第5课《机械摆钟》教学设计（教科版小学五年级下册科学第三单元）

第5课《机械摆钟》教学设计（教科版小学五年级下册科学第三单元）

教科版小学五年级下册科学第三单元 第 5 课 《机械摆钟》教学设计 教 学 导 航 【教材分析】 《机械摆钟》一课是教科版科学五年级下册第三单元《时间的测量》第五课， 是对时间精确计量进行认识学习的一课。本课的学习建立在人类认识时间、计量 时间的历史（日晷、水钟、沙漏等简易的计时工具）基础之上进行的。以更加准 确而持续地计量时间为问题导向，通过意大利科学家伽利略对灯盏摆动现象的研 究，认识了摆的等时性运动规律，从而促使人们思考，发明了机械摆钟。本课的 重点在对摆动规律的探究，建立摆动于时间的联系，从而得出摆动等时性的结论。 本课所涉及的科学人物伽利略，是科学史上具有代表性的人物之一，对于人物故 事的了解，同样有利于启迪学生的科学思维，培养学生不惧权威、敢于探索的科 学精神，透过本课的学习，学生在对人类进行时间计量的探索历程中，培养善于 发现、勤于思考、勇于实践的科学态度。 【学情分析】 通过前几课的学习，学生在探究认识了日晷、水钟、沙漏等一些简易计时工 具的计时原理后，已经能够感觉到这些古老计时工具在使用中存在的一些问题， 如环境因素的影响，计时的短暂性，计时不够准确等，如何更加准确而持续的计 量时间，是本课引入的一个重要的问题导向。 五年级的学生，在思维及认知发展中已经具备通过教师引导进行观察现象、 设计实验、收集整理数据、分析数据、分析交流与表达等一系列科学探究过程， 建立对事物正确认知的能力，本课的学习重点在于通过相同时间内对摆运动次数 的统计，了解摆的等时性原理。 【设计特色】 本课在教学设计中体现了 STEAM 课程教育理念，课堂学习引入以动画方式呈 现，生动再现伽利略发现摆的过程（A），以问题为导向——摆是怎样指引人们发 明更加准确的计时工具机械摆钟的呢？直指本课的研究目标：摆的运动规律。通 过实验，在学生对已学习的路程（摆幅）、时间和速度关系的数学（M）知识的基 础上，观察实验现象中“路程”（摆幅）的变化趋势，在时间保持不变的情况下， 教科版小学五年级下册科学教学设计 2 / 4 分析速度的变化趋势（E），认识摆的等时性原理。对于计时的持续性，摆钟中的 齿轮及发条等机械结构，让学生认识了科学（S）技术（T）在人类生活中的应用， 最后，以伽利略典型人物故事结束本课，教育学生要有不惧权威、敢于质疑、勤 于探索的科学精神。 【教学目标】 科学概念： 同一个单摆每摆动一次所需的时间是相同的；根据单摆的等时性，人么制成 了摆钟，使时间的计量误差更小。 过程与方法： 重复观察和测量摆钟每分钟的摆动次数；动手制作一个单摆并观察和测量单 摆在相同时间内摆动的次数。 情感、态度、价值观： 进一步理解重复进行实验的价值；感受探究计时工具的快乐。 【教学重点】 动手制作一个单摆并观察和测量单摆在相同时间内摆动的次数。 【教学难点】 通过观测理解摆的等时性。 【教学准备】 摆钟一个或摆钟的录象、学生自带计时表（小组）、铁架台、棉线、镙帽等。 【课时安排】 1 课时 教 学 过 程 一、引入： 1、复习前几节课学习的几种古老的计时方法，如：太阳钟、水钟等。同时 指出还有很多类似的计时方法，如：一柱香、一个沙漏等等。 2、师：虽然计时方法很多，但人们总希望有更精确的时钟，摆钟的出现大 大提高了时钟的精确度。揭题：机械摆钟。（板书课题） 教科版小学五年级下册科学教学设计 3 / 4 二、观察钟摆： 1、师出示摆钟，设疑：摆钟计时为什么可以这么精确呢？ 2、观察讨论：摆钟是怎样来计量时间的？ 3、测量：用秒表测一测：摆钟的摆每分钟摆动几次？ 4、集体测量一次后反馈，问：钟摆每分钟摆动的次数相同吗？ 5、讨论：课本中的记录表为什么要让我们测三次或更多次呢？ 三、观察我们的钟摆： 1、师：我也做了一个单摆（出示单摆），它每分钟摆动的次数是不是也是一 样的呢？ 2、学生猜测后，师带领学生集体测量三次。 3、设疑：是不是所有的单摆每分钟摆动的次数都是一样的呢？ 4、老师给你提供铁架台、棉线、镙帽，你能做一个摆吗？ 5、小组合作制作一个单摆，并开始测量固定时间内，单摆摆动的次数。（课 本记录表上的时间间隔可以让各小组决定，只要相同间隔就可以了） 6、反馈交流结果。 7、讨论：你有什么发现？ 8、结合学生发现的（相同间隔时间段里，单摆摆动的次数是固定的），指出： 单摆的这个特性就是等时性。利用这个特性，人类发明了摆钟，大大提高了计时 的精确度。 四、延伸思考： 师可结合学生汇报：虽然每个小组的单摆都具有等时性，但不同的单摆之间， 摆动的速度确是不一样的。这又是怎么回事呢？下节课我们继续研究。 【板书设计】 机械摆钟 单摆：等时性 摆角 摆绳 摆锤 教科版小学五年级下册科学教学设计 4 / 4 【教学反思】