《機械擺鐘》-高末公開課

1、機械擺鐘精備教案高末一、教材簡析：教科書內(nèi)容共兩頁，分兩部分。第一部分：觀察擺鐘擺鐘為什么會比其他的計時工具都精確呢？這對學(xué)生來說是一個比較具有吸引力的問 題。帶著這樣的疑惑去觀察擺鐘的構(gòu)造，教科巾就是這樣開始這節(jié)課的教學(xué)的。建立在這個 基礎(chǔ)上，教科書提出“用秒表測一測，擺鐘中的擺每分鐘擺動幾次？”對擺進行測量以后， 有可能全班會得出一致的結(jié)論，也有可能結(jié)論不一致。這時插圖中的一個男孩提出：再測一 次，這是教科書所期望的。教師要抓住時機，引導(dǎo)學(xué)生思考重復(fù)測量的重要意義。經(jīng)過重復(fù) 測量，學(xué)生會發(fā)現(xiàn)各種擺鐘的擺每分鐘都是擺動60次。無論擺幅大（不能大于90度）一些還 是擺幅小一些，擺來回擺動一次所

2、用的時間總是相等的，這就是擺的等時性。第二部分：觀察我們的擺是不是所有的擺每分鐘擺動的次數(shù)都一樣呢?學(xué)生的探究欲望開始被激發(fā)。教科書指導(dǎo) 學(xué)生利用一條細(xì)繩和一個小重物，制作一個簡單的擺。接下來，學(xué)生要用測量鐘擺的方法, 連續(xù)測量自己制作的擺10秒鐘內(nèi)擺動的次數(shù)。多次測量后，學(xué)生們會發(fā)現(xiàn)兩個現(xiàn)象：同一 個擺，在每個10秒鐘內(nèi)，擺動的次數(shù)是一樣的；不同的擺在10秒鐘內(nèi)擺動的次數(shù)可能并不 相同。這就向?qū)W生們提出了問題。擺的幅度越來越小了，但是擺動次數(shù)還是一樣，這是為什 么呢?教科書插圖中一個小組的學(xué)生在對話，一位學(xué)生提出要再測量一次，這是再一次提醒 學(xué)生就這個現(xiàn)象進行重復(fù)實驗。二、教學(xué)背景：隨著社會

3、的發(fā)展，人類對時間精確度的要求也提高了。學(xué)生探究過的日暑、水鐘、沙漏 等一些簡易的計時工具，己不適應(yīng)社會發(fā)展的需要。擺鐘的發(fā)明大大地提高了時鐘的精確度。 在本課的學(xué)習(xí)中，學(xué)生將觀察擺鐘的擺，發(fā)現(xiàn)擺鐘的擺每分鐘擺動的次數(shù)是相同的。本節(jié)課所研究的擺是“單擺:所謂單擺是指在細(xì)線的下面拴一個小球重物，且細(xì)線的 質(zhì)量與小球相比可以忽略，球的直徑與線長相比也可以忽略的擺。單擺的擺動具有等時性, 即在擺長一定、擺角較小的情況下，擺來回擺動一次所需要的時間總是一樣的。對擺的等時 性的研究學(xué)生會非常感興趣，在本課的學(xué)習(xí)與研究中，教師要著重解決學(xué)生操作方面的一些 問題，讓學(xué)生的測量盡量地精確一些。這將有利于他們更

4、加深入地開展研究。三、教學(xué)設(shè)計：教 學(xué) 目 標(biāo)（一）科學(xué)概念：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 制成了擺鐘，使時間的計量誤差更小。科學(xué)詞匯：擺鐘 鐘擺單擺等時性是這樣嗎？我們就來數(shù)數(shù)看（一）過程與方法：1、重復(fù)觀察和測量擺鐘每分鐘的擺動次數(shù)。2、動手制作一個單擺。3、觀察和測量在相同時間內(nèi)擺擺動的次數(shù)?？茖W(xué)方法：觀察測量、分析推理（三）情感，態(tài)度，價值觀：1、理解重復(fù)實驗的意義。2、發(fā)展對計時工具研究的興趣。核心價值觀：單擺等時性的認(rèn)識。教學(xué) 重難 點重點：動手制作一個單擺并觀察和測量單擺在相同時間內(nèi)擺動的次數(shù)。難點：1、相同時間間隔內(nèi)擺擺動次數(shù)實驗方法的正確

5、理解和操作。2、通過觀測理解擺的等時性。教學(xué)流程：復(fù)習(xí)引入一觀測鐘擺一制作、觀測單擺f認(rèn)識擺的等時性一發(fā)現(xiàn)新 的問題活動過程：一、引入：1、師：現(xiàn)在幾點了？你們知道古人是怎樣來測量時間的嗎？小結(jié)：的確，日辱、沙漏、圭表等都是古人曾用來測量時間的工具，但聰明的古人 沒有停止過思考，仍然不斷追求更加準(zhǔn)確地計時；就在400多年前人們發(fā)明了機械 擺鐘，它的出現(xiàn)大大地提高了時鐘的精確度。2、（出示圖片）。而機械擺鐘的出現(xiàn)與一個人有關(guān)。（點擊出示伽利略照片），照片上 的這位名字叫伽利略，后人根據(jù)他著名的單擺實驗（板書）的發(fā)現(xiàn)，造出了機械擺 鐘。3、伽利略到底發(fā)現(xiàn)了什么呢，今天這節(jié)課我們就來探索機械擺鐘的特

6、點。（板書課 題）二、觀察鐘擺：1、設(shè)疑：你們生活中見過擺鐘嗎？我們來認(rèn)識一下。2、從這個畫面上你能分辨出擺鐘由哪些部分組成嗎？（你們上面都沒看到啊？）3、總結(jié)：擺鐘上面是鐘面，下面是一個鐘擺。鐘擺分為兩部分，下端是圓圓的 為“擺錘”，上面細(xì)的部分成為“擺繩”。4、同學(xué)們比較關(guān)注下面部分，那我們就來看看鐘擺擺動起來是怎樣的，你發(fā)現(xiàn) 了什么？（思考：我們來看看，擺鐘和手表有什么不同嗎？）（我們可以發(fā)現(xiàn)擺鐘上只有分針和時針，那怎么來計秒呢？（學(xué)生猜測：通過 鐘擺來計秒，擺1次大概1秒鐘吧。鐘擺就是擺鐘的秒針吧？）師：我們都知道一分鐘等于60秒，按你們的說法，就應(yīng)該是一分鐘擺動60次。1）老師喊口令

7、，你們在心里默默地數(shù)。好嗎？2）交流：幾次? （60, 59, 57）3）咦，結(jié)果怎么會不一樣？4）問：怎樣算是擺動一次？（請用手勢表示出來）5）師總結(jié)歸納后，集體測量5、集體測量：（測量后反饋,師記錄數(shù)據(jù)）6、師設(shè)問：這個擺鐘還會繼續(xù)擺下去嗎？再一分鐘次數(shù)會是幾次？真的嗎？ （生：大約60次，為什么是大約？你覺得有可能是59或61次這樣是嗎？）7、師：從兩次的結(jié)果我們發(fā)現(xiàn)了什么？（每分鐘都是60次，還有其他想法嗎？ 也就是說每分鐘的次數(shù)是相同的）。8、第三次的數(shù)據(jù)支持我們前面的發(fā)現(xiàn)嗎？（支持）9、小結(jié)：誰能把我們的發(fā)現(xiàn)完整地說一下嗎？（看來，擺鐘的確是每分鐘擺動 都是60次，也就是說同一個擺

8、鐘，在相同時間擺動的次數(shù)是相同的，（為什么沒有 秒鐘？一一生用鐘擺代替了）而且每擺一次需要的時間為一秒，看來擺鐘不是沒有 秒鐘，只是用鐘擺來代替了，所以也稱鐘擺為秒擺。）三、觀察我們的擺：.接下來我們來研究自己的擺怎么樣？研究擺，首先要制作擺，我們用一條細(xì) 繩來做擺繩，用一個鉤碼做擺錘，把擺繩的一端系住鉤碼，另一端把它固定在鐵架 臺上，這樣一個單擺就做好了。會了嗎？請同學(xué)們自己也來動手做一個單擺，做好后試著讓單擺擺動起來。仔 細(xì)觀察我們的擺（巡視學(xué)生做擺，有的學(xué)生有推，或是打到鐵架臺、或是擺幅90度）.同學(xué)們都順利地做好了擺，看來我們班同學(xué)的動手能力都很強啊。剛才看到很多同學(xué)都試過起擺了，那我

9、們讓每個大組的第一小組的同學(xué)起擺，其他 同學(xué)看看，你覺得怎么樣比較好。.那到底是那組同學(xué)起擺的動作是對的呢？老師這里給大家?guī)砹藰?biāo)準(zhǔn)起擺的 提示。課件出示：（師并演示）（1）擺的角度要合適（別超過45度）一一擺幅。（展示擺幅的概念）（2）如果擺捶碰其它東西，實驗要重新做。1號計時員喊“開始”，組長輕輕放開，不能推一把。其余兩位同學(xué)數(shù)數(shù)，記錄。 （4）擺動一個來回算一次。4、同學(xué)們已經(jīng)掌握了怎么規(guī)范地起擺，接下來，看看我們自己的擺擺動起來，會是怎樣的。（生自己試驗起擺的正確姿勢并觀察擺；要求數(shù)數(shù)干脆，有節(jié)奏）5、剛才老師看了一下，大部分同學(xué)都能準(zhǔn)確起擺了，但是個別同學(xué)還不是很標(biāo)準(zhǔn), 注意不能推一

10、把，而且擺幅要小一些，與鐵架臺要平行。在剛才的試驗過程中，有 沒有哪位細(xì)心的同學(xué)，有沒有注意擺在擺動的過中，有什么變化？（生：擺的速度變慢了。擺的幅度變小了。擺的角度變化了）（1）提出問題：在擺動過程中，我們發(fā)現(xiàn)擺的速度變慢了，擺幅變小了，那老 師還想知道前一段時間，擺幅大的時候次數(shù)多，還是后一段擺幅小的時候次數(shù)多？生推測，想法，各自有不同的想法（前次數(shù)多，后次數(shù)少，為什么這么認(rèn) 為？）0師：想要證明我們的猜想，需要？一一實驗（2）你們有沒有什么好的辦法來證明你的想法嗎？（生：先測一秒的次數(shù)，然 后測多次，看次數(shù)有沒有變化）一一討論1分鐘。（可能是1分鐘分20秒3段，可能測一次擺10秒，第二次

11、擺10秒不行，強調(diào)一個 擺，一次擺里面相同的時間，前后次數(shù)是否變化；不可以是不同的兩次內(nèi)）（3）如學(xué)生沒有好的辦法，老師也很想知道是否有變化，也想了一個辦法, 要不我們就測30秒，看前后次數(shù)有沒有變化。怎么看呢？就把它分成3個10秒鐘, 看每個10秒內(nèi)擺動的次數(shù)，好嗎？6、這次實驗有難度，需要小組成員間很好地配合。課件提示（看30秒，請一位同學(xué)說說怎么做？能是不同兩次起擺的時候數(shù)嗎？）： 實驗幫助：1）、計時員喊“開始”，實驗員放開擺2）、計時員號每隔10秒時間喊一次“到”3）、計數(shù)員聽到“開始”后數(shù)數(shù)，一直不停地數(shù)4）、記錄員號每聽見“到”的時候記錄次數(shù)（有數(shù)據(jù)錯誤，重新來過，時間充 裕的小

12、組可以進行重復(fù)兩次）5）、算出每隔十秒擺動的次數(shù)。這個實驗有一定的難度，你們一定得集中注意力緊密配合才行。時間5分鐘7、學(xué)生小組實驗，完成記錄，教師巡回指導(dǎo)。每隔10秒擺動次數(shù)的觀察記錄我們的猜想：同一個擺在自由擺動過程中，相同的時間內(nèi)擺動的次數(shù)（相同或不同）。10秒時20秒時30秒時擺動次數(shù)每10秒擺動次數(shù).八同一個擺在自由擺動過程中，相同的時間內(nèi)擺我們的發(fā)現(xiàn) x 0 -、動的次數(shù)（相同或不同。）請完成實驗的小組將實驗器材放回原處。8、匯報交流。（1）邊學(xué)生實驗，邊輸入結(jié)果。（2）交流我們的發(fā)現(xiàn)，師小結(jié)：同一個擺在連續(xù)擺動過程中，相同時間內(nèi)擺動 的次數(shù)是基本相同的。的確，當(dāng)年伽利略就是發(fā)現(xiàn)了單擺的這個特點?？茖W(xué)上把單 擺的這種特性稱為單擺的等時性。（板書：等時性）后來惠更斯根據(jù)單擺的等時性，制成了擺鐘，能更精確地計時。課外同學(xué)們可 閱讀書上第68-69頁教堂里的“擺”一步了解伽利略當(dāng)年的實驗與發(fā)現(xiàn)。四、拓展思考1、我們剛才發(fā)現(xiàn)不同的擺鐘擺動的次數(shù)是？不是像鐘擺那樣一分鐘擺動60次, 為什么？請同學(xué)們回家思考這個問題，下節(jié)課再一起重點去研究。機械擺鐘板書設(shè)計板書設(shè)計板書設(shè)計單擺：擺繩 擺錘4時性板書設(shè)計教學(xué)反思：本課的教學(xué)做到了緊緊圍繞重點：動手制作一個單擺并觀察