機械擺鐘-1教學設計

課程基本信息第一學課例編號18學科科學年級五學期期課題機械擺鐘書名：科學教科書出版社：教育科學出版社出版日期：2020年7月教學人員姓名單位授課教師王小寧北京市朝陽區(qū)星河實驗小學指導教師王素英北京市朝陽區(qū)教育研究中心教學目標教學目標：科學概念目標成了擺鐘，使時間的計量誤差更小?？茖W探究目標個單擺?？茖W態(tài)度目標準確地測量擺的擺動次數(shù)，理解重復實驗的意義。發(fā)展研究計時工具的興趣?？茖W、技術、社會與環(huán)境目標了解社會的需求是科學技術發(fā)展的動力。教學重點：同一個單擺在相同時間內(nèi)擺動次數(shù)相同，這就是擺的等時性。教學難點：能較準確地重復觀測鐘擺及自制擺每分鐘的擺動次數(shù)。教學過程教時間學環(huán)節(jié)主要師生活動同學們,大家好，今天由王老師和大家共上一節(jié)課。通過前面幾節(jié)課的學習，我們已經(jīng)知道了古代常見的計時工具，有日晷和水鐘，借助這些工具我們只能知道大概的時間，多年來，人們一直在探索比較精確的計時方法，最后終于制作出了更精確的計時器——機械擺鐘。你們見過像這樣的機械擺鐘嗎？它一般由鐘面和鐘擺兩部分組成，其中鐘擺又由擺繩和擺錘兩部分組成。我們先來看一看它是如何工作的。在觀看視頻的同時請你思考：與日晷和水鐘相比，鐘擺為什么能夠更精確地計時？與什么因素有關系呢？（播放視頻，擺鐘工作半分鐘左右）有的同學通過觀察馬上想到了，(所以我認為擺鐘的計時可能與它下面的鐘擺有關，那個鐘擺能夠有規(guī)律的左右擺動。)你是這么想的嗎？她所說的有規(guī)律你覺得是什么規(guī)律？60次，因為1分鐘有60鐘擺擺動得比較慢。那到底鐘擺1分鐘能擺動幾次呢？讓我們一起觀察測量一下吧。那該如何測量呢？怎樣算擺動一次呢？一般情況下擺動一次是指，鐘擺在中間位置時開始數(shù)，當鐘擺到達最左側并經(jīng)過中間位置到到達最右側，然后回到中間位置時，算作擺動一次。停止計時的時候，如果正好往返經(jīng)過中間位置一次就算一次，否則就動作）從中間開始數(shù)，手臂從左側經(jīng)過中間位置到右側最后回到中間位置時算作擺動一次。舉起你的手臂，像老師一樣試一試，數(shù)一數(shù)。下面我們就一起測量一下鐘擺擺動1分鐘的次數(shù)，在鐘擺連續(xù)擺動的過程中，請你數(shù)一數(shù),并進行記錄。請同學們做好準備，聽我口令我們一起開始數(shù)一數(shù)。開始。123后面聲音消失學生數(shù)次數(shù)）像這樣的觀察記錄我們要進行三次。1分鐘擺動次數(shù)都是601分鐘擺動次數(shù)是相同的。我們可以使用身邊的材料自己制作一個擺，看看你的擺是否具有等時性。今天我們要使用單擺實驗器、螺母、線繩和秒表。使用這些材料我們?nèi)绾沃谱饕粋€擺呢？第一步，我們用線繩的一端綁住螺母。線繩就是擺的擺繩，螺母就是擺的擺錘。第二步，把線繩的另一端穿入單擺實驗器上面的轉盤里，第三步組裝完成，這就是一個擺，為了方便觀察它擺動的次數(shù)，我們可以在擺的后面放上一張白紙，在它自然下垂的時候畫一條豎線。在家中也可以找到類似的物體替代實驗材料，比如：可以用細繩綁在你的臺燈上，用水瓶當做重物。也可以利用家里的鉤子，比如桌子邊上的，衣架上的，或者家里使用的吸盤鉤，這些能懸掛線繩的結構等。線繩一端綁在鉤子上另一端捆住重物，可以是橡皮。還可以在桌子或者椅子上堆上比較高的書，用書壓著尺子，尋找你身邊的材料，快來試一試吧。做好了你的擺，我們就要來想一想了，你認為自制的擺具有可以觀察它相同時間內(nèi)擺動的次數(shù)是否一樣，如果一樣就證明了我的想法，如果不一樣就沒有證明我的想法。他說的特別好，為1分鐘。觀察你自己制作的擺1分鐘擺動多少次？和鐘擺一樣嗎？那如何讓你的擺動起來呢？請你看看老師是如何做的。開始自己的實驗活動吧，觀察三次，每次觀察1分鐘，請你51分鐘擺動了幾次？下面我們一起看一下小麗自制的擺。我們一起幫她數(shù)一數(shù)?？纯此龅臄[1分鐘擺動了幾次？請同學們做好準備，聽我口令，開始。（播放自制擺擺動1分鐘的視頻）這樣的實驗也應該進行三次，老師從小麗那里收集了她的數(shù)據(jù)。小麗的擺每分鐘擺動50次。和你的擺1分鐘擺動次數(shù)一樣嗎？老師還收集了其他幾位同學自制擺的擺動次數(shù)，我們一起看一看，這些擺1分鐘能擺動多少次呢？我們一起從數(shù)據(jù)上看一看吧！先橫著看每一個擺，擺動三次的實驗數(shù)據(jù)，你能發(fā)現(xiàn)什么？我們能看到每個擺，擺動三次的次數(shù)多數(shù)是相同的，少數(shù)是不同的。但也很接近。因為我們實驗中的擺不是很精確，會有誤差，所以實驗數(shù)據(jù)要看多數(shù)的次數(shù)或者求平均數(shù)。從這個表格中我們能夠發(fā)現(xiàn)同一個擺，擺動的快慢是一定的，說明我們自己制作的每個擺都具有等時性，它們都可以用來計算自己的時間。再來比較不同的擺，縱向看表格里的每一列，你又發(fā)現(xiàn)了什么？有的同學發(fā)現(xiàn)，不同的擺，擺動的次數(shù)不同，也就是擺動的快慢不同，在相同時間內(nèi)，擺的次數(shù)越多，擺動越快。鐘擺每分鐘擺動的次數(shù)都是60次。顯然我們自己做的擺和鐘擺的快慢是不同的。數(shù)據(jù)的表現(xiàn)和我們看到的真的一樣嗎？下面我們一起看一下這幾位同學的擺吧（播放視頻）通過視頻我們能夠發(fā)現(xiàn)自己制作的擺，擺動快慢真的是各不相同的。盡管它們都具有等時性，可以測量自己的時間，但它們又都與擺鐘1分鐘擺動次數(shù)不一樣，可以怎樣把他們調(diào)成一樣的？有同學馬上就能想到，把我們做的慢的擺調(diào)快點，做得快的擺調(diào)慢點不就行了嗎？是的，那我們怎樣調(diào)整擺可以改變它擺動的快慢呢？請同學們課下思考：擺的快慢與什么因素有關系呢？怎樣調(diào)整可以讓你的擺