教科版五年级科学下册《测量摆的快慢》教学设计和反思

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教材分析
本课选自小学科学教材教科版五年级下册第二单元第七课。这是一节通过测量的方式，发现科学规律的探究课。教材从三个层面展开，第一层面，要求学生对他们发现的问题，想出证实的办法；第二层面，运用测量的方法，对学生的推测进行验证；第三层面，对所得到的数据进行分析。实验中教师组织学生思考怎样才能使测量的数据更精确。在研究摆的摆动快慢和摆锤重量、摆绳长短、摆动幅度是否有关的探究活动中，教师起到“扶、引、放”的作用。教师扮演的角色是一个参与者、合作者。通过三个实验，不断强化学生对实验变量的控制，对实验数据及结果作出科学的分析，得出科学的结论。
学情分析
         本课的特点是经历一个验证猜测的科学探究过程。对于五年级的学生来说已经不陌生了。学生们在玩摆的过程中猜测出了影响摆的快慢的有关因素，在猜测过程中学生们的原有认知发生了矛盾，有的认为有关系，有的认为没关系。从这里开始就激发了学生们的探究兴趣。认真思考设计方案，进行实验，实验后的数据分析都是学生们极其感兴趣的。在整个探究的过程中，控制变量和分析误差成为本课的亮点。也是五年级学生学习的主要导向。
教学目标
一、过程与方法
通过引导学生“发现问题——进行假设——制定计划——实验
验证——收集数据——表达与交流——总结归纳”等探究活动，经历改变摆锤重量、摆动幅度、摆的长短对摆动次数是否产生影响的过程。
二、科学知识
1、通过自己的实验，初步了解影响摆摆动快慢的因素是摆长。
2、运用对比实验，在实验中控制不变条件，保证研究问题的准确性。
三、情感态度与价值观
1、初步意识到：得到精确测量结果是需要反复测量的，从而培养学生严谨的科学态度。
2、使学生能够对自己实验的结果进行科学分析，并且根据自己的分析得出正确结论。
教学重点和难点
摆摆动的快慢与摆线长短有关，摆线越长，摆得越慢；摆线越短，摆得越快。  
教学过程
一、教学导入
1、谈话：今天老师给同学们带来了一份礼物，大家认识吗？今天这节课我们就要和它交朋友。
2、提问：同学们在生活中见过哪些物体也像它一样运动的？
3、（课件依学生举例出示生活中常见的摆）这节课我们一起来研究这种装置。
[设计意图]根据新课程“用教材教”的理念，本课对《用摆计时的钟》、《测量摆的快慢》两课时进行整合，为了在一课时中让学生经历完整的探究过程，我们侧重与学生个人及生活经验相联系，不完全依靠教材安排活动，舍去发《用摆计时的钟》中有关“观察钟摆”这部分内容，将该课中“问题与思考”并入《测量摆的快慢》一谭进行教学。
二、认识摆，了解摆的结构
1、演示讲解：像这样一条细线上挂着一个小重物，就做成一个简单的摆。（板书课题）
2、不要看它很简单，其实它隐藏着很深的科学道理呢！让我们来听听这位新朋友怎么介绍自己的。
3、认识：摆线、摆锤、摆角（出示课件）。
三、研究摆，提出探究问题
1、谈话：你们想不想做一个摆玩玩，下面分小组组装一个摆。
2、提问：你们能让摆摆动起来吗？（学生练习操作，体验摆动时不加外力）
3、交流讨论：怎样记录算一次？（学生讨论，明确摆摆动次数的计数方法）。
4、谈话：你们想不想测自己的摆，10秒钟摆了多少次？
5、根据小组汇报的情况，填写各组测得的数据。提问：这组数据是刚才各组的摆10秒摆的次数，面对这组数据你们能提出什么问题？（学生发现10秒内，不同的摆摆动的次数不同，从而提出为什么摆的快慢会不同的探究性问题。）
[设计意图]从正确的操作实验方法入手，收集10秒钟各组摆摆了几次，引导学生发现有价值的问题，有利于创设一个充满张力的情景，激发学生探究的极大兴趣。
四、做出假设，制定实验计划
1、谈话：为什么各小组在相同的时间内所测得摆的摆动次数不同？你们认为摆摆动的快慢可能与哪些因素有关呢？（学生推测：摆锤重量、摆绳长短、摆角大小，师即时将这三个因素板书）。
2、讲述：刚才同学们对这个问题进行猜测，这三个因素都有可能影响到摆的快慢，怎样才能知道你们的猜测是否正确呢？（生：实验）
3、提问：如果我们要研究摆锤这个因素，可以怎样设计这个实验？
4、小组选择最感兴趣的研究对象，设计实验计划。
5、小组设计实验计划，汇报交流。
6、每种实验至少要做几次？
7、提问：为了节省时间和提高实验的准确性，可以怎样改进实验？
[设计意图]科学课提倡“想好了再做”。有了可行的探究的计划，学生的探究活动才有确定的指向性，需要学生自己思考的不能“代办”，需要明确指出的，一定要说清楚。
五、实验验证，交流探究成果
1、谈话：同学们设计的实验方案很好，实验中，我们还要注意什么呢？（出示课件：实验中要注意的事项）
2、分组实验，验证假设。（教师巡视指导）
3、组织学生拿实验记录表到实物展示台前进行汇报，交流摆摆动的快慢与什么因素有关系。（摆的快慢与摆锤的重量、摆角的大小无关，与摆线的长短有关。）
4、谈话：摆的快慢是不是真的与摆长有关呢？我们全班进行一次集体研究，请各组来取摆。（发给各组长短不同的摆）由老师来计时。（学生计数）
5、各组汇报10秒钟内摆摆动的次数。并依次把摆挂在黑板上，请大家说说发现了什么规律。（摆越长摆的越慢，摆的快慢与摆长有关。）
6、引入伽利略的故事。
[设计意图]测量摆的快慢实验是训练学生观察、比较、记录等科学方法的载体，是培养学生观察、比较、思维能力的一个极好的落脚点。在对比实验中学生通过动手操作，借助工具去测量，利用自己的感官去区分判断，意识到收集真实有效数据对得出正确结论的重要性，培养了学生实事求是的科学态度，同时让学生体会到合作交流对学生学习的重要性。
六、全课总结
1、谈话：请同学们回忆我们这节课运用了什么学习方法（研究）。
2、体会与收获。

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教学反思
《测量摆的快慢》是一节能够承载科学素养各个因素的典型探究课。好的教学设计会让学生受益非浅。
摆是生活中经常可以见到的物体，不管是旧的自然教材还是不同版本的新教材都有研究摆的内容。在测量时间还不够准确的年代，科学家伽利略就发现了单摆的等时性。单摆是实际摆的理想化，摆钟的钟摆可以看做是一个单摆。严格讲单摆的摆动角度要小于或等于5°，但实际上不超过10°，对摆摆动快慢的影响可以忽略不记。而我们研究的摆，摆动角度在15°左右，对摆摆动快慢的影响也是微乎其微，但摆动角度太大，就会产生影响，所以课上为了保证实验的成功我强调了摆摆动角度不要太大。这样就会给学生留下一个悬念：为什么角度不能太大，角度太大会对摆摆动快慢产生什么影响等。我想在留下悬念的同时，也会激发学生的好奇心与求知欲，课后继续深入的研究。虽然这不是我们小学阶段所能解决的问题，但却能激发学生学习科学的兴趣，这也正是小学科学课程所要培养的科学素养之一。
在探究活动设计方案的环节上，我指导得特别细致，实验成功率也提高了。但有个别小组仍控制不好不变的条件，操作缺乏规范性，同一条件下多次测量的结果出现不同，。看来教学设计一定要照顾学生的个体差异，遵循学生的认知规律，因为学生探究能力的形成要有一个渐进内化的过程。
总之，本课教学能为学生创设一个充分而深入的探究平台。通过小组合作，运用对比实验，让学生经历“摆摆动快慢与什么因素有关”这个探究活动的过程，使学生从中体验学习科学的乐趣，增长科学探究的能力，获取科学知识，形成尊重事实、严谨的科学态度，了解科学发展的历史，这正是科学教学所要达成的三维教学目标。