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小學(xué)五年級(jí)《擺的秘密》教學(xué)設(shè)計(jì)
二、教學(xué)目的 1.通過本課教學(xué)，使學(xué)生認(rèn)識(shí)擺動(dòng)，知道單擺擺動(dòng)的規(guī)律——同一個(gè)擺擺動(dòng)的快慢是一定的；擺動(dòng)的快慢與擺錘的輕重?zé)o關(guān)，與擺線長(zhǎng)短有關(guān)，擺線短的擺動(dòng)得快。
2.培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Γ☉?yīng)用對(duì)比實(shí)驗(yàn)的方法研究單擺擺動(dòng)的規(guī)律）和歸納概括能力（從反復(fù)實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)中歸納、概括單擺擺動(dòng)的規(guī)律）。
3.使學(xué)生體會(huì)到：人只有認(rèn)識(shí)了自然規(guī)律，才能更好地利用自然規(guī)律。
三、教學(xué)準(zhǔn)備
1.分組實(shí)驗(yàn)材料：
（1）支架：在鐵架臺(tái)或木支架的橫梁上安一個(gè)掛鉤。
（2）單擺：3個(gè)。用細(xì)線和螺絲帽做成，細(xì)線一端在螺絲帽上系牢，另一端打一個(gè)結(jié)，使其成為一個(gè)套，能掛在支架的鉤上。在3個(gè)擺中，有2個(gè)擺擺線長(zhǎng)短相同，擺錘輕重不同（用大小不同的螺絲帽）；有2個(gè)擺擺錘輕重相同，擺線長(zhǎng)短不同。
2.演示材料：帶擺的鐘。
3.掛圖或投影片：擺鐘、雜技演員蕩秋千。
四、教學(xué)過程
（一）教學(xué)引入
1.出示擺鐘（或掛圖、投影片）。
2.談話：
（1）這是什么？
（2）這（指鐘擺）叫什么？（板書“擺”）
（3）鐘擺是怎樣動(dòng)的？這種運(yùn)動(dòng)方式叫什么？（講解并板書“擺動(dòng)”）
（4）你還看見過什么物體像鐘擺一樣擺動(dòng)？
（5）關(guān)于鐘擺，你有什么問題？
3.講述：這節(jié)課，我們就來研究關(guān)于擺的秘密。（板書課題。）
（二）學(xué)習(xí)新課
1.講述伽利略研究擺的故事
（1）講述：擺動(dòng)是一種很常見的自然現(xiàn)象，意大利科學(xué)家伽利略早在400多年前，就對(duì)這種現(xiàn)象進(jìn)行過研究。
（2）看課文中伽利略研究吊燈擺動(dòng)的插圖。
（3）講述：
有一天，伽利略來到了教堂，在教堂的大廳里，他看到一盞吊燈在不停地?cái)[動(dòng)。這件事引起了他的興趣，他想，吊燈來回不停地?cái)[動(dòng)，這種擺動(dòng)是否有什么規(guī)律呢？于是，他用脈膊計(jì)算時(shí)間，仔細(xì)觀察吊燈的擺動(dòng)。過了一段時(shí)間，他終于發(fā)現(xiàn)了吊燈擺動(dòng)的規(guī)律。
吊燈的擺動(dòng)究竟有什么規(guī)律呢？讓我們像伽利略那樣，通過觀察、實(shí)驗(yàn)來揭開這個(gè)秘密。
2.指導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識(shí)同一個(gè)擺擺動(dòng)的快慢是一定的
（1）講述：怎樣實(shí)驗(yàn)?zāi)兀浚ǔ鍪緦?shí)驗(yàn)裝置——單擺。）我們用這樣一個(gè)裝置來實(shí)驗(yàn)。在一根細(xì)線上栓一個(gè)重物——螺絲帽，在線的上端系一個(gè)套，通過套把線掛在支架橫梁的鉤上；用手輕輕推動(dòng)螺絲帽，它就會(huì)像鐘擺、吊燈一樣擺動(dòng)起來。我們把這個(gè)實(shí)驗(yàn)裝置叫做“擺”。每個(gè)組有 3個(gè)擺，各組任意選擇一個(gè)擺，把它掛在支架上，觀察它是怎樣擺動(dòng)的，擺動(dòng)有什么規(guī)律。
（2）學(xué)生分組安裝、觀察。
（3）匯報(bào)觀察結(jié)果。（多數(shù)學(xué)生可能不會(huì)觀察出單擺擺動(dòng)的快慢是一定的，而是觀察到其他一些現(xiàn)象，這也沒有關(guān)系；如果有的學(xué)生說到這方面的問題，也很好，可以使下面的實(shí)驗(yàn)“師出有名”。根據(jù)學(xué)生是否觀察到或說到，決定下面的實(shí)驗(yàn)是探究性的還是驗(yàn)證性的。本教案下面的內(nèi)容是按學(xué)生沒觀察到設(shè)計(jì)的。）
（4）講述：為了更好地觀察擺動(dòng)的規(guī)律，我們來觀察它在一定的時(shí)間內(nèi)擺動(dòng)的次數(shù)。我們首先觀察它在30秒內(nèi)擺動(dòng)的次數(shù)。擺來回算一次，即擺從左邊擺到右邊，再?gòu)挠疫吇氐阶筮吽阋淮�。（為了使學(xué)生明白這個(gè)觀察要點(diǎn)，教師肯定要邊演示邊講解，然后還要讓全班集體觀察、出聲數(shù)出擺動(dòng)的次數(shù)。）
（5）學(xué)生分組觀察：30秒內(nèi)擺動(dòng)的次數(shù)。（由教師統(tǒng)一計(jì)時(shí)，各組學(xué)生默數(shù)，觀察2次，把觀察結(jié)果記在課本中的記錄表中。）
（6）學(xué)生分組觀察：60秒內(nèi)擺動(dòng)的次數(shù)。（要求同上。）
（7）匯報(bào)觀察結(jié)果：把各組匯報(bào)的數(shù)據(jù)寫在黑板上，以便比較、歸納。
（8）討論：
①通過以上觀察、實(shí)驗(yàn)，你發(fā)現(xiàn)擺動(dòng)有什么規(guī)律？
（如果學(xué)生回答不出，可再問下面的問題。）
②每個(gè)組的擺，在2個(gè)30秒內(nèi)擺動(dòng)的次數(shù)有什么關(guān)系？（相同。）在2個(gè)60秒內(nèi)擺動(dòng)的次數(shù)有什么關(guān)系？（相同。）各個(gè)組的實(shí)驗(yàn)結(jié)果是否都是這樣？這說明什么？
（9）教師小結(jié)：通過以上研究我們可以知道，每個(gè)擺在相同的時(shí)間里擺動(dòng)的次數(shù)是相同的，也就是說每個(gè)擺擺動(dòng)的快慢是一定的。（板書：每個(gè)擺擺動(dòng)的快慢一定。）當(dāng)年伽利略在教堂的大廳觀察吊燈的擺動(dòng)時(shí)，發(fā)現(xiàn)的正是這個(gè)規(guī)律。
（10）指導(dǎo)學(xué)生填寫課文中這個(gè)問題的結(jié)論。
3.指導(dǎo)學(xué)生研究擺動(dòng)的快慢與什么有關(guān)系
（1）討論：
①在前面的實(shí)驗(yàn)中，同一個(gè)擺擺動(dòng)的快慢是一定的，不同的擺擺動(dòng)的快慢是否相同？對(duì)此你有什么問題？
②你認(rèn)為擺動(dòng)的快慢可能與什么有關(guān)系呢？可以相互觀察一下，各組的擺有什么不同？
③要弄清擺的快慢與擺錘的輕重是否有關(guān)系，應(yīng)該怎么辦？
（2）講述：在各組的3個(gè)擺中，選擇兩個(gè)擺線長(zhǎng)度相同、擺錘的輕重不同（螺絲帽大小不一樣）的擺實(shí)驗(yàn)，觀察它們?cè)?0秒內(nèi)擺動(dòng)的次數(shù)是否相同。實(shí)驗(yàn)2次，把觀察結(jié)果記在課文的記錄表中。
（3）學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)。
（4）匯報(bào)實(shí)驗(yàn)結(jié)果。（把各組的數(shù)據(jù)寫在黑板上。）
（5）討論：以上實(shí)驗(yàn)結(jié)果說明什么？為什么？
（6）教師小結(jié)：實(shí)驗(yàn)表明，擺動(dòng)的快慢與擺錘的輕重沒有關(guān)系。
（7）討論：
①現(xiàn)在你認(rèn)為擺動(dòng)的快慢可能與什么有關(guān)系？
②要弄清擺動(dòng)快慢與擺線長(zhǎng)短是否有關(guān)系，應(yīng)該怎么辦？
（8）講述：在各組的3個(gè)擺中，選擇兩個(gè)擺錘的輕重相同（螺絲帽大小一樣）擺線長(zhǎng)短不同的擺實(shí)驗(yàn)，觀察它們?cè)?0秒內(nèi)擺動(dòng)的次數(shù)是否相同。實(shí)驗(yàn)2次，把觀察結(jié)果記在課文的記錄表中。
（9）學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)。
（10）匯報(bào)實(shí)驗(yàn)結(jié)果。（方法同上。）
（11）討論：
①以上實(shí)驗(yàn)結(jié)果說明什么？為什么？
②現(xiàn)在你知道擺動(dòng)快慢與什么有關(guān)系？有什么關(guān)系？（即什么樣的擺擺動(dòng)得快？什么樣的擺擺動(dòng)得慢？）
（12）教師小結(jié)：通過以上研究我們知道，擺動(dòng)的快慢與擺錘的輕重沒有關(guān)系，與擺線的長(zhǎng)短有關(guān)系，擺線短的擺動(dòng)得快。（同時(shí)板書以上知識(shí)要點(diǎn)。）
（13）指導(dǎo)學(xué)生填寫課文中這個(gè)問題的結(jié)論。
（三）鞏固練習(xí)
1.講述：這節(jié)課我們一起研究了擺的秘密。
2.提問：
（1）什么樣的運(yùn)動(dòng)叫擺動(dòng)？
（2）實(shí)驗(yàn)用的擺由什么構(gòu)成？
（3）同一個(gè)擺的擺動(dòng)有什么規(guī)律？
（4）擺動(dòng)的快慢與什么有關(guān)系？有什么樣的關(guān)系？
3.討論：
（1）鐘擺有什么作用？（由于同一擺在相同的時(shí)間里擺動(dòng)的次數(shù)是一定的，這樣就可以利用擺控制鐘表內(nèi)齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)的快慢，使鐘表勻速、平穩(wěn)地走動(dòng)。）
（2）怎樣調(diào)整有擺的鐘“走”的快慢？（擺錘下有螺絲，將螺絲沿順時(shí)針方向擰，擺錘上升，相當(dāng)擺線縮短，鐘擺擺動(dòng)變快，鐘表便“走”得快；將螺絲沿逆時(shí)針方向擰，擺錘下降，相當(dāng)擺線加長(zhǎng)，鐘擺擺動(dòng)變慢，鐘表便“走”得慢。）
4.出示掛圖或投影片——雜技演員蕩秋千。
5.提問：
（1）圖中是什么？
（2）你玩過蕩秋千嗎？
（3）幾個(gè)孩子都玩一個(gè)秋千。力氣大的孩子能蕩得快，對(duì)不對(duì)？體重小的蕩得快、體重大的蕩得慢，對(duì)不對(duì)？為什么？
（四）布置作業(yè)
研究：兩個(gè)蕩秋千的雜技演員能在空中準(zhǔn)確對(duì)接，不會(huì)掉下來。這是怎么回事？用實(shí)驗(yàn)證明。
五、教學(xué)參考知識(shí)
單擺
也稱“數(shù)學(xué)擺”。由一根上端固定不能伸長(zhǎng)的細(xì)線（線的質(zhì)量很小，可以忽略不計(jì)）和在下端懸掛的一個(gè)小球組成。當(dāng)它在重力的作用下擺動(dòng)時(shí)，
六、觀察實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)
單擺實(shí)驗(yàn)
目的：
（1）知道同一個(gè)擺擺動(dòng)快慢是一定的。
（2）知道擺動(dòng)快慢與擺錘輕重?zé)o關(guān)。
（3）知道擺動(dòng)快慢與擺線長(zhǎng)短有關(guān)，擺線越短，擺動(dòng)越快。
材料：鐵架臺(tái)、雙頂絲、鐵釘、40厘米擺線、35厘米擺線、30厘米擺線、擺錘（中藥丸的球形塑料盒）、鐵墊圈、表、鐵絲。
方法：
（1）同一個(gè)擺，擺動(dòng)快慢是一定的。
①用鐵架臺(tái)、雙頂絲、鐵釘、40厘米擺線、擺錘、鐵絲按下圖裝好單擺。
②一個(gè)學(xué)生看表，另一學(xué)生推動(dòng)擺，數(shù)30秒內(nèi)擺動(dòng)的次數(shù)，記錄下來。
③重復(fù)作一次。
④研究上面的實(shí)驗(yàn)結(jié)果說明什么問題。
（2）擺動(dòng)快慢與擺錘輕重?zé)o關(guān)。
①在擺線下掛輕擺錘（中空藥盒），測(cè)定30秒擺動(dòng)次數(shù)。
②在同一擺線下，換掛重?cái)[錘（裝滿鐵墊圈的中藥盒），測(cè)定30秒擺動(dòng)次數(shù)。
③研究上面的實(shí)驗(yàn)結(jié)果說明什么問題。
（3）擺動(dòng)快慢與擺線長(zhǎng)短有關(guān)，擺線越短，擺動(dòng)越快。
①用40厘米擺線的擺實(shí)驗(yàn)，測(cè)30秒擺動(dòng)次數(shù)。
②用35厘米擺線的擺實(shí)驗(yàn)，測(cè)30秒擺動(dòng)次數(shù)。
③用30厘米擺線的擺實(shí)驗(yàn)，測(cè)30秒擺動(dòng)次數(shù)。
④分析三次擺動(dòng)次數(shù)，有什么規(guī)律，說明什么問題。
注意：
（1）擺線應(yīng)當(dāng)選用加力時(shí)長(zhǎng)短變化很小的線，例如縫紉機(jī)用的軸線。
（2）擺幅要小，擺角不超過5°為好。
（3）為了加大擺錘重量，也可以在擺錘內(nèi)放其它物體，如橡皮泥。
（4）如學(xué)生計(jì)時(shí)有困難，也可由教師統(tǒng)一計(jì)時(shí)。
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