《擺的研究》教學(xué)設(shè)計(jì)【整體設(shè)計(jì)】1．教材分析。《擺的研究》一課是教科版五下年級(jí)“時(shí)間的測(cè)量”單元的第六課。在學(xué)生測(cè)量規(guī)定時(shí)間內(nèi)擺的擺動(dòng)次數(shù)的時(shí)候發(fā)現(xiàn)，擺鐘的擺與自制的擺在15秒鐘內(nèi)擺動(dòng)的次數(shù)可能不一樣。有的擺得快，而有一些則擺得慢。學(xué)生的頭腦中已經(jīng)形成一個(gè)問題：在相同時(shí)間內(nèi)，怎么不同的擺，擺動(dòng)的次數(shù)會(huì)不一樣呢？之前，學(xué)生已經(jīng)觀察過擺鐘的擺和自制的擺，他們會(huì)聯(lián)想到擺的擺動(dòng)快慢可能與擺錘輕重、擺繩長(zhǎng)短、擺幅大小等因素有關(guān)。2.學(xué)情分析。學(xué)生通過前五節(jié)課內(nèi)容的學(xué)習(xí)與探究，對(duì)“時(shí)間”概念有了初步的感知，對(duì)人類歷史上的計(jì)時(shí)工具（太陽鐘、水鐘等）的演變和制造原理有了初淺的了解與認(rèn)識(shí)，而從《機(jī)械擺鐘》一課開始，是對(duì)計(jì)時(shí)工具“擺鐘”的制造原理和設(shè)計(jì)進(jìn)行更為深入的研究和探索。學(xué)生已經(jīng)掌握了自主合作探究的操作技能和對(duì)“機(jī)械擺鐘”的初步認(rèn)識(shí)，尤其是在前一課的學(xué)習(xí)中，學(xué)生已經(jīng)認(rèn)識(shí)了用擺計(jì)時(shí)的鐘，初步知道鐘擺計(jì)時(shí)的原理，能動(dòng)手制作簡(jiǎn)單的擺，排除了擺幅的大小影響擺擺動(dòng)快慢的因素，為本節(jié)課的探究在思維和操作技能上進(jìn)行了一定的鋪墊。另外，學(xué)生在進(jìn)入五年級(jí)的學(xué)習(xí)中，經(jīng)常要開展一些控制變量的科學(xué)探究活動(dòng)。因此，本課的研究方法對(duì)他們來說并不陌生。但是，五年級(jí)的學(xué)生在實(shí)驗(yàn)探究能力方面還不是很強(qiáng)，所以，在本課的探究學(xué)習(xí)中，引導(dǎo)學(xué)生控制變量和分析誤差仍將是本課的難點(diǎn)?；谝陨戏治?，本課的整體設(shè)計(jì)從三個(gè)層面展開探究學(xué)習(xí)。第一層面是要求學(xué)生對(duì)自己發(fā)現(xiàn)的問題進(jìn)行預(yù)測(cè)并設(shè)計(jì)探究方案；第二層面是對(duì)自己的推測(cè)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，并對(duì)探究所得到的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理，得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論；第三層面是利用所學(xué)的知識(shí)與技能解決相應(yīng)的生活問題，從而讓科學(xué)學(xué)習(xí)應(yīng)用于實(shí)際生活，并為下節(jié)課學(xué)習(xí)《做一個(gè)鐘擺》做好鋪墊。本節(jié)課的教學(xué)重點(diǎn)是：讓學(xué)生充分經(jīng)歷“問題發(fā)現(xiàn)——方案設(shè)計(jì)——實(shí)驗(yàn)探究——數(shù)據(jù)分析——解決問題——新生問題——拓展研究”的完整的科學(xué)探究過程。【教學(xué)目標(biāo)】科學(xué)概念：擺的擺動(dòng)快慢與擺繩的長(zhǎng)短有關(guān)。同一個(gè)擺，擺繩越長(zhǎng)擺動(dòng)越慢，擺繩越短擺動(dòng)越快。過程與方法：預(yù)測(cè)擺的擺動(dòng)快慢與什么因素有關(guān)；經(jīng)歷改變擺的擺錘，擺的擺長(zhǎng)對(duì)一定時(shí)間內(nèi)擺的擺動(dòng)次數(shù)是否產(chǎn)生影響的實(shí)驗(yàn)研究；對(duì)實(shí)驗(yàn)的結(jié)果進(jìn)行數(shù)據(jù)與現(xiàn)象分析，并得出初步結(jié)論，發(fā)現(xiàn)新的問題。情感、態(tài)度、價(jià)值觀：初步意識(shí)到精確測(cè)量的結(jié)果是需要經(jīng)過反復(fù)測(cè)量的；認(rèn)識(shí)到實(shí)驗(yàn)中細(xì)心觀察并發(fā)現(xiàn)新的問題是很重要的；對(duì)新問題有繼續(xù)研究的欲望?！窘虒W(xué)重點(diǎn)】經(jīng)歷改變擺的擺錘輕重與擺繩長(zhǎng)短對(duì)一定時(shí)間內(nèi)擺的擺動(dòng)次數(shù)是否產(chǎn)生影響的實(shí)驗(yàn)探究，側(cè)重于引導(dǎo)學(xué)生控制探究變量和分析實(shí)驗(yàn)誤差。【教學(xué)難點(diǎn)】能夠通過合理控制變量，得出正確的實(shí)驗(yàn)結(jié)論并應(yīng)用于解決生活問題?！窘虒W(xué)準(zhǔn)備】1、學(xué)生實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備:自制“擺的研究”學(xué)具（包括鐵架臺(tái)、帶角度指針的量角器+綁55厘米細(xì)線的小塑料瓶擺錘20克、40克、60克各一、木頭橫檔、束扣、票夾）、秒表、實(shí)驗(yàn)記錄單。2、教師實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備：自制“擺的研究”教具（包括帶角度指針的大量角器、80厘米擺長(zhǎng)200克重的1號(hào)塑料瓶擺錘、160厘米擺長(zhǎng)500克重的2號(hào)塑料瓶擺錘、120厘米擺長(zhǎng)350克重的3號(hào)塑料瓶擺錘、電工梯、鐵橫檔），自制“擺的研究”學(xué)具兩個(gè)（擺繩同長(zhǎng)，擺錘形狀相、重量相同、長(zhǎng)短不一），自制教具“模擬秋千”、課件、實(shí)驗(yàn)記錄單、秒表?！窘虒W(xué)過程】課前播放兩口擺長(zhǎng)不一的機(jī)械擺鐘擺動(dòng)的情景視頻。（一）問題導(dǎo)入1.同學(xué)們，仔細(xì)觀察屏幕上機(jī)械擺鐘的擺，你發(fā)現(xiàn)擺的擺動(dòng)情況有什么不同？課前，老師根據(jù)擺鐘擺的制作原理做了兩個(gè)擺。請(qǐng)仔細(xì)觀察這里的1、2號(hào)擺，它們有什么相同點(diǎn)和不同點(diǎn)？如果規(guī)定15秒時(shí)間，你們覺得哪個(gè)擺擺動(dòng)的速度會(huì)快些？2.學(xué)生實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證自己的預(yù)測(cè)。3.你認(rèn)為兩個(gè)擺的擺動(dòng)快慢與什么因素有關(guān)？擺繩和擺錘兩個(gè)變量是誰在起作用呢？還是一起在起作用？出示課題《擺的研究》（設(shè)計(jì)意圖：在學(xué)生的日常生活當(dāng)中，由于電子鐘的精巧與廉價(jià)，目前機(jī)械擺鐘已逐步被電子鐘代替進(jìn)入我們的視野，因此，在研究擺之前有必要讓生活中的元素重新回到課堂，走進(jìn)學(xué)生的眼簾，“為什么它能計(jì)時(shí)？擺擺動(dòng)的快慢和什么因素有關(guān)？”針對(duì)這些從生活元素的觀察中產(chǎn)生的問題，如果老師能創(chuàng)設(shè)問題情景，它們可以成為課堂探究導(dǎo)入的驅(qū)動(dòng)性問題，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)，從而讓學(xué)生有欲望的主動(dòng)開展深層次的探究活動(dòng)。）（二）方案設(shè)計(jì)1.PPT出示實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)表，解讀要求。2.小組合作設(shè)計(jì)，完成實(shí)驗(yàn)方案。3.教師下組了解設(shè)計(jì)情況。4.學(xué)生匯報(bào)、交流、完善設(shè)計(jì)方案。5.出示實(shí)驗(yàn)裝置圖片，介紹裝置各部件名稱和使用注意點(diǎn)。6.出示溫馨提示。擺繩長(zhǎng)短實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)（時(shí)間15秒）擺動(dòng)次數(shù)第一次第二次第三次15厘米30厘米45厘米擺錘輕重實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)（時(shí)間15秒）擺動(dòng)次數(shù)第一次第二次第三次20克40克60克（設(shè)計(jì)意圖：通過全體學(xué)生的合作討論，解決方案設(shè)計(jì)中的關(guān)鍵問題，為后續(xù)的小組合作設(shè)計(jì)方案形成思路；本環(huán)節(jié)是本課學(xué)生探究活動(dòng)是否有效的起始步驟，教師為學(xué)生的探究活動(dòng)設(shè)計(jì)提供了有效的輔助學(xué)具，并進(jìn)行適度的引領(lǐng)，體現(xiàn)教師是學(xué)生合作探究學(xué)習(xí)的伙伴之理念。）（三）實(shí)驗(yàn)探究1.材料員領(lǐng)取材料，小組按設(shè)計(jì)方案合作探究。2.教師下組了解學(xué)生探究情況。3.小組記錄員匯報(bào)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，教師PPT輸入學(xué)生實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。4.其他小組繼續(xù)探究另一個(gè)變量。（設(shè)計(jì)意圖：自主合作探究是鍛煉學(xué)生科學(xué)學(xué)習(xí)能力的主要途徑，這是本課教學(xué)活動(dòng)的核心，分組統(tǒng)籌安排實(shí)驗(yàn)，能夠在有限的課堂時(shí)間內(nèi)完成既定的研究目標(biāo)，根據(jù)小組合作能力的高低，也能兼顧能力強(qiáng)的小組進(jìn)行全部?jī)?nèi)容的探究活動(dòng)。這樣既讓課堂探究的活動(dòng)充實(shí)，同時(shí)能兼顧小組間的組際差異。）（四）數(shù)據(jù)分析1.整理實(shí)驗(yàn)器材，觀察分析數(shù)據(jù)，交流實(shí)驗(yàn)結(jié)論?！稊[的擺動(dòng)快慢與什么因素有關(guān)的研究》實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)匯總表

預(yù)測(cè)擺的快慢與

擺錘輕重

有關(guān)擺的快慢與

擺繩長(zhǎng)短

有關(guān)實(shí)驗(yàn)記錄（時(shí)間15秒）20克40克60克15厘米30厘米45厘米組別12345678實(shí)驗(yàn)結(jié)論擺的快慢與擺錘的輕重?zé)o關(guān)。擺繩長(zhǎng)，擺得慢；擺繩短，擺得快。2．出示實(shí)驗(yàn)結(jié)論：擺繩長(zhǎng)，擺得慢；擺繩短，擺得快。（設(shè)計(jì)意圖：從實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)中去尋找科學(xué)的真諦，讓我們探究的結(jié)果更加具有可信度和真實(shí)感，同時(shí)激發(fā)學(xué)生主動(dòng)去探究獲得科學(xué)數(shù)據(jù)的欲望，這樣才能讓自己的科學(xué)分析言之有理。培養(yǎng)數(shù)據(jù)處理和分析能力，形成嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度。）

（五）問題拓展1.出示兩個(gè)擺繩長(zhǎng)短，擺錘形狀、輕重都一樣的擺，安裝在相同的學(xué)具支架上。它們擺動(dòng)快慢會(huì)一樣嗎？2.學(xué)生預(yù)測(cè)并演示實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。3.分析影響擺動(dòng)快慢的原因。4.小結(jié)：擺的擺長(zhǎng)是指從擺的支點(diǎn)到擺錘的重心之間的距離。5.解決生活問題。6.問題一：老師經(jīng)過一星期的觀察，發(fā)現(xiàn)這口擺鐘走快了2分鐘，現(xiàn)在，你能想辦法讓它走慢些嗎？7.問題二：你們玩過“蕩秋千”嗎？你能想辦法讓這位大姐姐蕩的更快些嗎？8.