《擺的研究》教學(xué)設(shè)計(jì)

楊治朝

一、教學(xué)目標(biāo)

1.科學(xué)概念

擺的擺動(dòng)的快慢與擺錘的重量無(wú)關(guān)。擺的快慢只與擺繩的長(zhǎng)度有關(guān)。同一個(gè)擺，擺繩越長(zhǎng)擺動(dòng)越慢，擺繩越短擺動(dòng)越快。

2.過(guò)程與方法

推測(cè)擺的擺動(dòng)快慢與什么有關(guān)，進(jìn)行改變擺幅的大小、擺錘的重量、擺繩的長(zhǎng)短對(duì)擺的次數(shù)是否產(chǎn)生影響的實(shí)驗(yàn)研究，對(duì)實(shí)驗(yàn)的結(jié)果進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，并且根據(jù)分析進(jìn)行預(yù)測(cè)。

3.情感態(tài)度價(jià)值觀

初步意識(shí)到精確測(cè)量結(jié)果的得到是需要反復(fù)測(cè)量的。體驗(yàn)到對(duì)待科學(xué)研究要持嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膽B(tài)度;體驗(yàn)合作、發(fā)現(xiàn)擺的規(guī)律的樂(lè)趣。

二、教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)

重點(diǎn)：能夠根據(jù)自己制作的擺，推測(cè)影響擺擺動(dòng)次數(shù)的因素。經(jīng)歷一個(gè)觀察現(xiàn)象——推理判斷——制訂方案——論證計(jì)劃的可行性的活動(dòng)過(guò)程。

難點(diǎn)：通過(guò)小組合作，嘗試自行設(shè)計(jì)對(duì)比實(shí)驗(yàn)，研究出擺的快慢與擺錘的重量、擺幅無(wú)關(guān)，只與擺線的長(zhǎng)度有關(guān)。初步學(xué)會(huì)分析和推理對(duì)比試驗(yàn)中的定變量關(guān)系，并學(xué)會(huì)設(shè)計(jì)控制一個(gè)變量的實(shí)驗(yàn)。

三、教學(xué)準(zhǔn)備

教師準(zhǔn)備：自制擺錘長(zhǎng)短不同的兩個(gè)擺、多媒體課件。

學(xué)生準(zhǔn)備：鐵架臺(tái)、1號(hào)材料袋（擺繩1根、3個(gè)螺母）、2號(hào)材料袋（擺繩長(zhǎng)短不同的兩個(gè)擺）小螺帽、記錄表、秒表

四、實(shí)驗(yàn)教學(xué)方案改進(jìn)

1.實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的改進(jìn) 2.實(shí)驗(yàn)器材的改進(jìn) 3.實(shí)驗(yàn)條件的改進(jìn)。

（一）實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的處理

教材中用擺做實(shí)驗(yàn)探究擺的快慢與什么因素有關(guān)板塊中，只提到可能與擺錘的重量和擺幅的大小，擺線長(zhǎng)短有關(guān)，但是沒(méi)有具體的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，我結(jié)合學(xué)生預(yù)測(cè)內(nèi)容進(jìn)行了3個(gè)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)

實(shí)驗(yàn)1，擺的快慢與擺幅大小的關(guān)系。

實(shí)驗(yàn)2，擺的快慢與擺錘輕重的關(guān)系。

實(shí)驗(yàn)3，擺的快慢與擺線長(zhǎng)短的關(guān)系。

（二）實(shí)驗(yàn)器材的改進(jìn)

（1）傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)器材：

1.學(xué)生不容易固定擺，2.擺繩長(zhǎng)短不易調(diào)整，3.不好調(diào)節(jié)擺錘重量.

耗費(fèi)時(shí)間，不嚴(yán)謹(jǐn)， 產(chǎn)生誤差，難控制

（2）自制創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)器材：

1.擺繩長(zhǎng)短易調(diào)整2.容易調(diào)節(jié)擺錘重量;花時(shí)短，誤差小，較嚴(yán)謹(jǐn)，易控制。

（三）實(shí)驗(yàn)條件的改進(jìn)

教材中的實(shí)驗(yàn)表格沒(méi)有說(shuō)明具體數(shù)量的要求

五、課時(shí)安排

1課時(shí)

六、教學(xué)過(guò)程

（一）創(chuàng)設(shè)情景、導(dǎo)入課題

出示課件蕩秋千圖片，教師提問(wèn)：同學(xué)們，在我們的生活中，你看到過(guò)類似的裝置嗎？ 師問(wèn)：你們知道它叫什么嗎？師引導(dǎo)學(xué)生得出：在科學(xué)上，我們將這簡(jiǎn)易的裝置叫擺。（板書）

教師追問(wèn)：我們一起來(lái)認(rèn)真觀察擺，它由什么哪些部分構(gòu)成？這根線叫做什么？下面的重物叫什么？同學(xué)們能給它們?nèi)€(gè)名字嗎？

引導(dǎo)學(xué)生概括：科學(xué)上我們稱它為擺線，擺動(dòng)的角度，稱為擺幅;下面懸掛的重物我們稱它為擺錘。

（二）設(shè)計(jì)方案，引導(dǎo)探索

師：你們想不想做這樣一個(gè)擺呢？請(qǐng)材料員拿出材料，開始吧！每組學(xué)生做一個(gè)簡(jiǎn)易擺。（師邊巡視邊指導(dǎo)學(xué)生制作）

師：同學(xué)們，做完了嗎？那我們一起來(lái)數(shù)數(shù)擺的擺動(dòng)次數(shù)。哪個(gè)同學(xué)上來(lái)示范一下。（請(qǐng)幾位學(xué)生上臺(tái)示范，大家觀察數(shù)擺次數(shù)。）

1.發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，做出假設(shè);

師：同學(xué)們，在剛才的觀察中，你們有什么發(fā)現(xiàn)？請(qǐng)你把你的發(fā)現(xiàn)和大家說(shuō)一說(shuō)？

請(qǐng)同學(xué)們觀察你們的擺，做出你們的猜測(cè)，在小組里交流。學(xué)生討論，做出猜測(cè)。

學(xué)生猜測(cè)歸結(jié)：1.擺的快慢與擺角的大小有什么關(guān)系？2.擺的快慢與擺錘的輕重有什么關(guān)系？3. 擺的快慢與擺線的長(zhǎng)短有什么關(guān)系？（板書）

2.設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、制訂方案：

（1）制定實(shí)驗(yàn)方案。

師：同學(xué)們，我們猜測(cè)擺的快慢跟這些因素有關(guān)，那果真是這樣的嗎？沒(méi)有科學(xué)依據(jù)，猜測(cè)可能是正確的，也可能是錯(cuò)誤的，那就讓我們用實(shí)驗(yàn)來(lái)證明。你們小組覺得擺的快慢與 “擺角”、“擺錘”、“擺線”究竟哪一個(gè)因素最有可能影響擺的擺動(dòng)快慢呢？在課堂上因?yàn)闀r(shí)間的關(guān)系，每個(gè)小組只能選擇一個(gè)問(wèn)題進(jìn)行研究。讓小組自主選擇所要研究的問(wèn)題。就作為你們研究的課題，設(shè)計(jì)一下你們的實(shí)驗(yàn)該怎么來(lái)做？并記錄下你們的方案。（下發(fā)實(shí)驗(yàn)記錄單）

改變錘擺的輕重，用同一幅度，同一擺繩來(lái)研究，統(tǒng)一控制時(shí)間，同一研究?jī)?nèi)容研究3次。

改變擺繩的長(zhǎng)短，用同一幅度，同一擺錘來(lái)研究，統(tǒng)一控制時(shí)間，同一研究?jī)?nèi)容研究3次。

改變擺幅的大小，用同一擺繩，同一擺錘來(lái)研究，統(tǒng)一控制時(shí)間，同一研究?jī)?nèi)容研究3次。

教師有一個(gè)友情提醒：出示大屏幕溫馨提醒：

1.注意每次實(shí)驗(yàn)測(cè)算時(shí)間為：15秒，實(shí)驗(yàn)一次記錄一次，反復(fù)實(shí)驗(yàn)三次。

2.注意分工合作：1人掌握擺錘，1人計(jì)時(shí)，1人記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，1人數(shù)擺動(dòng)的次數(shù)。

3.放開擺錘時(shí)，不要太用力，自然松手，如果擺錘在擺動(dòng)的過(guò)程中碰到支架，需要 重新開始實(shí)驗(yàn)。

4.實(shí)驗(yàn)中要輕聲交流，認(rèn)真填寫實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。

5.實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，整理好儀器，用你正確的坐姿告訴老師，你完成實(shí)驗(yàn)了。

（2）交流匯報(bào)，得出結(jié)論。

1.學(xué)生按照自己的實(shí)驗(yàn)方案，操作實(shí)驗(yàn)，填寫記錄單。（教師巡視，適時(shí)點(diǎn)撥。）

2.請(qǐng)各小組上臺(tái)匯報(bào)實(shí)驗(yàn)結(jié)果。（對(duì)出現(xiàn)誤差數(shù)據(jù)的小組，指名上臺(tái)重新演示實(shí)驗(yàn)，修正結(jié)果）

3.小結(jié)：擺的快慢只與擺線的長(zhǎng)短有關(guān);而且擺的線越長(zhǎng)，擺得就越慢;擺的線越短，擺得就越快。

教師根據(jù)匯報(bào)板書：無(wú)關(guān)、無(wú)關(guān)、有關(guān)、越長(zhǎng)越慢、越短越慢。

（三）學(xué)以致用，拓展延伸

1.出示鐘擺，老師家的擺鐘慢了，你知道怎么把它調(diào)快了嗎？

（四）總結(jié)交流。這節(jié)課你有什么收獲

（五）布置作業(yè)

1.收集有關(guān)擺的資料。

2.請(qǐng)同學(xué)們利用課余時(shí)間來(lái)制作一個(gè)10秒鐘擺動(dòng)10次的擺