6 摆的秘密
【教案设计】毕圣杰
【单 位】山东省威海高区田村小学 教学目标：
1、能应用已有的知识经验对所观察的现象作假设性解释；能做控制变量的简单探究性实验，能设计简单表格，记录实验数据；能反思自己的探究过程，将探究结果与假设相比较；能对研究过程和结果进行评价，并与同学交流。
2、想知道、爱提问，喜欢大胆想象；在活动中愿意合作交流。
3、通过自己的实验，初步了解影响摆动快慢的因素只有摆长。 教学重难点：
经历改变摆锤的重量、摆动幅度、摆线的长短对摆动次数是否产生影响的实验活动过程。
教学准备：
教师准备：钩码、线绳、铁架台、秒表、记录单、课件 学生准备：橡皮泥、螺丝帽 教学过程：
一、导入（认识摆动）
师：同学们，每天我们都能见到许多运动的物体，我呢，留心收集了一段视频，大家一起来看！（播放课件）
师：同学们观看得很认真，那你发现这些物体都在做怎样的运动？ 师：你能用手做出动作表示出来吗？ 生手左右摆动
师：（手演示）对，就是这样。像钟摆、秋千这样摆来摆去的运动，我们叫它摆动。你还见过哪些物体会摆动呢？
生：门牌儿、吊牌等
师：看来同学们都是生活的有心人。摆动是我们生活中常见的一种运动。大家知道这些物体为什么能摆动吗？这就是我们这节课要一起研究的《摆的秘密》。（板书：摆的秘密）
[设计意图：通过观看有关摆动现象的视频和图片资料，让学生对摆动现象产生
兴趣和思考，愿意参与探究活动，自主发现问题、提出问题。教学引入简洁明快，达到了“看有所思，做有所想”的目的。]
二、认识摆
师：秋千、钟摆就是典型的摆。谁能以秋千或钟摆为例，说一下摆都有哪几部分组成？
生：秋千由下面挂的木板、绳子、铁架组成。
师：你观察得很仔细，请坐！通常我们把下面挂着的木板叫做摆锤，（板书：摆锤）把线绳叫做摆线，（板书：摆线）而铁架是起支撑作用的。摆在摆动的时候，都有一定的幅度，有时摆大，有时小，大家能给摆动的幅度起个名字吗？
生齐答：摆幅
师：厉害！科学家也是这样命名的，把摆动的幅度叫做摆幅。（板书：摆幅） [设计意图：通过观察，让学生充分认识摆的各部分名称，将生活中不同的摆进行抽象，找到它们的共同之处，为下面做简单的摆做好了前提准备。] 这节课老师为大家准备了铁架台、线绳、钩码、螺丝、橡皮泥等材料。请同学们仔细观察钟摆的结构，小组互相合作试着模仿钟摆的样子做一个简单的摆，开始！
（学生小组探究，师巡视指导）
师：咱们同学动手能力都很强哦，虽然第一次做摆，但基本上在1分钟之内就可以完成。谁来给大家讲解一下，你们组是怎样做的？
指生讲解
师：很好！就像这位同学说的，我们在一根线绳下面挂一个重物，将线绳的上端固定在支架上，一个简单的摆就构成了。（边讲边操作）
同学们做实验时要正对着摆，所谓正对着摆，就是让摆在我们面前向左右方向摆动。拿起摆锤，摆线要直，摆幅不要太大，不要超过水平线；听到开始实验时，将手自然松开，不要用力推。明白？
生：明白！
师：请小组长带领大家一起试试。（生动手试验，师指导） 师：大家都掌握了吗？ 生：掌握了
师：有没有什么问题？或是想提醒大家注意的地方？
师：我刚才发现有的小组经常出现摆锤打杆的现象，谁知道这样的情况怎么处理？
生：将摆线固定到离杆远一点的地方
师：这位同学很会分析问题，指点得很到位，请刚才出现这样现象的小组待会儿实验时及时调整好。老师也要提醒每个小组同学，出现这样的现象还可能是因为你没有正对着摆，在下面的实验中也要注意纠正过来。
师：好，大家会数数吗？ 生：会！
师：真会？我们来试试！老师计时10秒钟，请大家数出这个摆在10秒内摆动的次数。不要互相干扰。准备，开始！（用表计时）
统计次数
师：大家数了多少次？ 生：9次 生：19次
师：同样的摆，同样的时间，怎么会摆出不同的次数？数9次的同学你们是怎么数的？
生：我把摆过去再摆回来，一个来回算是一次。 师：那数19次的同学，你们又是怎样数的呢？ 生：我把摆过去算一次，摆回来算一次。
师：嗯，两种方法听起来都可以。可是如果现在有人告诉你，他的摆在10秒内摆动了15次，你知道他是怎么数的吗？
生：不知道
师：看来，在这里我们有必要统一一下数的方式。科学家和我们大多数同学有同样的想法，将摆出去，再回来，往返一次，叫摆动一次。（课件显示）摆过去，没回来，不计数。好，我们就用这种方法再来试一次，这位同学麻烦你上来为大家服务，同样10秒钟。准备，开始！
生：（齐）
1、
2、
3、4。 师：一共几次？ 生：9次。
师：好，大家掌握的不错。送给同学们一次动手的机会，试试你们组做的摆在10秒钟内能摆动多少次？每位同学都试试，取其中任意3次结果记录在实验报告单中。开始！
[设计意图：在本环节教学中，教师为学生准备了充分的材料，让学生制作一个
简单的摆，接着让学生凭借已有的生活经验统计摆动次数，由于不同的生活经验会做出不同的统计结果，产生分歧，教师在此时加以解释，学生经历比较、判断完成对摆运动次数的初步认识，是保证实验顺利进行的根本]
三、探究摆的秘密
1、探究摆的共性
师：好，请同学们做好！每个小组配合得都很默契。来交流一下你们的结果（各组报告摆动次数，老师在黑板上记录如下：
8、
8、7；
10、
10、10；
8、
9、9；
10、
10、10；
8、
9、9。）
师：我们来看各组的数字。这个摆摆动次数是
8、
8、7，三次中有两次一样，这个摆
10、
10、10，三次都一样。这个摆
8、
9、9，两次一样，我们从大多数的摆动次数中发现什么秘密吗？
生：多数是相同的，少数是不同的。每次摆动的次数都差不多。 师：这说明什么问题？
生：同一个摆，每次摆动的次数都一样。 师：如果第一次10秒，第二次计时20秒呢？ 生：在相同的时间内，摆动的次数都一样。
师：可是大家看，这个摆摆动次数是
8、
8、7，为什么有一次不一样?这个小组的同学能不能分析一下原因？
生：可能因为松手慢了，造成误差。
师：很好，这位同学很善于总结。我们在实验中可能遇到因仪器不够精确，或人本身的反应速度造成误差，这个误差是允许的。
师：那么大家预测一下，如果是20秒，这个摆摆动多少次。 生：能摆14次。 师：这个摆呢？ 生：能摆20次。
师：是这样吗？我们一起来试一下，请准备好你们的摆！准备，开始！（6个小组一起演示）和刚才的预测一样吗？
生：一样！
师：这说明同一个摆，在一定时间内，摆动的快慢是── 生：（齐）一样的，
师：一定的。（课件显示结论）
[设计意图：在探究“同一个摆摆动快慢是一定的”同时，教师有意识地把各组的摆设计成在一定时间内摆动的次数不同，让学生通过分析实验数据发现不同小组的摆摆动快慢是不同的，从而产生“摆摆动快慢与什么因素有关”的问题，并引领学生作出假设性解释，完成了自然过渡且衔接紧密。]
2、研究影响摆的快慢的因素
师：那我们再纵向来看，这是同一个摆吗？ 生：（齐）不是。
师：它们摆动的快慢一定吗？ 生：（齐）不一定。
师：这又是一个隐藏的秘密。请大家互相观察各组的摆，找一找摆的快慢可能与什么因素有关系。小组同学快速讨论一下。（小组议论）
生：我觉得和绳子长度有关系。（板书：长短） 生：我觉得与摆锤有关。
师：有什么样的关系？摆锤重了，摆的速度就? 生：快！
师：那么摆锤轻，摆的速度就慢。我觉得挺有道理。还有别的看法吗？（板书：轻重）
生：我们组线绳子拉得远，就摆得慢一些。
师：她说的是，线拉得远，摆幅就大了，是和摆幅大小有关系。（板书：大小）你认为摆幅大，摆动快，还是摆幅小，摆动快；还是大小都一样快？
生：我想摆幅大就速度快，摆幅小就慢。 师：为什么？
生：因为我实验时拉得长摆动就快。
师：有谁和他想的一样，认为摆幅大就摆得慢？ （多数学生举手） 师：没举手的同学怎么想？ 生：我认为摆幅大速度就快。 师：为什么这样想？（答不出）
师：有没有人认为不论摆幅大小，快慢都一样？
生：（齐）没有。
师：我刚才看到多数同学都认为摆幅大就摆得慢，为什么呢？ 生：因为摆幅大，回来慢，摆幅小，距离小，就回来的快。
师：她认为走的距离长就慢，距离短就快，说出了一番道理。同学们一下就发现了这么多可能与摆的快慢有关系的问题。究竟与哪个因素有关，还是都有关，我们试试就知道了。咱们来分配一下，一二小组研究摆幅与摆的快慢的关系，三四小组研究摆锤与摆的快慢的关系，五六组研究摆线与摆的快慢的关系。在实验前，大家先讨论一下实验方案，以及注意事项。（小组讨论）
（各小组交流，师课件展示注意事项）
师：下面就请同学们按照你们的方案进行实验，不要忘记记录实验结果。开始！ ①一二组汇报交流结果
师：大家看他们的数据，实验说明摆幅大小与摆的快慢有关系吗？ 生：（齐）没关系。（板书：无关）
师：看来，我们多数同学最初的想法都错了。 ②三四组汇报交流结果
师：好，我们来看三四组的实验结果 生汇报
师：很好请坐！那么通过数据，我们完全可以大声说摆的快慢与摆锤的轻重—— 生：无关！
师：最后，我们来看摆线的研究 ③五六组交流
师：从这两组数据中大家发现了什么？ 生：摆的快慢与摆线长短有关。
师：而且，我们从摆动的次数中可以知道，摆线越短，摆的速度越快，摆线越长，摆的速度越慢。（课件显示结论）我们一起来试试。大家一齐数数。10秒。
师：这节课我们做了许多次实验，在实验中，你发现了摆的什么秘密？
生：我知道摆的轻重与摆的快慢没关系。摆幅大小与摆的快慢也没有关系。摆线长短与摆的快慢有关系。
师：有怎样的关系呢？
生：摆线短，摆得快；摆线长，摆得慢。
生：我还知道了同一个摆，摆动的快慢是一定的。
[设计意图：行动前，先由学生设计实验方案，能较好地锻炼学生自主设计实验的能力，接下来在组织学生共同完善实验方案的过程中，引导学生注意设计对比实验需要控制实验变量的重要性，让学生体会到科学探究的严谨性。] 师：其实，我们今天研究的摆的秘密早在400多年前就已经被发现了。（出示图片）他就是
这个秘密的发现者——意大利著名物理学家伽利略。（播放资料卡）这是有关他的一段资料，谁来为大家读一读？（指生读）
师：谢谢，请坐！这段资料告诉我们，一个科学真理，不应以权威的话或书本中的结论为标准，应该以——
生：实验为标准！
师：同学们知道了摆的秘密，但不知道能不能用它来解决实际问题。 （课件显示，老师旁白，生回答……）
师：这节课同学们学得很好，不但知道了摆的秘密。还能用学到的知识解答一些实际问题，老师奖励大家一个获奖章的机会，请同学们回家做一个一分钟摆动50次的摆，并观察它会不会停下来，为什么？下次课咱来比比谁的摆最精致、最准确，发现的秘密更多。
[设计意图：通过观看伽利略发现并研究摆的音像资料，对学生进行科学探究史教育，学习科学家伽利略严谨细致、锲而不舍的科学探索精神；观看视频之后，教师又创设了一个新的问题情境，启发学生运用刚刚学到的科学知识制作一个摆动50次停下来，引领学生学以致用，将探究活动拓展延伸到课外。]
