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1、5摆的快慢公开课一等奖创新教学设计（同课异构公开课公开课一等奖创新教案2篇）教科版科学五年级上册3.5摆的快慢教学设计同课异构（一）【教材分析】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。本课是研究计量时间的第一课，学习内容涉及到计量时间工具的发展史，主要是让学生感受时间的存在，知道可以利用各种自然现象估计时间，并利用计时工具计量时间，意识到时间的长短不以人的意志而改变，时间
2、以不变的速度在流逝，养成珍惜时间的好习惯。【学情分析】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
3、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：1.知道改变摆锤质量不能改变摆的快慢。2.知道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。科学思维：1,推测摆的快慢与哪些因素有关，并依次展开实验探究，得出实验结果。2.通过小组合作，尝试自主设计对比实验，正确操作，对数据进行整理分析。探究实践：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。态度责任：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
4、问题是很重要的。3.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：推测摆的快慢与哪些因素有关，并依次展开实验探究，得出实验结果。难点：通过小组合作，尝试自主设计对比实验，正确操作，对数据进行整理分析。【教学准备】为学生准备：棉绳、几个大小相同的钩码、铁架台、秒表、学生活动手册。教师准备：学生用材料一套、教学课件。【教学过程】一、情景导入1 .提问：（教学提示：出示自制摆1分钟摆动次数班级记录表。）上节课我们通过对这些数据的分析总结出摆具有等时性，同时还有一个发现，谁来说说？（预设：不同的摆1分钟摆动的次数不同，有的多，有的少。）2 .追问：1分钟摆动次数多说明什么？（预设：摆动得快
5、。）摆动次数少呢？（预设：摆动得慢。）3 .揭题：那么摆的快慢与什么因素有关呢？本节课我们将对这个问题进行探索。（板书：摆的快慢）二、探究实践思考为什么不同小组摆的快慢会不同呢？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。（一）探索1：影响摆的摆动快慢的因素1.提问：通过上节课的学习，你们认为影响摆的摆动快慢的因素可能有哪些？（预设：摆绳长短；摆锤质量；摆幅大小。）2.演示：通过演示实验引导学生排除“摆幅大小”这个因素，从而排除在下面的探究活动中对
6、摆幅的研究。（二）探索2：摆的快慢与摆锤质量的关系1.制订方案：引导学生分组讨论探究摆的快慢与摆锤质量的关系的实验方案，全班交流并达成共识。实验方案研究的问题摆的快慢与摆锤质量有关吗？猜测摆的快慢与摆锤的质量有关实验器材铁架台、秒表、棉绳、几个大小相同的钩码改变的条件摆锤的质量不变的条件摆绳长度、摆幅大小2.布置任务:指导学生分组实验,并完成实验帮助卡。（三）探索3：摆的快慢与摆绳长短的关系1 .制订方案：引导学生分组讨论探究摆的快慢与摆绳长短的关系的实验方案，全班交流并达成共识。实验方案研究的问题摆的快慢与摆锤质量有关吗？猜测摆的快慢与摆锤的质量有关实验器材铁架台、秒表、棉绳、几个大小相同的
7、钩码改变的条件摆锤的质量不变的条件摆绳长度、摆幅大小2 .布置任务：指导学生分组实验，并完成实验帮助卡。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。三、研讨汇报集体汇报帮助卡。主持人：请各小组代表依次汇报你们组在实验中的发现。小组1：通过刚才的实验，我们组发现摆的快慢与摆锤质量没有关系，因为摆锤质量改变时，摆30秒摆动的次数不变。摆的快慢与摆绳长短有关系，因为摆绳变短时，摆30秒摆动的次数变多。主持人：其他小组对小组1的汇报有疑问或补充吗？小组2：我们有补充：通过分析各个
8、小组的实验数据，我们发现每个小组的摆锤质量改变时，摆30秒摆动的次数都不变，但不同小组的摆的摆动次数不一样。每个小组的摆绳长度变短时，摆动次数都变多，数据也比较接近。主持人：谢谢大家的发言，汇报活动结束。四、课堂小结摆的快慢与摆锤质量、摆幅大小无关，而与摆绳长短有关。摆绳长度越长，相同时间内摆动次数越少，摆得越慢，反之越快。【板书设计】同课异构（二）【教材分析】本课教材出自教科版科学五级上册计量时间单元的第5课。在上一课中，学生已经发现不同的摆在1分钟内摆动的次数是不一样的，有的摆摆动快，有的摆摆动慢，本课主要研究影响“摆的快慢”的因素，课程设计了聚焦、探索和研讨三个板块，层层递进，环环相扣。
9、本片段课是在研究了“摆锤质量”影响“摆的快慢”基础上，进一步探究摆的快慢与摆长的关系。在实验活动中学会分析实验数据，从各组数据汇总后发现其中的规律，总结规律，并最终联系生活进行应用。【学情分析】不同的摆在一定时间内摆动的次数各不相同，这是学生通过测量摆的摆动次数的时候发现的。同时学生在学习以及生活中也发现了，有的摆摆动快，而有的摆摆动慢。摆的快慢与什么因素有关？学生通过猜想，认为摆锤质量、摆的幅度、摆绳的长度等因素可能会影响摆的快慢。在老师的指导下，学生已经探究摆动幅度和摆锤质量不影响摆的快慢，摆绳的长度是否影响摆的快慢呢？这是学生在本课学习中待解决的问题，教师需要在教学过程中引导学生进行猜测
10、和讨论，并根据研讨内容的要求，在实验材料、操作方法、记录单设计等环节进行精细化设计，引导学生通过实验来探究，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。【核心素养目标】科学观念：同一个单摆，改变摆绳的长短影响摆的快慢：摆绳越短，摆动速度越快，摆绳越长，摆动越慢。科学思维：探究摆绳长度是否影响摆的快慢，通过小组分工合作，有效开展改变摆绳长度对摆的快慢是否产生影响的实验研究，用信息化手段对数据进行整理分析。探究实践：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.能有效开展改变摆长对摆的快慢是否产生影响的实验研究。3
11、.能对实验的结果进行分析，根据分析得出结论。态度责任：1.初步意识到信息技术手段能获得精确的测量结果。2.认识到在实验中细心观察并发现新的问题是很重要的。3.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：小组实验，探究摆绳长度是否影响摆的快慢。难点：通过小组分工合作，有效开展改变摆绳长度对摆的快慢是否产生影响的实验研究，用信息化手段对数据进行整理分析。【教学过程】一、聚焦，视频导入，激发兴趣师：通过上节课的学习，我们了解了摆的快慢与摆动幅度、摆锤质量的关系，谁来说一说？（预测：摆的快慢与摆锤质量摆动幅度无关），摆的快慢与什么因素有关呢？我们一起观看小视频。（学生观看视频）师：同学们
12、有什么发现？（摆的快慢与摆绳长短有关）师：他们有什么关系呢？究竟摆绳的长度会不会影响摆的快慢？今天我们就来研究这个问题。（板书）二、探索1.明确实验器材和实验方法师：老师依然给大家准备了这些实验器材：可调节摆绳长短的摆装置、红外线自动感应光电计时计数器（呈现装置图），根据之前的学习，我们怎样来做这个实验呢？（预设：调节摆绳长短，测量不同摆绳摆动的次数）师：这个实验我们已经很清楚了，变量是：摆绳的长短；那么其他条件要保持不变）2 .指导视频规范实验操作师：下面请看操作视频。（学生观看实验指导视频）3 .强调注意事项师：看完视频，哪位同学说说做实验时应注意什么？（预测：重复测量三次；摆动幅度小）请
13、看温馨提示（PPT展示）为减少误差，摆动幅度要小一些。调整摆幅时将细绳拉直。松开摆锤的时间要与计数器计数计时的时间同步。重复三次测量，取众数。4 .学生实验，教师巡视，及时表扬做得好的地方，帮助做得不到位的地方，并提醒及时的做好实验数据记录。师：同学们说的很好，这个实验我们还要注意什么接下来我们来进行实验。（每个小组通过平板将实验数据在线共享到表格中，PPT呈现各组数据结果）实物实验：不同绳长的摆15秒摆动次数记录表摆绳长度IOcm20cm30cm第一次第二次第三次测试结果（取众数）我的发现摆的快慢与摆绳长短O三、研讨1.EXCel表呈现各组数据，引导学生观察他们的数据，发现共性：摆的快慢跟摆
14、线的长度有关，长则快，短则慢。师：收集了各组数据，我们请二组同学进行汇报。哪组同学来说说你们的发现？（预测：我们发现：摆的快慢与摆绳的长短有关，摆绳越短，摆摆动越快；摆绳越长，摆摆动越慢。）2 .excel表格呈现全部数据结果折线图，请学生总结规律。师：虽然两组同学的数据不同，但他们得出的规律是一样的，我们一起来看一下所有组的数据结果折线图，从这个折线图中，我们可以得出一个共同的规律，请一位同学总结一下。3 .板书实验结论。（板书：摆绳长短长一慢短一快）四、拓展师：通过今天的学习，我们了解了摆的快慢与摆绳长短的关系。其实，早在很多年前，著名的物理学家伽利略就发现了摆的这一性质，后人在他的理论基础上制造出了第一个摆钟。那么你能利用今天所学的知识调制一个一秒摆动一次的钟摆吗？（预测：调节摆绳长度）师：根据刚才做过的实验，摆绳大概调至多少厘米呢？（预测：根据我们刚才的做法，我们要调制一秒摆动一次的摆，15秒摆动15次，从折线图可以判断摆绳长度应在20-30厘米的范围内）我们能不能制作出这样的钟摆，这是我们下节课要探究的内容。【板书设计】摆的快慢摆锤质量无关摆幅无关同一单摆长一一慢摆绳短快
