《摆钟》教学设计-2026-2027学年大象版（新教材）小学科学六年级上册

《摆钟》教学设计-2026-2027学年大象版（新教材）小学科学六年级上册一、学情分析六年级学生在生活中见过摆钟，见过秋千摆动，对摆动现象有直观体验。学生已经学习等时性概念，知道稳定的运动可以用来计时。学生容易产生错误认知：摆摆动的快慢和摆锤轻重、摆动幅度有关系。学生已经掌握对比实验的控制变量方法，可以开展摆的探究实验。学生对于摆的等时性理解存在困难，不清楚同一个摆摆动一次时间基本不变。学生知道摆钟可以计时，但不明白摆钟内部的工作原理。本课是本单元最后一课，整合前面单元的等时性概念，学习摆的等时性，了解摆钟的发明历史，梳理计时工具完整发展脉络。二、教材分析本课是2026秋新教材大象版六年级上册第五单元《计时工具的发展》第5课。教材分为问题与猜测、探究与实践、研讨与拓展板块。教材从日晷、水钟的局限引入，介绍伽利略观察教堂吊灯，发现摆的等时性；后来惠更斯根据摆的等时性发明摆钟。教材设置探究实验：探究摆的摆动快慢与哪些因素有关，设计两组对比实验：第一组改变摆锤质量，保持摆长不变；第二组改变摆长，保持摆锤质量不变。教材配有实验记录表，记录10秒内摆摆动的次数。教材明确实验结论：摆摆动快慢与摆锤质量、摆动幅度无关，只与摆长有关，摆长越短摆动越快，摆长越长摆动越慢。教材展示摆钟内部结构示意图，讲解摆和擒纵轮配合工作，把摆的摆动转化为齿轮转动，实现计时。研讨板块梳理计时工具完整发展历程：日晷‑水钟‑摆钟‑电子钟表。拓展部分介绍原子钟，拓展现代计时技术。本课完成单元大概念建构，让学生理解摆的等时性是摆钟计时的核心原理，体会科学发现推动技术发明。三、核心素养教学目标（依据2022版义务教育科学课程标准）1.科学观念：知道同一个摆具有等时性；摆摆动快慢只和摆长有关，摆长越短摆动越快，摆长越长摆动越慢，与摆锤质量、摆动幅度无关；理解摆钟依靠摆的等时性计时，了解摆钟内部擒纵轮的作用；梳理计时工具发展脉络。2.科学思维：能够基于对比实验数据，归纳摆摆动快慢的影响因素；能够推理摆钟的工作原理；能够对比分析不同计时工具的发展。3.探究实践：能够规范制作简易摆；按照控制变量原则开展两组对比实验；如实记录摆动次数，处理实验数据；小组合作完成探究，分析实验误差。4.态度责任：了解伽利略、惠更斯的科学故事，体会科学发现对技术发明的推动；尊重实验证据；感受计时工具发展背后人类不断探索的精神。四、教学重难点教学重点：通过对比实验，发现摆摆动快慢的影响因素；理解摆的等时性；知道摆钟计时原理。教学难点：理解摆的等时性；理解摆钟内部摆与擒纵轮配合的工作原理。五、教学过程（一）情境导入，回顾旧知，引出摆钟教师出示教材摆钟图片。

师：同学们，前面我们学习了日晷、水钟。日晷受天气限制，水钟需要持续补水，计时精度仍然有限。随着生产生活需要，人们需要更加精准的计时工具，摆钟就这样诞生了。今天我们学习《摆钟》，板书课题。

师：大家看图片，摆钟下面有来回摆动的摆。摆来回摆动，为什么可以用来计时？

生：摆来回摆动，摆动的时间是固定的。

师：这个就是摆的等时性。这个规律是谁最先发现的？教材介绍了伽利略观察教堂吊灯的故事。

设计意图：回顾前面学习的计时工具的局限，引出摆钟，结合教材科学史故事，激发学生探究兴趣。（二）研读教材，猜想摆摆动快慢的影响因素师：请同学们翻开教材，阅读“问题与猜测”板块。伽利略观察吊灯，发现吊灯来回摆动，每一次摆动所用时间大致相等，这就是摆的等时性。

师：摆的摆动快慢，可能和哪些因素有关？请大家大胆猜想。

生1：可能和摆锤轻重有关，摆锤越重摆动越快。

生2：可能和摆绳长短有关，摆绳越长摆动越快。

生3：可能和摆动幅度大小有关，摆得越高摆动越快。

师：我们有三个猜想，要验证猜想，需要做对比实验。对比实验只能改变一个条件，其他条件保持不变。

师：教材设计两组对比实验。第一组：摆长保持不变，改变摆锤质量；第二组：摆锤质量保持不变，改变摆长。

教师展示教材实验记录表格，讲解记录方法：测量10秒内摆摆动的次数，重复实验三次，取平均值。

师：实验操作注意事项：摆要自然释放，不要用力推；摆摆动的时候不要碰到其他物体；计数的时候，摆往返一次算作摆动一次。

设计意图：带领学生研读教材科学史，提出猜想，明确对比实验设计思路，讲解实验操作要点，为分组探究做好准备。（三）探究实践：对比实验探究摆摆动快慢（教材核心探究）教师分发实验材料：棉线、不同重量摆锤、铁架台、秒表。

学生分组开展第一组实验：保持摆长不变，更换不同质量摆锤，测量10秒摆动次数。

小组完成实验，记录数据。

师：请小组汇报第一组实验数据。

生：摆锤轻和摆锤重，10秒摆动次数几乎一样。

师：由此我们得到结论：摆摆动快慢与摆锤质量无关。

接下来开展第二组实验：保持摆锤质量不变，改变摆长，分别测量10秒摆动次数。

学生完成实验，记录数据。

师：请小组汇报第二组实验结果。

生：摆绳短，10秒摆动次数多，摆动快；摆绳长，摆动次数少，摆动慢。

师：实验结论：摆摆动快慢只与摆长有关。摆长越短，摆动越快；摆长越长，摆动越慢。摆摆动快慢和摆锤质量、摆动幅度没有关系。

师追问：同一个摆，摆长不变，不管摆动幅度大还是小，摆动一次的时间是不是基本相同？

生：是的，这就是摆的等时性。

师：正是摆的等时性，才让摆可以用来计时。

设计意图：严格按照教材对比实验流程开展探究，落实控制变量法，通过实验数据得出科学结论，突破本课重点。（四）研讨交流，理解摆钟工作原理，梳理计时工具发展（教材研讨板块）师：请阅读教材研讨板块。教材展示摆钟内部结构示意图。摆钟里面有摆，还有擒纵轮。

师：摆来回摆动，每摆动一次，擒纵轮只转动一个齿，齿轮就会以固定速度转动，带动指针转动，从而计量时间。

师：惠更斯利用摆的等时性发明摆钟，大大提升计时精度。

师：现在我们梳理整个单元计时工具发展历程：日晷（依靠影子）→水钟（依靠流水）→摆钟（依靠摆的等时性）→电子钟表（依靠石英振动）。

师：我们可以发现，每一种计时工具，都依靠物体运动的等时性。随着技术进步，计时工具精确度越来越高。

师：教材拓展部分介绍原子钟，原子钟依靠原子振动计时，精度极高，是现代时间标准。

师提问：摆钟有没有缺点？

生：摆钟容易受震动影响；需要上发条；不能在失重环境使用。

师：科学技术不断发展，计时工具也在不断迭代。

设计意图：依托教材研讨板块，讲解摆钟内部工作原理，完成单元知识梳理，建立完整的计时工具发展脉络，落实单元大概念。（五）拓展延伸师：课后任务，尝试制作一个摆，调整摆长，让它10秒摆动10次。

设计意图：布置课后工程实践任务，巩固摆长与摆动快慢的关系。六、课堂小结师：今天我们学习摆钟，请同学们总结本节课收获。

生1：同一个摆具有等时性；摆摆动快慢只和摆长有关，摆长越短摆动越快。

生2：摆钟依靠摆的等时性计时，摆和擒纵轮配