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1、第三单元计量时间第1课时时间在流逝课型实验探究课课时1学情分析对五年级学生而言,关于时间及现代计量时间的工具,他们有比较丰富、直观的认识,但对“各种计时方法和计时工具是怎样逐步发展的”“在现代钟表发明之前古人是如何计时的”等问题学生没有深入思考。作为单元起始课,本节课将引导学生关注、研究这些问题,并通过对燃香钟这一工具的探究、研讨,使学生由浅入深进行计时工具的探索,激发研究计时方法的兴趣,并初步获得研究计时问题的方法,为本单元后面几课时的学习做准备。核心素养目标科学观念* 通过阅读资料,知道古人利用天体的运动来计时。* 通过观察燃香实验,知道在一定条件下,燃香变短的速度基本是均匀的。* 认识到
2、有规律变化的事物可以用来计时。科学思维* 通过分析、比较数据等方法,发现有规律变化的事物是计时的本质探究实践* 在实验中,观测并记录燃香时间的相关数据,并对“蜡烛可以计时吗”这一问题结合实验现象进行讨论,表达自己的观点。态度责任* 在研究中,产生关注计时方法的意识和兴趣,并对计时工具的迭代过程充满好奇。教学重难点重点了解古人的计时方法和发明的计时工具。难点实验研究燃香计时的科学原理。教学准备教师准备课件、有关古人用天体(如太阳、月亮)运动计时的图文或视频资料。学生准备秒表、香、火柴、记号笔、实验记录表。教学过程师生活动指导设计意图一、聚焦(4分钟)1 .猜谜导入:它,看不见,抓不住、赶不走、也
3、留不住。一直在向前走,从来不回头。(时间)2 .关于时间,你知道有哪些描述时间的词语或句子?3 .要知道时间,我们一般借助什么工具?在没有钟表之前,人们是怎么计时并安排生活和劳作的呢?了解学生对时间的认识。二、探索(20分钟)活动一:根据自然现象判断时间。1 .提出疑问:在没有任何计时工具的情况下,我们能根据哪些自然现象去判断时间?2 .学生思考回答。二、探索3 .教师根据学生的回答,展示图片资料讲解。(1)动物迁徙:大雁南飞、北归时间。(2)植物的生长周期:稻谷播种与收割时间。(3)每日作息:日出而作、日落而息。活动二:古人利用太阳计时。1.思考:没有任何计时工具的古人是怎样确定时间的呢?4
4、 .学生阅读资料,交流古人利用太阳进行计时的方法和事例。(1)古人日出而作、日落而息而形成的早期计时单位:天。(2)古人利用阳光下物体影子方位变化的规律发明的口唇。(3)利用日影长度变化发明的天文仪器:圭表。5 .思考:使用它们计时,会遇到什么困难?(预设:受天气影响。)活动三:研究“一炷香”的时间。1 .播放视频:古人用燃香来计时。引导学生思考:香的燃烧速度是均匀的吗?怎样来研究?学生思考回答。2 .讨论确定研究方法:(1)取一支香,分别在四分之一、二分之一、四分之三处做好标记;(2)燃香并记录香燃烧到每个标记的时间。3 .小组实验观察,研究燃香计时原理。4 .交流、分析数据,得出结论:在一
5、定的条件下(无风、香的粗细均匀),每一等份的香燃烧的速度大致均匀,燃烧所用的时间基本一致,可以粗略地用来计时。1 .通过阅读文字和图片资料,丰富学生关于古人计时的直观认识。2 .引导学生探究燃香的长度变化是不是匀速的。三、研讨(8分钟)L思考:蜡烛可以用来计时吗?为什么?2.学生讨论、交流。引导学生运用已经获得的发现分析蜡烛的变化。四、拓展(4分钟)搜集、查阅资料,了解古人利用太阳计时的方法和事例,设计一份知识小报。板书设计时间在流逝古人计时的方法和事例:圭表、日展、燃香【教学反思】五年级的学生,通过日常学习和生活,对时间既熟悉又陌生。在学习本课时,很多学生都在感慨,时间在不知不觉中就流逝了。
6、本节课通过引导学生阅读资料、交流古人利用太阳计时的方法和事例,让学生对古代计时工具有个初步的认识。接着通过观察研窕“一炷香”的时间,进一步分析这些计时工具存在的局限性,激发学生接下来对水钟和摆钟的探究兴趣。在研究“一炷香”的时间这个环节中,燃香的长度容易受外界因素的干扰,学生测量的时间会存在一定误差。如何更加准确地测量燃烧的长度,是我们在今后教学过程中需要探讨的。第2课时用水计量时间课型实验探究课课时1学情分析学习本课之前,学生已经了解到古人曾利用太阳计时,知道燃香在一定条件下匀速变短,可以大致用来计时,但两种计时方法都有缺陷,从而产生探寻认识新的计时工具的愿望。对于“水流速度是否均匀”,大多
7、数五年级学生并没有特别留心过,很容易认为水流速度是均匀的。课堂上的测量活动将给他们增加新的直接经验和认知冲突,进而引导学生认识到“水位变化,水流速度会变化”,达成正确认知。核心素养目标科学观念* 知道初始水位高度和孔径不变,流出相同水量所需的时间一致。* 知道利用“保持水位高度不变,水流的速度不变”这一特点可用于计时。科学思维* 能通过实验发现影响水流速度变化的主要因素。探究实践* 能通过观察古人利用流水计时的装置,结合自己的实验探究,理解这些装置计时的方法。态度责任* 理解占人的聪明才智,对古人的智慈产生敬佩之情。* 了解社会的发展会带动计时工具的进步。教学重难点重点通过实验分析影响水流速度
8、变化的主要因素。难点结合自己的实验探究,理解古人利用流水计时的方法。教学准备教师准备课前搜集各种水钟的资料与图片、课件。学生准备能容纳200毫升水的塑料瓶、量筒(量杯)、记号笔、工字钉、透明水杯、记录单。教学过程师生活动指导设计意图一、聚焦(5分钟)1 .复习回顾:通过上节课的学习,我们已经知道古人曾用太阳钟、燃香钟计时。提出疑问:这些方法在计时时是否存在缺陷?2 .学生思考回答。(预设:日孱、圭表受天气影响,只能在天气晴朗的白天使用;燃香钟不能连续计时)3 .用课件展示古代水钟图片,介绍人们还曾利用水来计时。4 .聚焦问题:他们是怎么设计用水来计时的呢?通过回顾已学内容,接着展示水钟图片,引
9、发学生思考水是怎么计时的。二、探索(20分钟)活动一:探究水是怎样被用于计量时间的。1.组装装置,观察水流的速度。(1)教师出示简易水钟,并讲解如何制作。(2)学生分组制作简易水钟。(3)组装好后提出实验任务:在塑料瓶中装200亳升水,下面用量筒接住流出的水。仔细观察水流速度是否均匀。1.测量之前,先熟悉装置并对水流进行观察,积累直观经验,激发学生思考新的问题。二、探索(4)学生小组活动,并交流、汇报。(预设:学生之间存在不同意见,部分学生发现水流的速度是均匀的,也有部分学生发现水流的速度并不均匀)(5)思考:如何用更精确的办法来测量水流速度是不是均匀的?(6)引导学生回顾燃香实验,初步确定实
10、验方案。2.测量水流速度的变化。(1)教师用课件展示实验步骤。(2)小组讨论,记录推测时间。(3)学生在推测的基础上进行实际测量。(4)分析数据,交流、汇报,得出结论:水在向下流动的过程中不是匀速的。流完前50亳升水的时间与流完前100亳升、150亳升水所用的时间不成倍比关系。随着瓶内水位下降,水流速度越来越慢。3.提出质疑,引导学生猜测:古人是如何克服水位不同,水的流速不同这个问题的?活动二:观察古代水钟。1.展示古代水钟示意图,介绍水钟各结构的作用。2.学生观察,得出结论:保持水位不变则水流速度也会保持不变。2 .从相同水位流出相同的水所需的时间,学生凭直觉认为是相同的,通过实际测量会进一
11、步证实自己的猜测是否正确。通过这个过程学习、熟悉实验操作方法,从理论和实践两方面为后续研究打好基础。3 .水位不同是否会导致水的流速不同,学生凭直觉和观察很难确认,通过重复测量和分析数据,能进一步认识水流的特点。4 .引导学生观察古代水钟,了解水钟计时的原理。三、研讨(8分钟)1 .提出疑问:在刚刚的实验中,我们怎样保持水位不变,让水流速度稳定呢?2 .学生思考、回答:给瓶中不断加水,保持水位不变。通过研讨环节,加深学生对“水位不变,水流速度也不变”的认识。四、拓展(4分钟)查阅资料,了解古代水钟的不同类型。(受水型和泄水型)引导学生将所学知识,加以迁移。板书设计用水计量时间水位不变f水流速度
12、不变相同装置、同等水位、流出等量的水,时间基本相同【教学反思】已有的认知冲突,容易激发学生探究兴趣。在实验前,有学生凭直觉会认为瓶中的水流出来的速度是均匀的,因此会迫不及待地去验证自己的猜测。本节课观测活动的操作对五年级的学生来说是个不小的挑战。因此,在教学过程中,教师要引导小组合理分工合作,准确的操作、细致的观测、默契的配合。从前面的研究中,学生注意到水位变化,水流速度也会变化。因此,在观察古人的水钟之后,学生知道水位保持不变,水流速度不变。这个环节还可以让学生再通过实验进一步确认。由观察获得的认识,要通过实验去验证。分析古代水钟计时的方法,可以检验学生对刚刚获得的认知是否真正理解,并加以迁
13、移。第3课时我们的水钟课型制作探究课课时2学情分析通过上一节课的学习,学生已经认识了水钟的构造。经历了流水实验的研究后,学生对水钟能作为计时工具的原理有了新的理解,有了制作水钟的兴趣和理论基础。对于小学高年级学生而言,他们已初步具备了对自己或他人的设计、草图、模型等提出改进建议并说明理由的能力,还具备了动手制作、相应的测试和调整的能力。可以培养小学高年级学生从经济效益、社会效益、环境效益等方面评价某个工程设计,并提出改进和完善的建议。因此,教师要在学生测试水钟、对水钟进行评估与改进等环节中,让学生体会到制作的乐趣,体验到成功感,并养成解决问题的良好习惯。核心素养目标科学观念* 知道水钟通过一定
14、的装置,能够保持水在一定的时间内以稳定的速度往下流,从而能用来计时。* 知道设计与制作水钟时,应用控制水流速度的方法,使水钟计时更加准确。科学思维* 基于水流速度的规律设计方案,阐明自己的创意。* 通过有说服力的论证,认同或质疑设计方案,并初步判断可行性和合理性。* 在改进中,应用创造性思维的方法,提出多种改进措施探究实践* 在实践中,有初步构思、设计、实施、验证与改进的能力。* 设计时,运用画图和文字描述的方法设计方案,并据图制作水钟。* 在测试与评估中判断水钟的准确程度,根据实际反馈改进水钟的设计与制作,并展示。态度责任* 感受到科学制作带来的乐趣,体会分工合作与和谐地开展探究实践的重要性
15、。* 体验到完成一个科学工程需要不断重复实验,在实验中逐步完善。教学重难点重点通过图文结合的方式表达制作水钟的方案,并根据设计方案进行制作。难点分析影响水钟计时准确性的因素,并进行改进。教学准备教师准备自制的水钟模型、课件。学生准备剪刀、美工刀、塑料瓶、秒表(或者手表)、记号笔、直尺、工字钉、铁架台和透明胶带。教学过程师生活动指导设计意图一、提出1.谈话导入:课后同学们都通过查阅资料,了解了古代的水钟,你任务们能说一说水钟有哪两种类型吗?(8分钟)2.学生回答,教师根据学生的回答展示两种类型的水钟图片。一、提出任务引导学生认识不同类型 的水钟,加深对知识的 理解。3 .教师提问:这两种水钟分别
16、是根据什么原理来计时的呢?4 .交流、汇报:(1)泄水型水钟:根据水流出的多少来计时,刻度在泄水的容器上。(2)受水型水钟:根据滴入多少水量来计时,刻度在受水的容器上。5 .教师强调水钟是根据流水的等时性原理来计时的。6 .提出本课任务:设计并制作我们的水钟。提醒学生设计制作方案1.小组活动:完成水钟的设计方案。(教师提醒学生用图画的方应包括水钟的类型、式二、设计方案(10分钟)法把设计方案表示出来。)2 .投影展示学生的设计方案,全班交流并初步指出方案中的问题。3 .小组讨论,修改设计方案。样、所用材料、操作步骤等事项。引导每位学生不断思考和完善设计,并清楚地知道自己的操作过程。三、制作(1
17、0分钟)1 .按照设计方案,确定制作流程。2 .出示制作要求:(D制作一个能计时5分钟的水钟。分别标出15分钟的时间刻度。3 .讲解刻度线的画法:提醒学生计时前先粘好画刻度线的纸条,提前标记好“0”刻度,起始水位。计时开始后,每过1分钟用黑色的记号笔在纸条上画一个刻度来标记水位。4 .温馨提示:(1)小组成员分工合作、互相配合。(2)使用刀具时注意安全。5 .组内合作,加工组装水钟。由于课堂时间有限,要求学生制作一个能计时5分钟的水钟。通过提示,让学生体会到在科学研究中分工合作的重要性。测试水钟的环节是让学四、测试(10分钟)L测试水钟:用钟表测试自制的水钟计时是否准确。2.出示要求:在记录过
18、程中,每1分钟到了,小组记录员在刻度线上根据水位画1条红色的刻度线。生将自制水钟在实践中进行检验,也是一次重复验证实验的过程。五、评估与s(20分钟)L根据记录,分析自制水钟计时是否准确。2 .交流测试的结果。3 .引导学生总结在制作过程中影响水钟计时准确的因素。(预设:瓶子的形状不规则,瓶子的侧壁凹凸不平,计时时用手挤压到了瓶子使水流速度加快,打孔的大小,画刻度线时出现误差等)4 .根据分析的影响因素,思考改进水钟的方法。(预设:采用形状规则的瓶子,瓶子侧壁要光滑,打孔大小适当,计时时手不要去捏瓶子,画刻度线时视线要和水位线在同一高度等)5 .思考:水钟的水滴速度是否可以控制?这对水钟计时准
19、确性有无影响?6 .引导学生结合所学知识,思考古代的人们是怎么控制水以均匀的速度往下滴的。7 .教师根据学生回答,提示学生可以采用静脉滴管使水钟的计时更加准确。8 .学生活动:对自制的水钟进行改进。9 .分析总结,引导学生明白水钟要准确计时,必须借用工具让水钟里的水匀速往下滴。通过对水钟的评估与改进,让学生检验自制水钟计时是否准确,根据检验结果总结影响水钟计时准确性的因素,进一步提出改进水钟的措施。让学生体验到完成一个科学制作需要不断重复测试,在测试中逐步完善。六、拓展(4分钟)思考:除了水,还可以用哪些能流动的物体来制作计时工具?通过提问启发学生思维,拓宽学生视野,紧扣本单元的主题。板书设计
20、我们的水钟受水型、泄水型:水钟是根据流水的等时性原理来计时的【教学反思】本课要求学生运用掌握的知识设计一个水钟,先用图画的形式对自己设计的水钟进行描述,然后动手制作一个水钟,最后检验自己的水钟是否能准确计时,并对水钟进行改进。在这节课中,学生将要经历设计方案、实验制作、修正方案的科学活动过程,这个过程也是促进学生科学思维发展的过程。教学中,通过学生课外收集的资料展示受水型和泄水型水钟的图片,了解水钟的两种类型,并结合上节课所学深入思考水钟的计时原理。在这里,需要引导学生理解,水钟是根据流水的等时性原理来计时的,即:从相同量的水中流出等量的水,时间不变;水位不变时水流速度不变。让学生对水钟能用来
21、计时知其所以然。在此基础上,提出今天的课堂任务设计一制作我们的水钟。在这节课中,我觉得比较成功的是通过动画模拟画水钟刻度线,让学生简明扼要地知道刻度线的画法以及注意事项。由于课堂时间的限制,因此将制作一个计时10分钟的水钟调整为计时5分钟,但在课外可以鼓励学生继续探究。第4课时机械摆钟课型观察探究课课时1学情分析五年级学生已有一定的实验基础,在对摆的研究过程中,还需要学生有严谨、认真的科学态度,要求小组成员配合默契,尽量减少操作过程中的失误。这对于五年级学生来说有点困难,需要学生不断地练习,不断地磨合。核心素养目标科学观念* 通过对自制单摆一分钟内摆动次数的重复观测,知道摆的等时性一同一个摆在
22、相同时间内摆动次数相同。* 知道人们根据摆的等时性原理制成了摆钟,使时间的计量误差更小。科学思维* 基于实验现象及获取的数据,能运用分析、比较的方法,发现单摆的运动规律。探究实践* 能根据钟摆的特点,动手制作一个简易单摆并探究摆的运动特点。* 在实验中能准确地重复观测摆在一分钟内摆动的次数。态度责任* 通过制作、观测单摆,发展对计时工具研究的兴趣。* 了解社会的需求是科学技术发展的动力。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。难点通过观测理解摆的等时性。教学淮备教师准备课件、大摆钟。学生准备秒表(手表)、摆锤(螺帽)、摆绳(棉线)、支架(铁架台)、记录表。教学过程
23、师生活动指导设计意图一、聚焦(3分钟)1 .复习导入:回顾我们前面学过的计时方法及其优缺点。2 .谈话:日愚、水钟容易受到环境的影响,有着很大的缺陷。后来的沙漏虽然克服了这些缺点,但随着社会的发展,也越来越无法满足人们对精确计时的需求。这时,一种更加精确的计时工具一一摆钟应运而生了。3 .出示摆钟,提问:摆钟是怎样计时的呢?通过回顾之前学习的计时工具,发现这些计时工具都存在计时不够准确的问题,引入人们希望有更精确的计时工具摆钟,聚焦本课研究对象:钟摆。二、探索(20分钟)活动一:观察钟摆运动的特点。1.引导学生观察摆钟,猜测摆钟是怎样计时的。2 .测量钟摆每分钟的摆动次数。提出要求:测量钟摆1
24、分钟摆动的次数,重复测量三次,并记录。3 .分析测量结果,思考钟摆运动的特点。4 .交流、汇报,得出结论:钟摆摆动具有等时性,即相同时间内摆动次数相同。1.通过实验,分析数据,引导学生发现摆具有等时性。二、探索活动二:自制一个摆,观察摆运动的特点。1 .提出疑问:是不是所有的摆每分钟摆动的次数都是60次呢?2 .教师引导学生自制一个摆:拿一根棉线,上端固定在铁架台的支架上,下端系上一个螺帽。3 .教师出示提前做好的摆,介绍摆绳、摆锤。4 .思考:我们测量时需要注意什么?5 .小组讨论,全班交流。(教师适时讲解)6 .教师演示,请学生帮忙计时和计数。7 .学生分组实验:自制一个摆,测量并记录它1
25、分钟摆动的次数,重复测量三次。8 .交流汇报:分析每个小组的数据,你有什么发现?(预设:同一个摆,相同时间内摆动次数相同)9 .统计各组的摆1分钟摆动的次数。10 .分析数据,得出结论:不同的摆,1分钟内摆动次数不同。2.引导学生发现,自制的摆也具有等时性,但不同的摆的摆动快慢并不相同,为后面的研究提出问题,激发学生的探究兴趣。三、研讨(10分钟)1 .通过刚刚的探究活动,你还观察到摆的运动有什么特点?2 .思考:不同的摆的摆动快慢不同,是哪些因素影响了摆的快慢呢?引导学生仔细观察摆的运动的其他特点,为下节课的研究埋下伏笔。板书设计机械摆钟/播绳摆的特点:/1.摆具有等时性:一一摆右2.同一个
26、摆,相同时间内摆动次数相同【教学反思】本课是计量时间单元的第五课,从第一课感受时间在流逝,到人类发明各种各样的计时工具。通过前面几节课的学习,学生已经知道像口唇、沙漏和水钟等一些简易的计时工具,而本节课正是在这些简易工具的基础上学习一种更加精确的计时仪器:机械摆钟,寻找摆钟为什么能精确计时的原因。因此,本节课的重点在于让学生观察摆,发现摆在相同时间内摆动的次数是相同的,考验学生的实验操作能力和小组合作能力,要让学生的测量尽量精确一些,这将有利于学生更加深入地开展研究。本节课的一个教学难点是观察钟摆每分钟的摆动次数,让学生多次实验,从数据中明白摆的等时性。然而实验中出现了一些问题:1 .个别小组
27、的学生在释放摆的时候,幅度太大,导致摆锤在摆动过程中会撞到铁架台,影响数据记录。2 .学生在按秒表的时候存在误差,所以计数时也会有偏差。为了减小实验的误差,实验前的交流环节很重要,一定要讲清楚实验操作,在实验过程中老师也要及时关注。第5课时摆的快慢课型实验探究课课时1学情分析通过上一节课的活动,学生在测量摆的摆动次数时已经发现,不同的摆在1分钟内摆动的次数是不一样的。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?摆动快慢与什么因素有关?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、摆动幅度等因素有关系。这节课中,学生将就摆的快
28、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。通过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。核心素养目标科学观念* 认识到摆的快慢与摆锤质量无关。* 知道摆的快慢与摆绳长度有关,摆绳越短,摆动越快,反之则越慢。* 知道可以通过调节摆绳长度来改变摆的快慢科学思维* 能根据已有经验推测摆的快慢与什么因素有关。* 对比分析实验数据,概括出摆的快慢与摆锤质量和摆绳长度的关系。探究实践* 设计控制变量的实验方案,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。态度责任* 初步意识到获得精确的测量结果是需要反复测量的。教学重难点重点探究摆的摆动快慢与什么
29、因素有关。难点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。教学准备教师准备学生用材料一套、课件。学生准备摆绳(棉绳)、几个大小相同的螺母(或钩码)、铁架台、秒表、研究不同摆锤质量的摆和不同绳长的摆30秒内摆动次数的记录表各一份。教学过程师生活动指导设计意图一、聚焦(5分钟)1 .复习导入:通过上节课学习,我们知道了摆具有等时性的特点。2 .出示上节课部分小组的实验数据,引导学生比较各小组的数据。3 .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。4 .思考:为什么不同小组制作的摆,摆动快慢会不同呢?你觉得摆的摆动快慢与什么有关呢?5 .聚焦本
30、节课的研究内容:影响摆的摆动快慢的因素。引导学生回顾不同的摆摆动速度不一样,激发学生的探究欲望。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,从而引出本课研究内容。活动一:思考、讨论影响摆的摆动快慢的因素。1 .学生讨论:摆的摆动快慢与什么因素有关?2 .思考,交流:摆的摆动快慢可能与“摆绳长度、摆锤质量”有关。(如有学生提出摆动幅度这个因素,可引导学生回忆上节课的实验,让学生分别从不同的高度释放摆锤,全班一起计数,会发现虽然摆动幅度不同,但这个摆每分钟的摆动次数是相同的)3 .教师引导学生对摆绳长度、摆锤质量两个因素,分别展开讨论。(1)改变摆锤质量的实验:要改变哪些条
31、件?哪些条件不变?(2)改变摆绳长度的实验:要改变哪些条件?哪些条件不变?4 .交流、汇报:(D改变摆锤质量的实验:要改变摆锤的质量,摆绳的长度保持不变。(2)改变摆绳长度的实验:要改变摆绳的长度,摆锤的质量保持不变。活动二:摆的快慢与摆锤质量的关系。1 .出示材料:秒表、铁架台、细绳(棉线)、螺母3个、双面胶若干。2 .用课件展示实验方法。3 .教师提示:(1)螺母之间可用少量的胶带粘贴。(2)摆绳要与支架杆平行。(3)放开摆时不能用力推,要自然放手。(4)摆幅不要过大,防止摆撞到支架。(5)小组成员合理分工,边观察边记录。(6)为了防止偶然性,每组实验重复做三次。L引导学生讨论“如果要研究
32、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。实验前提醒学生做三次实验,这样才能保证测量数据的准确性。2.引导学生通过实验记录数据,交流分析得出结论。不同质量的摆锤30秒摆动次数记录表原来质量(一个螺母)两倍质量(两个螺母)三倍质量(三个螺母)第一次第二次第三次4 .学生实验。5 .分析数据,交流发现:摆的摆动次数与摆锤的质量没有关系。6 .小结:摆的摆动快慢与摆锤的质量无关。活动三:摆的快慢与摆绳长短的关系。1.出示材料:秒表、铁架台、细绳(棉线)、1个螺母。2.实验方法:调整摆绳的长短,测量并记录长短不同的摆绳30秒摆动的次数。为了防止偶然性
33、,每组实验重复做三次。不同绳长的摆30秒摆动次数记录表短中长第一次第二次第三次二、探索(25分钟)二、探索3 .学生实验。4 .分析数据,交流发现:摆绳长度越长,摆动次数少。5 .小结:摆的摆动快慢与摆绳的长度有关。同一个摆,摆绳长度越长,摆得越慢;摆绳长度越短,摆得越快。三、研讨(5分钟)1 .通过刚刚的探究,你有什么发现?摆的快慢与什么因素有关?2 .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。四、拓展(3分钟)出示两个空的易拉罐,一个空着,一个装了半罐水。思考:我们把螺母换成这两个易拉罐,摆绳长度不变,这两个摆,哪个摆动得快,哪个摆动得慢?通过课
34、外拓展,加深学生对“摆的快慢与摆绳长度有关”这个知识点的理解。板书设计摆的快慢猜测:摆的快慢与什么因素有关?一摆绳长度?摆锤质量?实验验证得出结论:摆的快慢与摆锤质量无关。摆的快慢与摆缱氐度有关。长则慢,短则快。【教学反思】学生在上一节课中对摆进行了研究,得出了同一个单摆每摆动一次所需的时间相同的结论。但是在实验中也发现在相同的时间内,有的组摆摆动得快,有的组摆摆动得慢。本节课在此基础上引导学生进行猜测并进一步通过实验来研究。学生就摆的快慢与什么因素有关展开讨论与思考,并且去验证他们自己的一些猜测。在探究的过程中逐步排除一些猜测,修正自己的想法。学生将分别测量不同质量摆锤的摆,以及不同摆绳长度
35、的摆在30秒钟内摆动的次数。他们在分析测量数据的过程中会发现,摆锤质量不影响摆的快慢,而摆绳长度则会影响摆的快慢:摆绳越长,摆得越慢。在讨论影响摆的摆动快慢的因素时,学生提出了不同的观点,如:摆绳的长度、摆锤的质量、摆动的幅度而在上节课学生实验时己经发现摆在摆动时,摆幅越来越小,但是速度没有变化。因此,学生能够理解摆幅的大小与摆的快慢无关,排除了这个因素。教学中引导学生采用“控制变量”的方法来设计实验。在实验探究开始前,先讨论实验方法,确定实验中要控制哪些条件相同,改变哪个条件,最后教师整合各组的观点,完善实验方案。在实验环节中,达到了预期效果。第6课时制作钟摆课型制作探究课课时1学情分析通过
36、前面几节课对摆的研究,学生已经知道了如果摆的速度太快,可以增加摆绳的长度;如果摆的速度太慢,可以减少摆绳的长度。对学生来说,比较难的是第一次摆绳长度的选择。如果第一次选择的摆绳长度比较合适,测得的1分钟摆动的次数接近60次,后面的调整的难度就会减小。然后用比较有序的方法,快速地接近目标次数。核心素养目标科学观念* 知道摆的摆动快慢与摆绳长度有关。* 理解摆绳长度越长,摆动越慢,反之则越快。科学思维* 能用比较的方法预测摆的摆动快慢。探究实践* 在真实测量情境中,研究摆绳长度如何影响摆动快慢,不断地调整摆,直至能每分钟正好摆动60次。态度责任* 在实践探究中,养成细心观察、准确测量的习惯。* 意
37、识到人类对产品需要不断地改进以适应现实的需求。教学重难点重点制作一个1分钟摆动60次的摆。难点运用测量与比较的方法来研窕摆的摆动快慢。教学准备教师准备课件。小组准备细绳、铁架台、秒表、螺母、回形针。教学过程师生活动指导设计意图一、任务(2分钟)1.观察机械摆钟,数一数机械摆钟的摆每分钟摆动多少次。(每分钟摆动60次)2.出示任务:制作一个1分钟正好摆动60次的摆。通过任务驱动的方式引导学生探究本课内容。二、设计方案(10分钟)L谈话:通过上一节课的学习,我们知道:摆的摆动快慢与摆绳长度有关。同一个摆,摆绳长度越长,摆动越慢;摆绳长度越短,摆动越快。2 .引导学生猜测:1分钟摆60次的摆,摆绳的
38、长度是多少?3 .交流讨论,猜测摆绳长度大概在哪个长度范围。4 .教师:为了节省时间,我们可以测摆15秒钟是否摆动了15次。学生根据自己猜测的摆绳长度进行初步测试。5 .根据结果,分析思考:当摆绳长度太长或太短时,我们如何调试?(参考课本中的设计方案:减半或增倍法、每次增减5厘米法)引导学生思考、讨论如何用较短的时间、较少的次数调试成功。教学过程师生活动指导设计意图二、三方案6.各小组讨论制订方案。材料方案铁架台、细绳、螺母、秒表、回形针三、制作与测试(15分钟)L小组活动:利用材料,组装一个简易的“钟摆”。2.反复测试,不断调整和记录,使制作完成的摆正好1分钟摆动60次。引导学生思考如何调节
39、摆绳长度来设计制作一个1分钟摆动60次的摆。1分钟摆动次数记录表日期:摆绳长度摆动次数123我的发现四、研讨(5分钟)讨论:1分钟摆60次的摆钟,它的摆绳长短有什么特点?(长度为25厘米左右)板书设计制作钟摆影响摆的快慢的因素:摆绳长度【作业设计】1.(广东深圳)机械摆钟的出现大大提高了计时器的精确度。机械摆钟是利用了(A)原理。A.单摆的等时性B.摆钟的时效性C.时区的差异性【教学反思】本节课是在研究了钟摆的摆动快慢与摆幅无关、与摆锤质量无关、与摆绳的长短有关的认知基础上进一步研究,并结合前面所学知识做一个钟摆。在本节课教学设计中,体现了“做中学”的理念。学生通过细心观察与准确测量的过程,不
40、断完善自己的设计方案。在整个制作过程中,进一步帮助学生理解和巩固了科学知识,培养了学生观察现象、收集信息、分析问题、解决问题的能力,获得了比较熟练的实验技能,培养了学生实事求是的科学精神。在今后教学中还需加强:1.问题的设计要再次思考,是否有效。增加追问的次数,引发学生深层次思考。2.对学生及时地进行评价,评价语言要丰富。第7课时计量时间和我们的生活课型观察探究课课时1学情分析通过前面6节课的学习,学生对人类历史上出现的计时工具有了基本的了解,也体会了计时工具的不断创新是人类历史不断发展与进步的表现。但是,学生对于不同计时工具的区别还缺少系统的认识。通过本节课的学习,学生将对这些计时工具的计时
41、原理进行归纳。核心素养目标科学观念*在总结和比较人类计时工具的演变中,认识到计时工具的设计运用了物体运动周期性变化的规律。科学思维* 运用总结、比较、分析等方法,归纳出计时工具的计时原理探究实践* 能通过表格的方式调查和比较人类计时工具的演变。* 能在调查和交流中,知道不精准计时会给人类生活造成麻烦。态度责任* 认识到人类设计不同计时工具来满足不同的用途和需求。* 意识到科学技术的发展和应用影响着社会的发展。教学重难点重点能通过表格的方式调查和比较人类计时工具的演变。难点初步认识到计时工具的设计运用了物体运动的周期性变化规律。教学准备教师准备“精确计时的重要性”班级记录表、课件。学生准备“计时
42、工具发展史”资料、“计时工具的比较”记录表。教学过程师生活动指导设计意图一、聚焦(2分钟)谈话导入:我们每天都要通过钟表来掌握时间、安排工作和生活。在现代生活里,人们对精确计时又做出了哪些努力呢?二、探索(20分钟)活动一:总结和比较人类计时工具的演变。1.思考:通过本单元的学习,我们知道在人类计量时间的过程中,人类发明了许许多多的计时工具。举例说说你知道的计时工具都有哪些?2 .学生思考、回答。太阳钟(日唇、圭表)、燃香钟、水钟、沙漏、摆钟、石英钟、电子钟、原子钟等等。3 .教师根据学生的回答板书名称。4 .提出问题:这些计时工具,你们都了解吗?它们的计时原理分别是什么?有没有共同特点?L教
43、师先让学生罗列出从古至今的计时工具有哪些,并按照时间顺序排列,目的是让学生能对这些计时工具有更清晰的认识,方便比较。教学过程师生活动指导设计意图二、探索5 .学生阅读资料:“人类计时仪器发展史”,并完成“计时工具的比较”记录表。填写指导:“使用材料”可以写出主要的制作材料;“准确性”可以用“好”“较好”“般”“差”等字词进行描述;“计时原理”可以侧重于计时工具中的物体运动规律;“方便程度”可以用“很方便”“较方便”“不方便”等词汇来描述。6 .交流,分析比较,发现计时工具的演变规律。活动二:调查和了解精确计时的重要性。1 .谈话:随着社会的发展,人类对时间的要求也更加精确了,在某些领域,人们觉
44、得现有的计时工具还不够精准,因此科学家们要想办法研究、发明更精确的计时工具,以此来满足人们工作的需要。2 .展示“航天飞船发射”“百米赛跑”“火车和飞机时刻表”图片,思考:在这些场景中,精确计时的作用是什么?3 .学生思考交流。4 .提问:大家有没有亲身经历,感受到计时的重要性?5 .学生举例交流,教师根据学生的回答填写班级记录表。2 .通过表格的方式引导学生调查和比较人类计时工具的演变,使学生经历人类探索计时精确性的历程,并尝试归纳这些计时工具的相通之处。3 .引导学生联系生活实际,了解计时和我们生活的关系,使学生意识到精确计时的重要性。三、研讨(10分钟)L思考:计时工具的设计运用了物体运
45、动的什么规律?(预设:物体运动的周期性变化规律)2 .说一说,你还知道哪些更精准的计时工具。3 .阅读资料,了解原子钟。总结归纳所学知识点,通过阅读拓宽视野。四、拓展(4分钟)人类对于时间的运用,还远远不止用来计时,时间还可以用来定位。在没有导航仪的情况下,航行在茫茫大海上的船员,曾利用钟表来辨识自己所在的位置,让船成功地从一个地方航行到另一个地方。他们是怎样做到的呢?激发学生探究兴趣,了解人们对时间的有效运用。板书设计计量时间和我们的生活计时工具的演变:太阳钟、燃香钟、水钟、沙漏、摆钟、石英钟、电子钟、原子钟工作原理:物体运动的周期性变化规律【教学反思】计量时间这个单元让学生在观察、研究、制作计时工具的实践过程中,了解人类计时仪器的发展史,感受人类不断深入认识时间的过程,认识到自然界一些事物的周期性变化规律可以帮助人们计时,并加深对科学、技术与社会关系的理解,亲身体验一项工程的基本过程。通过知识的梳理,让学生对计时工具的演变有更清晰的认识。但在教学中发现,学生的阅读能力有待加强,应该培养学生快速准确地从资料中提取有效信息的能力。