做一个钟摆教学设计案例

做一个钟摆

【教学目标】

科学概念：

1．经历三次认知冲突后意识到摆的摆动快慢与摆长有关。

2．经历实验和数据分析，理解同一个摆，摆长越长，摆动越慢，摆长越短，摆动越快。

科学探究：

1．通过探究活动认识到摆长影响摆动快慢。

2．用测量与比较的方法研究摆的摆动快慢规律。

3．对钟摆不断地调整，做个30秒摆动30次的摆。

科学态度：

1．认识到仔细观察，善于思考，准确测量，积极动手的重要性。

2．小组分工明确，乐于合作、交流和讨论。

科学、技术、社会与环境目标：

通过制作活动意识到科学能应用于生活，为生活服务。

【教学重难点】

了解摆长是摆绳固定点到摆锤重心的距离。理解摆长越长摆动越慢，摆长越短摆动越快。

【教学准备】

教师：带有可移动固定物的长钢条、金属圆片、短钢条、课件、秒表、挂钟、不倒翁

学生：

每组一个带有可移动固定物的长钢条、铁架台、学习单、秒表、金属圆片

【教学过程】

时间教学设计

设计意图

分配

课前游戏

师：大家看，这是什么？

生：不倒翁

师：不倒翁为什么不会倒？

重心的认识是难点，生1预设：因为它上轻下重

课前游戏的铺垫能起生2预设：不倒翁的重心比较低。

到一定的引导学习作上课

用。

导入

提问引入：

2分钟

师：前面一节课我们对摆进行了研究，发

现摆的快慢与什么因素有关，与什么因素无关

呢？

生1预设：与摆绳长度有关。

生2预设：与摆幅、摆锤的重量无关。

复习回顾。

（板书：摆的快慢与摆绳长度有关，摆绳长，摆得慢，摆绳短，摆得快。摆的快慢与摆锤重量、摆幅大小无关

1.比较两根钢条的摆动快慢。

引发认知冲突，师：今天这节课我们继续来研究摆。

根据学生已有概念，师出示两个摆并提问：你们觉得这两个摆摆绳长相同，摆动快哪个摆动得快，哪个摆动得慢，你的推测依据慢应该一样，但实验是什么？

证明两个摆的摆动快生1预设：我觉得这两个摆摆得一样快，慢是不同的，

因为这两个摆的摆绳长度是一样长的，摆绳长

度一样，所以摆的快慢也一样。

使用钢条主要是考虑生2预设：我觉得这两个摆短的摆摆得快，长到整节课的连贯性，的摆摆得慢，因为短的摆受到的空气的阻力比因为后面还要做一个较小，所以短的摆得快，长的摆摆得慢。

钟摆，如果用木条，生3预设：我觉得短的摆得快，因为摆的快慢感觉中间会断层。

和摆的长短有关。

师：大家的猜想不一致，也各有自己的理由，

接下来我们一起用实验来验证，看它们30秒能

摆动多少下。请两位同学上来演示（一位发令

计时，另一位操作，同学们数数）

生演示实验验证

师：现在你觉得摆的快慢和什么有关？

探究、生1预设：摆的快慢可能与摆锤长度有关

解释

生2预设：摆的快慢可能与摆锤大小有关。

摆长怎样2.比较加金属圆片和不加金属圆片时摆的快

影响摆动慢。

次数

师：刚才同学们觉得摆的快慢和摆锤长度有关，

25分钟

现在我手上有一个金属圆片，我在长钢条的下

端固定一个金属圆片。你觉得摆的快慢会发生

变化么？

生1预设：会变化，因为摆锤重量增加了。

生2反驳预设：摆的快慢不会发生变化，因为教具中的金属原片是前面我们已经了解到摆的快慢和摆锤重量无铁片，自己下水实验关，所以即使加了重量，摆的快慢仍旧不会发时发现当金属圆片处生变化。

于不同位置时，差别师：大家意见产生了分歧，接下来我们用实验不够大，于是又自己来证明，看它们30秒能摆动多少下。

动手增加了金属圆片（1）生演示实验验证

的重量（用铅条代（2）交流研讨

替）。

师：现在摆锤的长度没有变化，但摆的快慢却

发生了变化，这是怎么回事？

生1预设：摆锤上加了重物的缘故

生2预设：但明明摆锤的重量不会影响摆的快

慢，这是怎么回事呢？

生3预设：说明摆的快慢和金属圆片有关，有接下来的活动是重了这个重物摆的快慢发生了变化。

点，主要是研究为什生4预设：加了重物后，摆锤的重量分布发生么摆锤上加了重物、

了变化或者摆锤的重心发生了变化。

重物的位置不同，摆师：真的是这样的么，和重心有关么，不急，的快慢也会不同。

我们继续来探究。

3.改变金属圆片在钢条上的位置，摆的快慢会

有影响么？

师：如果改变金属圆片在钢条上固定的位置，

对摆的快慢有影响吗？

生1预设：有影响，因为刚才加了重物摆的快

慢发生了变化，现在改变位置，摆的快慢也会

发生变化。

生2预设：会变化，因为重心位置发生了改变。

生分组实验：研究改变重物在摆上固定的位置

是否会影响摆动的快慢。

（1）生各组汇报实验数据，教师汇总。

（2）师：大家观察各组数据，看看有什么规律？

生1预设：重物的位置不同，摆的快慢也不同。

生2补充预设：重物放在摆锤的上端，摆得快，

重物放在摆锤的下端，摆得慢。

师：大家这里有没有产生疑问？

生：为什么重物放在摆锤的上端，摆得快？

生：重心不一样，重心越低，摆摆得越慢。

师：我们现在能不能解释，为什么短钢条比长

钢条摆得快？

生1预设：因为它们的重心也不一样。

生2预设：因为长钢条的重心低，短钢条的重

心高。

师：科学上把从固定点到摆锤重心的距离叫摆

长，那么你们觉得摆的快慢与摆长有关系么？

生1预设：摆的快慢应该与摆长有关。

师：具体是怎样的关系，你能说一说么？

生预设摆长长，摆得慢，摆长短，摆得快。

各个小组的摆有不（师板书摆长长，摆得慢，摆长短，摆得快）

同，主要是摆绳长短

不一样，让孩子们根据自己小组之前测得的数据，有目的，有针对性地调整金属圆片的位置，做成一个30秒刚好摆动30下的摆。

1.师：现在我们已经了解了摆的快慢和摆长的关系，你能不能利用刚才的规律和黑板上自己小组的数据，做一个30秒刚好摆30下的钟摆，不多也不少。

2.小组方案设计与研讨

师：你们打算怎么做？

组1预设：我们打算把金属圆片移到距离顶端根据自己前面获迁移

10cm以上。

得的数据，科学理性做一个钟组2预设

：我们打算把金属圆片移到距离顶端的分析，比较有针对摆

10cm和距离顶端20cm之间。

性，能够增强孩子的10分钟

组3预设：我们打算把金属圆片移到距离顶端思维能力。

20cm和距离顶端30cm之间。

3.做一个钟摆

4.评价展示

师：现在我们来检测大家的钟摆，请每组的这位同学到下一组去做卧底，看看他们钟摆准不准？我请一位同学来计时

【设计理念】

这节课的设计理念主要是想通过一次一次的实验测量分析的活动，培养学生的小组合作、动手操作和整理信息、分析数据的能力，从而促进学生思维的发展，通过探究对摆有一个新的认识。

【相关表单】

30秒内摆动次数记录单