小學(xué)五年級《擺的秘密》教學(xué)設(shè)計

二、教學(xué)目的　1.通過本課教學(xué)，使學(xué)生認識擺動，知道單擺擺動的規(guī)律——同一個擺擺動的快慢是一定的；擺動的快慢與擺錘的輕重?zé)o關(guān)，與擺線長短有關(guān)，擺線短的擺動得快。

2.培養(yǎng)學(xué)生的實驗?zāi)芰Γ☉?yīng)用對比實驗的方法研究單擺擺動的規(guī)律）和歸納概括能力（從反復(fù)實驗的數(shù)據(jù)中歸納、概括單擺擺動的規(guī)律）。

3.使學(xué)生體會到：人只有認識了自然規(guī)律，才能更好地利用自然規(guī)律。

三、教學(xué)準備　

1.分組實驗材料：

（1）支架：在鐵架臺或木支架的橫梁上安一個掛鉤。

（2）單擺：3個。用細線和螺絲帽做成，細線一端在螺絲帽上系牢，另一端打一個結(jié)，使其成為一個套，能掛在支架的鉤上。在3個擺中，有2個擺擺線長短相同，擺錘輕重不同（用大小不同的螺絲帽）；有2個擺擺錘輕重相同，擺線長短不同。

2.演示材料：帶擺的鐘。

3.掛圖或投影片：擺鐘、雜技演員蕩秋千。

四、教學(xué)過程　

（一）教學(xué)引入

1.出示擺鐘（或掛圖、投影片）。

2.談話：

（1）這是什么？

（2）這（指鐘擺）叫什么？（板書“擺”）

（3）鐘擺是怎樣動的？這種運動方式叫什么？（講解并板書“擺動”）

（4）你還看見過什么物體像鐘擺一樣擺動？

（5）關(guān)于鐘擺，你有什么問題？

3.講述：這節(jié)課，我們就來研究關(guān)于擺的秘密。（板書課題。）

（二）學(xué)習(xí)新課

1.講述伽利略研究擺的故事

（1）講述：擺動是一種很常見的自然現(xiàn)象，意大利科學(xué)家伽利略早在400多年前，就對這種現(xiàn)象進行過研究。

（2）看課文中伽利略研究吊燈擺動的插圖。

（3）講述：

有一天，伽利略來到了教堂，在教堂的大廳里，他看到一盞吊燈在不停地擺動。這件事引起了他的興趣，他想，吊燈來回不停地擺動，這種擺動是否有什么規(guī)律呢？于是，他用脈膊計算時間，仔細觀察吊燈的擺動。過了一段時間，他終于發(fā)現(xiàn)了吊燈擺動的規(guī)律。

吊燈的擺動究竟有什么規(guī)律呢？讓我們像伽利略那樣，通過觀察、實驗來揭開這個秘密。

2.指導(dǎo)學(xué)生認識同一個擺擺動的快慢是一定的

（1）講述：怎樣實驗?zāi)兀浚ǔ鍪緦嶒炑b置——單擺。）我們用這樣一個裝置來實驗。在一根細線上栓一個重物——螺絲帽，在線的上端系一個套，通過套把線掛在支架橫梁的鉤上；用手輕輕推動螺絲帽，它就會像鐘擺、吊燈一樣擺動起來。我們把這個實驗裝置叫做“擺”。每個組有 3個擺，各組任意選擇一個擺，把它掛在支架上，觀察它是怎樣擺動的，擺動有什么規(guī)律。

（2）學(xué)生分組安裝、觀察。

（3）匯報觀察結(jié)果。（多數(shù)學(xué)生可能不會觀察出單擺擺動的快慢是一定的，而是觀察到其他一些現(xiàn)象，這也沒有關(guān)系；如果有的學(xué)生說到這方面的問題，也很好，可以使下面的實驗“師出有名”。根據(jù)學(xué)生是否觀察到或說到，決定下面的實驗是探究性的還是驗證性的。本教案下面的內(nèi)容是按學(xué)生沒觀察到設(shè)計的。）

（4）講述：為了更好地觀察擺動的規(guī)律，我們來觀察它在一定的時間內(nèi)擺動的次數(shù)。我們首先觀察它在30秒內(nèi)擺動的次數(shù)。擺來回算一次，即擺從左邊擺到右邊，再從右邊回到左邊算一次。（為了使學(xué)生明白這個觀察要點，教師肯定要邊演示邊講解，然后還要讓全班集體觀察、出聲數(shù)出擺動的次數(shù)。）

（5）學(xué)生分組觀察：30秒內(nèi)擺動的次數(shù)。（由教師統(tǒng)一計時，各組學(xué)生默數(shù)，觀察2次，把觀察結(jié)果記在課本中的記錄表中。）

（6）學(xué)生分組觀察：60秒內(nèi)擺動的次數(shù)。（要求同上。）

（7）匯報觀察結(jié)果：把各組匯報的數(shù)據(jù)寫在黑板上，以便比較、歸納。

（8）討論：

①通過以上觀察、實驗，你發(fā)現(xiàn)擺動有什么規(guī)律？

（如果學(xué)生回答不出，可再問下面的問題。）

②每個組的擺，在2個30秒內(nèi)擺動的次數(shù)有什么關(guān)系？（相同。）在2個60秒內(nèi)擺動的次數(shù)有什么關(guān)系？（相同。）各個組的實驗結(jié)果是否都是這樣？這說明什么？

（9）教師小結(jié)：通過以上研究我們可以知道，每個擺在相同的時間里擺動的次數(shù)是相同的，也就是說每個擺擺動的快慢是一定的。（板書：每個擺擺動的快慢一定。）當(dāng)年伽利略在教堂的大廳觀察吊燈的擺動時，發(fā)現(xiàn)的正是這個規(guī)律。

（10）指導(dǎo)學(xué)生填寫課文中這個問題的結(jié)論。

3.指導(dǎo)學(xué)生研究擺動的快慢與什么有關(guān)系

（1）討論：

①在前面的實驗中，同一個擺擺動的快慢是一定的，不同的擺擺動的快慢是否相同？對此你有什么問題？

②你認為擺動的快慢可能與什么有關(guān)系呢？可以相互觀察一下，各組的擺有什么不同？

③要弄清擺的快慢與擺錘的輕重是否有關(guān)系，應(yīng)該怎么辦？

（2）講述：在各組的3個擺中，選擇兩個擺線長度相同、擺錘的輕重不同（螺絲帽大小不一樣）的擺實驗，觀察它們在30秒內(nèi)擺動的次數(shù)是否相同。實驗2次，把觀察結(jié)果記在課文的記錄表中。

（3）學(xué)生分組實驗。

（4）匯報實驗結(jié)果。（把各組的數(shù)據(jù)寫在黑板上。）

（5）討論：以上實驗結(jié)果說明什么？為什么？

（6）教師小結(jié)：實驗表明，擺動的快慢與擺錘的輕重沒有關(guān)系。

（7）討論：

①現(xiàn)在你認為擺動的快慢可能與什么有關(guān)系？

②要弄清擺動快慢與擺線長短是否有關(guān)系，應(yīng)該怎么辦？

（8）講述：在各組的3個擺中，選擇兩個擺錘的輕重相同（螺絲帽大小一樣）擺線長短不同的擺實驗，觀察它們在30秒內(nèi)擺動的次數(shù)是否相同。實驗2次，把觀察結(jié)果記在課文的記錄表中。

（9）學(xué)生分組實驗。

（10）匯報實驗結(jié)果。（方法同上。）

（11）討論：

①以上實驗結(jié)果說明什么？為什么？

②現(xiàn)在你知道擺動快慢與什么有關(guān)系？有什么關(guān)系？（即什么樣的擺擺動得快？什么樣的擺擺動得慢？）

（12）教師小結(jié)：通過以上研究我們知道，擺動的快慢與擺錘的輕重沒有關(guān)系，與擺線的長短有關(guān)系，擺線短的擺動得快。（同時板書以上知識要點。）

（13）指導(dǎo)學(xué)生填寫課文中這個問題的結(jié)論。

（三）鞏固練習(xí)

1.講述：這節(jié)課我們一起研究了擺的秘密。

2.提問：

（1）什么樣的運動叫擺動？

（2）實驗用的擺由什么構(gòu)成？

（3）同一個擺的擺動有什么規(guī)律？

（4）擺動的快慢與什么有關(guān)系？有什么樣的關(guān)系？

3.討論：

（1）鐘擺有什么作用？（由于同一擺在相同的時間里擺動的次數(shù)是一定的，這樣就可以利用擺控制鐘表內(nèi)齒輪轉(zhuǎn)動的快慢，使鐘表勻速、平穩(wěn)地走動。）

（2）怎樣調(diào)整有擺的鐘“走”的快慢？（擺錘下有螺絲，將螺絲沿順時針方向擰，擺錘上升，相當(dāng)擺線縮短，鐘擺擺動變快，鐘表便“走”得快；將螺絲沿逆時針方向擰，擺錘下降，相當(dāng)擺線加長，鐘擺擺動變慢，鐘表便“走”得慢。）

4.出示掛圖或投影片——雜技演員蕩秋千。

5.提問：

（1）圖中是什么？

（2）你玩過蕩秋千嗎？

（3）幾個孩子都玩一個秋千。力氣大的孩子能蕩得快，對不對？體重小的蕩得快、體重大的蕩得慢，對不對？為什么？

（四）布置作業(yè)

研究：兩個蕩秋千的雜技演員能在空中準確對接，不會掉下來。這是怎么回事？用實驗證明�！�

五、教學(xué)參考知識

單擺

也稱“數(shù)學(xué)擺”。由一根上端固定不能伸長的細線（線的質(zhì)量很小，可以忽略不計）和在下端懸掛的一個小球組成。當(dāng)它在重力的作用下擺動時，

 

六、觀察實驗指導(dǎo)

單擺實驗

目的：

（1）知道同一個擺擺動快慢是一定的。

（2）知道擺動快慢與擺錘輕重?zé)o關(guān)。

（3）知道擺動快慢與擺線長短有關(guān)，擺線越短，擺動越快。

材料：鐵架臺、雙頂絲、鐵釘、40厘米擺線、35厘米擺線、30厘米擺線、擺錘（中藥丸的球形塑料盒）、鐵墊圈、表、鐵絲。

方法：

（1）同一個擺，擺動快慢是一定的。

①用鐵架臺、雙頂絲、鐵釘、40厘米擺線、擺錘、鐵絲按下圖裝好單擺。

②一個學(xué)生看表，另一學(xué)生推動擺，數(shù)30秒內(nèi)擺動的次數(shù)，記錄下來。

③重復(fù)作一次。

④研究上面的實驗結(jié)果說明什么問題。

（2）擺動快慢與擺錘輕重?zé)o關(guān)。

①在擺線下掛輕擺錘（中空藥盒），測定30秒擺動次數(shù)。

②在同一擺線下，換掛重擺錘（裝滿鐵墊圈的中藥盒），測定30秒擺動次數(shù)。

③研究上面的實驗結(jié)果說明什么問題。

（3）擺動快慢與擺線長短有關(guān)，擺線越短，擺動越快。

①用40厘米擺線的擺實驗，測30秒擺動次數(shù)。

②用35厘米擺線的擺實驗，測30秒擺動次數(shù)。

③用30厘米擺線的擺實驗，測30秒擺動次數(shù)。

④分析三次擺動次數(shù)，有什么規(guī)律，說明什么問題。

注意：

（1）擺線應(yīng)當(dāng)選用加力時長短變化很小的線，例如縫紉機用的軸線。

（2）擺幅要小，擺角不超過5°為好。

（3）為了加大擺錘重量，也可以在擺錘內(nèi)放其它物體，如橡皮泥。

（4）如學(xué)生計時有困難，也可由教師統(tǒng)一計時。

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