《摆的研究》教学设计

1、摆的研究教学设计执教教师：船营区第十四小学校 刁忠强指导教师：船营区教师进修学校 张诗雨【内容分析】摆的研究是教科版科学五年级下册时间的测量单元的第6课。通过前几课的学习，学生对摆有了初步的了解，并通过测量10秒钟内摆的摆动次数，知道了：同一个摆，在相同的时间内摆动的次数是相同的（摆的等时性）；不同的摆，在相同的时间内摆动的次数是不同的。那么摆的快慢究竟与什么因素有关这一问题就自然而然地浮现在学生的头脑中。本课就是按着这样的思路来引领学生进一步探究摆的快慢究竟与什么因素有关。按着学生原有的知识水平和认知经验，他们大多都认为摆的快慢与摆锤的重量、摆幅的大小和摆绳的长短都有关系。本课就是要通过设计

2、一系列的对比试验让学生在探究中寻找证据，修正不正确的前概念，最终得出摆的快慢只与摆长有关这一科学概念，从中体会到反复性实验的意义、培养学生严谨的科学态度。根据本课的教学内容和五年级学生的认知水平，我设计了以下的教学目标：【教学目标】科学概念：摆的摆动快慢与摆绳的长度有关。同一个摆，摆绳越长摆动越慢，摆绳越短摆动越快。过程与方法：1、推测摆的摆动快慢与什么有关。2、进行改变摆的摆锤、摆的摆长对摆的次数是否产生影响的实验研究。3、对实验的结果进行分析，并且根据分析进行预测。情感态度价值观：1、初步意识到精确测量结果得到是需要反复测量的。2、认识到在实验中细心观察发现新的问题是很重要的。3、对新问题

3、有继续研究的欲望。【教学重点】让学生经历改变摆锤重量、摆长的长短对摆的快慢是否产生影响的实验研究。【教学难点】如何在对比实验中控制变量与不变量；培养学生科学预测、分析实验数据、得出科学结论的能力。【教学准备】每个小组准备铁架台一个、秒表一只、三个相同重量的钩码、两根摆绳（长绳和二分之一长绳）、实验记录单【教学教程】1、 情景导入同学们，上节课我们通过对机械摆钟的初步研究，知道了：同一个摆，在相同的时间内摆动的次数是相同的，也就是说摆具有等时性；通过实验我们还发现，不同的摆，在相同的时间内摆动的次数却是不同的。今天，老师也给同学们带来了一个摆钟，请大家仔细观察，在这个摆钟里你们发现了什么问题。（

4、放映课件）你们发现什么问题了吗？啊，说对了，这个摆钟走得有点慢了，你们愿意帮助调试一下吗？怎么调？（追问：为什么要调摆？）那么摆怎么调节能快些呢？摆的快慢究竟与什么因素有关呢？今天我们就来进一步进行摆的研究。（板书课题）2、 实验探究（一）认识并制作一个简易的摆1、过渡：为了方便研究，我们先来做一个类似钟摆那样的简易摆，老师这里就为大家准备了一个这样的装置，同学们请看：（出示铁架台并演示）我们用这根绳子来代替钟摆上的金属条，我们叫它摆绳；再用钩码来代替钟摆上的金属锤，我们叫它摆锤，这样就形成了一个简易的摆，今天就用它来帮助我们进行摆的研究。现在，老师让这个摆摆动起来好不好？（教师演示）请大家看

5、清楚：我们要在与铁架台平行的方向拉直摆绳，然后自然松手，不能给力，以免摆锤在摆动时碰到铁架台；摆锤摆出再摆回原来的位置算摆动一次，大家听清楚了吗？2、猜测：在做这个实验前，请同学们先来猜测一下：摆的快慢会与什么因素有关呢？请同学们开动脑筋，大胆地说出你的想法。3、交流：学生交流想法并说明理由，教师调研了解学生的前概念并根据学生回答进行板书：（摆锤轻重、摆绳长度）。如出现摆的幅度这个因素，可引导学生回忆上一课的实验结果，予以排除。4、小结：以上这些只是你们的一些猜测，那么你们的想法到底对不对呢，我们怎么才能知道啊？（学生回答预测：实验）（二）实验一：改变摆锤重量的实验1、实验方案设计研讨：我们先

6、来研究一下，摆锤的重量与摆的快慢是否有关。那么这个实验，我们应该怎么做呢？大家考虑一下，既然研究摆锤的重量这个问题，那么我们要改变的是什么条件？还要尽量控制哪些条件不变？同时，在实验当中还需要注意些什么呢？请大家在小组内互相交流一下。2、实验方案设计汇报：（1）哪组愿意说说这个实验怎么操作？你们小组还有补充吗？其他小组还有不同的想法吗？【教师指导要点：改变的是什么条件？哪些条件需要尽量保持不变？是不是做一次就可以了？增加摆锤重量时，你想怎么挂？，分析一下，哪种挂法符合我们的要求呢？为什么？（教师同时演示）】（2） 在实验中我们还要注意些什么？学生交流后教师出示（温馨提示及实验记录单1）。好，现

7、在就请大家结合这个表格，测量并记录你们的数据，看哪组做的最精准，速度又快！开始实验。3、学生分组实验：（1）学生分组实验，教师巡视指导。（2）学生汇报实验数据，师生共同分析得出结论。（在实物投影上展示学生的实验记录）【指导要点：每组同学要根据本组的真实数据进行汇报并得出结论；数据不一样时，教师帮助学生分析原因，然后再引出关于误差的问题：在实验时，有时会出现一些由于人为因素引起的小误差，只要大多数都比较接近一个数据时，我们可以把那几个小误差忽略不记。】4、小结并板书：（无关）（三）实验二：改变摆绳长度的实验1、实验方案设计汇报：刚才我们通过改变摆锤重量的实验，知道了摆的快慢与摆锤的重量无关。那么

8、，接下来我们再来看看，摆绳长度与摆的快慢有没有关系呢？谁愿意说说这个实验你想怎么做？其他同学还有补充吗？你们都同意这个想法吗？【有了上一个实验的基础，教师由扶到放，让学生之间充分交流想法，自行设计实验方案。教师在对比实验的变量控制方面还要适当加以引导，帮助学生完善实验方案。】2、分组实验，教师巡视指导：（出示实验记录单2）请大家结合记录单2进行实验，开始。3、汇报实验结论：快来汇报一下你们的研究结果吧。（找两组）其它小组还有不一样的数据吗？同意他们的结论吗？（板书：有关 长慢，短快）4、小结：通过以上研究，你们能完整地说说摆的快慢究竟与什么有关吗？（四）实验三：摆的快慢与什么有关1、提出问题：

9、既然我们知道摆的快慢与摆绳的长短有关，那现在我可要考考你们了。（出示课件：两个摆绳长度一样、摆锤长度不一样的摆）请看屏幕，有这样两个摆，摆绳的长度一样，他们摆的快慢会一样吗？2、猜测：大家先来猜测一下，并说出你的理由。3、实验演示：好，我们要不要看一下实际结果是什么样的？（教师演示实验，学生仔细观察）这两个摆的摆绳长度一样，为什么摆的快慢会不一样呢？你们能解释一下吗？5、教师讲述：确切地说，真正影响摆的快慢的因素是摆长，摆长不等于摆绳的长度，而是从绳顶点处一直到摆锤重心的位置。同学们，这回你们对影响摆快慢的因素能得出一个正确的结论吗？一起说：（板书）摆的快慢与摆长有关。三、巩固应用：我们回头再

10、来看看我们课前提出的问题：那个摆钟走得有点儿慢了，我们应该怎么办啊？那么下节课，我们就根据这节课的内容，来做一个钟摆，好吗？这节课我们就上到这儿，下课！【附板书设计）】 6、 摆的研究摆 锤 重 量 （无关）摆的快慢 长慢摆(绳)长 度 （有关） 长 短快【附实验记录单】：【附温馨提示】：1、实验时让摆锤自然下落，手不要给力； 2、计时与操作同步进行，尽量减小时间误差；3、摆锤摆动的幅度和路径尽量与支架立柱保持平行，以免发生碰撞；4、真实记录并分析数据，思考表达你们的实验结论。一、教学设计说明：摆的研究是一节能充分体现科学思想和科学探究流程的典型的科学课，通过研究“摆的快慢与什么因素有关？”这

11、个问题，让学生经历“问题-假设-验证-结论”这样一个完整的科学探究过程。在本课的教学设计上，我力求体现这样几个亮点：1、关注学生的前概念，合理取舍教学内容。修订以后的摆的研究一课，舍去了原教材中影响摆的快慢三个因素中摆幅大小的研究，教材将这一内容移到了上一课完成，这就给学生提供了更多的探究时间。但由于学生原有认知思维定势的影响，个别学生依然会认为摆幅大，路径长，摆动的就会慢等一些错误的想法，所以我还是适当地引用了“摆幅大小”这一因素，但不作为研究的重点。当学生通过实验求证后，将影响摆快慢的因素聚焦在摆绳的长短时，我又利用课件演示提出了新的问题：即：同一个摆，虽然摆绳的长短相同，可为什么摆动的快

12、慢却不同了呢？再次引发学生的头脑风暴，进而通过仔细观察、动手实验，最后得出：影响摆快慢的因素是摆长，而不是摆绳这一科学的结论。通过这样的教学重组，力争使学生在自行探究的过程中，逐步排除、修正原有的一些不合理的前概念，非常符合学生思维的发展趋势。2、在对比实验教学中“由扶到放”，突破教学重难点。本课的两个活动主要是通过设计对比实验，来验证影响摆的快慢因素。那么如何控制变量，保证研究问题的精准性就成了本课教学的重难点，因而，我采取了“由扶到放”的方式来帮助学生进行研究。在进行研究“摆锤”的探究活动中，我给学生提供了充分的时间与空间，让他们通过小组合作、表达交流、不断完善实验方案的流程，进行生生间、

13、师生间的充分交流，并将存在的问题以适时提问、与学生对话的方式，帮助他们建立起如何控制变量是对比实验的重要因素这一概念，使学生认识到科学实验需要重复性、严谨性。最后，再通过出示温馨提示、实验记录单等方式辅助学生完成实验，从而突破本课的教学重难点。有了这样一个“扶”的过程，学生在进行研究“摆绳”的探究活动，就会自然而然地将知识进行迁移，独立完成实验。在此过程中，学生的科学思想、科学技能和科学精神将会有一个质的飞跃，并能体会到探究的快乐、成功的喜悦！3、注重数据分析，培养学生科学态度。让学生真实记录、分析数据是实验课教学中的一个重要环节。通过问卷调查、访问和随堂听课,我发现部分学生在记录数据的时候常

14、常失真,主要表现为:有的学生实验数据不完整、不全面;有的学生实验数据误差偏大;还有的学生只顾操作忘记记录,为了完成学习任务就伪造数据等现象，这大大违背了科学探究的本质，不利于学生科学精神的培养。面对这些现象，我在本节课探究摆锤和摆绳对摆速快慢是否有影响的两个实验活动中，反复强调让学生及时、真实地记录实验数据，并将有误差的数据呈现在黑板上，共同分析交流有可能造成数据误差的原因，使学生知道：人为因素的影响会使实验数据产生一些误差，只要大多数都比较接近一个数据时，我们可以把那几个小误差忽略不记,但为了保证科学探究的严谨性,我们应该严格遵守操作规范,尽量减少人为因素引起的误差。通过正视实验数据误差、帮

15、助学生进行分析整理实验数据这一过程，不仅培养了学生的观察能力、记录能力和分析概括能力,也使学生潜移默化地受到了实事求是、严谨的科学精神的启迪。我认为，这既是科学课教学中一个必不可少的环节,也是克服当前教学中普遍存在的动手有余,动脑不足问题的有效途径。最后，在本课的巩固应用环节，我再次呈现课前情境导入的问题：“现在你们能把这个走得有点儿慢了的摆钟调的标准吗？那么下节课我们就共同做一个摆钟”。这样，既首尾呼应地解决了课前的问题，又提出了下一个要研究的问题，使学生在意犹未尽的情境中结束本课的教学活动。2、 教研员点评：纵观摆的研究一课，在经历了几次的教学实践磨砺后，收到了良好的教学效果。在课堂上，学生们围饶着学习内容认真思考、踊跃参与，表现出了强烈的求知欲望积极主动的探究精神。尤其在实验环节，学生们亲历了认真观察实验现象、真实记录实验数据、反复实验、从数据中发现规律、得出结论等一系列的科学探究过程，并在此过程中体验到了探究的乐趣和成功的喜悦，他们的思维能力和科学探究的综合能力得到了有效的发展和提高。回顾本节课的教学，在取得成功的同时，也存在一些不足，现对有关问题做一梳理和反思：1、 在实验中，用秒表测量摆的摆动次数时，由于学生是第一次使用秒表，熟练程度不够，在实验数据上出现了一些人为因素引起的误差，我在与学生反复实验、分析数据的时候，导致了课堂教学时间分配