做一个钟摆教案和学案内容

五年级下册《做一个钟摆》教学设计

执教教师：王跃洁

一、教学思考

本课是五年级下册“时间的测量”单元的第7课。在本单元中，通过第5课《机械摆钟》和第6课《摆的研究》的学习，学生对于摆已经有了初步的了解，也知道摆绳长度会影响摆的快慢。在这样的前提下，本课的目标初定为两个：1.修正概念——影响摆动快慢的因素是摆长而非摆绳长度。2.明白1分钟摆动60次的摆是如何做出的。摆长概念的明确必须渗透物体重心这一概念，因此，课前以小游戏的形式来让学生了解重心以及初步学会寻找重心。在教材处理上，舍弃了第一部分两块长短木头的对比环节，从作用上来说，这一环节就是引起学生的思维冲突从而对“摆绳长度影响摆的快慢”产生质疑，从而关注摆锤重心。我们认为第二环节同样能起到这样的作用。另外，在原教材内容基础上，我们增加了一个使用其他材料以比赛形式来制作一个一分钟60次的摆的环节，目的在于强化学生对于摆长的认识，让学生的思维得到更多的拓展。实验材料的选择上，通过很多的测试，最终选择纸条和凤尾夹来制作纸摆，选择磁铁来改变重心的高低，铁架台横杆则用玻璃棒替换（减小摩擦，避免铁棒对磁铁的吸引），目的在于提高数据的对比性，当然也更方便操作。整体教学思路按照“聚焦——探索——研讨——拓展”进行，目的在于让学生更多地参与整个探究过程，获得知识的自主建构。

二、教学目标

1.教学目标

⑴知道摆的快慢与摆长有关。

⑵知道同一个摆，摆长越长，摆动越慢，摆长越短，摆动越快。

⑶学会对摆进行调整直至每分钟正好摆60次。

2.教学重难点

教学重点：通过实验明确摆的快慢与摆长的关系。

教学难点：借助数据来制作一个一分钟摆动60次的摆。

三、教学过程

1.课前小游戏

出示尺子，请学生找到一个手指能支起的点，提出重心，并做简单解释。

在尺子一端加上磁铁，请学生猜测重心位置，再次请学生找重心。

（设计意图：通过在尺子上找平衡点来引出物体重心的概念，并与学生形成初步共识：形状规则的物体，重心是在几何中心。通过在一侧加磁铁的小活动，让学生意识到物体的重心会随着物体重量分布的改变而发生偏移。两步小游戏都是为本课后续做好铺垫。）

2.导入和聚焦：重心位置是否会影响摆的摆动快慢

回顾知识。

出示两张一样的纸条，其中一张纸条下端吸上磁铁。

提问：两张纸条的摆动快慢是否一样？

学生猜测并说说理由。

（设计意图：暴露学生的前概念，意见的分歧促进学生探究的热情。）

请两位同学帮忙操作，一位同学计时，其余同学数数。

根据实验结果设问：两个摆的摆动快慢不一样。是什么原因导致摆动快慢不一样呢？

引导学生关注磁铁的作用是改变了纸条的重心高低。

明确物体的重心高低会影响到摆的摆动快慢。

（设计意图：本部分的目的在于让学生产生认知的冲突，并通过实验引导学生开始关注物体的重心，初步认同物体的重心高低会影响到摆的摆动快慢。）

3.探索：纸条重心的高低与摆动快慢的关系

出示磁铁在纸条3个位置的图。

提问：重心的高低和摆的快慢存在什么样的关系呢？

请学生根据目前已经掌握的信息进行预测，并询问理由。（预设：磁铁位置越靠下面，摆动越慢。）

（设计意图：经过第2步的实验，学生其实已经感受到重心下移，导致纸条摆动变慢。所以这里的预测其实是对已掌握的数据和信息进行分析的过程。）

出示PPT。讲解实验中需要注意的地方。

请材料员领取实验材料和记录单。开始实验。

4.研讨：

汇总数据，请组长交流。

（预设结论：磁铁位置越靠下，重心越靠下，摆动越慢。）

提出摆长概念：科学上，我们把摆的固定点到摆锤重心的距离叫做摆长。

强调：摆长=摆绳长度吗？（请一位同学来画出摆长的距离。）

（设计意图：强化学生对于摆绳长度和摆长的区别的认识，帮助学生修正之前的结论，明确影响摆动快慢的因素是摆长而非摆绳长度。）

小结：重心高低会影响摆长的长短。摆长越长，摆动越慢。

设问：这条结论的发现对我们来说有什么意义呢？

（设计意图：设问的目的是引起学生的思考：明白了摆动快慢的规律之后，我们怎样应用呢？从而自然引导到摆钟。）

5.拓展：做个“摆钟”

出示机械摆钟

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机械摆钟的摆每分钟正好可以摆动60次。每个小组的同学手上都获得了一份实验数据。现在，利用现有的材料：纸条和磁铁，怎么调试出一个1分钟正好摆动60次的摆？讨论并交流。

设问：磁铁大概应该在哪个区域呢？（预设20厘米—30厘米之间。）

（设计意图：尝试让更多的学生明白如何利用已有的数据和结论作为参考来提高调整的效率。）

小比赛：看谁最快做出一个一分钟摆动60次的摆。

6.挑战：

为每组提供一份新的材料，比赛看谁最快做出一分钟60次的摆。

材料包：带线的球体，绑好线的铁钉。

请最快完成的小组来介绍经验。

（设计意图：通过学生的介绍，让大家进一步明白1秒钟摆一次的摆的摆长其实是一个固定的距离，另外还能提供一些操作方法的共享。）

针对“重心一样高”的讨论：虽然摆锤高低不一定相同，但是重心在同一高度。

结语：今天我们明白了一个1分钟60次的摆是怎么做出来的。但我们也发现摆不能一直摆动，那么在机械摆钟里，这个问题又是怎么解决的呢？请同学们下课之后找找资料，继续探究吧。

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