《机械摆钟》教学设计

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《机械摆钟》教学设计

　　作为一名辛苦耕耘的教育工作者，就有可能用到教学设计，借助教学设计可以提高教学质量，收到预期的教学效果。优秀的教学设计都具备一些什么特点呢？下面是小编精心整理的《机械摆钟》教学设计，欢迎阅读，希望大家能够喜欢。

《机械摆钟》教学设计

　　《机械摆钟》教学设计 1

　　一、教学目标

　　（一）科学概念

　　同一个单摆，每摆动一次所需要的时间是相同的，根据单摆的等时性，人们制成了摆钟，使时间的计量误差更小。

　　（二）过程与方法

　　1．重复观察和测量摆钟每分钟的摆动次数。

　　2．动手制作一个单摆。

　　3．观察和测量在相同时间内摆动的次数。

　　（三）情感态度价值观

　　1．理解重复实验的意义。

　　2．发展对计时工具研究的兴趣。

　　二、教学准备

　　实验器材：每个小组摆锤一个，摆绳一根，铁架台一个。

　　三、教学过程

　　（一）引入

　　(课前ppt展示各种钟表图片)

　　师：在上课的刚开始，陈老师发现陈老师的手表忘了带了，谁能告诉老师现在什么时候了？

　　生：汇报。

　　师：哎呀，这个手表真是个好东西，看一眼就能知道现在是什么时候了，那除了手表外，还有什么可以告诉我们现在什么时候了啊？或者说还有什么可以为我们计时呢？

　　生：钟、沙漏、影子、香（随着学生的开放回答一一出示图片）

　　师：好的，大家的想法真精彩，原来啊，有这么多器具可以为我们计时。但是你们说最准确最方便的计时器要数什么啊？

　　生：钟表！

　　师：对，钟表，正因为他的方便实用，所以使用得最普遍。那你们知道最原先的钟是由什么想法产生的吗？我们一起来看看吧。

　　生：观看视频。

　　师：这个视频，让陈老师动了手脚，目的想让咱们小朋友和科学家伽利略来比一比，伽利略仔细观察后，有了惊人的发现，那到底是什么惊人的发现呢？我请同学来说一下，你看了这个长命灯后有什么发现。

　　生汇报。

　　师：可能这个灯在视频上不明显，没有直观的看到，我们小朋友难以想象，那我们动手来还原一下情景。

　　1、出示相关器材。说明用摆锤代表灯，介绍摆绳，把他吊到铁架台上。

　　师：我们把铁架台当作天花板，同意吗？（铁架台支架）这个当作灯，把灯挂上去，这根线就是（电线）。好了一个挂灯，我们完成了，在科学上，我们把这样一个装置叫做单摆，这个像灯一样的叫做摆锤，像电线我们则叫做摆绳，我们动手来做一做吧，等下你们也要做类似的实验，所以要认真看老师的操作过程。接下来让它晃动起来，2、教师示范，学生观察

　　师：好，观察老师的摆。你有什么发现？

　　生：摆的幅度变小了。摆的角度变化了。摆的速度变慢了??

　　师：科学的规律是可以重复观察，我们来再看看，我们的摆是不是摆的幅度变小了，是不是摆的角度变化了。（再次观察）

　　3、摆的幅度变小了。摆的角度变化了这两个都没疑问了。摆的速度变化，这个怎么验证，看摆的速度，跟时间有关，看来我们还要一个器材，秒表。

　　生：我们可以提出这个问题：比如前一分钟钟与后一分钟，它的摆动次数会发生变化吗？师：你认为什么是摆一次？

　　生：从这边开始，回到这边是第一次。

　　师：好，你来给大家示范一下，你来数一数。

　　生：数数

　　师：嗯，真不错，大家也会了吗？我们一起来数一数吧。

　　学生跟着老师练习。

　　师：大家都会了吗？这个实验操作看起来十分简单，但是有很多小细节需要同学们注意。

　　（1）为了实验效果明显，你们说摆动的幅度要大些还是小点？

　　生：摆的角度不能太小，也不能太大（别超过90度）不然会碰到铁架台。

　　（2）如果摆捶碰到了铁架台或其它东西后，实验要重新做，开始时我们要往哪个地方摆呢？

　　（3）用食指勾住摆锤，摆线自然拉直，听到口令后轻轻放开，不能推一把。

　　（4）来回摆动一次算一次

　　（三）讨论实验方案

　　因为我们五三班的同学比较聪明，老师提高了难度，我们看看这个实验记录单。

　　师：你看得明白吗？

　　我们小组的摆摆动次数的观察记录第小组

　　我们小组的`发现：

　　摆动的次数，这里有4格，10秒时下面的格子什么意思，20秒时呢，30秒时呢？

　　每10秒摆动的次数的右边第一格什么意思，第二格呢？

　　我们的发现就是对预测的进行说明或另外发现的一些东西

　　2．师生讨论交流实验方案。

　　怎么进行记时和分工比较好？来，你们小组说一下，你们准备怎么做？

　　生汇报。

　　师：你同意他的安排吗？（问另一同学），好，那等会儿你们就按照刚才说的做，来，你们组又是怎样的安排呢？

　　好，下面老师给大家一分钟时间来安排一下。安排好了吗？那在实验开始前，那我们先来预测一下，同一个摆在自由摆动过程中，在每20秒内摆动的次数（变快、变慢或不变。）

　　4．师：同学们猜得对不对，怎么来验证。

　　生：做实验。

　　3．分发各小组的实验器材，学生准备做实验。

　　（四）学生实验，填写表格

　　师：如果你们的单摆已经完成了，那么请你们坐端正，让陈老师看见。

　　师：都准备好了，那么让我们开始吧。预备开始。都测好了吗？让我们再测一次吧，好，再次准备。

　　（五）汇报交流

　　1．各个小组长汇报展示实验结果。

　　2．交流我们的发现：

　　师：同学们，现在你就是伽利略，你有什么发现呢？

　　生：同一个摆在连续摆动过程中，相同时间内摆动的次数是相同的。

　　3．师小结并板书：单摆的等时性。

　　师：我们再来看看伽利略的惊人发现是什么？视频《伽利略》。

　　师：原来我们五三班有这么多伽利略啊，大家秉着探索科学的精神，总结出了和伽利略一样的发现。看来大家真是不简单啊。那这里，老师还有一个问题，为什么伽利略刚才要再去试一次呢？为什么问我们要测三次呢？

　　生：为了实验的准确性，避免偶然误差。

　　师：好的，那么我们已经知道了伽利略是第一个发现单摆具有等时性特点的科学家，他提出了用摆来记时，但是由于他提出的很多观点和当时的宗教不符，遭到宗教的迫害，后来荷兰的一个科学家“惠更斯”制作出了机械摆钟。

　　今天老师也为大家带来了一个机械钟摆，我们先来认识一下这是钟摆，这整个则称为摆钟。明白了吗？现在我们来数一数它一分钟摆动几次。

　　生：计时数数。并汇报

　　师：你们又有什么发现，和我们自己做的单摆相比，钟摆的特点又是什么？

　　生：一分钟刚刚60次，可以直接用数数来计时，不用再进行换算。

　　师：很不错的发现，那时啊，惠更斯也发现了，他通过不懈的改装，终于制作出了机械摆钟，让我们通过视频《机械摆钟》来了解一下吧。

　　生：观看视频。

　　好了，快乐的时光总是短暂的，这节课呢，马上要结束了，你能告诉陈老师，你通过这节课又有了哪些收获吗？

　　生汇报。

　　师：嗯，看来每个同学都有或多或少不同的收获，（那么，我们来验证一下，看看我真的懂了吗？复习题看时间决定）但是，这节课其实我们还有一个问题值得大家去继续探究的，（我们再来观察这组数据，你还可以提出什么疑问来？看时间决定）为什么不同的单摆在相同的时间内摆动的次数是不同的。那么，到底是什么因素影响摆的快慢的呢？下节课我们一起再来研究这个问题。

　　练习设计

　　填空

　　1、一个摆来回往返3次，那这个摆摆动了

　　2、钟摆是一分钟摆动

　　3、同一个摆在相同时间内摆动的次数是的

　　判断

　　1、我们做的摆在摆动的过程中摆幅越来越小（）

　　2、我们做的摆在摆动的过程中角度会发生偏转（）

　　3、我们做的摆在摆动的过程中速度越来越慢（）

　　4、任何摆的摆动速度都是一样的（）

　　《机械摆钟》教学设计 2

　　【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。

　　【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）

　　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

　　《机械摆钟》教学设计 3

　　(一)教学目标

　　1、科学概念：同一个单摆，每摆动一次所需要的时间是相同的，根据单摆的等

　　时性，人们制成了摆钟，使时间的计量误差更小。

　　2、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;

　　观察和测量在相同时间内摆动的次数。

　　3、情感态度价值观：理解重复实验的意义;发展对计时工具研究的兴趣。

　　(二)教学重难点

　　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。

　　难点：相同时间间隔内摆摆动次数实验方法的正确理解和操作;通过观测理解摆的等时性。

　　(三)教学准备

　　教师：大摆钟，数据汇总表，课件

　　小组：螺帽一个，摆绳一根，铁架台一个，记录单，秒表

　　一、引入

　　1、故事导入：老师来给大家讲个故事，16世纪的时候有一位非常有名的科学家叫伽利略，在他17岁也就是1583年，有一次他在教堂里看到一个有趣的现象，天花板上挂着一盏吊灯，在微风的吹拂下，吊灯左右摇晃，就是这样一个看似平常的现象，伽利略通过认真的观察和实验，有了惊人的发现。你们想知道他发现了什么吗?今天我们就回到1583年，跟着伽利略一起去研究这个现象。

　　2、展示一个摆，并介绍摆的结构：摆锤，摆绳，摆角，与当时的现象对应，并引出摆的概念。

　　3、演示摆的运动，让学生上台示范，并进行点评。

　　二、观察我们的摆

　　1、制作一个摆：发放相关材料，强调一些注意点。

　　2、仔细观察摆的摆动，你有什么发现?

　　(预设：摆的幅度越来越小，方向有所偏离，摆动次数减慢等)

　　3、什么叫摆动一次?如何设计实验来证明摆动次数减慢了?

　　(预设：分别测量0—10秒之间、10—20秒、20—30秒、30—40秒摆摆动的次数)。

　　4、学生实验

　　我们小组的单摆摆动次数的观察记录

　　(第组)

　　预测：同一个摆在自由摆动过程中，相同的时间内摆动的次数会。(变快、变慢、不变)

　　摆动次数

　　0～10秒/次

　　10～20秒/次

　　20～30秒/次

　　30～40秒/次

　　我们小组的发现：

　　5、学生交流汇报：同一个摆在自由摆动过程中，相同的时间内摆动的次数不变—摆的等时性。

　　三、观察摆钟

　　1、人们根据摆的等时性制造了摆钟，观察摆钟在一分钟内摆动的次数。

　　2、比较摆钟相对于其它计时工具的优越性。

　　3、比较摆钟的摆动次数和我们自己做的摆的摆动次数，继而进行课外的延伸—摆的快慢与哪些因素有关。

　　1、老师也来做一个摆，把线的一端系在螺帽上，另一端系在铁架台上，这样就做成了一个简单的摆，这个摆每分钟也会摆动60次吗?我们来测一下，测得时候要注意，摆线自然拉直，听到口令后轻轻放开，千万不能推一把;摆的角度不能太小，也不能太大(别超过90度)。我请一个同学来帮忙计时，其余同学自己在心里默数。我们发现这个摆一分钟摆了( )次，说明不是每一个摆都是一秒钟摆一次的。

　　(这一步需要吗?因为通过后面的.实验也是能够得出不是每一个摆都是一秒钟摆动一次的，可以直接让学生观察摆在摆动过程中有什么变化吗?但通过这一次我觉得和上一个环节过渡的更加合理一点。)

　　2、同学们，为了准确，我们再测一次，这次在数的过程中要求仔细观察一下摆在摆动的时候有什么变化吗?(预设：摆动的幅度越来越小了，摆的方向偏了，摆的速度越来越慢或快了。)

　　同学们发现的真不少，是不是在摆动过程中，摆真得摆得越来越慢了呢?你有什么方法进行研究?”

　　(我觉得这里让学生说方法有点难的，该如何引导，需不需要让学生进行讨论)

　　3、老师这里也有一种方法，分别测量0—10秒之间、10—20秒、20—30秒、30—40秒摆摆动的次数。这种方法可以吗?

　　(中间不间断的测量数数对学生来说也是有难度，是否可以在自由摆动的过程中自由选择，只要求是10秒就可以了!这样可以似乎可以降低操作上的难度。但出现的一个问题是摆时间长了会停下来，该如何处理?)

　　4、实验时有什么需要注意的吗?

　　课件温馨提示：

　　1、这个实验的时间把握很难，一定要集中注意力。

　　2、如何记时和分工比较好?组内讨论好之后来领器材。

　　3、实验完成之后把数据拿上来汇总。

　　5、学生实验，教师巡视，同时在投影仪下的记录单上填写。