小学科学-《摆的研究》教学设计学情分析教材分析课后反思

《摆的研究》教学设计【教学内容】教科版实验教科书五年下册第三单元《时间的测量》第六节。【教学目标】1.摆的摆动快慢与摆绳的长度有关。同一个摆，摆绳越长摆动越慢，摆绳越短摆动越快。2.能够联系已有认知和结合摆的结构信息合理推测摆的快慢与什么有关；能够改变摆的摆锤、摆的摆长对摆的摆动次数是否产生影响的实验研究；能够对实验的结果进行分析，并根据分析进行预测。3.初步意识到精确测量结果的得出需要反复测量；在实验过程中体会认真实验、细致观察、发现问题的重要性；激发学生对新问题继续探究的兴趣。【教学重难点】重点：引导学生使用“控制变量法”能够进行摆锤的重量、摆绳的长度对摆的摆动次数是否产生影响的实验研究；能够对实验的结果进行分析，并根据分析进行预测。难点：使用“控制变量法”设计出影响摆的摆动快慢因素的实验方案；能够分析实验数据，得出科学、合理的预测。【教学准备】课件细棉线若干垫圈24个秒表8块铁架台8个【教学过程】教学环节教师活动学生活动导入课题同学们，通过上一节课的学习，我们知道，同一个摆具有等时性。那么，不同的摆，摆动的快慢一样吗？（ppt课件：整理的上节课多个小组记录摆摆动的次数）同学们，观察这几组数据，你有什么新发现？师：不同的摆，摆动的快慢不一样，这是为什么呢？这节课我就进行《摆的研究》（板书：摆的研究）分析发现：不同的摆，摆动的快慢不一样。提出问题（ppt课件：摆的结构示意图）不同的摆，摆动的快慢不一样。那么，摆摆动的快慢与什么因素有关呢？（根据学生的回答，教师板书：影响摆快慢的因素。）结合单摆的示意图，猜测影响摆摆动快慢的因素实验探究那么，我们的猜测是否科学、合理呢——需要实验来验证。下面我们就先研究一下，摆的快慢与摆锤重量有关吗?（ppt课件：引导学生设计实验方案的信息）这个实验属于哪类实验？在这个实验中，改变的条件和不变的条件分别是什么？这个实验我们应该怎么做呢？同学们，在做这个实验的时候应该注意哪些问题呢？（ppt课件：教师的“温馨提示”）请同学们以小组为单位一起实验吧汇报：（实物投影：一小组的实验记录的数据）教师引导学生观察表格和数学，分析、推测得出结论。刚才，部分同学认为：摆的快慢与摆绳的长度有关——我们就根据刚才的实验方法认真思考，设计一下这个实验的实验方案吧。（ppt课件：引导学生设计实验方案的框架）指定学生汇报方案的内容同学们，在做这个实验的时候应该注意哪些问题呢？（ppt课件：教师的“温馨提示”）请同学们以小组为单位一起实验吧汇报：（实物投影：一小组的实验记录的数据和分析推测）（实物投影：两个实验的实验记录单）同学们请看这两份记录单，根据数据分析推测，摆的快慢与什么有关呢？（实物投影：摆的快慢与摆锤重量无关，与摆绳长度有关，同一个摆，摆绳越长摆动越慢，摆绳越短摆动越快）对比实验学生小组讨论后，学生们举手发言学生讨论，学生们举手发言学生以小组为单位进行实验学生在教师引导下观察、分析数据，推测得出记录学生在小组里思考、讨论学生按照框架分享完成的方案学生在小组里思考、讨论，举手发言学生以小组为单位进行实验学生分享观察、分析、推测的过程学生分享自己的思考，并把分析、推测的过程一起展示给大家拓展延伸（ppt课件：两个摆锤不一样长的摆）同学们，请看图中的两个摆有什么相同和不同之处？哪个摆摆动的快呢？教师出示两个摆同时摆动的视频师：同学们有什么发现？看来，摆的快慢不仅与摆绳的长度有关，还与摆锤的长度有关。（ppt课件：两个摆的结构示意图）教师借助示意图阐明“摆长”的概念那么，摆长是如何影响摆摆动快慢的呢——请同学们课下探究吧。学生观察，并回答学生猜测一部分数短摆锤的摆摆动的次数；一部分数长摆锤的摆摆动的次数学生发现：摆锤短的摆，摆动的快；摆锤长的摆，摆动的慢；学生回答发现课堂小结（引导学生看板书）这节课的学习我们经过了一个什么样的探究过程呢?学生在教师的引导下一起回顾探究的过程课堂检测大屏出示《学习达标》同学们，我们检测一下我们的探究效果吧！要求：不仅说出答案，还要分享思考的过程。学生举手抢答板书《摆的研究》学情分析在《机械摆钟》中摆具有等时性这一规律探究的过程中，学生已经学会制作单摆、使用秒变计时以及知道起摆的注意事项，也经历了小组分工合作的过程。因此，在《摆的研究》探究中，学生实验操作的指导已经不需要重点关注。尽管学生在《摆的研究》探究中有相当的操作技能，但是还存在以下四点不足：1.大部分学生没有关注到不同的摆摆动的快慢不同这一现象。在上节课的探究活动中，大部分学生都关注了同一摆具有等时性，但是只有少部分学生关注了不同小组摆的摆动次数不同。因此，教师十分有必要设置这一环节：引导学生通过观察在探究摆具有等时性这一规律过程中形成的数据，使其发现不同的摆摆动的快慢不同这一现象。2.学生存在思考角度的困惑。尽管学生对不同的摆摆的快慢不同有疑问，但是学生从哪些方面思考呢？学生见识过单摆，但是对摆结构和运动的了解不是很明确，所以教师先引导学生观察摆的结构示意图知道摆各部分的名称和摆幅，再让学生表达自己的疑问。3.学生没有设计控制变量实验的成熟经验。学生尽管经历过对比实验的设计过程，但是没有成熟的设计控制变量实验的经验。因此，在“摆的快慢与摆锤的重量有关吗”方案的制定环节，学生需要教师的引导，确定改变的条件和不变的条件，完成方案；而在“摆的快慢与摆绳的长度有关吗”方案设计时，学生基于前一个实验经验，学生在表格引导下小组内讨论完成，独立分享设计方案。不仅如此，对“反复测量”的要求只做了强调。4.学生对分析数据有困难。尽管学生有在教师引导下有过分析数据得出结论的经历，但是由于疫情的原因学生长时间没有得到锻炼，独立分析的能力尚欠缺。因此，在分享实验成果环节，学生在教师引导下对“摆的快慢与摆锤的重量有关吗”的数据分析从观察记录表的结构入手，并借助教师的引导问题：发现什么改变了（没有改变），数据有什么特征，能推测出什么——来分析归纳、概括结论；在分享“摆的快慢与摆绳的长度有关吗”的实验成果时，学生借助前一个实验的经验独立分享分析数据、得出结论的过程。总之，学生的学习情况是教师教学设计的重要依据。因此，根据学情，教师在本节课中对学生的探究活动相机地采取了扶、引、放的策略，保证了学生在教学活动中主体地位，为实现既定的教学目标打下基础。《摆的研究》效果分析在老师执教的《摆的研究》这节课中，我认为达到了以下三方面的效果。一、落实了学生的主体地位在整节课里，于老师给予了学生有足够的探究时间和体验的机会，最大限度地调动了学生的学习积极性。他以“问题”为驱动，引导学生进行科学探究。学生以小组合作学习、自主设计活动方案等学习方式，真正成为了科学学习的主体，充分发挥了自己的潜能，释放了好奇心和求知欲。学生在动手动脑的过程中逐步学会自由思考、勇于提出猜测，勇于质疑问难的学习品质。本节课不仅使学生在学习的过程中掌握了科学知识，更使他们了解了科学探究的过程和方法。二、重视数据，培养思维众所周知，作为共识和结论，必须要有准确的数据、科学证据支持。老师不仅在导课环节，借用上节课活动生成的实验数据，得出科学概念，顺利导出课题，还指导学生分析、对比了本节课中两个实验的数据，概括得出结论。总之，他抓住学生在认知上的生成或认知的冲突，引导学生思考、分析数据，最后达成共识：摆的快慢与摆锤重量无关，与摆绳长度有关，同一个摆，摆绳越长摆动越慢，摆绳越短摆动越快。至此，学生的思维到了整体的提升。这样，学生的科学课上不仅会具备必要的科学知识，还会形成科学的思维方式，科学的学习态度，并能应用科学知识分析、解决问题。三、渗透了对科学本质的理解。科学的本质之一就是“实证”。科学是要讲证据的，科学是可以重复检验的，这就是“实证意识”。如何收集有效和可靠的证据成为本课教学活动的一个重要任务。追求实验的“精确性”以收集有效证据，让精确实验的思想渗透在每一个教学细节中，诠释着科学课堂中实证意识的教学，成了本课的亮点。实验操作时，老师让学生先明确每个实验中一定要保持相同和一定要保持不同的因素是什么，运用“控制变量”的方法收集有效证据。尤其是引导学生对实验操作细节加以关注：做三次以上——重复做；；同时做，由一个人操作——减少误差……，强调了测量要客观、精确，它将影响证据的可靠性，充分渗透实证意识。《摆的研究》教材分析《摆的研究》选自教科版科学五年级下册第三单元《时间的测量》，属于“技术与工程领域”。本单元，从学生对时间长短的感受和估计开始，按照计时的精确程度由低到高逐一呈现了认识太阳计时、光影计时、水钟计时、机械摆钟的探究内容，使学生既了解了人类计时仪器的发展史，又认识到技术对人类社会发展的作用；不止于此，“摆的研究”、“做一个钟摆”和“制作一个一分钟计时器”活动内容，为学生对摆钟的制造原理和设计进行更为深入的研究和探索做了步步递进的安排。计时工具发展正是探索等时性的过程，“机械摆钟”正是基于单摆的等时性这一规律才使计时达到前所未有的精确程度。《机械摆钟》的探究内容呈现了：单摆的等时性现象。《摆的研究》就是借助《机械摆钟》中单摆等时性探究活动的内容，进一步引导学生探究影响摆等时性规律的因素。《摆的研究》为《做一个摆钟》活动做了科学概念和探究经验的铺垫，为《制作一个一分钟计时器》活动中探究“机械摆钟”中机械技术奠定了技术基础。《摆的研究》探究活动分为两部分，第一部分是，影响摆的快慢因素的探究实验；第二部分是，摆的快慢与什么有关的思考。第一部分，分为三个层面。第一个层面，第一幅插图呈现的内容是学生基于《机械摆钟》生成的科学概念和探究经验，讨论影响“摆的快慢”因素；第二个层面是，针对第一个层面讨论产生的问题，借助第二、三幅插图呈现了设计实验方案进行测量验证的内容；第三个层面是，两个记录表引导学生记录并对测量得出的数据进行分析归纳、做出科学、合理地推测。第二部分有两个层面，第一个层面：分析两个测量实验中记录的数据，基于自己原有的知识进行思考，学生做全面、科学、合理的推测；第二个层面：最后一个插图呈现了，学生观察两个摆绳等长，摆锤有长度，且不等长摆的场景；据第一部分知识猜测两个摆的快慢，学生通过观察两个摆同时摆动相同时间摆动的次数，产生认知冲突的过程，深刻地认识到了摆长的概念和摆绳长度不等于摆长事实，被激发出了继续探究的兴趣。《摆的研究》达标练习填空摆的摆动快慢与有关。同一个摆，摆绳越长摆动越，摆绳越短摆动越。2.判断（1）摆锤越重，摆动的越快；否则，摆动越慢。（）（2）两个摆的摆绳一样长，摆动的快慢也一样。（）3.选一选一个摆绳长20厘米，摆锤重40克的单摆在一定时间内摆动了50次。如果让这个摆在相同的时间里摆动60次，下面合理的做法是（）A.增加摆绳的长度B.增加摆锤的重量C.缩短摆绳的长度4.问答乐乐在家里做了一个秋千，站在底端的方板上荡来荡去，秋千荡的太快。你能帮他想办法变慢吗？1.增长秋千绳的长度。2.坐在秋千上。《摆的研究》课后反思《摆的研究》是教科版五年级下册《时间的测量》第6课。我对自己的这节课进行了反思，既有得意之处，又有不足的遗憾。在这节中，我重视了实验数据的处理，有意识地培养学生用科学的方式分析问题、解决问题的能力。我不仅在导课环节，借用上节课活动生成的实验数据，得出科学概念，顺利导出课题，还指导学生分析、对比了本节课中两个实验的数据，概括得出结论。之所以这样做，我是希望对学生的科学的学习方法指导，我相信同学们通过这样的科学课,不仅会具备必要的科学知识，还会形成科学的思维方式，科学的学习态度，并能应用科学知识分析、解决问题。但是，我的课中很多不足，经过梳理，我认识到了一下两点：1、教师的语言缺乏艺术感。在本节课中，我的教学语言缺乏童趣、过于直白，教学中缺乏对语言的艺术设计，这对调动学生的学习情趣有很大的障碍，十分有必要作为是我课堂问题的重点来研究。比如，在引出比较“摆绳同长，摆锤不同长”的两个摆摆动的快慢的视频是时，我是这样说的：“同学们，请看这两个摆（课件），什么地方相同，什么地方不同？”，如果我这样设计：“今天老师给大家带来了两个有趣的试验器材，大家猜猜是什么？最先猜到的组将先睹为快。”这样不仅能调动学生的学习兴趣，也有利于鼓励学生积极思考。2、教师缺乏对生生评价的引导。在本节课中，学生之间的评价很少。比较多的是，哪位同学补充一下？而如果换成“**同学，你对他的回答有什么意见？”“你能帮他完善一下吗？”，这样，既能调动学生的积极性，又能使学生分享自己的思考和体现自己的价值。出现缺少生生评价这种状况，关键是教师没有意识课堂的主体学生是活动的主体。教师，应该让学生更可能多的参与教学活动，更主要的是让学生的思维产生碰撞，只有这样学生间的评价才有意义。《摆的研究》课标分析正如课标所言“技术发明通常蕴含着一定的科学原理”，《摆的研究》所探究的科学概念：摆的快慢与摆锤重量无关；同一个摆，摆绳越长摆动越慢，摆绳越短摆动的越慢——正是“机械摆钟”所蕴含的部分科学原理。这一概念的发现源于“不同的摆摆动快慢不同”这一现象的研究。基于《摆的研究》探究的内容，探究目标方面有以下几点需要阐述。1.课标指出，“能基于所学的知识从事物的结构、功能、变化及相互关系等角度提出可探究的科学问题”。依据此标准和学情，学生观察的信息是，“教师整理好的不同小组摆的摆动次数记录”和摆的结构示意图，并且运用对比、抽象、概括等思维方法发现“不同的摆摆动快慢不同”的现象，并提出问题。因此，相应的教学过程和教学目标确定为：能够联系已有认知和结合摆的结构信息合理推测摆的快慢与什么有关。2.“能基于所学的知识，制订比较完整的探究计划，初步具备实验设计的能力和控制变量的意识，并能设计单一变量的实验方案。”尽管五年学生具备了一定的实验设计能力，但是对于控制变量实验的设计还没有成熟的经验。因此，在实验方案设计环节，针对“摆的快慢摆的快慢与摆锤的重量有关吗？”的探究，学生在教师引导下关注实验的类型、分辨出改变的条件和不变