《钟摆的秘密》教学设计
教材来源：小学六年级《科学》教科书/大象出版社
内容来源：小学五年级数学（上册）第二单元
授课对象：五年级学生
目标确定的依据
1.课程标准内容目标中的相关要求
（1）能通过对身边自然事物的观察，发现和提出问题。
（2）能使用已有知识作出自己对问题的假想答案。
（3）能根据假想答案，制定简单的科学探究活动计划。
（4）能通过观察、实验、制作等活动实行探究。
2.教材分析
《钟摆的秘密》》这节课以摆为切入点，让学生经历和体验自主探究摆的活动，通过反复实验探究去发现和掌握钟摆的运动规律，并能用已学过的知识解决实际问题。要求学生能够使用“控制变量”的方法搜集影响摆的快慢因素的证据，通过测量搜集、记录数据，并选择有效的数据作为证据，发展学生实行对比实验的水平和归纳、概括的水平，培养学生探究自然奥妙的兴趣和科学精神。教材共分四个部分：观察与分析、实验、整理、制作。
教材的第一部分观察与分析。组织学生依据观察摆钟的内部结构，发现摆钟是怎样工作的以及摆在摆钟里的作用。
教材的第二部分是分组实验。学生在解决人们为什么会选择摆作为控制核心是因为“摆的等时性定律”这个原理后，通过度组实验，发现摆的快慢和摆长相关和摆锤的质量无关。
教材的第三部分是整理。组织学生通过实验数据的整理说说自己的理解和收获。
教材的第四部分是制作。根据实验规律和积累的经验，设计一个60秒摆动60次的摆。
3.学情分析
在三至四年级，学生已经经历了一个相对完整而系统的科学探究全过程。生活中有很多类似摆的现象，学生都见过或玩过，有一定的生活经验。同学们生活中经常用到钟，钟表是学生熟知的东西，学生对钟的知识知道的也很多，但孰知并非真知，加上摆钟在现在的生活中不常见，市面上一些看似摆钟的钟其实是石英表，钟摆仅仅作为装饰品，学生对钟表的工作原理、对钟摆的运动规律知之甚少。
学习目标
1.通过研究摆钟的构造，让学生了解摆钟。发现摆是摆钟的“控制核心”。
2.通过对比实验探究摆速与摆线、摆锤、摆角之间的关系，验证摆的运动规律。
3.了解摆钟的发明与伽利略发现的摆的摆动具有规则性原理之间的关系。
4.培养学生的观察水平、思考水平和动手实践水平。
教学重难点
重点：理解摆及摆的运动规律。
难点：培养学生的实验水平（应用控制变量的方法研究摆的摆动规律）和归纳概括水平（从反复实验的数据中归纳概括摆的摆动规律）。
评价任务
1.通过观察，会说出摆的组成。
2.小组内交流，通过交流会设计出简单的实验方案。
3.通过实验会说出摆长是决定摆摆动的快慢的因素。
教学准备
演示材料：实物摆钟、自制的摆、秒表、实验报告单、课件等。
分组材料：秒表、钩码、线、支架、棉线、圆规、笔、直尺等。
教学过程
一、情景导入
1.依次播放课件，谁能告诉老师这些钟的名字？学生看图后回答。
2.摆钟上摆来摆去的装置就是钟摆。谁知道摆钟是怎么工作的？学生独立思考后回答。
二、动手操作，发现规律
1.课件观看摆钟的运动规律，后请大家拿出观察任务单，认真观察钟摆的内部结构，看看钟摆是怎样工作的，摆在里面起什么作用。
2.人们为什么会选择钟摆作为摆钟的控制核心呢？说说你的看法。
3. 你认为我们这节课要学习的内容是什么？（板书课题：钟摆的秘密）你想了解钟摆的哪些秘密？（生1：钟摆摆动的快慢一样吗？生2：钟摆摆动的快慢与什么因素相关呢？）
4.出示一个简易的摆。谁能让一个摆不借助外力摆动起来？怎么样才算是摆动一次？
5. 数10秒钟摆动的次数。如果让它在摆10秒钟能摆动几次？用什么办法证明？6.你能利用桌子上的材料做一个摆吗？（生：会）学生活动，制作钟摆制作成后，让学生自行重复实验。我们一块来数一下它的摆动次数。
7.你们的摆10秒钟能够摆动多少次？让学生到台前给大家展示同时解释。
8.你们发现了什么？学生畅谈。（同一个摆在同样的时间内摆动的次数一样。）
9．小资料：伽利略和摆的故事。
三、提出问题，设计实验
1.对比各组的实验数据，你能提出一个供大家研究的问题吗？（生：摆摆动的快慢与什么因素相关呢？）
2.那么请大家大胆的猜想一下。（生1：与摆线的长度；生2：与摆锤的质量；生3：与摆动的幅度。）
3.下面我们就来通过实验来解决我们提出的问题。那么做实验之前，我们要先设计出我们的实验方案：我们要怎么去做？下面组内实行交流，设计出自己组的实验方案。
4.交流实验方案。（组1：我们组会先实行分工：一个人做实验、一个人记录时间、其他学生数次数，组长汇报；组2：在做的时候同样一种情况要多做几次；组3：我们会先研究与
摆线长度的关系，然后再研究与摆锤质量的关系；组4：在研究时还要用到我们以前学过的对比的方法，研究与摆线长度关系时，除了摆线长度不一样以外，要保证其他的都要一样，这样才能实行对比。）
实验方案
实验二：摆长与摆的运动关系
摆长（cm）
时间的脚步摆锤重量(g)
10秒钟摆动次数
我的发现
实验三：摆锤重量与摆的运动关系
摆锤重量
摆长
10秒钟摆动次数
我的发现
实验四：摆角与摆的运动关系
摆角（°）
摆长（cm）
摆锤质量(g)
10秒钟摆动次数
我的发现
四、分组实验，汇报交流
1.分组实验。
在此期间，老师巡视，询问和指导学生实行实验。
2.汇报交流。
（1）现在请各小组把刚才的实验情况汇报一下。
（2）请同学们认真观察这些数字，你发现了什么？
3.结论。
（1）摆的摆动快慢与摆线长度相关系，与摆锤质量和摆角没关系。
（2）摆线越长，摆动越；摆线越短，摆动越快。
4.视频依次展示上面四个实验。
五、知识应用
1.老师家的摆钟走得慢了，你知道改怎么调整吗？如果快了呢？
2.用自己所学的知识设计一个60秒摆动60次的摆，看谁做得又快又好又准确。
六、回顾与总结
1．通过本节课的学习，你有什么收获？
2．总结：
本节课，同学们经过观察发现了摆是摆钟的控制核心，并且围绕其中的原因设计了三个实验实行研究，从中发现了钟摆的秘密，更可贵的是，从交流中发现了只有控制一个条件改变，其它条件不变才更利于问题的研究。今后，希望大家能够继续用这些经验解决更多的问题。感谢大家本节课的细心聆听和精彩发言，下节课再见！