教科版五年级科学上册3.4机械摆钟课件+视频+教案.zip

教科版小学科学五上教科版小学科学五上 3.43.4机械摆钟机械摆钟教案教案 课题机械摆钟单元三单元学科科学年级五年级 教材 分析 本课是五年级上册计量时间单元的第 4 课，之前学生学习了燃香钟、水钟这些计时 工具的特点。随着社会的发展，人类对时间精确度的要求也提高了，这些时钟已不能满足人 们的需求。摆钟的发明大大地提高了时钟的精确度。在本课的学习中，学生将观察摆钟的摆， 发现摆钟的摆每分钟摆动的次数是相同的。引导学生思考：是不是所有的钟摆，每分钟摆动 的次数都是相同的。 学生将在老师的带领下制作并认识单摆，并通过对单摆的初步研究，了解摆的等时性， 从而让学生明白摆钟可以用来计时的原因。 学情 分析 五年级学生已有一定的实验基础，在对摆的研究过程中，还需要学生有严谨、认真的科 学态度；要求小组成员配合默契，尽量减少操作过程中的失误。这对于五年级学生来说有点 困难，需要学生不断地练习，不断地磨合。 教学 目标 科学知识目标 知道同一个单摆在相同时间内摆动次数相同，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 1.1.能较准确地重复观测钟摆及自制摆每分钟的摆动次数。 2.2.能根据钟摆的特点动手制作一个单摆。 科学态度目标 1.1.准确地测量摆的摆动次数，理解重复实验的意义。 2.2.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。 重点重点：重点：动手制作一个摆，并观测摆在相同时间内摆动的次数。 难点难点：难点：连续测量摆摆动的次数、理解摆的等时性。 教学 准备 为学生准备：秒表、摆锤(螺帽或其他重物)、棉线、铁架台、学生活动手册。 教师准备：一个大摆钟、教学课件。 教学过程 教学 环节 教师活动 学生活动设计意图 新课新课 聚焦聚焦 1.引入：通过前几节课的学习，我们已经认识了像日晷、 燃香、水钟、沙漏等简易的计时工具，虽然这些计时工 具已经可以让人们知道大概的时间，但随着社会的发展， 思考摆钟是 如何工作的 设计意图：设计意图：了解 学生对摆钟的前 认知，并引导学 人们总希望有更精确的钟表，后来终于制作出了机械摆 钟。(教学提示：出示各种机械摆钟的图片。) 2.提问：摆钟的出现大大提高了钟表的精确度，你们知 道摆钟是如何工作的吗？(预设：摆钟里面有一个重物 挂在绳子的下端，绳子的上端固定。重物摆动的同时有 一个发条控制着齿轮的旋转，使摆钟里的小锤每隔一个 小时就敲响铃。)摆钟又是通过怎样的方式计时的呢？ (预设：靠摆钟下面的钟摆连续地摆动从而带动指针转 动来计时的。) 3.揭题：大家知道的可真不少！今天我们就来探索一下 机械摆钟的奥秘。(板书：机械摆钟)。 生带着这样的问 题观察摆钟并进 入后面的学习。 科学探科学探 索与研索与研 讨讨 探索一：观察钟摆运动的特点探索一：观察钟摆运动的特点 1.1.讲解：讲解：出示机械摆钟，并简单介绍钟摆。 2.过渡：要想知道摆钟为什么能够精确地计时，我们得 先研究摆钟里的钟摆，看看它的摆动有什么规律。 3.讲解：我们把钟摆往返运动一次看作一个完整的周期， 即摆动一次。请大家仔细观察钟摆的摆动情况，猜测一 下钟摆 1 分钟能摆动几次？(预设：30 次；60 次；) 4.布置任务：请大家测量钟摆 1 分钟摆动的次数。你们 认为测量一次行吗？(预设：不行，可能有误差。)多测 几次的结果会一样吗？(预设：一样；可能不一样。)接 下来请大家亲自来验证并完成活动帮助卡。 5.小结：钟摆一分钟摆动的次数是不变的，为 60 次， 说明钟摆的摆动具有等时性。 探索二：观察自制摆运动的特点 1.过渡：摆是生活中很常见也很容易制作的模型，接下 来让我们动手做一个摆，看看我们自制的摆的运动有什 么特点？和钟摆是否一样呢？ 2.布置任务：指导学生分组实验，并完成实验帮助卡。 观察 3.研讨汇报。 集体汇报帮助卡 主持人：请各小组代表依次汇报你们组在实验中的发现。 小组 1：我们的摆 1 分钟摆动的次数是相同的，但是在 摆动过程中，摆的摆动幅度越来越小，摆动的方向也有 较小的改变。 主持人：你们组的数据和其他组的一样吗？ 小组 1：不一样。 主持人：其他小组也是这样的吗？ 其他小组：我们每个小组测量出的数据都不太一样。 主持人：谢谢大家的发言，接下来请老师为我们的汇报 做总结。 4.小结：同一个摆，在相同时间内摆动的次数相同，不 同的摆在相同时间内摆动的次数不同。 5.提问：不同的摆，为什么在相同时间内摆动次数会不 同呢？(预设：跟一开始的摆动幅度有关；跟摆绳的长 度有关；)看来这个问题很值得我们继续探究。 学生分组实 验 设计意图：设计意图：学生 根据观察到的现 象和获得的数据 进行研讨，总结 出不同的摆 1 分 钟内摆动的次数 并不相同，由此 产生了新的问题 哪些因素会 影响摆的快慢呢？ 这便为下一课的 研究埋下了伏笔。 拓展拓展 拓展：课件出示资料介绍科学家伽利略和惠更斯的故事。 设计意图：设计意图：通过 伽利略和惠更斯 的故事，让学生 知道伟大的发现 往往来源于生活， 所以要细心观察 生活。 课堂课堂 小结小结 同一个摆，在相同时间内摆动的次数相同，不同的摆在 相同时间内摆动的次数不同。 板书板书 3.4机械摆钟 摆的构成： 摆的等时性：同一个摆在相同时间内摆动的次数相同 教学教学 反思反思 在前几节课中，学生已经观察并制作过类似水钟这样的 简易计时装置。本节课的重点是动手制作一个摆，并观 测其一分钟摆动的次数。测量自制摆每分钟摆动几次， 是一个很有意思的活动。学生通过分析会发现同一个摆 每分钟的摆动次数是相同的，但是不同的小组测量的结 果又是不同的，这为下一课对摆的快慢进行研究做了铺 垫。如何让学生获得准确的数据对本课的问题探究，以 及学生科学素养的提升都是至关重要的。因此，每组的 观测活动至少需要三名同学的密切配合，一人报时，一 人数摆动次数，还有一人及时记录。教师要帮助学生解 决好操作层面的一些问题，如怎样计时？怎样数摆动次 数？怎样做到摆动开始与计时开始的同步？总之，要让 学生所测量的数据尽可能精确，这也是学生开展后续探 究活动并发现规律的基础。 摆的摆动快慢能改变吗？什么因素影响着摆的摆动 快慢？视课堂时间，这些问题可以初步展开研讨，也可 以留作悬念，在后面的学习中进行解答。 3.4 机械摆钟 教科版 五年级上册 科学聚焦科学聚焦 摆钟的出现大大提高摆钟的出现大大提高 了钟表的精确度，你们知了钟表的精确度，你们知 道摆钟是如何工作的吗？道摆钟是如何工作的吗？ 摆钟又是通过怎样的摆钟又是通过怎样的 方式计时的呢？方式计时的呢？ 靠钟摆震动次数靠钟摆震动次数 探索一：观察钟摆运动的特点探索一：观察钟摆运动的特点 摆杆摆杆 摆锤摆锤 科学探索科学探索 观察钟摆运动的特点观察钟摆运动的特点 观 看 视 频 任务：测量钟摆任务：测量钟摆1分钟摆动的次数分钟摆动的次数 第（第（ ）组）组 活动活动 内容内容 （1）测量钟摆）测量钟摆1分钟摆动的次数，并记录。分钟摆动的次数，并记录。 （2）重复测量钟摆）重复测量钟摆1分钟摆动的次数，并记录。分钟摆动的次数，并记录。 活动帮助卡活动帮助卡 1 摆来回往返计摆来回往返计1 1次次 （从起点回到起点（从起点回到起点 ） 钟摆钟摆1分钟摆动次数记录表分钟摆动次数记录表 第一次第一次第二次第二次第三次第三次 摆动次数摆动次数6060 60 钟摆一分钟摆动的次数是不变的，为钟摆一分钟摆动的次数是不变的，为60次，说明次，说明 钟摆的摆动具有等时性。钟摆的摆动具有等时性。 总总结 结 任务：观察自制摆运动的特点任务：观察自制摆运动的特点 第（第（ ）组）组 实验实验 步骤步骤 (1)拿一根棉线，上端固定，下端挂上一个小重物，做成一拿一根棉线，上端固定，下端挂上一个小重物，做成一 个简单的摆。个简单的摆。 (2)让自制摆自由摆动，幅度不要太大，观察它的运动特点让自制摆自由摆动，幅度不要太大，观察它的运动特点 ，测量并记录它，测量并记录它1分钟摆动的次数。分钟摆动的次数。 (3)重复多次，测量并记录自制摆重复多次，测量并记录自制摆1分钟摆动的次数。分钟摆动的次数。 活动帮助卡活动帮助卡 1 探索二：自制一个摆，观察摆运动的特点探索二：自制一个摆，观察摆运动的特点 自制摆的运动特点自制摆的运动特点 观 看 视 频 实验记录实验记录 自制摆自制摆1分钟摆动次数记录表分钟摆动次数记录表 第一次第一次第二次第二次第三次第三次 摆动次数 5757 57 探索三：统计各组的摆一分钟摆动的次数探索三：统计各组的摆一分钟摆动的次数 摆动次数 （次） 第一 次 第二次第三 次 摆一505050 摆二434343 摆三959495 发现发现1 1：同一个摆，相同时：同一个摆，相同时 间内摆动次数相同。说明间内摆动次数相同。说明 摆具有等时性。 研讨一：根据统计结果、说说有什么发现？研讨一：根据统计结果、说说有什么发现？ 科学研讨科学研讨 发现发现2 2：不同的摆，：不同的摆，1 1分钟分钟 内摆动的次数并不相同。说内摆动的次数并不相同。说 明明摆具有快慢性。 研讨一：根据统计结果、说说有什么发现？研讨一：根据统计结果、说说有什么发现？ 单摆运动的成立条件：单摆运动的成立条件： 第一要满足单摆模型。也就是第一要满足单摆模型。也就是 摆线要比摆球的直径大的多，摆线要比摆球的直径大的多， 小球的质量比摆线的质量大的小球的质量比摆线的质量大的 多，空气阻力可不计多，空气阻力可不计 ；第二要；第二要 满足单摆做的是简谐运动，也满足单摆做的是简谐运动，也 就是摆动时的摆角不要太大。就是摆动时的摆角不要太大。 研讨二：我们还观察到摆的运动有什么特点研讨二：我们还观察到摆的运动有什么特点 ？ 伽利略伽利略 【点击图片观看视频点击图片观看视频 】 科学拓展科学拓展 1656年，荷兰科学家年，荷兰科学家 惠更斯根据伽利略发惠更斯根据伽利略发 现的摆的等时性，制现的摆的等时性，制 作出了比较精确的计作出了比较精确的计 时仪器时仪器机械摆钟。机械摆钟。 机械摆钟的出现大大机械摆钟的出现大大 提高了时钟的精确度。提高了时钟的精确度。 课堂小结课堂小结 同一个摆，在相同时间内摆动 的次数相同，不同的摆在相同时间 内摆动的次数不同。 根据摆的等时性，人们制成了 摆钟，使时间的计量误差更小。 知识脉络知识脉络知识脉络知识脉络