小学科学-摆的研究教学设计学情分析教材分析课后反思

教科版五年级下册第三单元第6课时《摆的研究》教学目标情感、态度、价值观目标：1.通过实验设计，让学生明白收集数据、分析数据对于解决问题的重要性。初步意识到精确测量结果的得出是需要反复测量的。2.在学生设计实验的过程中，培养学生严谨的态度。在实验过程中体会认真实验、细致观察发现新问题的重要性。3.培养对新问题有继续探究的兴趣。过程与方法目标：1.能够联系已有认识合理推测摆的摆动快慢与什么有关。2.能够设计对比实验，通过控制变量进行改变摆的摆锤、摆的摆长对摆的摆动次数是否产生影响的实验研究。3.能够通过对实验结果进行分析，并且根据分析进行推测。科学概念目标：通过两组对比实验数据的分析得出：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。教学重点经历改变摆的摆锤轻重与摆绳长短对一定时间内摆的摆动次数是否产生影响的实验探究侧重于引导学生控制探究变量和分析实验误差。教学重点能够通过合理控制变量得出正确的实验结论并应用于解决生活问题。出示课件，学生分析，发现问题。教学思路出示课件，学生分析，发现问题。承接旧知，延续探究提出问题大胆质疑可能与摆绳长度有关。摆绳越长摆动越慢。可能与摆锤重量有关。摆锤越重摆动越慢等。承接旧知，延续探究提出问题大胆质疑可能与摆绳长度有关。摆绳越长摆动越慢。可能与摆锤重量有关。摆锤越重摆动越慢等。在教师的带领下分析实验中的改变条件和不变条件。在教师的带领下分析实验中的改变条件和不变条件。小组内讨论实验方法，分析注意事项，教师做补充。小组内讨论实验方法，分析注意事项，教师做补充。设计实验自主探究摆的快慢与摆绳长度的关系小组实验，记录实验数据。设计实验自主探究摆的快慢与摆绳长度的关系小组实验，记录实验数据。整理实验数据，分析得出摆的快慢与摆锤重量无关。小组成员合作完成实验报告单。学生实验，完成实验记录，并小组合作完成数据分析。在全班同学的关注下，展示部分小组的实验报告单，共同分析，得出摆的快慢与摆绳长度的关系。教师出示两个摆绳长度相同，但摆锤长度不同的摆，它们的快慢情况与本节课研究的结论相冲突，自然地把研究延伸到下一节课。摆的快慢与摆锤重量的关系。发现新问题发现新问题单元接力教学准备1.材料准备学生材料：三个大小相同轻重不同的摆锤（三个垫圈）、摆绳、铁架一个、秒表一只、实验记录单。教师材料：上节课中学生关于摆的摆动次数的实验记录表、摆绳长度一样摆锤长度不一样的摆。2.知识准备知道摆是由摆绳和摆锤组成，知道摆的摆动快慢与摆动幅度没有关系，对比实验的知识。课前活动：做个小游戏教学过程一、回顾旧知，延续探究同学们，老师带来了上节课大家实验的记录单，请同学们对比分析一下，你会有哪些发现或者问题？（不同小组的摆，摆动快慢不一样；可能与什么因素有关系）对啊，摆的快慢与什么因素有关系呢？这节课我们就来研究这个问题。板书《摆的研究》猜测：你觉得摆的快慢与什么因素有关系？有怎样的关系？大胆来猜一猜！二、设计方案，展开探究是不是跟我们想的那样呢？怎样去验证我们的想法?扶的实验：我们首先来看摆的快慢是否与摆锤重量有关系，这个实验是我们以前讲到的哪种实验类型？在这个实验中，改变的因素是什么？不变的因素是什么？怎样去做这个实验？小组内低声交流！学生交流实验过程中我们还应该注意的问题？学生谈谈教师补充：除了同学们提到的这些，老师也为大家准备了一个温馨提示：1.通过改变钩码的数量来改变摆锤的重量。每个重量的摆要测量三次数据。1.通过改变钩码的数量来改变摆锤的重量。每个重量的摆要测量三次数据。2.分工合作。（一人报时，一人拉摆，两人计数，一人记录）报时人开始时要说“放”，时间到要说“停”。3.操作员要正对着摆，摆线要拉直，摆角不要太大；听到“放”时，手轻轻一松不要用力推。4.计数人要默数，摆来回算一次。不要干扰其他组，数完向记录员汇报。5.音乐停止时，准备交流汇报。开始实验：实验交流：哪个小组先来跟我们分享一下你们组的发现？数据分析：看到这组数据，你发现了什么？（同一个组，改变摆锤重量，摆的摆动次数不变，摆的快慢与摆锤重量无关；我们班小组间摆的摆动次数还是不同，可能与摆绳长度有关系。）放的实验：通过刚才的实验我们不难发现摆的快慢与摆锤重量无关，刚才有同学还觉得与摆绳长度有关系，是不是这样呢？请各小组内首先合作完成实验报告单。小组实验，相信有了上个实验的基础，这次研究肯定很顺利！学生实验学生交流数据数据分析：分析大家得到的数据，我们发现了什么？板书：摆的摆动快慢与摆绳长度有关，同一个摆，摆绳越长摆动越慢，摆绳越短摆动越快。三.课题延伸通过我们的研究，我们知道了原来摆的快慢是与摆绳长度有关系的！老师这里有俩个摆绳长度一样的摆，判断一下它们摆动的快慢会一样吗？学生猜测：（教师演示）咦？这是怎么回事呢？你想知道些什么呢？学生回答结课：究竟是怎么回事呢？请同学们课后继续关注摆，我们下节课继续研究！下课！板书设计:摆的研究摆锤重量无关摆的快慢与摆绳越短摆动越快摆绳长度同一个摆摆绳越长摆动越慢学情分析学生通过前五节课内容的学习与探究，对“时间”概念有了初步的感知，对人类历史上的计时工具：太阳钟、水钟等的演变和制造原理有了初浅的了解与认识。而从《机械摆钟》一课开始，是对计时工具“摆钟”的制造原理和设计进行更为深入的研究和探索。学生已经掌握了自主合作探究的操作技能和对“机械摆钟”的初步认识。尤其是在前一课的学习中，学生已经认识了用摆计时的钟。在学生测量摆的摆动次数的时候已经发现，摆钟的摆与自制的摆在10s钟内摆动的次数可能不一样，有的摆摆的快，而有一些则摆的慢。学生的头脑中已经形成了一个问题：在相同时间内怎么不同的摆摆动的次数不一样呢？之前学生们已经观察过摆钟的摆与自己的摆，他们会联想到摆的快慢可能会与摆锤、摆绳的长度、摆幅等因素有关系。初步知道钟摆计时的原理，能动手制作简单的摆，排除了摆幅的大小影响摆摆动快慢的因素，为本节课的探究在思维和操作技能上进行了一定的铺垫。另外学生在进入五年级的学习中，经常要开展一些控制变量的科学探究活动。因此本课的研究方法对他们来说并不陌生。但是五年级的学生在实验探究能力方面还不是很强。所以在本课的探究学习中，引导学生控制变量和分析误差仍将是本课的难点。基于以上分析，本课的整体设计从三个层面展开探究学习。第一层面是要求学生对自己发现的问题进行预测并设计探究方案，第二层面是对自己的推测进行实验验证，并对探究所得到的数据进行分析处理，得出实验结论。第三层面是利用所学的知识与技能解决相应的生活问题，从而让科学学习应用于实际生活，并为下节课学习《做一个钟摆》做好铺垫。本节课的教学重点是：让学生充分经历“问题发现——方案设计——实验探究——数据分析——解决问题——新生问题——拓展研究”的完整的科学探究过程。效果分析在教学中让学生做摆锤的重量是否影响摆动快慢时，发现学生在预设时间内根本不能完成实验。为了控制变量，又让学生测出摆幅的大小，摆绳的长度，这样实验的难度又增加不少。在实际操作中有的小组测得原来重量，两倍重量，三倍重量，摆的摆动次数不一样。可能是这个小组计数的同学在计数时有误差，我感觉这个实验操作起来比较难。在放的实验摆绳的长短是否影响摆的快慢时，这个实验让学生自己去设计，但是在实验的过程中变量的控制该如何统一？好像变量不控制也能制作出这样的摆。给学生提供量角器和尺子来控制变量，学生的思维就会被控制在要测量的内容而不容易去思考变量与摆动快慢的关系，这样时间就完全不够。再说控制变量的方法，将量角器放在夹子前段来确定摆幅也非常的不科学，绳子的悬挂点和量角器的中点不吻合。用尺子测量摆绳长度倒是可以做，但是摆绳的长度如何测量需要强调。用垫圈当重物，固定在摆绳上，影响的因素很多，学生测出来的数据误差就比较大，还应该增加摆锤的重量，1个垫圈的重量太轻，空气阻力很大。教材分析自人类具有时间这一概念以来，世世代代的人们经年累月不断地寻求准确测量时间的方法。古人经过长时间的观测和经验积累，发现太阳在天空规则地改变着位置，月亮在天空的移动也有一定的周期。《时间的测量》是教科版五年级下册第三单元教学内容。在这一单元中，学生制作计时工具并进行观测和测量，了解人类计时仪器的发展史，及对“时间”的认识发展过程。认识计时工具的工作原理，感受计时工具的发展对人类生活和发展的影响，感受人类为了不断改进工具所做的不懈努力。初步研读教材有四大特点。其一，教材是依据人类计时仪器的发展史来编排的，其教学内容有三大板块：研究日晷光影计时、“水钟”滴漏计时、“摆钟”等时性计时。其中“摆”的研究是教材的重头戏，安排了4课时。其二，单元教学内容的科学人文素养磁场强大。无论从了解古人日晷计时、水钟计时，还是伽利略摆等时性地发现，惠更斯摆钟的发明,无不浸染着对学生科学人文精神素养的熏陶。教学中要凸显这样单元的科学人文气息。其三，学生动手实践制作活动多。教材明确安排的制作就有日影观测仪、水钟、一分钟计时器。如此密集的动手实践制作活动在同一个教学单元出现是比较少见的。其四，教材编写的内在逻辑成梯度上升，活动探究成纵深发展。以摆的研究为例，先探究了解摆的快慢与摆幅大小无关，与摆锤轻重无关，与摆绳长短有关这三个概念，再研究摆长与摆的快慢有关的概念，最后提升到有机械擒纵器摆的研究，教学内容前后相连、纵深发展。教材编排以主题单元的形式构建，每个主题单元都有其单元概念，这些单元科学概念与课时概念组成了本单元科学概念知识体系。它们提纲挈领，统领课时概念，超越课时概念。且跳出科学知识的概念的范畴，包容一种科学观念、科学思维。帮助孩子建构这些“科学概念”比让他们掌握大量的事实性信息(知识概念)更为重要。本单元设计了许多探究活动，这对学生科学探究能力的培养是很有帮助的，发展学生识别和控制变量的能力。在前两个单元探究活动的基础上继续学习运用对比实验进行探索的技能，引导学生及时记录实验现象，培养学生分析整理的能力，用科学探究活动帮助学生逐步建构科学概念。《时间的测量》单元通过让学生使用一些测量时间的重要设备做实验，从太阳钟、水钟到机械擒纵器……在“创造”制作计时工具的实践过程中，了解人类计时仪器的发展史，认识技术对人类社会发展的作用。教学内容大致分为三部分：第1课，“时间在流逝”主要让学生对某一个时间段进行估计和感受。第2～5课，“太阳钟”“用水测量时间”“我的水钟”和“机械摆钟”，分别引导学生讨论和思考日晷、水钟和摆钟的构造和原理。第6～8课，“摆的研究”“做一个钟摆”“制作一个一分钟计时器”指导学生对摆钟的制造原理和设计进行了更为深入的研究和探索。《摆的研究》一课是基于上节课《机械摆钟》中“观察我们的摆”这个探究活动。在学生对自制摆连续测量10秒内摆动次数后，学生会有很多发现，同时产生许多新的问题。比如摆动幅度越来越小，但是摆动次数却没有变化，说明摆的摆动快慢与摆动幅度无关，这一点不但可以指导学生在本课问题情境中的有效猜测，还会规范学生的实验操作。另外面对小组间数据的不同，学生会发现不同的摆摆动次数不一样，那么摆的摆动快慢与什么因素有关系呢？这也是本课的研究重点。本课有两大探究活动：1.用摆做实验。面对上节课的实验数据，学生会很容易地提炼出研究问题。面对问题学生有很多种猜测。比如摆的摆动快慢可能与摆绳长度、摆锤重量、摆动幅度有关系。引导学生对于我们发现的问题，设计实验方案、用对比实验的方法加以验证，并且通过分析数据得出对问题的推测。这种方法比较符合学生的认识水平和操作技能水平。2.摆的快慢与什么有关。通过活动，学生得出两组数据，从中我们可以分析出什么呢？什么样的摆摆动的比较快？什么样的摆摆动的比较慢，梳理影响摆的摆动快慢的因素。用两个摆绳长度一样，但摆锤重心相差很大的两个摆比较快慢，测量结果与刚刚实验的结果产生了矛盾冲突，为下节课提出研究问题。评测练习1、改变摆锤重量的实验把细绳固定在挂钩上，下端挂一摆锤，让摆小幅度自由摆动。观察摆在15s内摆动的次数。接着增加摆锤的重量，使摆锤重量是原来的2倍、3倍，但绳长不变。分别测出摆在15s内摆动了多少次。15秒内摆动次数记录原来重量两倍重量三倍重量第一次第二次第三次我的发现：2、改变摆绳长度的实验不改变摆锤的重量，把绳长增加到原来的2倍，同样观察摆在15s内摆动的次数。看看加长绳子会不会影响它摆动的快慢？表格2原来绳长两倍绳长第一次第二次第三次我的发现：课后反思《摆的研究》是五年级下册第三单元“时间的测量”的第六课。学生在上一堂课中对摆进行了研究，得出了同一个单摆每摆动一次所需的时间相同的结论。但是在实验中也发现在相同的时间内，有的组摆摆动得快，有得组摆摆动得慢。这节课就上堂课留下的这个问题进行探索研究。本节课的一开始，我先让学生分析上节课摆的摆动次数记录表，让学生们发现不同小组的摆摆的快慢不一样。让学生产生疑问？根据学生提到的这些观察结果，我及时的引出本堂课的研究内容。应该来说本堂课的引入部分还是比较成功的，孩子们也产生了浓厚的兴趣。在讨论影响摆摆动速度的因素时，孩子们也提出了3种观点：1.摆绳的长度2.摆锤的重量3.摆动幅度。通过上一课时的内容知道，摆动的幅度不会影响摆的快慢。本节课用“控制变量”的方法来设计实验是教学的重点。在研究摆锤重量是否影响摆动速度的实验上，我先让学生分组讨论实验方法，实验中要控制哪些条件相同，改变哪个条件。因为学生在前面的学习中，已经接触过对比实验。在汇报时，学生基本上都能说出要改变摆锤的重量，但是控制哪些条件相同，学生一下子不能说齐，我让其他的小组进行补充。最后教师整合各组的观点，完善实验的方案。在设计摆绳的长度是否会影响摆锤的速度时，由于有了前面充分的讨论，因此就顺得多了，花的时间也比较的短。本节课在材料的准备上，我采取了用夹子固定摆绳、将垫圈固定在摆绳下端。这套材料操作方便，也大大节省了时间。在巡视学生分组做“摆锤的重量是否影响摆动速度”的实验时，我发现在固定垫圈，有的组摆绳固定的长短不同，造成了实验数据的偏差。虽然经过指出学生也进行了改进，但使我意识到实验前指导还不够到位。实验前，教师应该要尽可能的想到学生可能出现的问题，并细致的指导，这样才能保证实验有效的开展。在最后一个环节“摆的快慢与什么有关”时，我先让学生总结摆摆动的快慢与什么有关。接下来，我抛出一个问题：那是否两个摆绳一样长的摆，摆动的速度就一样呢？并出示了演示器材。学生一下子就懵了，大多数的同学都认为是一样的。在演示实验时，前2秒这两个摆看上去似乎摆动的一样快，当时还有个学生大声的说了出来：“摆动的一样快”。我让学生再仔细的进行观察，慢慢得着两个摆速度就很明显的区分出来了。利用这个机会，我还对学生进行了教育，观察要有始有终，要认真仔细，这样我们得出