制作钟摆 教案 五年级上册科学 教科版

6《制作钟摆》教学设计

【教材简析】

本课为《计量时间》单元的第6课，通过前面几课的研究，已经发现摆的摆

动快慢与摆长有关，摆长越长摆得就越慢，摆长越短摆得就越快。本节课要求学

生制作一个1分钟刚好摆动60次的摆钟，该怎样来制作呢？

本节课，学生将通过调节摆绳长度的方法来调节摆的快慢。经过这节课的研

究学生将更好地理解钟摆，并学会控制钟摆的快慢。根据前面的学习，学生也将

制作一个每分钟摆动60次的摆。通过制作、测量、分析数据等活动，培养学生

的小组合作能力、动手操作能力和整理信息、分析数据的能力，促进学生思维进

一步发展。

【学生分析】

通过前面几节课对摆的研究，学生已经知道了如果摆的速度太快，可以增加

摆绳的长度；如果摆的速度太慢，可以减少摆绳的长度。对学生来说，比较难的

是第一次摆绳长度的选择。如果第一次选择的绳的长度比较合适，测得的1分钟

摆动的次数接近60次，后面的调整的难度就会减少。然后用比较有序的方法，

快速地接近目标次数。

【教学目标】

科学观念

1.摆的摆动快慢与摆绳长度有关。

2.同一个摆，摆绳长度越长，摆动越慢；摆绳长度越短，摆动越快。

科学思维：

能运用测量与比较的方法来研究摆的摆动快慢。

探究实践

能在真实的情境中研究摆绳长度如何影响摆动快慢，不断地调整摆，直至每

分钟正好摆动60次。

态度责任

1.认识到细心观察与准确测量的重要性。

2.对新问题的研究保持积极的探究欲望。

3.意识到人类对产品需要不断地改进以适应现实的需求。

【教学重难点】

调整出一个1分钟摆动60次的摆。

【教学准备】

为每组学生准备：一根细长绳、一个铅笔、一只计时器（秒表或者手表）、

一个摆锤（金属球、螺母等）、一把直尺、一把量角器、白纸若干。

【教学过程】

一、导入

同学们好！今天我们学习的内容是《制作钟摆》。请大家准备好科学书、科

学活动手册、纸笔若干、铅笔、细绳、螺母、量角器、计时器和尺子等工具。

我们今天的学习目标包括以上内容：

1.能在真实情境中研究摆绳长度如何影响摆动快慢，不断地调整，直到每分

钟正好摆动60次。

2.知道同一个摆，摆绳长度越大，摆动越慢；摆绳长度越小，摆动越快。

3.认识到细心观察与准确测量的重要性。

教师引导：上节课，我们学习了《摆动快慢》，大家记得我们学到的科学知

识吗？我们来看看上节课这两实验的实验数据吧，你有什么发现？现在说一说。

（等待10秒，PPT出示结论：改变摆锤质量不能改变摆的快慢，摆绳长度能影

响摆的快慢：摆绳越短摆动速度越快，摆绳越长摆动速度越慢。）我们得到的结

论是：改变摆锤质量不能改变摆的快慢，摆绳长度能影响摆的快慢：摆绳越短摆

动速度越快，摆绳越长摆动速度越慢。请同学们自己先朗读一遍。（等待10秒）

设计意图：温故知新，承上启下。

教师引导：同学们，大家记得机械摆钟1分钟摆几次吗？

教师引导：对，一个机械摆钟一分钟摆60次，我们能不能制作一个钟摆，

也让它1分钟也摆动60次呢？今天让我们来做一个1分钟摆动60次的摆钟吧。

设计意图：通过任务驱动的方式自然地进入到本课的研究内容。

二、设计方案

教师引导：同学们，我们在本单元第三课《我的水钟》一课里制作过水钟,

大家记得制作水钟的步骤吗？（PPT出示步骤文字：1.设计方案2.制作与测试）

教师讲解：是的，我们先要设计方案，然后进行制作与测试。我们现在来设

计制作钟摆的方案吧！今天可以用《机械摆钟》和《摆的快慢》这两节课上制作

摆钟的方法和学具来做一个1分钟摆动60次的摆钟。也就是利用铅笔、细线、

螺母、秒表、尺子、量角器来完成实验。

教师引导：我们用这些材料做一个1分钟精确摆60次的摆，可以通过调节

什么来改变摆的快慢呢？（PPT出示文字：改变摆的快慢）

教师引导是的，我们可以通过改变摆线长短来改变摆的快慢，有什么方法

可以更快或者更简单地解决问题呢？

教师引导：（PPT出示文字：1.设定预测值）我们可以先设定预测值，上节

课我们学习了《摆的快慢》，并且完成了探究摆的快慢与摆绳长短关系的实验，

这个实验中我们记录了不同绳长的摆在30秒内摆动的次数，我们可以通过这个

实验的数据来设定预测值。（PPT出示：上节课实验数据）例如：上节课我们发

现30厘米绳长的摆30秒摆动次数为30次，相当于60秒摆动次数为60次。所

以我们可以根据同学们上节课的实验数据先设定预测值。

教师引导一般来说，预测值不会恰好达到要求，所以我们需要第二次调试

摆绳的长度（PPT出示文字：2.调试摆绳长度），书上介绍了两种调试摆绳的长

度的方法。（PPT出示：书本P52页方案一）我们看第一个例子：我们以30厘米

为预测值，然后根据每次测试的结果增加或者减少5厘米，最终让摆1分钟精确

摆动60次。为了节省时间，我们可以测摆15秒钟内是否摆动了15次，不需要

测60秒。（PPT出示：书本P52页方案二）我们看第二个例子：我们仍然以30

厘米为预测值，每次根据结果让摆绳减半，如果慢了，再减半，如果快了，可以

确定绳长在15厘米到30厘米之间，如此类推直到确定准确的摆绳长度。

教师讲解：以上就是设计方案的所有要求，（PPT出示：空白表格）请同学

们拿出纸和笔，暂时视频，参考课本52页黄色表格并在三分钟里设计我们的实

验方案吧。（停顿5秒）

教师讲解：同学们三分钟的时间到了，相信大家已经写完设计方案，我们也

来看看其他同学的设计方案吧。（PPT出示：第一位同学的方案）第一位同学他

把摆绳35厘米作为预测值,先通过实验测出摆绳35厘米在一分钟内的摆动次数,

如果快了就减少5厘米，不断测试，直到找出准确的摆绳长度为止。

（PPT出示第二位同学的方案）我们来看第二位同学的方案，他把摆绳40

厘米作为预测值，先通过实验测出摆绳40厘米在一分钟内的摆动次数，如果慢

了就再减半，如果快了，准确的摆绳长度就在20厘米到40厘米之间。不断重复

第一步，直到找出准确的摆绳长度为止。

设计意图：在制订方案前，学生要进行思考，每分钟摆动60次的摆，摆绳

长度应该大致调整在哪个长度范围。要学生与之前自己做的摆1分钟摆动次数的

活动联系起来，确定一个预测的数值。此部分意在将引导学生讨论如何用较短的

时间、较少的次数调试成功。在讨论的过程中，学生将会进行比较深入的思考,

制订出自己的方案。

三、制作与测试

教师讲解：同学们，我们现在已经按照要求完成了方案设计，我们现在学习

一下如何进行制作和测试吧，请大家认真看看老师对摆钟制作和测试的示范吧,

我们先看制作部分。（看视频）

教师讲解：大家学会了吗？接下来我学习如果进行测试吧。（看视频）

教师讲解：同学们我们已经学习钟摆的制作和测试了，现在请同学们拿出实

验材料完成制作和测试吧，（PPT出示：视频中的一分钟摆动次数记录表）请同

学们按停视频，用八分钟时间完成实验，并且把实验结果填在一分钟摆动次数记

录表中。（停五秒）

1分钟摆动次数记录表

摆幅30度

摆绳长度摆动次数（1分钟）

第一次第二次第三次

设计意图：通过前面的方案设计，学生已经知道通过调节摆绳长度来调节摆

的速度。如果1分钟摆动的次数超过60次，就要增加摆绳长度，减慢摆动速度;

如果1分钟摆动的次数不到60次，就要减短摆绳长度，加快摆动速度。每测试

一次摆绳的长度，都要记录在“1分钟摆动次数记录单”中。学生不断调整自己

的测试方法，掌握每次调试的幅度，最终制作成每分钟摆动60次的摆。

四、研讨

教师引导：（点PPT）同学们，八分钟的时间已经到了，相信大家已经完成1

分钟摆60次的摆钟了，同学们完成的情况怎么样呢，我们看看下面两位同学的

实验过程吧。我们先看方案二。（看视频1）

教师提问（点PPT到数据表格）同学们，当摆绳为40厘米时，是慢了还是

快了呢？我们应该怎么调试呢？让我们接下来看一看吧。（看视频2）

教师提问（点PPT到数据表格）同学们，当摆绳为20厘米时，是慢了还是

快了呢？我们应该怎么调试呢？让我们接下来看一看吧。（看视频3）

教师提问（点PPT到数据表格）同学们，当摆绳为30厘米时，是慢了还是

快了呢？我们应该怎么调试呢？让我们接下来看一看吧。（看视频4）

摆绳长度摆动次数（1分钟）

第一次第二次第三次

40cm454545

20cm656565

30cm545454

25cm606060

教师总结：这位同学把40厘米设定为预测值，（点PPT）通过实验发现当摆

绳长度为40厘米时摆动次数为一分钟45次，速度慢了，所以摆绳长度减半，变

成20厘米。（点PPT）当摆绳长度为20厘米时摆动次数为一分钟65次，速度快

了，于是长度调节到40厘米和20厘米之间的长度，调节到30厘米。继续实验

发现摆绳长度为30厘米时摆动次数为一分钟54次，速度慢了，于是长度调节到

30厘米和20厘米之间的长度，（点PPT）调节到25厘米，摆动的次数恰好为60

次，终于达到实验目标。

摆绳长度摆动次数（1分钟）

第一次第二次第三次

35cm505050

30cm545454

25cm606060

教师总结：我们再看看方案一的实验结果，一开始这位同学把35厘米设定

为预测值，（点PPT）通过实验发现当摆绳长度为35厘米时摆动次数为一分钟50

次，于是他按照实验设计把绳长减少5厘米，通过实验发现当摆绳长度为30厘

米时摆动次数为一分钟54次，还是慢了（点PPT）,于是他按照实验设计把绳长

再减少5厘米，最后发现当摆绳为25厘米的时候，摆动的次数恰好为60次，恰

好达到实验目标。

教师引导：（点PPT）同学们我们看看这两位同学的实验结果和你的实验结

果，最终的实验结果有什么共同特点呢？（停五秒）

教师讲解：我们发现每位同学的实验结果都是都是接近25厘米，看来摆的

快慢确实与摆绳长度有关，而且1分钟摆动60次的摆钟，它的摆绳长度是一个

固定值，（点PPT）摆绳长度均为25厘米。

教师总结：同学们，今天我们通过实验有什么收获呢？请你先说一说吧。

（等10秒）通过学习我们发现（点PPT）1.制作一个一分钟摆动60次的摆钟,

需要通过设计、制作、测试三个环节来完成。2.一个一分钟摆动60次的摆钟，

摆绳长度为25厘米。

教师引导：同学们我们今天通过改变摆线的长度制作了1分钟摆动60次的

摆钟，在此基础上，大家可以在课后继续研究，设计一个1分钟摆动30次或120

次的摆，看看有什么规律吧！今天的学习到此结束，再见！

设计意图：在同学们调试制作完1分钟摆动60次的摆后，小组汇报摆绳的

长度，引导学生分析数据。学生将发现排除误差的因素，1分钟摆动60次的摆

钟的摆绳长度是一个固定值（24.8厘米）。

五、答疑

同学们现在是答疑时间，我们来看看答疑的题目吧。

教师出示出示题目1：我们看看第一题单选题，下列哪些做法可以改变钟摆

的摆动次数呢？A.增大摆锤的大小B.改变摆锤的形状C.缩短摆线长度D.增加摆

锤质量，在本题这里的C选项改变的是摆线，A、B、D选项都是改变摆锤，要想

改变摆动次数需要改变摆线长度，所以选C。

教师出示出示题目2：我们看看第二题单选题，一个摆一分钟摆动70次,

如果让它每分钟摆动60次，应该怎么做？A.增加摆锤质量B.减少摆锤质量

C.增长摆线长度D.缩短摆线长度。我们发现如果要让一个摆一分钟从摆动70次

变成60次需要减速，需要改变摆线长度，由于需要减速，所以需要增长摆线长

度。

教师出示出示题目3：我们看看第