[摆的秘密]教学设计
《摆的秘密》教学设计
单元分析
《无处不在的能量》单元以人体的能量转化为切入点,探究机械能(动能、势能)、热能、电能电磁能等能量之间的转化。体现科学、技术与社会的联系,整个单元呈现出由微观到宏观、由部分到综合的板块结构,具有一定的逻辑性。其知识线索为:以“无处不在的能量”为主线串联一体,知道让身体热起来的方法等途径;知道影响摆摆动快慢的因素;知道钻木取火的道理,了解人类取火的历史;知道点能产生磁;探究影响电磁铁磁性大小的因素;了解电磁铁的应用;知道任何物体工作都需要能量,电、光、热、声、磁等都是能量的不同表现形式;认识到不同形式的能量可以相互转化。 案例背景分析:
活动准备提示了课堂探究所必备的典型实验材料:螺丝帽、钩码、橡皮泥、细线、秒表、铁架台、多媒体课件。
本课设置了三个活动:即“说说生活中类似摆的现象”,“做一个摆,研究它的秘密”“摆为什么长时间不停地运动又慢慢地停下来?”课本中还设置了一个自由活动,“做一个听话的摆”。此活动放在了研究摆的秘密之后进行,目的在于学生明确了摆动的快慢跟摆线的长短有关,跟摆锤的重量无关后,学生可以控制摆线的长短制作听话的摆。活动中让学生学以致用,进行创造性的活动,充分体现了活动的自由度,从而进一步巩固实验探究的结论。
教学分析
1.教材分析
《摆的秘密》是青岛版六年级下册第二单元第六课,本课以摆为切入点,通过对摆的探究活动,使学生知道影响摆摆动快慢的因素,了解摆的运动规律,意识到能量之间可以相互转化。能从“是什么”“为什么会这样”等角度对摆提出问题,学会使用简单仪器进行定量观察,能做控制变量的简单探究性实验。在探究过程中,发展学生进行对比实验的能力和归纳、概括的能力,培养学生探究自然奥妙的兴趣和科学精神。
2.学情分析
六年级学生已经了解了物体的运动方式,对摆这种现象也有初步认识,但由于摆的秘密比较抽象,学生在生活中可能见到过“摆”这种现象,但是对它缺少比较完整的了解,只靠老师的讲解,学生是理解不了的,抓住生活中摆的现象对学生进一步了解摆非常重要,也为以后探究影响摆摆动快慢的因素、运动规律打好基础。只有让学生亲自动手验证才行。本课中设计控制变量的探究实验是一个重点,对于有一定基础的六年级学生来说仍然需要学会正确分析实验结果,培养有效归纳、概括的技能。
教学目标
科学知识:能应用已有的知识和经验对所观察到的现象做假设性的解释;通过实验发现摆运动的规律,知道影响摆快慢的因素,初步认识机械能的转化。
科学探究:通过观察让学生认识摆,师生共同实验了解摆运动的规律;通过对比实验,了解影响摆快慢的因素,掌握对比试验的方法和建立对测量数据进行比较分析的思维习惯。
情感、态度与价值观:想知道,爱提问,喜欢大胆想象;在活动中愿意合作与交流。
教学重、难点
重点:认识摆,知道摆运动的规律及影响摆快慢的因素。 难点:摆长与摆摆动快慢之间的关系。掌握对比实验的方法。 教学策略与手段
教学策略:猜想假设-—观察实验-—合作交流。
教学模式:探究分析式教学模式。
教学手段:引导观察、质疑猜想、动手验证、分析总结、 师生互动 分组合作。
教学准备
1.分组实验材料:支架、线、钩码、(20克、50克),带线的小钢球 计时表
2.教师演示材料: 课件、摆模型、带摆的钟
教学过程
一、激趣导入
同学们都善于观察生活,每天都能见到自然界中各种各样运动着的物体,你们能说说它们的运动方式吗?(学生交流汇报:滚动、移动、跳动、晃动、摆动......)。
下面同学们再看一段视频,请仔细观察视频中的物体在做怎样的运动呢?(课件:出示灯摆、钟摆、秋千)。
生:它们在来回摆。你们用手模仿下这些物体的运动方式。
师:生活中还有哪些物体像秋千、钟摆来回运动呢?(教室挂的门牌、微风中的树枝......)
同学们再观察下你们脖子上带的钥匙链,在你们活动时如何运动的?(学生原地实验后交流:来回摆动)。
师小结:同学们说的很好、很全面,像这些来回摆动的就叫做摆。早在400多年前,意大利科学家伽利略.......结果他发现了吊灯摆动的秘密。那么吊灯摆动有什么规律?伽利略发现了什么秘密呢?这就是这一节课我们要共同研究的的问题:摆的秘密 (板书课题)
【设计意图:课的开始,以生活在常见物体运动方式和科学家伽利略的故事导入新课,激发学生探究的欲望。同时使学生认识到认真仔细的观察是发现问题、解决问题的重要手段,让学生从科学家身上学到养成认真观察的好习惯。】
二、实验探究
引出问题:同学们,你想不想像伽利略一样来观察摆、研究摆,看它到底藏着什么样的秘密呢?
生:想。
师:那我们就一起动手制作一个摆。
(一)动手制摆,探究摆的组成
(1)学生按要求做摆。同学们,请你们利用手中的材料,每两个同学一组制作一个摆,一边做一边想,摆由几部分组成?
(2)展示摆。(展示部分学生作品)
(3)探究摆的组成。老师观察了一下你们自己制作的摆各不相同各有特点,充分体现你们聪明。出示摆的模型,老师这儿也有个摆,请同学们仔细观察,探究一下摆由及部分组成?(学生探究,汇报) 教师小结:摆有两部分组成,上面的这根线叫摆线,下面悬挂的重物叫摆锤,拿起摆锤,拉直摆线,手轻轻一松,摆锤摆出去,再摆回来,往返一次叫摆动一次,来咱们一起数一数。
【设计意图:在制作摆时,教师提供了几根长短不同的线和不同重量的钩码的摆锤。目的是让学生通过自己动手制作长短不同的摆绳和不同重量摆锤的摆,便于发现问题,对影响摆摆动快慢的因素做出种种猜测,激发学生探究摆摆动快慢的因素】
(二)合作玩摆,探究摆的规律
实验一:探究同一个摆的摆动规律
我们知道了什么是摆动一次,我们来玩一玩,数一数,填一填,发现摆有什么秘密?(提出要求:每两个同学为一组,一个计时,一个计数,看看你们制作的这个摆,在15秒钟内能摆动几次?)
(1)学生按要求玩摆,作实验记录。
时间 摆动次数
15秒钟摆动的次数 第一测量 第二次测量
(1)学生按要求做摆。同学们,请你们利用手中的材料,每两个同学一组制作一个摆,一边做一边想,摆由几部分组成?
(2)展示摆。(展示部分学生作品)
(3)探究摆的组成。老师观察了一下你们自己制作的摆各不相同各有特点,充分体现你们聪明。出示摆的模型,老师这儿也有个摆,请同学们仔细观察,探究一下摆由及部分组成?(学生探究,汇报) 教师小结:摆有两部分组成,上面的这根线叫摆线,下面悬挂的重物叫摆锤,拿起摆锤,拉直摆线,手轻轻一松,摆锤摆出去,再摆回来,往返一次叫摆动一次,来咱们一起数一数。
【设计意图:在制作摆时,教师提供了几根长短不同的线和不同重量的钩码的摆锤。目的是让学生通过自己动手制作长短不同的摆绳和不同重量摆锤的摆,便于发现问题,对影响摆摆动快慢的因素做出种种猜测,激发学生探究摆摆动快慢的因素】
(二)合作玩摆,探究摆的规律
实验一:探究同一个摆的摆动规律
我们知道了什么是摆动一次,我们来玩一玩,数一数,填一填,发现摆有什么秘密?(提出要求:每两个同学为一组,一个计时,一个计数,看看你们制作的这个摆,在15秒钟内能摆动几次?)
(1)学生按要求玩摆,作实验记录。
时间 摆动次数
15秒钟摆动的次数 第一测量 第二次测量
(2)下面请各小组的同学交流你们组制作的摆摆动的次数。(小组成员交流结果)
师:大家的认真劲真让老师佩服,科学实验一次是的不出结论的,这就需要我们进行第二次的实验,大家再测定一次摆在15秒内摆动的次数。开始。(教师计时15秒,小组学生合作数摆动次数) 这一次你们的摆摆动的次数和上次相同吗?(学生回答)
我们规定的了15秒,为什么同一个摆这两次摆动的次数相同,而不同的摆摆动的次数却不同呢?请同学们在小组内讨论一下。(学生交流讨论结果)
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。当年大科学家伽利略在教堂的大厅观察吊灯的摆动是就是发现了这一规律,看来只要我们善于观察勤于思考就能发现很多问题。
【学生用自己制作的摆数摆动的次数,由于摆线和摆锤各不相同,造成了摆摆动的次数不同,这引起了学生的怀疑,引发了学生的种种猜想,激发了学生探究的兴趣,然后学生小组讨论不同的验证方法,进一步去验证结论。】
实验二、探究影响摆摆动快慢的因素
1、总结现象,发现问题
教师引导学生比较各组的摆在同一时间内摆动的次数是否一样,学生就会发现各小组的摆摆动的次数是不一样的。激趣猜想:这又是一
个秘密。它们的摆动为什么不一样?请你们互相观察各组的摆,找一找摆的快慢不一样,可能与什么因素有关系。
2、鼓励学生猜想:你认为摆动的快慢与什么因素有关呢?汇报交流。(可能与摆线的长短、摆锤的轻重和摆幅的大小有关)
3、指导设计实验方案
学生按要求分组,确定探究的方向(摆线长短或摆锤重量),并研究制定实验方案(制定方案时提醒学生要研究一个因素,首先要确定,哪个因素是不变的,用什么方法来改变另一个因素)。各小组交流达成共同的探究共识,设计共同的探究方案。教师提示:
a﹑设计摆摆动的快慢和摆线长短的实验。
b﹑设计摆摆动的快慢和摆锤轻重的实验。
相同条件:摆线的长短和摆幅的大小相同。 不同条件:摆锤的轻重不同。
c﹑设计摆摆动的快慢和摆幅的实验。
相同条件:摆线的长短和摆锤的轻重相同。 不同条件:摆幅的大小不同。
【设计意图:教师指导学生设计实验方案,引导学生明确当一个问题和多个变量有关系时,要想实验准确,必须排除其它因素,最好采用对比实验,实验最好做两次。】
4、学生汇报交流方案。
学生汇报时,教师要注意引导学生明确实验中的变量和定量。
5、分组实验,探寻规律。
同学们的猜想各不相同?谁的猜想正确呢?请小组内的同学合作验证。
为了帮助同学做好实验记录,老师为你们准备了一份实验记录表(记录表如下图所示),课前每个小组都发了一份,你们先仔细看一遍,然后再进行实验填好数据。
同一个摆的摆动速度与那些因素有关实验记录表 改变摆长的实验(摆重、摆幅一定,摆长不同)
(厘米)
摆长30秒摆动次数 结论
改变摆重的实验(摆长、摆幅一定,摆重不同)
摆重(钩
30秒摆动次数
码 牛顿)
结论
改变摆幅的实验(摆长、摆重一定,摆重不同)
摆幅(摆角大
30秒摆动次数
小)
结论
实验结果
为了保证验证结果的准确性,验证的时候每个结论要验证2——3次。
实验要求:学生合作探究时,小组成员要分好工,一位同学用秒表计时,一人让摆摆动起来,一人数摆动的次数,一人记录数据,计时和数次数的同学要准确无误。在实验过程中,教师要深入小组,查看探究情况,随机给予正确的指导。
6.学生交流与展示。
师:现在各小组都探究到了结论,那个小组愿意展示一下你们的探究成果,让大家一起分享呢?(小组上台展示实验记录表并介绍实验结论,教师及时提醒学生记录交流中的要点,实验结论重点强调摆动的快慢跟摆的轻重无关,跟摆线的长短有关)
教师板书:跟摆线的长短有关,跟摆锤的轻重事无关。
师:为什么过一段时间摆会慢慢的停下来呢?(学生积极交流汇报) 师:是呀,摆在外力的作用下从静止到运动,再由运动到静止,它在进行机械能的转化。在摆动过程中,能量不断转化,一段时间后,能量减弱,摆又在外力的作用下慢慢的停下来。
三、课堂小结
师:这节课,同学们表现都很出色。请你想一想:有哪些收获?(学生思考交流)
师:同学们交流的很全面,通过本课学习,我们发现:生活的奥秘很多,科学的奥秘更多。希望同学们在以后的学习生活中,爱科学、学科学、用科学、研究科学!学会研究的方法,掌握更多的知识!
【设计意图:让教师成为活动的组织者、参与者、引领者,引导学生经历“选择研究对象---设计完善实验---合作实验验证---分析数据---汇报交流---得出结论”的探究过程,体验探究的乐趣!这也是我们科学教学所提倡的教学理念。】
四、拓展延伸
师:这节课同学们学得很好,我们不但认识了摆,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。
这节课,每个学习小组合作也都非常默契、认真,请大家公平的给自己的小组评价下,评选出表现最好的小组好吗?
教学特色设计简述
本课的引入,从每天都能见到自然界中各种各样运动着的物体以及它们的运动方式入手,尤其让同学们仔细观察生活中脖子上带的钥匙链,看它们在活动时如何运动的?从而引领下让学生们认识什么是摆,摆有几个部分组成。“对于摆你想研究什么问题”?便顺时揭示课题《摆的秘密》并且板书。以上环节通过运用启发教学、通过有趣的动画演示,让学生发现摆动这个 运动方式,理解什么是摆、摆的结构是什么,让孩子们产生想研究的问题让学生明确本课学 习的内容的同时,激发他们对学习内容的兴趣与动机,达到导入、点题的效果。
在探究活动中,让学生根据桌上的材料制作一个摆,并且利用一定时间玩摆,要求(玩的过程中要仔 细观察,看看有什么发现)在这个活动中教师给他们计时,这样一来师生共同活动,体现了科学的新课程标准精神。然后提出:判断摆摆动一次的标准是什么?让学生以小组的形式交流,接着让学生猜测:影响摆摆动快慢的因素有那些?当学生汇报时,教师边板书:“与摆线的长短有关系、与摆锤有关系、与摆幅有关系”,学生们的回答代表他们的思考,教师就应该尊重他们的结果,学生边回答教师边板书就体现了以学生为主体的新课标精神。“你们小组准备选那个因素进行研究?怎样研究”?让学生们以小组的形式展开讨论并且(课件出示小组讨论的要求、小组实验的要求)。对于学生们来说,这是一个典型的发现问题的经过, 同时又让他们再一次经历了通过控制变量来分析原因的活动过程,有利于培养学生的科学探究精神。接着让学生们在组内、组间、班上进行交流实验方案。通过这一环节让学生明确任何探究活动必须要有计划,包括制定步骤,选择方法和设想安全措施,从而逐渐形成在着手解决问题前先思考行动计划的习惯,并且还要学会尊重组中的每一个人,做到最终方案的产生是在小组中取得一致意见。接着让学生分组实验活动,教师指导参与(提示实验要反复做几次,认真分析数据),这样体现探究科学的科学性。“你们小组的结论是什么?”引导学生 进行数据分析,得出摆的快慢与摆锤的重量无关、与摆幅无关的结论。教师直接教会学生误 差分析的方法。探究部分是本课的一个重要的环节,这一环节的目的是让孩子们自己亲身组装,观察,认识,使用
摆这钟工具。可以通过自己的实验来计算摆的次数,进行探究,为下 面对影响摆的快慢的因素进行了铺垫。