质，人们制成了摆 钟，使时间的计量误差更小。 科学探究目标： 能较准确地重复观测钟摆及自制摆每分钟的摆动次数。 能根据钟摆的特点动手制作一个单摆。 科学态度目标： 准确地测量摆的摆动次数，理解重复实验的意义。 发展研究计时工具的兴趣。 科学技术社会与环境目标 了解社会的需求是科学技术发展的动力。 【教学重难点】 重点通过实验探究摆的等时性，即同一个单摆在相同时间内摆动次数相同。 难点在重复观测钟摆和观察自制摆的过程中，学生探究得出摆的等时性以及不同摆的摆动 速度不同。 【教学准备】 手表（秒表） 、摆锤（螺帽或其他重物） 、摆绳（棉线） 、支架（铁架台或其他支架
4、） 、记录表、 大摆钟。 【教学过程】 1.导入 观察摆钟。 教师提问：摆钟有哪些结构组成？分别叫什么名字？摆钟是通过怎样的方式计时的呢？ 学生思考：摆钟各部分的名字和摆钟是怎样计时的。 教师活动：提炼学生观点，生成“摆动计时”的概念，并板书。 设计意图引导学生认识摆钟各部分的结构及名字，区分钟摆和摆钟的概念，从摆钟计时中 提取摆动计时的科学词汇，通过提出问题： “摆钟是通过怎样的方式计时的呢”以引导学生针对该 问题观察摆钟并进入下面的学习。 2.探索 2 学生活动 1：观察钟摆运动的特点，填写机械摆钟实验记录单，要求包括： 观测钟摆 1 分钟摆动的次数，并记录。 重复测量钟摆 1 分钟摆动的
5、次数，并记录。 根据测量结果，思考钟摆运动的特点。 设计意图学生通过对摆钟的观察， 不难发现摆钟是利用钟摆连续的摆动带动指针来计时的， 那么钟摆的摆动有什么特点呢？它每分钟摆动几次呢？有了这些疑问，学生自然会对“测量钟摆 1 分钟摆动的次数”的活动产生兴趣。这项探索活动对学生提出了具体的要求，提醒学生根据测 量结果来思考钟摆运动的特点，即钟摆摆动具有等时性(相同时间内的摆动次数相同)。当学生认 识到单摆有这样的特点后，就自然能理解它为何能被用于制作计时的工具。 学生活动 2：自制一个摆，观察钟摆运动的特点，填写机械摆钟实验记录单，并在黑板 上填写自己小组的数据，要求包括： 拿一根细绳，上端固定
6、，下端挂上一个小重物，做成一个简单的摆。 让我们的摆自由摆动，幅度不要太大，测量并记录它 1 分钟摆动的次数。 重复多次，测量并记录我们的摆 1 分钟摆动的次数。 设计意图这个探索活动让学生自己制作一个简单的摆，然后观察它在摆动的时候有什么特 点，学生容易发现自制的摆也具有等时性。除了填写机械摆钟实验记录单，学生还需在黑板 上填写自己小组的数据，这样方便发现不同的摆的摆动频次并不相同，从而为后面的研究提出了 问题。 3.研讨 （1）根据统计结果，说说有什么发现。 教师提问引导：根据上面的探索活动的统计结果，我们有什么发现？ 学生思考摆动运动的特点， 发现摆动具有等时性(相同时间内的摆动次数相同和不同的摆的摆 动频次并不相同。 （2）我们还观察到摆的运动有什么特点？ 教师提问引导：说说你还观察到摆的运动有什么特点。 学生补充并交流其他的发现，比如摆动幅度越来越小。 设计意图这两个问题的研讨不是独立的教学环节，而是与探索部分的活动紧密结合的。在 进行了相应的探索活动之后，学生根据观察的现象和获得的数据，就可以进行相应的研讨，并最 终总结出相关的认识。 4.拓展 教师提问：摆的快慢与什么因素有关？ 学生思考影响摆的快慢的因素。 设计意图为下一课的研究埋下了伏笔。 【教学后记】
