教科版《3.5摆的快慢》教学设计、教案与同步练习

教科版小学科学五上《3.5摆的快慢》教学设计【教材简析】本课是《计量时间》单元的第5课。本课是在学习了“同一个摆，相同时间内摆动次数相同，即摆具有等时性”之后，对摆进行进一步探究；同时也为学习“做一个钟摆”“制作一个1分钟计时器”打下基础。本课引导学生对影响摆的快慢的因素进行探究，着重探究摆锤质量、摆的长短对摆的快慢的影响。【学生分析】学生在测量摆的摆动次数时已经发现，摆钟的摆与自制的摆在10秒钟内摆动的次数可能不一样。有的摆摆得快，有的摆则摆得慢。学生的头脑中会出现疑问：为什么在相同时间内不同的摆摆动的次数不一样呢？之前学生已经观察过摆钟的摆与自己制作的摆，他们会联想到摆的快慢可能会与摆锤质量、摆绳长度、摆幅等因素有关系。这节课中，学生将就摆的快慢与什么因素有关进行讨论与思考，并且去验证他们的猜测，修正自己的想法。学生将测量摆锤质量不同、摆绳长度和摆幅相同的摆，在15秒钟内摆动的次数；还将测量摆绳长度不同、摆锤质量和摆幅相同的摆，在15秒钟内摆动的次数。他们在对测量数据进行分析后得出结论，找出影响摆的快慢的因素。【教学目标】科学概念目标改变摆锤质量不能改变摆的快慢；摆绳长度影响摆的快慢：摆绳越短摆动速度越快，反之越慢。科学探究目标1.能根据已有的实验现象推测摆的摆动快慢与什么因素有关。2.能有效开展改变摆锤质量、摆绳长度对摆的快慢是否产生影响的实验研究。3.能对实验的结果进行分析，并能根据分析进行预测。科学态度目标1.初步意识到获得精确的测量结果是需要反复测量的。2.意识到在实验中细心观察并发现新的问题是很重要的。科学、技术、社会与环境目标了解人类的好奇是科学技术发展的动力。【教学重难点】经历设计实验方案——展开实验研究——得到实验结果的过程，探究摆的快慢与哪些因素有关。【教学准备】为每组学生准备：一根摆绳(棉绳等)、3~5个大小相同的螺母（或钩码）、铁架台一个、秒表(或手表)一只、记录表一份。为教师准备：学生用材料一套、教学课件。【教学过程】一、导入教师引导：通过上节课学习，我们知道了摆具有等时性的特点。教师提问：比较各小组的数据，大家发现了什么？（教师出示上节课部分小组的实验数据）学生交流：同一个摆在相同时间内摆动次数相同，不同的摆在相同时间摆动次数不同。教师引入：为什么不同小组摆的快慢会不同呢？你觉得摆的快慢与什么有关呢？这节课，我们就继续来研究影响摆的快慢的因素。设计意图：在上节课中，学生已经发现不同的摆摆动速度不一样，他们对这个问题已经产生了探究的欲望。教师在这一环节中要给予学生充分的讨论时间，让学生充分调动原有的认知，开展头脑思维风暴，从而引出本课研究内容。二、探究活动学生讨论：摆的快慢与什么因素有关？（摆绳长度、摆锤大小等；如出现摆的幅度这个因素，可引导学生回忆上节课的实验）对摆绳长度、摆锤质量两个因素，分别展开讨论：改变摆锤质量的实验：改变摆锤质量的实验怎么做？要改变哪些条件？哪些条件需要保持不变？改变摆绳长度的实验：改变摆绳长度的实验怎么做？要改变哪些条件？哪些条件需要保持不变？学生讨论结束后，教师提示：（1）绳要与支架杆平行。（2）放开摆时不能用力推，要自然放手。（3）摆幅不要过大，防止摆撞到支架。（4）小组成员合理分工，抓紧时间边观察边记录。（5）为了防止偶然性，每组实验要做三次。学生以小组为单位开展实验研究并搜集数据。设计意图：让学生理解探究活动对开展实验是很重要的。在教学中组织学生开展讨论“如果要研究摆锤质量与摆动速度的关系，需要测量和记录哪些数据”，通过讨论使学生明白如何控制变量来开展研究。不论是改变摆锤质量实验还是改变摆绳长度实验，都建议学生做三次实验，这样才能保证测量数据的准确性。三、研讨总结集体汇报研讨：摆的快慢与摆锤质量有关吗？摆的快慢与摆绳长度有关吗？教师小结：摆的快慢与摆绳长度有关，摆绳长则摆得慢，摆绳短则摆得快；摆的快慢与摆锤质量无关。设计意图：这是一个分析实验数据的环节，各组学生展示实验数据，并自行开展分析。学生得出摆绳的长短是影响摆快慢的因素后，教师帮助学生总结本课的知识点。【板书设计】摆的快慢预测：摆的快慢与什么有关？摆绳长度？摆锤质量？实验验证结论：摆的快慢与摆绳长度有关，摆绳长则摆得慢，摆绳短则摆得快。与摆锤质量无关。教科版小学科学五上《3.5摆的快慢》教案【教材简析】本单元前几课介绍了燃香钟和水钟，从《机械摆钟》一课开始对另一计时工具摆钟的特点及计时原理进行了深入的研究和探索。在前一课的学习中，学生对摆已有了初步的认识，并在测量摆摆动次数的时候已经发现，不同的摆1分钟内摆的次数是不一样的。有的摆得快，有的摆得慢。本节课中学生就将对他们发现的问题“摆摆动的快慢与什么因素有关”进行探究，在探究的过程中大胆猜测，并通过对比实验，验证自己的猜测，修正自己的想法。在本课中让学生认识到影响摆摆动快慢的因素是摆绳的长短。第一部分聚焦，通过复习上一课的内容，直接聚焦到“摆摆动的快慢与什么有关”这一问题。第二部分探索，通过实验研究影响摆摆动快慢的因素。鼓励学生大胆猜测，并进行“摆锤质量和摆绳长短对摆摆动快慢的影响”的分组实验。第三部分研讨，通过对实验数据分析，从而得出摆摆动的快慢与摆绳的长短有关，摆绳长，摆动慢，摆绳短，摆动快，而与摆锤的质量无关。【学情分析】通过上一节内容的学习，学生已了解了摆的构造，并动手制作了摆，学会了测量摆每分钟摆动的次数。但只有个别思维发展比较超前的学生能根据摆的等时性，联系到摆幅的大小对摆的快慢没有影响。五年级学生没有正式学习过对比实验如何进行变量的控制，教师只是在平时的实验中进行了渗透，所以本课中教师可以尝试通过这两个实验让学生学会辨别和控制实验中的可变因素。对于实验操作的严谨性、数据的整理分析、处理和科学结论的完整得出，学生都还存在一定的困难，因此需要教师课上进行引导。【教学目标】科学概念目标改变摆锤质量不能改变摆的快慢，摆绳长度影响摆的快慢：摆绳越短摆动速度越快，反之则越慢。科学探究目标能根据已有的实验现象推测摆的摆动快慢与什么因素有关。能有效开展改变摆锤质量、摆绳长度对摆的快慢是否产生影响的实验研究。能对实验的结果进行分析，根据分析得出结论。科学态度目标初步意识到获得精确的测量结果是需要反复测量的。认识到在实验中细心观察并发现新的问题是很重要的。科学、技术、社会与环境目标了解人类的好奇心是科学技术发展的动力。【教学重难点】重点：经历推测摆的快慢与哪些因素有关，并依次展开实验研究，得出实验结果。难点：通过小组合作，有效开展改变摆锤质量、摆绳长度对摆的快慢是否产生影响的实验研究。【教学准备】教师：两个摆（摆绳长短相同，3个垫圈）小组：标有1倍，2倍，3倍长度记号的摆绳、3个垫圈、三角形的回形针挂钩、夹子、秒表、铁架台上面固定好长木棒，长木棒上固定一定角度的电线丝或保险丝、课堂作业本（活动记录）【教学过程】聚焦：揭示课题（预设3分钟）1.出示“自制摆一分钟摆动次数的数据汇总表”，提问：上节课我们通过对这些数据的分析总结出了“摆的等时性”，同时我们还有一个新发现，谁来说说？（预设：不同的摆1分钟摆动的次数不同）提问：有的摆1分钟摆动的次数多，说明摆的速度？（预设：快）（板书：快）有的摆1分钟摆动的次数少，说明摆的速度？（预设：慢）（板书：慢）2.那这节课我们就来研究摆的快慢。（板书补充课题）二、探索：摆的快慢与摆锤质量和摆绳长短的关系（预设27分钟）[材料准备：摆绳上标有1倍2倍3倍长度记号的摆、垫圈、铁架台、挂钩、夹子、秒表、电线丝]1.推测：你觉得摆的快慢与什么因素有关呢？（预设：摆绳长短、摆锤重量、摆幅大小）（板书）2.引导学生排除“摆幅大小”这个因素。（1）提问：根据上一节课的观测哪个因素可能对摆的快慢没有影响呢？（2）请学生回忆讨论并回答。（预设：摆幅大小）（3）演示实验：我们再来验证一次。3.师生共同完成改变摆锤质量的实验设计（1）提问：要研究摆的快慢与摆锤质量的关系，你打算怎么做，请小组讨论。（2）小组讨论。学生汇报自己小组讨论的实验方案，并请该生及其小组同学上台演示实验。其他学生观察并指出实验中出现的问题，逐步补充、完善实验方案。（3）教师课件出示完整的实验方案图4.学生自行设计改变摆绳长短的研究教师补充改变摆绳长短的方法以及保持摆幅不变的方法（介绍摆绳上的一倍长，两倍长，三倍长标记，用夹子夹在标记处的方法以及把摆拉到与电线丝同一角度来保持摆幅大小不变的方法）。5.温馨提示：实验注意事项（PPT展示）。6.学生实验，教师巡视。三、研讨：实验发现（预设10分钟）1.分析摆的快慢与摆锤质量之间的关系。同学上台分析全班的数据，得出摆的快慢与摆锤质量无关。（板书:无关）（并针对一些特殊数据，请学生解释原因）2.分析摆的快慢与摆绳长短之间的关系。学生分析本组的数据，初步得出结论。再分析其他组数据，进一步验证上面的结论。教师小结：摆绳短，摆得快；摆绳长，摆得慢。（板书：摆绳长短长→慢短→快）3.应用：摆钟走时不准了，如果走慢了，怎么办？（预设：缩短摆绳长度）【板书设计】摆幅大小无关6.摆的快慢摆绳长短长→慢短→快摆锤质量无关【作业设计】1.小刚要研究摆的快慢是否与摆锤质量有关，他应该选择（）装置。A.1和2B.2和3C.1和3D.都可行2.测得上图中2号摆每分钟摆动45下，1号摆每分钟可能摆动（）下，3号摆每分钟可能摆动（）下。A.45B.60C.30D.703.学校里有三个秋千，小明想要荡得快一点，应该选择（）。A.1号秋千B.2号秋千C.3号秋千D.一样快在摆的快慢研究的实验中，我们要采集很多数据，有时会出现错误或者有差异的数据，为了提高测量数据的准确性，我们通常采用的方法是（）。A.随意填写一个数据B.选择老师的实验数据C.多次测量D.选择学习好的同学的实验数据5.一只摆钟一昼夜走快了2分钟，为了使它计时准确，下列方法有效的是（）。A.缩短摆的长度B.增加摆锤质量C.增加摆的长度D.减少摆锤质量《3.5摆的快慢》同步练习一、填空题1、摆的摆动快慢与______有关，与______和______无关。2、同一个摆，摆绳越______，摆动越______；摆绳越______，摆动越_______。3.摆绳的长度不等于摆的长度，_______是指支架到_______的距离。二、判断题，对的打√，错的打✘。1、摆锤越重，摆的速度就越快，摆锤越轻，摆的速度就越慢。（）2、单摆在摆动的过程中，虽然摆的幅度会越来越小，但每摆一次所需要的时间是相同的。（）3、同一个摆每摆动10次所用的时间都是相同的。（）4、摆在摆动的过程中方向不变。（）5、荡秋千时，坐上去的同学越重，秋千荡得越快。（）三、选择题，将正确的序号填在括号内。1、制作每分钟摆动60次的摆时，昌平制作的摆摆了70次。这时她需要（）。A．增加摆锤的重量B．把摆线放长一些C．把摆线缩短一些2、小明研究“摆锤重量与摆动速度之间的关系”，应该选用的研究材料是（）。3、下面的摆一分钟摆动次数最多的是（）。4、下图四个摆，相同时间内摆动次数最少的是（）。ABCDABCD5、孙杨在研究摆锤轻重是否影响摆的快慢时，用绳子和矿泉水瓶做了一组摆，通过改变矿泉水瓶中的水量来改变摆重量（如图所示），这个装置（）。CA．能测得摆锤轻重与摆的快慢无关B．能测得摆锤轻、摆得快；摆锤重、摆得慢C．能测得摆锤轻、摆得慢；摆锤重、摆得快D．不能科学测得摆锤轻重与摆的快慢之间的关系四、实验题下图是摆的研究实验。1．这个实验研究的问题是：摆的摆动快慢跟______________是否有关。2．在实验中，要求不能改变的条件主要有______________、______________。