15摆钟---教学指南

活动十五、摆钟教学目标 了解“摆钟”的基本原理 了解“动能” 初步认识“能量的相互转换” 搭建摆钟模型 学会观察、分析、比较、团队合作重点难点 什么是“动能” 初步认识“能量的相互转换” 了解“摆钟”的基本原理 摆钟的搭建 观察、分析、比较的运用活动准备 熟悉本课模型的搭建方法及教学步骤 教学指南、学习指南、说明书III（C7、 C8）、A(A15)、B(B15) 摆钟、手表实物图 功能正常的发动机模型 搭建发动机模型的全部零件 说明书II中C7、 C8模型的零件（学生课前或课后练习搭建），根据需要准备将绳子与收绳滚轮系好 可根据需要准备大小和刻度盘一致的印有刻度的纸质刻度盘并将其贴在塑胶刻度盘上 铅笔、铅笔刀（用于学生课堂练习）知识术语 摆钟 动能 能量转换注：以上概念的含义见附录的概念术语列表教学引入u 让学生打开学习指南，在教师讲课时跟着教师的引导，并参考学习指南来帮助学习理解，思考指南上的问题及完成指南上的练习；换为比较凌乱的王国场景图在一个古老的国家里，人们整天浑浑噩噩的过着生活，早不起床，午不进食，晚不就寝，人们的头脑中从没有时间的概念，更没有可以计时的工具；看着城民们的生活凌乱，做事和工作都没有时间规划，国王非常着急，这严重影响了国家的正常运转；于是国王出了告示，重金悬赏一个能够计时的仪器，并希望能找到一位能工巧匠；消息很快传遍了整个王国，自认为有办法的人都自告奋勇的到宫殿向国王诉说自己的奇思妙想；这天一位城民来到宫殿，开始向国王诉说他的想法，他让国王和大臣们来到宫殿之外，宫殿外阳光很明媚，远山近岭却迷迷茫茫，蓝天中却挂着一堆堆杂乱的深灰色迷云，低低地压着大地，仿佛与整个王国的凌乱兮兮相应；城民拿出一根和手指差不多粗细的柱子，将柱子竖立在阳光能照射到的地上，柱子周围摆上了三块小石头，石头围成了一个三角形，柱子大概位于三角形中间，城民先让国王及大臣们记住柱子影子的位置，过了一段时间后，再让大家观察柱子的影子，两次影子的位置产生了位移，然后他阐述了这是通过影子的位置变化来计时，国王和大臣们的脸并没有出现高兴的神情，都在思考着什么；换为年轻人在中间讲解，国王和大臣在旁边倾听的场景图随后国王与大臣们商量，决定将这个装置公告全城，让全城百姓都去使用它，让大家使用后提出意见，再根据意见来决定是否奖赏那位城民；经过一段时间的使用后，国王派人收集了大家的意见，大家都发现阴天和没有阳光的夜晚，这个装置就不能计时了，因此那位城民最终没有得到公告上的全部奖赏，但他的装置还是能起到一些作用，国王因此也给予了他一些奖赏。后来又陆续有人提出了用蜡烛、水滴等各种计时的方法，但这些方法都存在一些缺点，因此这个难题始终没有得到解决； 教学步骤一、 搭建1. 引入：国王的国家需要一个计时器来帮助人们，我们来帮帮他吧！2. 让学生自由组合，最多两人一组，可独立搭建整个模型，也可两人合作搭建模型；3. 让学生打开说明书A、B，参照说明书A的A15、B的B15的步骤搭建摆钟模型；u 提示：单人一组的需搭建A15和B15上的两个部分，两人一组的一人完成A15上的部分，另一人完成B15上的部分，最后将两部分组合起来成为完整的模型；u 提示：要求通过重物下落能使摆钟的钟摆摆动，指正也能旋转！u 鼓励：谁搭建得又快又好，会得到表扬！指针刻度盘钟摆重物摇盘参考模型图4. 搭建过程中，需仔细观察学生出现的一些问题并适当提示学生如何解决问题；u 协助：齿轮、刻度盘的安装。二、 讲解1. 待学生搭建完成得差不多时暂停搭建，开始讲解知识点；2. 如不是第一节课，可短暂复习上一节课的知识点，并适当提问让学生回答；3. 演示摆钟模型的使用方法：u 摇动摇盘将绳索缠绕到收绳滚轮上，在松开摇盘，让重物自然下落，带动摆钟的齿轮与指针运转，继而带动钟摆摆动。4. 摆钟u 给学生展示摆钟的图片，问：图中的钟表和现代手表有什么不同？钟摆u 根据概念术语讲解摆钟，总结：摆钟是古代西方国家的一种计时工具，它利用钟摆摆动的能量来驱动钟表指针转动计时；u 问：摆钟是怎样摆动的？ 转动摇盘，将重物提起，然后放开摇盘，让重物下落，让学生观察钟摆的运动过程，解释：摇盘被重物拉动，产生了转动，转动时，带动齿轮转动，齿轮在带动钟摆摆动。5. 动能u 将重物提起然后放开让其下落，问：重物下落除了具有势能还具有什么能量？u 根据概念术语讲解动能，减少重物的数量，让学生观察演示效果，说明现象；6. 能量转化u 问：如果触碰一块积木，会发生什么？（积木会向外运动一定距离），为什么？u 能量不能消失也不能凭空产生，我们的手运动产生了能量，触碰积木并停止后，手上的能量传递给了积木，积木受到桌面的摩擦而逐渐停止，同样重物被拉高后具有势能，放开重物后，重物会由于重力往下落，下落过程中物体产生了运动，从而将势能转化成了动能，这就是能量的相互转化；三、 探索1. 提示学生：u 未完成的：继续搭建自己的模型；u 准备测试的：尽量在桌上测试模型，注意防止模型跌落到桌下，禁止用手握会转动的零件，以免夹伤手指；u 模型不正常的：检查并修复问题。2. 让完成了的学生用模型尝试：u 摇动摇盘将重物拉高，然后松开摇盘，让指针动起来！放入小孩摇动模型的摇盘的示意图活动拓展教学引入注：拓展项目需根据课堂时间酌情开展。1. 尝试：改变重物的重量对摆钟会产生什么影响？2. 尝试：改变钟摆的重量对摆钟会产生什么影响？3. 表扬：让完成较好的学生到讲台上