五年级科学下册教案第三单元《11 摆的秘密》 青岛版.docx
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五年级科学下册教案第三单元《11 摆的秘密》 青岛版.docx
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五年级科学下册教案第三单元《11摆的秘密》青岛版
摆的秘密
教学目标:
1.能应用已有的知识经验对所观察的现象作假设性解释;能做控制变量的简单探究性实验,能设计简单表格,记录实验数据;能反思自己的探究过程,将探究结果与假设相比较;能对研究过程和结果进行评价,并与同学交流。
2.想知道、爱提问,喜欢大胆想象;在活动中愿意合作交流。
3.通过自己的实验,初步了解影响摆动快慢的因素。
教学重难点:
重点在实验的过程中,学生经历了通过改变摆锤的重量、通过改变摆幅的大小、通过改变摆线的长短对摆动次数是否产生影响的实验活动过程,知道控制量变是实验的关键。
难点通过自己的实验,初步了解影响摆动快慢的因素。
教学准备:
教师准备:
钩码、线绳、铁架台、秒表、记录单、课件
学生准备:
橡皮泥、螺丝帽
教学过程
一、导入新课
师:
同学们这是老师今天给大家准备的实验器材。
现在老师让它动起来。
(老师用手提起摆锤,让摆摆动起来。
)你们看它在来回摆动,生活中还有很多物体能来回摆动,谁能说一说?
生:
荡秋千,钟表里来回摆动的钟摆,能荡来荡去的海盗船……
师:
同学们在生活中还是得善于观察的,老师也发现了这些现象,(老师出示课件—有秋千、海盗船、吊灯等。
)
师:
那你发现这些物体都是怎样运动的?
你能用手做动作表示出来吗?
学生用手左右摆动
师:
(手演示)对,就是这样。
像钟摆、秋千这样摆来摆去的运动,我们叫它摆动。
摆动是我们生活中常见的一种运动现象。
大家知道这些物体为什么能摆动吗?
摆动的过程中里面有什么秘密吗?
这就是今天这节课我们要一起探究的主题《摆的秘密》。
(出示课件:
摆的秘密)
二、探究过程
1、认识了解摆。
师:
什么是摆?
像这样“悬挂于定点,能够往复摆动的物体称为摆”。
秋千、钟摆就是典型的摆。
谁能以秋千或钟摆为例,说一下摆都有哪几部分组成?
生:
秋千由下面挂的木板、绳子、铁架组成。
师:
你观察得很仔细,通常我们把下面挂着的木板叫做摆锤,(板书:
摆锤)把线绳叫做摆绳,(板书:
摆绳)而铁架是起支撑作用的。
摆在摆动的时候,都有一定的幅度,有时摆大,有时小,大家能给摆动的幅度起个名字吗?
生齐答:
摆幅
师:
厉害!
科学家也是这样命名的,把摆动的幅度叫做摆幅。
(板书:
摆幅。
并画出摆来回摆动的示意图。
)
2、探讨在做摆动实验时的具体方法,规范实验活动的操作规程。
师:
同学们看,既然摆幅有大有小?
摆幅的大小和谁有关系?
(老师让摆摆动来提示学生)是不是和摆动的角度有关系,当摆动的角度越大,摆幅也越大;当摆动的角度越小,摆幅也越小。
师:
那么摆在摆动的时候,如何统计摆动次数呢?
我们是这样统计摆摆动次数的,摆摆动过去,再摆回来,这样来回摆动一次,我们统计为摆摆动一次。
师:
我现在摆动摆4次,请同学们跟我来计数。
(老师展示,学生数次数。
)
师:
现在我们看老师给每个组准备的实验器材,都有哪几种?
谁能说出它们的名称吗?
生:
秒表、线绳、勾码、铁架台、螺丝帽、报告单。
师:
好!
非常棒。
师:
现在我们进行今天的第一个实验。
一个摆在10秒钟摆动多少次?
我们如何来做这个实验?
怎么来测量呢?
师:
老师认为在做之前,我想听听同学们准备如何来做这个实验?
实验的过程中应该注意什么?
小组成员如何合作?
小组成员如何分工?
我们一起来探讨一下,因为任何一项活动,要达到预期的目标,必须要有合理的规划和方法;下面给大家1分钟时间,小组讨论,开始。
学生分组讨论,老师观察指导。
老师示意时间到。
师:
那个小组给我们汇报你们的实验方法?
学生举手,老师选一个小组汇报。
师:
这样吧,你们给同学们一边操作,一边解说,大家说好不好?
学生开始一边操作一边演示,老师及时提问,加深同学们对实验过程的理解,也统一了实验的方法。
(学生摆动摆,老师开始提问点评。
)
师:
同学们看他们的摆绳绑的对不对?
(师说明摆绳捆绑的位置、方法。
)摆锤在松手的时候能不能用力?
(师告知摆锤要自然松手。
)摆在摆动的时候要在一个平面之内,不能碰到铁架台,要保证一定的距离。
3、一个摆在10秒钟摆动多少次?
师:
这个小组的同学非常棒!
首先他们的小组合作就很到位,每个同学的作用在实验中都体现出来了。
下面,老师有必要和大家再说说试验应该注意事项。
(出示课件,老师根据了解内容讲解。
)
师:
我们做实验的条件是【摆在10秒钟内摆动多少次?
】
(1)为了保证实验数据准确,小组分工要明确,计时、数次数、操作的同学实验过程要同步,注意相互合作。
(2)将摆锤拉到一定高度,轻轻松手,让摆锤在同一平面内自然摆动。
(3)每次摆摆动时候摆幅的大小,最好保持一致。
(4)每个组的实验要重复做三次,认真记录数据,如果有失误要重新实验。
师:
同学们一定要注意轻拿轻放,爱护实验器材,要注意小组合作交流,做好以后请举手告知老师。
另外,老师给每个组准备了记录实验结果的记录表,请同学们一边做实验,一边认真做好记录。
老师给大家5分钟的时间够不够?
学生回答“够”
摆10秒钟摆动的次数记录表第组
第一次
第二次
第三次
师:
开始。
老师各组巡视,及时指导有失误的同学,并把各组的实验数据填写到大表格中。
每组10秒钟摆动数据统计表
次、组
第1组
第2组
第3组
第4组
第5组
第6组
第7组
第8组
第9组
第1次
第2次
第3次
4、通过数据对比,进行大胆猜测。
师:
我们看这个小组的同学坐的最好。
师:
好了。
请同学们看这个表中的数据,这是我们每个组的实验数据。
(老师按顺序读出每组数据)同学们通过这些各个小组获得的数据,你有没有发现什么?
生:
各不相同。
生:
我们组的摆绳比他们组长。
生:
他们组的摆比我们组的数字大。
老师引导
师:
你们看这个组10次,他们组6次,那还是10次这个组的摆动次数多,说明他们的摆摆动的快。
那6次这个组摆摆动的慢。
师:
同学们发现没有,通过数据对比,不同组的摆动次数差别较大,但同一组的摆动次数是基本相同的,那就是:
同一个摆在相同的时间内,摆动的次数是相同的;不同的摆在相同的时间内,摆动的次数不同,也就是摆摆动的有快有慢,对摆的快慢产生一个问题,就是“摆的快慢与什么有关系”?
刚才同学们也做了实验,那现在你们就结合刚才的实验发表一下你们的观点,相互交流,你认为“摆的快慢与什么有关系”?
现在开始交流。
老师各组巡视,注意引导学生的交流。
(时间1分钟)
师:
好了,这二个小组动作最快,坐的最好。
刚才我们对“摆的快慢与什么有关系”进行了交流,现在就把你们的猜想跟同学们说一说。
(师板书—摆的快慢与什么有关系?
)
生:
我认为摆的快慢与摆绳的长短有关系。
师:
奥!
与摆绳的长短有关系。
那老师把他的猜想写下来。
我忘了他说与什么有关系?
(有意这样做。
主要是提高学生兴趣,加深记忆。
)
师:
摆绳的长短。
(师板书)
师:
这是这位同学的观点,下面那位同学再说说你自己的看法。
来,这位同学说说。
生:
我觉得还和角度有关系。
师:
什么是角度?
你能不能示范一下。
(生提起摆锤演示给大家。
)
师:
这个角度大还是小?
能不能再变换一个角度。
(生提起摆锤演示一个大角度的摆动。
)
师:
实际上摆动角度的大小,是不是改变了摆动的幅度,我们把它叫摆动的幅度。
(师板书)
师:
同学们刚刚这位同学在演示的时候,你们明白没有什么是摆幅的大小?
能不能做给老师看看。
(学生动手演示给老师,老师可以做示范提示同学。
)看这是一个大摆幅的摆动,看这是一个小摆幅的摆动。
师:
请同学们继续发表自己的看法。
生:
我认为和摆锤的重量有关系。
师:
摆锤的重量有关系。
(师板书)
师:
你们真聪明。
(老师的夸奖,实际上是对同学们的鼓励。
)
师:
那到底摆的快慢和它们有没有关系,我们仅仅靠猜想行不行?
生:
不行。
师:
是的,不行。
因为学术是讲究实证的,那这些猜想是否正确,我们是不是也需要通过做实验来验证的,这三个实验是不是我们要混在一起做呢?
生:
不是。
师:
是的,这三个实验我们不能混在一起做,那我们每个组只能选一个问题,来做“摆的快慢与什么有关系”的实验,老师给大家1分钟的时间,小组讨论确定你们的选项,好,开始讨论。
学生以小组合作开始讨论。
(老师各组巡视,指导学生的讨论。
时间1分钟。
)
5、挑选实验课题,设计实验方案。
师:
好了,我们现在就开始汇报一下各组的选项,先从一组开始。
【各组分别汇报,老师逐一记录,并给以提示,最好每个问题都有三个组来做,这样能保证实验的准确性,九个小组平均分配。
】
师:
到底怎么研究?
研究之前的方案可是很重要的,对不对,那么现在我们就要来讨论研究方案,在讨论过程中要研究哪些问题,老师给同学们提几点建议,(出示课件:
设计实验方案1、你想通过实验证明那种猜测?
2、要用到哪些材料?
3、如何设计实验方案?
4、实验中哪些条件是相同的?
哪些条件是需要变动的?
如何变动?
)确定好想研究那个问题之后,我们就根据我们研究的问题来设计研究方案,你要是用到哪些材料也可以问老师,好,现在开始交流,设计你们的方案。
(老师各组巡视,指导学生方案设计。
时间大概2分钟。
)
师:
好,同学们看2组、3组的同学坐的最好。
师:
同学们我们的实验成功与否,实验方案的设计非常重要,只有实验方案非常完善,我们才能去做,这样它的成功率才高,数据才是准确的,所以,我们现在要先交流一下,我们设计的方案可行不可行,那谁愿意先吧你们的方案来和大家分享一下?
说的时候一定要按顺序说清楚,我们想研究什么问题?
我们如何来做。
生:
我们想研究摆的快慢和摆锤的轻重有什么关系?
师:
那你们如何做?
生:
我们的实验方案是
(1)、所用实验材料有秒表、线绳、勾码、铁架台。
(2)、实验中相同条件是摆绳的长短一样,摆幅的大小一样,需要变动的是摆锤的轻重。
(3)、用二个50克勾码做摆锤,在10秒钟内测量摆动次数;再用一个50克勾码做摆锤,在10秒钟内测量摆动次数。
(4)、最后将二组数据进行对比,看摆的快慢与摆锤的轻重有没有关系。
汇报完毕。
师:
同学们他说的对不对?
是,他说的实验方法是正确的。
这一组是验证摆锤的重量和摆的快慢有什么关系。
师:
对于他们的实验谁还有异议?
但老师有异议,你们做实验的时间是不是一样?
实验是不是只做一次?
是的,不行,我们必须要实验的时间一样,而且每个实验要多做几次,才能保证实验结果的真实可靠,那我们最好每个实验做三次。
师:
那位同学再说说你们的实验方案。
生:
我们要研究的是“摆的快慢与摆绳的长短有什么关系?
”,我们的实验方案是
(1)、所用实验材料有秒表、线绳、勾码、铁架台。
(2)、实验中相同条件是摆锤的重量一样,摆幅的大小一样,需要变动的是摆绳的长短。
(3)、用一根长绳做摆绳,在10秒钟内测量摆动次数;再用一根短绳做摆绳,在10秒钟内测量摆动次数。
(4)、最后将二组数据进行对比,看摆的快慢与摆绳的长短有没有关系。
汇报完毕。
师:
他说的非常好。
大家看,我这里的二个摆,摆绳一个长一个短,我们可以让它的摆锤一样重,摆幅的大小一样,实验的时间保持一样,多做几次,也可以在一个摆上改变摆绳的长短,是不是更方便简洁。
师:
谁还愿意把你们的实验方法分享给大家?
生:
我们研究的是“摆的快慢与摆幅的大小有什么关系?
”,我们的实验方案是
(1)、所用实验材料有秒表、线绳、勾码、铁架台。
(2)、实验中相同条件是摆锤的重量一样,摆绳的长短一样,需要变动的是摆幅的大小。
(3)、将摆锤提到大的摆幅位置让摆摆动,在10秒钟内测量摆动次数;再将摆锤提到小的摆幅位置让摆摆动,在10秒钟内测量摆动次数。
(4)、最后将二组数据进行对比,看摆的快慢与摆幅的大小有没有关系。
汇报完毕。
【师对发言学生提问,让学生演示实验方法,既能加深记忆,又能对其他同学进行启发。
】
师:
现在还有没有对实验方法不明白的?
师:
有没有不明白的?
那为了保证我们的实验效果准确,老师在实验之前给大家提几个建议。
(出示课件)
师看课件给学生讲解。
【按方案进行实验并及时记录】
(1)实验要注意分工合作,如有看时间的,有计数的,还有扶住挂杆的…..
(2)一定要保证摆在同一个平面内摆动,计次数和摆动,计时的一定要同步进行。
(3)实验中要如实记录数据,不要随意更改实验数据。
(4)实验完成后认真整理数据,分析数据,并形成结论。
师:
一定要把数据填写到你们选好的实验记录表格中。
(出示课件)
老师看课件讲解。
【汇总数据分析】
摆的快慢与摆绳的长短关系实验记录表第()组
变动的条件
第一次
第二次
第三次
实验结论
长摆绳
短摆绳
摆的快慢与摆锤的轻重关系实验记录表第()组
变动的条件
第一次
第二次
第三次
实验结论
重摆锤
100克勾码
轻摆锤
50克勾码
摆的快慢与摆幅的大小关系实验记录表第()组
变动的条件
第一次
第二次
第三次
实验结论
大摆幅
小摆幅
师:
听明白了吗?
生:
听明白了。
师:
好,我们用几分钟完成?
生:
5分钟完成。
师:
好,那我们开始。
6、小组合作,进行实验。
老师各组巡视,并及时指导学生实验中出现的问题。
注意计时。
师:
请同学们抓紧把实验数据汇报过来。
(老师把各组数据填写好,用投影展示。
)
实验前,先由学生设计实验方案,能较好地锻炼学生自主设计实验的能力,接下来在组织学生共同完善实验方案的过程中,引导学生注意设计对比实验需要控制实验变量的重要性,让学生体会到科学探究的严谨性。
7、汇报实验数据,分析实验数据,得出实验结果。
师:
我们看这几组汇报的数据,是研究摆绳的长短与摆的快慢有什么关系的。
大家跟老师读一读。
(老师领着学生按顺序读每组数据,让学生从中发现问题,引导学生分析判断,最后让学生得出结论。
)
师:
通过数据对比,我们能发现什么现象呢?
我们看这一组的实验数据,摆绳长的时候测量的数据,9、9、9三次都是9,而摆绳短的时候测量的数据,11/11/11三次都是11,他们的摆锤重量没有变化,摆动的幅度保持一样,计时的时间都是一样,那能说明说明问题呢?
谁来回答。
生:
根据以上的条件,只能说明摆绳短的时候,摆摆动的快,摆绳长的时候,摆摆动的慢,那也就是说摆的快慢与摆绳的长短有关系。
师:
他说的对不对?
学生同声回答:
对。
师:
同学们再看这几组数据,是研究摆锤的重量与摆的快慢有什么关系的。
大家跟老师读一读。
(老师领着学生按顺序读每组数据,让学生从中发现问题,引导学生分析判断,最后让学生得出结论。
)
师:
通过数据对比,我们能发现什么现象呢?
我们看这一组的实验数据,摆锤重的时候测量的数据,9、9、9三次都是9,而摆锤轻的时侯测量的数据也是9、9、9三次都是9,他们的摆绳长短没有变化,摆动的幅度保持一样,计时的时间都是一样,只能说明摆锤的重量与摆摆动的快慢有没有关系?
师:
来,这位同学说。
生:
我们看到,摆锤重的时候,摆摆动9次,摆锤轻的时候,摆还是摆动9次,那也就是说摆的快慢与摆锤的重量没有关系。
师:
大家同意他的观点吗?
学生同声回答:
同意。
师:
同学们再看这几组数据,是研究摆幅的大小与摆的快慢有什么关系的。
大家跟老师读一读。
(老师领着学生按顺序读每组数据,让学生从中发现问题,引导学生分析判断,最后让学生得出结论。
)
师:
通过数据对比,我们能发现什么现象呢?
我们看这一组的实验数据,摆幅大的时候测量的数据,9、9、9三次都是9,而摆幅小的时侯测量的数据也是9、9、9三次都是9,他们的摆绳长短没有变化,摆锤的重量保持一样,计时的时间都是一样,只能说明摆幅的大小与摆摆动的快慢有没有关系?
师:
来,这位同学说。
生:
我们看到,摆幅大的时候,摆摆动9次,摆幅小的时候,摆还是摆动9次,那也就是说摆的快慢与摆幅的大小没有关系。
师:
大家同意他的观点吗?
学生同声回答:
同意。
师:
我们看,三个实验都做完了,通过数据对比,我们有了自己的认识,那谁来给我们总结一下?
生:
今天我们对摆的快慢与什么有关系进行了探究,通过实验数据对比,得出以下结论:
摆的快慢与摆绳的长短有关系;与摆锤的重量和摆幅的大小没有关系。
师:
总结的非常好,那位同学还有没有补充的?
师:
假设你发现了摆的这些规律之后,你可以把它用在哪些方面呢?
开动脑筋想一想,一个摆它基本在相同的时间里摆动次数是一样的,我又发现,摆的快慢与摆绳的长短有关系,那么,我有了这些发现我就可以把它用在哪些方面呢?
学生有不同的回答,老师有意引导学生向闹钟或计时这方面去说,最后进入拓展阶段。
三、拓展活动
1.继续探究摆的特性(出示课件----解决生活中的问题)
师:
其实,早在400多年前的1583年,意大利科学家伽利略在教堂看书时,观察教堂吊灯的摆动,就发现了摆的秘密,并且经过试验验证了摆的特性,知道了单摆的等时性原理。
此时伽利略年仅18岁。
师:
伽利略发现了摆的这个特性后,就有了想法,想用他的发现造福人类,谁能猜猜他的想法?
学生有不同的回答,老师揭开猜想。
师:
伽利略发现了摆的这个规律以后,就想用摆来计时,但是遗憾的是伽利略受到教会的迫害,他没能发明摆钟,而是在1656年,荷兰的一个科学家惠更斯实现了伽利略的遗愿,制成了世界上第一架摆钟。
(出示课件---各式各样的摆钟)
师:
那么发展到今天,摆钟已经在我们生活中应用非常广泛,给我们生产、生活带来了很多方便。
2、课外延伸(出示课件---探究在继续)
师出示多媒体课件:
最后请同学们回家做一个听话的摆,每分钟摆动60次,下次上课带来,我们比一比,看哪位同学做的标准,哪位同学就是我们班的“科技小明星”。
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