五年級科學《測量擺的快慢》的教學實錄
(32名學生分成8個小組。每個實驗桌上有掛擺的支架。一個紅線繩的搖,一個黃線繩的擺。實驗報告單。有4個小組另有一塊球狀橡皮泥。)
師:每天我們都能見到自然界中許許多多物體。你們發現了嗎,自然界的物體都是運動的,運動的方式又是各種各樣的。如:足球在草坪上滾動,乒乓球在桌面上跳動;樹葉在風中搖動;星星在天空移動,……我請同學們打開網頁看看視頻中的物體在做怎樣的運動?
(看網頁動畫)略
師:我們在動畫中看到了鐘擺、鞦韆、電燈等許多物體,它們在做怎樣的運動?
生:它們在慢慢擺動。
生:它們在做擺的運動。
師:你能用手做出動作表示出來嗎?
生:(手左右擺動)就是這樣子。
師:(手演示)這種像鐘擺,鞦韆似的擺來擺去的運動,我們叫它擺動。(板書:擺動)擺動是我們生活中常見的一種運動。你們注意過各種物體的擺動有什麼規律嗎?大約在400多年前,意大利有一位科學家,名叫伽利略。有一天,他在一個大廳裏看見一盞吊燈在風的吹動下不停地擺動。這件事引起了他的興趣,於是他用右手按住自己左手的脈膊,計算吊燈擺動一個來回的時間,觀察吊燈的擺動有什麼規律。結果他發現了其中的祕密,而且是一個與當時的書上寫的結論不同的祕密。那麼吊燈的擺動有什麼規律?伽利略到底發現了什麼祕密?
好,就讓我們也像伽利略那樣,一起來研究擺的祕密。(板書:擺的祕密)
我們在一根細線下面掛一個重物,把細線上端的小套掛在支架上的小鈎上,這就構成了一個擺。(邊講邊操作)我們把重物叫做擺錘,(板書:擺錘)這根細線叫做擺線,(板書:擺線)擺在擺動的時候,有時擺的幅度大,有時擺的幅度小,我們把擺動的幅度大小叫擺幅。(板書:擺幅)
做實驗時要正對着擺,拿起擺錘,擺線要直,擺幅不要太大;聽到開始實驗時,手輕輕一鬆,不要用力推。擺出去,再回來,往返一次,叫擺動一次,我們數l,……沒擺回來,不計數。我們練習一下數擺動的次數。
生:(齊)1、2、3、4。
師:誰能照樣做一次,大家一起數。
生:(齊)1、2、3、4。
師:請2號同學把紅線擺掛在自己面前的小鈎上,分組再練習一下。
師:下面我們來試一試,你們組的這個擺在10秒鐘內能擺動多少次?老師用秒錶計時。到10秒後,表就發出"喃"的聲響,各組停止數數,請做實驗的同學把擺動的次數記錄在實驗報告表一里。因為各組一起實驗,數數時要默默地不出聲,以免互相干擾。
(先請2號同學做,然後l、4號同學各做一次)
師:在三次實驗中,每次擺動多少次?
(各組報告擺動次數,老師在黑板上記錄如下:8、8、7;10、10、10;8、9、9;10、10、10;8、9、9。)
師:我們來看數字。這個擺擺動次數是8、8、7,三次中有兩次一樣,這個擺10、10、10,三次都一樣。這個擺8、9、9,兩次一樣,我們從大多數的擺動次數中發現什麼祕密嗎?
生:是擺動的幅度越小,擺動的次數越多;擺動的幅度越大,擺動的次數越少。
師:你覺得和擺動幅度有關?我們看(數字)多數是相同的,少數是不同的。因為我們實驗中的儀器不是很精確,有的人鬆手時間也有誤差,我們拿一個小組的實驗再做證明。
(選擇三次擺動次數分別是8、8、7的小組,實驗兩次每次都是7)
師:我們全班看到他們組的擺三次都是7次,這個組三次都是10次,在一定的時間裏,它們三次擺動的次數怎樣?
生:相同。
師:用科學的話説,就是它們擺動的次數是一定的。在10秒鐘內,擺動的次數是一定的,是7次,是10次,你們預測一下,如果是20秒,這個擺擺動多少次。
生:能擺14次。
師:這個擺呢?
生:能擺20次。
師:是這樣嗎?我們來試一下,看與你們的想法一樣嗎?
(實驗結果和同學們預想的一樣)
師:這説明同一個擺,在一定時間內,擺動的快慢是──
生:(齊)一樣的,一定的。
(板書:同一個擺,擺動的快慢是一定的。)
師:我們從這些數字上看到,同一個擺,擺動的快慢是一定的。(豎着比較各組數字)這是同一個擺嗎?
生:(齊)不是。
師:它們擺動的快慢一定嗎?
生:(齊)不一定。
師:這又是一個祕密。它們的擺動為什麼不一定?請你們互相觀察各組的擺,找一找擺的快慢不一樣,可能與什麼因素有關係。
(小組議論)
生:我覺得和繩子長度有關係。
(板書:長短)
生:我們組的球是空的。
師:和別的組比較,擺錘的重量有什麼不同?
生:輕一點。
師:他們發現,他們組的擺錘輕重和別的組不同。(板書:輕重)
生:我們組線繩子拉得遠,就擺得慢一些。
師:擺的擺動數可能跟擺錘的重量或者擺繩的長短有關係。那麼我們來設計一個實驗證明一下自己的猜測。可以參考一下動畫裏面的想法。
(學生瀏覽動畫--設計實驗,組合自己的實驗裝置。)
(討論交流)
生:我想擺幅大就速度快,擺幅小就慢。
師:為什麼?
生:因為我實驗時拉得長擺動就快。
師:有誰和王超想的一樣,認為擺幅大就擺得慢?
(多數學生舉手)
師:沒舉手的同學怎麼想?
生:我認為擺幅大速度就快。
師:為什麼這樣想?
(答不出)
師:有沒有人認為不論擺幅大小,快慢都一樣?
生:(齊)沒有。
師:我剛才看到多數同學都認為擺幅大就擺得慢,為什麼呢?
生:因為擺幅大,回來慢,擺幅小,距離小,就回來的快。
師:她認為走的距離長就慢,距離短就快,説出了一番道理。是不是這樣?我們來試一下。
(兩名學生到台前做擺幅大小不同的演示實驗,每次10秒)
師:兩次實驗結果怎樣?
生:都一樣。
師:實驗説明擺幅大小與擺的快慢有關係嗎?
生:(齊)沒關係。
(板書:無關)
師:看來,我們多數同學最初的想法都錯了。其實,有這種想法的.不單是我們,早在兩千多年前,有一位著名的學者叫亞里士多德,就和你們想法相同,並且還把這個結論寫在了書上。伽利略發現的祕密就在這裏。他在讀書的時候看到書上寫擺的快慢與擺幅有關係。可是他親眼看到吊燈的擺動不管擺幅大小,快慢總是一定的。到底哪個對呢?伽利略從不迷信書本,他要靠自己的觀察實驗來思考問題。於是他找來不同的繩子、鐵鏈、木球、鐵球一次次反覆實驗。最後他大膽地提出了:書上的結論是錯誤的,擺幅的大小和擺的快慢沒關係。這就告訴我們:一個科學的真理,不以權威的話或書本的結論為標準,也不以贊同它的人多少為標準,它是以什麼為標準呢?
生:以實驗為標準。
師:你們説要研究擺的快慢與擺錘輕重有沒有關係,該怎樣去做?
生:(齊)做實驗。
師:你能比較一下襬錘輕重與擺的快慢有沒有關係嗎?
生:一個球是實心的,一個球是空心的,這樣就能比出輕重。
師:李彬告訴我們實驗時要用一個輕擺錘和一個重擺錘比較。那麼,擺線這個條件有變化嗎?
生:(齊)沒有。
師:實驗中只有擺錘輕重這一條件是不同的,擺線不變。既然擺線是不變的,我們就還用桌上的紅線擺。你能想辦法改變一下你們組這個擺擺錘的輕重嗎?
生:桌上黃顏色的擺裏面有橡皮泥,它就重一些。
師:你桌上紅顏色的擺沒有橡皮泥,就輕一些。你有辦法嗎?
生:把橡皮泥放到球裏去就行了。
師:有的組的球裏已經有橡皮泥了,已經很重了,怎麼辦?
生:我們把另一個擺掛上去。
師:注意,我們就用這一個擺,因為擺線是不變的。
生:我們把球裏橡皮泥取出來,就輕了。
師:設計的好。
師:還是這個擺,擺線長短沒變,只是輕重和剛才不同了,我們用同樣的方法實驗2次,每次10秒。實驗後,你的擺錘減輕了就記錄在表二輕的一欄,重了就記在重的一欄。
(學生實驗操作)
師:這兩次實驗結果和原來擺動的次數比較發現了什麼?
生:我們組擺錘重了,比原來慢了。
生:我們組這次實驗和上次實驗是一樣的。
生:我們組也是一樣的。
師:有哪些組是一樣的?
(7個組舉手。)
師:這就説明擺的快慢與擺錘輕重無關(板書:無關)擺線長短與擺的快慢有沒有關係怎樣實驗對比一下?
生:應該用一個擺線長的和一個擺線短的掛在掛鈎上比較。
師:還要注意比較中相同的條件是什麼?
生:相同點應是擺錘輕重一樣。
師:請同學將支架移到桌邊,掛黃線長擺再把剛才拿出的橡皮泥放回短線擺。1、2號同學各拿一個擺做實驗,3、4號同學幫助數數、記錄。實驗2次,每次10秒。
(學生實驗操作)
師:你們的記錄告訴我們擺動快慢與擺線長短有關係嗎?
生:(齊)有關係。
(板書:有關)
師:什麼樣的擺,擺得快?
生:擺線短,擺得快。
(板書:短一快)
師:擺線長的呢?
生:擺線長,擺得慢。
(板書:長──慢)
師:同學們,你們看,我們今天會場上掛的這個有線話筒,像不像一個擺?你們看這個擺,它要擺動起來,比我們桌上的擺會怎樣?
生:(齊)慢,不一樣。
師:為什麼?
生:因為它太重了,繩子又長。
師:關鍵的問題在哪?
生:關鍵的是它的擺線長。
師:我們一起來試試。大家一齊數數。10秒。
生:1-2-3。
師:這節課我們做了許多次實驗,在實驗中,你發現了擺的什麼祕密?
生:我知道擺的輕重與擺的快慢沒關係。擺幅大小與擺的快慢也沒有關係。擺線長短與擺的快慢有關係。
師:有怎樣的關係呢?
生:擺線短,擺得快;擺線長,擺得慢。
生:我還知道了同一個擺,擺動的快慢是一定的。
師:同學們知道了擺的祕密,回家以後自己設計一個擺,通過調整擺繩長短,讓它每分鐘擺動40次,50次,60次。記錄下你的做法,下次上課交流。
(下課)
分析
科學課是以培養學生科學素養為宗旨的課程。本課着眼培養學生實事求是的科學精神,以事實説話,以證據説話。培養學生的實驗能力,以及大膽猜測,驗證的科學品質。本課的學習中,現象來自於生活,表現於信息技術。實驗的設計引導都來自於信息技術手段的應用,在平時的科學教學中,設計實驗驗證猜測是一個瓶頸,用信息技術手段進行突破是一個有效措施,今後還可以嘗試別的手段進行突破。
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