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小學五年級《擺的秘密》教學設計
二、教學目的 1.通過本課教學，使學生認識擺動，知道單擺擺動的規律——同一個擺擺動的快慢是一定的；擺動的快慢與擺錘的輕重無關，與擺線長短有關，擺線短的擺動得快。
2.培養學生的實驗能力（應用對比實驗的方法研究單擺擺動的規律）和歸納概括能力（從反復實驗的數據中歸納、概括單擺擺動的規律）。
3.使學生體會到：人只有認識了自然規律，才能更好地利用自然規律。
三、教學準備
1.分組實驗材料：
（1）支架：在鐵架臺或木支架的橫梁上安一個掛鉤。
（2）單擺：3個。用細線和螺絲帽做成，細線一端在螺絲帽上系牢，另一端打一個結，使其成為一個套，能掛在支架的鉤上。在3個擺中，有2個擺擺線長短相同，擺錘輕重不同（用大小不同的螺絲帽）；有2個擺擺錘輕重相同，擺線長短不同。
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、教學過程
（一）教學引入
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）鐘擺是怎樣動的？這種運動方式叫什么？（講解并板書“擺動”）
（4）你還看見過什么物體像鐘擺一樣擺動？
（5）關于鐘擺，你有什么問題？
3.講述：這節課，我們就來研究關于擺的秘密。（板書課題。）
（二）學習新課
1.講述伽利略研究擺的故事
（1）講述：擺動是一種很常見的自然現象，意大利科學家伽利略早在400多年前，就對這種現象進行過研究。
（2）看課文中伽利略研究吊燈擺動的插圖。
（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擺動。這件事引起了他的興趣，他想，吊燈來回不停地擺動，這種擺動是否有什么規律呢？于是，他用脈膊計算時間，仔細觀察吊燈的擺動。過了一段時間，他終于發現了吊燈擺動的規律。
吊燈的擺動究竟有什么規律呢？讓我們像伽利略那樣，通過觀察、實驗來揭開這個秘密。
2.指導學生認識同一個擺擺動的快慢是一定的
（1）講述：怎樣實驗呢？（出示實驗裝置——單擺。）我們用這樣一個裝置來實驗。在一根細線上栓一個重物——螺絲帽，在線的上端系一個套，通過套把線掛在支架橫梁的鉤上；用手輕輕推動螺絲帽，它就會像鐘擺、吊燈一樣擺動起來。我們把這個實驗裝置叫做“擺”。每個組有 3個擺，各組任意選擇一個擺，把它掛在支架上，觀察它是怎樣擺動的，擺動有什么規律。
（2）學生分組安裝、觀察。
（3）匯報觀察結果。（多數學生可能不會觀察出單擺擺動的快慢是一定的，而是觀察到其他一些現象，這也沒有關系；如果有的學生說到這方面的問題，也很好，可以使下面的實驗“師出有名”。根據學生是否觀察到或說到，決定下面的實驗是探究性的還是驗證性的。本教案下面的內容是按學生沒觀察到設計的。）
（4）講述：為了更好地觀察擺動的規律，我們來觀察它在一定的時間內擺動的次數。我們首先觀察它在30秒內擺動的次數。擺來回算一次，即擺從左邊擺到右邊，再從右邊回到左邊算一次。（為了使學生明白這個觀察要點，教師肯定要邊演示邊講解，然后還要讓全班集體觀察、出聲數出擺動的次數。）
（5）學生分組觀察：30秒內擺動的次數。（由教師統一計時，各組學生默數，觀察2次，把觀察結果記在課本中的記錄表中。）
（6）學生分組觀察：60秒內擺動的次數。（要求同上。）
（7）匯報觀察結果：把各組匯報的數據寫在黑板上，以便比較、歸納。
（8）討論：
①通過以上觀察、實驗，你發現擺動有什么規律？
（如果學生回答不出，可再問下面的問題。）
②每個組的擺，在2個30秒內擺動的次數有什么關系？（相同。）在2個60秒內擺動的次數有什么關系？（相同。）各個組的實驗結果是否都是這樣？這說明什么？
（9）教師小結：通過以上研究我們可以知道，每個擺在相同的時間里擺動的次數是相同的，也就是說每個擺擺動的快慢是一定的。（板書：每個擺擺動的快慢一定。）當年伽利略在教堂的大廳觀察吊燈的擺動時，發現的正是這個規律。
（10）指導學生填寫課文中這個問題的結論。
3.指導學生研究擺動的快慢與什么有關系
（1）討論：
①在前面的實驗中，同一個擺擺動的快慢是一定的，不同的擺擺動的快慢是否相同？對此你有什么問題？
②你認為擺動的快慢可能與什么有關系呢？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系，應該怎么辦？
（2）講述：在各組的3個擺中，選擇兩個擺線長度相同、擺錘的輕重不同（螺絲帽大小不一樣）的擺實驗，觀察它們在30秒內擺動的次數是否相同。實驗2次，把觀察結果記在課文的記錄表中。
（3）學生分組實驗。
（4）匯報實驗結果。（把各組的數據寫在黑板上。）
（5）討論：以上實驗結果說明什么？為什么？
（6）教師小結：實驗表明，擺動的快慢與擺錘的輕重沒有關系。
（7）討論：
①現在你認為擺動的快慢可能與什么有關系？
②要弄清擺動快慢與擺線長短是否有關系，應該怎么辦？
（8）講述：在各組的3個擺中，選擇兩個擺錘的輕重相同（螺絲帽大小一樣）擺線長短不同的擺實驗，觀察它們在30秒內擺動的次數是否相同。實驗2次，把觀察結果記在課文的記錄表中。
（9）學生分組實驗。
（10）匯報實驗結果。（方法同上。）
（11）討論：
①以上實驗結果說明什么？為什么？
②現在你知道擺動快慢與什么有關系？有什么關系？（即什么樣的擺擺動得快？什么樣的擺擺動得慢？）
（12）教師小結：通過以上研究我們知道，擺動的快慢與擺錘的輕重沒有關系，與擺線的長短有關系，擺線短的擺動得快。（同時板書以上知識要點。）
（13）指導學生填寫課文中這個問題的結論。
（三）鞏固練習
1.講述：這節課我們一起研究了擺的秘密。
2.提問：
（1）什么樣的運動叫擺動？
（2）實驗用的擺由什么構成？
（3）同一個擺的擺動有什么規律？
（4）擺動的快慢與什么有關系？有什么樣的關系？
3.討論：
（1）鐘擺有什么作用？（由于同一擺在相同的時間里擺動的次數是一定的，這樣就可以利用擺控制鐘表內齒輪轉動的快慢，使鐘表勻速、平穩地走動。）
（2）怎樣調整有擺的鐘“走”的快慢？（擺錘下有螺絲，將螺絲沿順時針方向擰，擺錘上升，相當擺線縮短，鐘擺擺動變快，鐘表便“走”得快；將螺絲沿逆時針方向擰，擺錘下降，相當擺線加長，鐘擺擺動變慢，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）幾個孩子都玩一個秋千。力氣大的孩子能蕩得快，對不對？體重小的蕩得快、體重大的蕩得慢，對不對？為什么？
（四）布置作業
研究：兩個蕩秋千的雜技演員能在空中準確對接，不會掉下來。這是怎么回事？用實驗證明。
五、教學參考知識
單擺
也稱“數學擺”。由一根上端固定不能伸長的細線（線的質量很小，可以忽略不計）和在下端懸掛的一個小球組成。當它在重力的作用下擺動時，
六、觀察實驗指導
單擺實驗
目的：
（1）知道同一個擺擺動快慢是一定的。
（2）知道擺動快慢與擺錘輕重無關。
（3）知道擺動快慢與擺線長短有關，擺線越短，擺動越快。
材料：鐵架臺、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）同一個擺，擺動快慢是一定的。
①用鐵架臺、雙頂絲、鐵釘、40厘米擺線、擺錘、鐵絲按下圖裝好單擺。
②一個學生看表，另一學生推動擺，數30秒內擺動的次數，記錄下來。
③重復作一次。
④研究上面的實驗結果說明什么問題。
（2）擺動快慢與擺錘輕重無關。
①在擺線下掛輕擺錘（中空藥盒），測定30秒擺動次數。
②在同一擺線下，換掛重擺錘（裝滿鐵墊圈的中藥盒），測定30秒擺動次數。
③研究上面的實驗結果說明什么問題。
（3）擺動快慢與擺線長短有關，擺線越短，擺動越快。
①用40厘米擺線的擺實驗，測30秒擺動次數。
②用35厘米擺線的擺實驗，測30秒擺動次數。
③用30厘米擺線的擺實驗，測30秒擺動次數。
④分析三次擺動次數，有什么規律，說明什么問題。
注意：
（1）擺線應當選用加力時長短變化很小的線，例如縫紉機用的軸線。
（2）擺幅要小，擺角不超過5°為好。
（3）為了加大擺錘重量，也可以在擺錘內放其它物體，如橡皮泥。
（4）如學生計時有困難，也可由教師統一計時。
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