教科版科学五年级上册第三单元 计量时间 单元教学设计

第三单元计量时间

核心概念：

13工程设计与物化

课标解读学习内容与要求：

13.3工程是设计方案物化的结果

④利用工具制作简单的实物模型，根据实际反馈结果进行并展示。

学生在本单元的学习中，要大致了解人类计时工具发展的几个比较典型的阶段：燃

教材分析香钟一一水钟一一摆钟。学生要学会观察、研究这些不同计时工具的差异性，以及保障

计时准确的科学原理。在此基础上模拟设计和制作水钟、钟摆等计时工具。

1.让学生通过亲身体验，发展实践能力与创新能力，学生的实践能力只有通过参与真正

的实践活动才能逐步提高，因此设计和制作都是学生必须亲身经历的活动。

教学策略

2.技术与工程实践活动要根据学生的知识经验和认知水平，设置既有科学性乂有趣味性

的学习内容。

主要学习

实验探究

活动

第1课时时间在流逝

课型实验探究课课时1

对五年级学生而言，关于时间及现代计量时间的工具，他们有比较丰富、直观的认识，但

对“各种计时方法和计时工具是怎样逐步发展的”“在现代钟表发明之前古人是如何计时的”

学情分析等问题学生没有深入思考。作为单元起始课，本节课将引导学生关注、研究这些问题，并通

过对燃香钟这一工具的探究、研讨，使学生由浅入深进行计时工具的探索，激发研究计时方

法的兴趣，并初步获得研究计时问题的方法，为本单元后面几课时的学习做准备。

科学观念

*通过阅读资料，知道古人利用天体的运动来计时。

*通过观察燃香实验，知道在一定条件下，燃香变短的速度基本是均匀的。

*认识到有规律变化的事物可以用来计时。

科学思维

核心素养

*通过分析、比较数据等方法，发现有规律变化的事物是计时的本质。

目标

探究实践

*在实验中，观测并记录燃香时间的相关数据，并对“蜡烛可以计时吗”这一问题结合实验

现象进行讨论，表达自己的观点。

态度责任

*在研究中，产生关注计时方法的意识和兴趣，并定计时工具的迭代过程充满好奇。

重点了解古人的计时方法和发明的计时工具，实验研究燃香计时的科学原理。

教学重难点

难点利用实验数据解释论证“燃香在一定条件下变短的速度基本是均匀的”。

教师准备课件、有关古人用天体（如太阳、月亮）运动计时的图文或视频资料“

教学准备

学生准备秒表、香、火柴、记号笔、实验记录表O

教学过程胞帮卿曼设计意图

1.猜谜导入：它，看不见，抓不住、赶不走、也留不住。一直在向前

走，从来不回头。（时间）

一、聚焦

2.关于时间，你知道有哪些描述时间的词语或句子？了解学生对时间的认识。

（4分钟）

3.要知道时间，我们一般借助什么工具?在没有钟表之前，人们

是怎么计时并安排生活和劳作的呢？

活动一：根据自然现象判断时间。

二、探索L提出疑问：在没有任何计时工具的情况下，我们能根据哪些自

（20分钟）然现象去判断时间？

2.学生思考回答。

教学过程师生活动指导设计意图

3.教师根据学生的回答，展示图片资料讲解。

(1)动物迁徙：大雁南飞、北归时间。

(2)植物的生长周期：稻谷播种与收割时间。

(3)每日作息：日出而作、日落而息。

活动二：古人利用太阳计时。

1.思考：没有任何计时工具的古人是怎样确定时间的呢？L通过阅读文字和图片

2.学生阅读资料，交流古人利用太阳进行计时的方法和事例。资料，丰富学生关于古

(1)古人日出而作、日落而息而形成的早期计时单位：天。人计时的直观认识。

(2)古人利用阳光下物体影子方位变化的规律发明的日暑。

(3)利用日影长度变化发明的天文仪器：圭表。

二、探索3.思考：使用它们计时，会遇到什么困难？(预设：受天气影响。)

活动三：研究“一炷香”的时间。

1.播放视频：古人用燃香来计时。引导学生思考：香的燃烧速度2.引导学生探究燃香的

是均匀的吗?怎样来研究?学生思考回答。长度变化是不是匀

2.讨论确定研究方法：速的。

(1)取一支香，分别在四分之一、二分之一、四分之三处做好标

记：(2)燃香并记录香燃烧到每个标记的时间。

3.小组实验观察，研究燃香计时原理。

4.交流、分析数据，得出结论：在一定的条件下(无风、香的粗细均

匀)，每一等份的香燃烧的速度大致均匀，燃烧所用的时间基本

一致，可以粗略地用来计时。

三、研讨1.思考：蜡烛可以用来计时吗？为什么？引导学生运用已经获得

(8分钟)2.学生讨论、交流。的发现分析蜡烛的变化。

四、拓展搜集、查阅资料，了解古人利用太阳计时的方法和事例，设计一

(4分钟)份知识小报。

时间在流逝

板书设计

古人计时的方法和事例：圭表、日昼、燃香

【教学反思】

五年级的学生，通过日常学习和生活，对时间既熟悉又陌生。在学习本课时，很多学生都在感慨，时间

在不知不觉中就流逝了。

本节课通过引导学生阅读资料、交流古人利用太阳计时的方法和事例，让学生对古代计归工具有个初

步的认识。接着通过观察研究“一炷香'’的时间，进一步分析这些计时工具存在的局限性，激发学生接下来对

水钟和摆钟的探究兴趣。在研究“一炷香'’的时间这个环节中，燃香的长度容易受外界因素的干扰，学生测量

的时间会存在一定误差。如何更加准确地测量燃烧的长度，是我们在今后教学过程中需要探讨的。

第2课时用水计量时间

课型实验探究课课时1

学习本课之前，学生已经了解到古人曾利用太阳计时，知道燃香在一定条件下匀速变

短，可以大致用来计时，但两种计时方法都有缺陷，从而产生探寻认识新的计时工具的愿望。

学情分析对于“水流速度是否均匀”，大多数五年级学生并没有特别留心过，很容易认为水流速度是均

匀的。课堂上的测量活动将给他们增加新的直接经验和认知冲突，进而引导学生认识到“水

位变化，水流速度会变化”，达成正确认知。

科学观念

*知道初始水位高度和孔径不变，流出相同水量所需的时间一致。

*知道水流的“保持水位高度不变，水流的速度不变”这一特点可用于计时。

科学思维

*能通过实验发现影响水流速度变化的主要因素。

核心素养

探究实践

目标

*能通过观察古人利用流水计时的装置，结合自己的实验探究，理解这些装置计时的方法。

*学会使用水钟提高时间测量能力。

态度责任

*理解古人的聪明才智，对古人的智慧产生敬佩之情。

*养成珍惜时间、合理安排时间的良好习惯。

重点通过实验分析影响水流速度变化的主要因素。

教学重难点

难点结合自己的实验探究，理解古人利用流水计时的方法。

教师准备课前搜集各种水钟的资料与图片、课件。

教学准备

学生准备能容纳200亳升水的塑料瓶、量筒（量杯）、记号笔、工字钉、透明水杯、记录单。

教学过程_____________________师生活动指导।,期1*同1।

L复习回顾：通过上节课的学习，我们已经知道古人曾用太阳钟、

燃香钟计时。提出疑问：这些方法在计时时是否存在缺陷？

通过回顾已学内容，接着

一、聚焦2.学生思考回答。（预设：日替、圭表受天气影响，只能在天气晴

展示水钟图片，引发学生

（5分钟）朗的白天使用；燃香钟不能连续计时）

思考水是怎么计时的。

3.用课件展示古代水钟图片，介绍人们还曾利用水来计时。

4.聚焦问题：他们是怎么设计用水来计时的呢？

活动一：探究水是怎样被用于计量时间的。

1.组装装置，观察水流的速度。1.测量之前，先熟悉装置

二、探索（1）教师出示简易水钟，并讲解如何制作。并对水流进行观察，积

（20分钟）（2）学生分组制作简易水钟。累直观经验，激发学生

（3）组装好后提出实验任务：在塑料瓶中装200亳升水，下面用思考新的问题。

量筒接住流出的水。仔细观察水流速度是否均匀。

教学过程师生活动指导设计意图

(4)学生小组活动，并交流、汇报。2.从相同水位流出相同的

(预设：学生之间存在不同意见，部分学生发现水流的速度是水所需的时间，学生凭

均匀的，也有部分学生发现水流的速度并不均匀)直觉认为是相同的，通

(5)思考：如何用更精确的办法来测量水流速度是不是均匀的？过实际测量会进一步证

(6)引导学生回顾燃香实验，初步确定实验方案。实自己的猜测是否正

2.测量水流速度的变化。确。通过这个过程学

(1)教师用课件展示实验步骤。习、熟悉卖险操作方法，

(2)小组讨论，记录推测时间。从理论和实践两方面为

(3)学生在推测的基础上进行实际测量。后续研究打好基础。

二、探索

(4)分析数据，交流、汇报，得出结论：水在向下流动的过程中不3.水位不同是否会导致

是匀速的。流完前50亳升水的时间与流完前100亳升、水的流速不同，学生凭

150亳升水所用的时间不成倍比关系。随着瓶内水位下直觉和观察很难确认，

降，水流速度越来越慢。通过重复测量和分析

3.提出质疑，引导学生猜测：古人是如何克服水位不同，水的流速数据，能进一步认识水

不同这个问题的？流的特点。

活动二：观察古代水钟。4.引导学生观察古代水

1.展示古代水钟示意图，介绍水钟各结构的作用。钟，了解水钟计时的

2.学生观察，得出结论：保持水位不变则水流速度也会保持不变。原理。

1.提出疑问：在刚刚的实验中，我们怎样保持水位不变，让水流速通过研讨环节，加深学生

三、研讨

度稳定呢？对“水位不变，水流速度

(8分钟)

2.学生思考、回答：给瓶中不断加水，保持水位不变。也不变”的认知

四、拓展查阅资料，了解古代水钟的不同类型。引导学生将所学知识，加

(4分钟)(受水型和泄水型)以迁移。

用水计量时间

板书设计水位不变一水流速度不变

相同装置、同等水位、流出等量的水，时间基本相同

【教学反思】

已有的认知冲突，容易激发学生探究兴趣。在实验前，有学生凭直觉会认为瓶中的水流出来的速度是

均匀的，因此会迫不及待地去验证自己的猜测。

本节课观测活动的操作对五年级的学生来说是个不小的挑战。因此，在教学过程中，教师要引导小组

合理分工合作，准确的操作、细致的观测、默契的配合。

从前面的研究中，学生注意到水位变化，水流速度也会变化，因此，在观察古人的水钟之后，学生知道

水位保持不变，水流速度不变。这个环节还可以让学生再通过实验进一步确认。由观察获得的认识，要通

过实验去验证。分析古代水钟计时的方法，可以检验学生对刚刚获得的认知是否真正理解，并加以迁移。

第3课时我们的水钟

课型制作探究课课时2

通过上一节课的学习，学生已经认识了水钟的构造。经历了流水实验的研究后，学生对

水钟能作为计时工具的原理有了新的理解，有了制作水钟的兴趣和理论基础。对于小学高

年级学生而言，他们已初步具备了对自己或他人的设计、草图、模型等提出改进建议并说明

学情分析理由的能力，还具备了动手制作、相应的测试和调整的能力。可以培养小学高年级学生从经

济效益、社会效益、环境效益等方面评价某个工程设计，并提出改进和完善的建议。因此，教

师要在学生测试水钟、对水钟进行评估与改进等环节中，让学生体会到制作的乐趣，体验到

成功感，并养成解决问题的良好习惯。

科学观念

*知道水钟通过一定的装置，能够保持水在一定的时间内以稳定的速度往下流，从而能用

来计时。

*知道设计与制作水钟时，应用控制水流速度的方法，使水钟计时更加准确。

科学思维

*基于水流速度的规律设计方案，阐明自己的创意。

核心素养*通过有说服力的论证，认同或质疑设计方案，并初步判断可行性和合理性。

目标*在改进中，应用创造性思维的方法，提出多种改进措施。

探窕实践

*设计时，运用画图和文字描述的方法设计方案，并根据方案制作水钟。

*在测试与评估中判断水钟的准确程度，根据实际反馈改进水钟的设计与制作并展示。

态度责任

*感受到科学制作带来的乐趣，体会分工合作与和谑开展探究实践的重要性。

*体验到完成一个科学工程需要不断重更实验，在实验中逐步完善。

重点通过图文结合的方式表达制作水钟的方案，并根据设计方案进行制作。

教学重难点

难点分析影响水钟计时准确性的因素，并进行改进。

教师准备自制的水钟模型、课件。

教学准备剪刀、美工刀、塑料瓶、秒表（或者手表）、记号笔、直尺、工字钉、铁架台和透明

学生准备

胶带。

教学过程师生活动指导设计意图

一、提出1.谈话导入：课后同学们都通过行阅资料，了解了古代的水钟，你

任务们能说一说水钟有哪两种类型吗？

（8分钟）2.学生回答，教师根据学生的回答展示两种类型的水钟图片。

教学过程师生活动指导设计意图

n.

日4B2

引导学生认识不同类型

一、提出3.教师提问：这两种水钟分别是根据什么原理来计时的呢？

的水钟，加深对知识的

任务4.交流、汇报：（1）泄水型水钟：根据水流出的多少来计时，刻度在

理解。

泄水的容器上。（2）受水型水钟：根据滴入多少水量来计时，刻

度在受水的容器上。

5.教师强调水钟是根据流水的等时性原理来计时的。

6.提出本课任务：设计并制作我们的水钟。

提醒学生设计制作方案

1.小组活动：完成水钟的设计方案。（教师提醒学生用图画的方应包括水钟的类型、式

二、设计法把设计方案表示出来。）样、所用材料、操作步骤

方案2.投影展示学生的设计方案，全班交流并初步指巴方案中的等事项。引导每位学生

（10分钟）问题。不断思考和完善设计，并

3.小组讨论，修改设计方案。清楚地知道自己的操作

过程。

1.按照设计方案，确定制作流程。

2.出示制作要求：

（1）制作一个能计时5分钟的水钟。

由于课堂时间有限，要求

（2）分别标出1〜5分钟的时间刻度。

学生制作一个能计时

3.讲解刻度线的画法：提醒学生计时前先粘好画刻度线的纸条，

三、制作5分钟的水钟。通过提

提前标记好“0”刻度，起始水位。计时开始后，每过1分钟用黑

（10分钟）示，让学生体会到在科学

色的记号笔在纸条上画一个刻度来标记水位。

研究中分工合作的重

4.温馨提示：

要性。

（1）小组成员分工合作、互相配合。

（2）使用刀具时注意安全。

5.组内合作，加工组装水钟。

测试水钟的环节是让学

1.测试水钟：用钟表测试自制的水钟计时是否准确。

四、测试生将自制水钟在实践中

2.出示要求：在记录过程中，每1分钟到了，小组记录员在刻度线

（10分钟）进行检验，也是一次重复

上根据水位画1条红色的刻度线。

验证实验的过程。

教学过程师生活动指导设计意图

1.根据记录，分析自制水钟计时是否准确。

2.交流测试的结果。

3.引导学生总结在制作过程中影响水钟计时准确的因素。

（预设：瓶子的形状不规则，瓶子的侧壁凹凸不平，计时时用手

挤压到了瓶子使水流速度加快，打孔的大小，画刻度线时出现

误差等）通过对水钟的评估与改

4.根据分析的影响因素，思考改进水钟的方法。进，让学生检脸自制水钟

（预设：采用形状规则的瓶子，瓶子侧壁要光滑，打孔大小适当，计时是否准确，根据检验

五、评估与计时时手不要去捏瓶子，画刻度线时视线要和水位线在同一结果总结影响水钟计时

酬高度等）准确性的因素，进一步提

（20分钟）5.思考：水钟的水滴速度是否可以控制?这对水钟计时准确性有出改进水钟的措施。让

无影响？学生体验到完成一个科

6.引导学生结合所学知识，思考古代的人们是怎么控制水以均学制作需要不断重复测

匀的速度往下滴的。试，在测试中逐步完善。

7.教师根据学生回答，提示学生可以采用静脉滴管使水钟的计

时更加准确。

8.学生活动：对自制的水钟进行改进。

9.分析总结，引导学生明白水钟要准确计时，必须借用工具让水

钟里的水匀速往下滴。

通过提问启发学生思维，

六、拓展

思考：除了水，还可以用哪些能流动的物体来制作计时工具？拓宽学生视野，紧扣本单

（4分钟）

元的主题。

我们的水钟

板书设计

受水型、泄水型：水钟是根据流水的等时性原理来计时的

【教学反思】

本课要求学生运用掌握的知识设计一个水钟，先用图画的形式对自己设计的水钟进行描述，然后动手

制作一个水钟，最后检验自己的水钟是否能准确计时，并对水钟进行改进。在这节课中，学生将要经历设

计方案、实验制作、修正方案的科学活动过程，这个过程也是促进学生.科学思维发展的过程。教学中，通过

学生课外收集的资料展示受水型和泄水型水钟的图片，了解水钟的两种类型，并结合上节课所学深入思考

水钟的计时原理。在这里，需要引导学生理解.，水钟是根据流水的等时性原理来计时的，即：从相同量的水

中流出等量的水，时间不变；水位不变时水流速度不变。让学生对水钟能用来计时知其所以然。在此基础

上，提出今天的课堂任务设计一制作我们的水钟。

在这节课中，我觉得比较成功的是通过动画模拟画水钟刻度线，让学生简明扼要地知道刻度线的画法

以及注意事项。由于课堂时间的限制，因此将制作一个计时10分钟的水钟调整为计时5分钟，但在课外

可以鼓励学生继续探究。

第4课时机械摆钟

课型观察探究课课时1

五年级学生已有一定的实验基础，在对摆的研究过程中，还需要学生有严谨、认真的科

学情分析学态度，要求小组成员配合默契，尽量减少操作过程中的失误。这对于五年级学生来说有点

困难，需要学生不断地练习，不断地磨合。

科学观念

*通过对自制单摆一分钟内摆动次数的重复观测，知道摆的等时性一一同一个摆在相同时

间内摆动次数相同。

*知道人们根据摆的等时性原理制成了摆钟，使时间的计量误差更小。

科学思维

核心素养*基于实验现象及获取的数据，能运用分析、比较的方法，发现单摆的运动规律。

目标探究实践

*能根据钟摆的特点，动手制作一个简易单摆并探究摆的运动特点。

*在实验中能较准确地重复观测摆在一分钟内摆动的次数。

态度责任

*通过制作、观测单摆，发展对计时工具研究的兴趣。

*了解社会的需求是科学技术发展的动力。

重点动手制作一个单摆并观察和测量单摆在相同时间内摆动的次数。

教学重难点

难点通过实验理解摆的等时性。

教师准备课件、大摆钟。

教学准备

学生准备秒表（手表）、摆锤（螺帽）、摆绳（棉线）、支架（铁架台）、记录表。

教学过程师生活动指导设计意图

通过回顾之前学习的计

1.复习导入：回顾我们前面学过的计时方法及其优缺点。

时工具，发现这些计时工

2.谈话：日暮、水钟容易受到环境的影响，有着很大的缺陷。后来

具都存在计时不够准确

一、聚焦的沙漏虽然克服了这些缺点，但随着社会的发展，也越来越无

的问题，引入人们希望有

（3分钟）法满足人们对精确计时的需求。这时，一种更加精确的计时工

更精确的计时工具一

具一一摆钟应运而生了。

摆钟，聚焦本课研究对

3.出示摆钟，提问：摆钟是怎样计时的呢？

象：钟摆。

活动一：观察钟摆运动的特点。

1.引导学生观察摆钟，猜测摆钟是怎样计时的。

2.测量钟摆每分钟的摆动次数。提出要求：测量钟摆1分钟摆动1.通过实验，分析数据，

二、探索

的次数，重复测量三次，并记录。引导学生发现摆具有

（20分钟）

3.分析测量结果，思考钟摆运动的特点。等时性。

4.交流、汇报，得出结论：钟摆摆动具有等时性，即相同时间内摆

动次数相同。

教学过程师生活动指导设计意图

活动二：自制一个摆，观察摆运动的特点。

1.提出疑问：是不是所有的摆每分钟摆动的次数都是60次呢？

2.教师引导学生自制一个摆：拿一根棉线，上端固定在铁架台的

支架上，下端系上一个螺帽。

3.教师出示提前做好的摆，介绍摆绳、摆锤。2.引导学生发现，自制的

4.思考：我们测量时需要注意什么？摆也具有等时性，但不

5.小组讨论，全班交流。（教师适时讲解）同的摆的搜动快慢并

二、探索

6.教师演示，请学生帮忙计时和计数。不相同，为后面的研究

7.学生分组实验：自制一个摆，测量并记录它1分钟摆动的次数，提出问题，激发学生的

重复测量三次。探究兴趣。

8.交流汇报：分析每个小组的数据，你有什么发现？

（预设：同一个摆，相同时间内摆动次数相同）

9.统计各组的摆1分钟摆动的次数。

10.分析数据•，得出结论：不同的摆，1分钟内摆动次数不同。

1.通过刚刚的探究活动，你还观察到摆的运动有什么特点？引导学生仔细观察摆的

三、研讨

2.思考：不同的摆的摆动快慢不同，是哪些因素影响r摆的快运动的其他特点，为下节

（10分钟）

慢呢？课的研究埋下状笔。

K机械摆钟

/摆绳摆的特点：

板书设计

/:\1.摆具有等时性

‘一:一'理锤2.同一个摆，相同时间内摆动次数相同

【教学反思】

本课是《计量时间》单元的第五课，从第一课感受时间在流逝，到人类发明各种各样的计时工具。通过

前面几节课的学习，学生已经知道像日暮、沙漏和水钟等一些简易的计时工具，而本节课正是在这些简易

工具的基础上学习一种更加精确的计时仪器：机械摆钟，寻找摆钟为什么能精确计时的原因。因此，本节

课的重点在于让学生观察摆，发现摆在相同时间内摆动的次数是相同的，考验学生的实验操作能力和小组

合作能力，要让学生的测量尽量精确一些，这将有利于学生更加深入地开展研究。

本节课的一个教学难点是观察钟摆每分钟的摆动次数，让学生多次实验，从数据中明白摆的等时性。

然而实验中出现了一些问题：

1.个别小组的学生在释放摆的时候，幅度太大，导致摆锤在摆动过程中会撞到铁架台，影响数据记录。

2.学生在按秒表的时候存在误差，所以计数时也会有偏差。为了减小实验的误差，实验前的交流环节

很重要，一定要讲清楚实验操作，在实验过程中老师也要及时关注。

第5课时摆的快慢

课型实验探究课课时1

通过上一节课的活动，学生在测量摆的摆动次数时已经发现，不同的摆在1分仲内摆动的

次数是不一样的。学生的头脑中会出现疑问：为什么在相同时间内不同的摆摆动的次数不一

样呢?摆动快慢与什么因素有关?之前学生已经观察过摆钟的摆与自己制作的摆，他们会联

学情分析

想到摆的快慢可能会与摆锤质量、摆绳长度、搓动幅度等因素有关系。

这节课中，学生将就摆的快慢与什么因素有关进行讨论与思考，并且去验证他们的猜测，

修正自己的想法。通过对测量数据进行分析后得出结论，找出影响摆的快慢的因素。

科学观念

*认识到摆的快慢与摆锤质量无关。

*知道摆的快慢与摆绳长度有关，摆绳越短，摆动越快，反之则越慢。

*知道可以通过调节摆绳长度来改变摆的快慢。

科学思维

*能根据已有经验推测摆的快慢与什么因素有关。

核心素养

*对比分析实险数据，概括出搜的快慢与搜锤质量和搜绳长度的关系。

目标

探究实践

*设计控制变量的实验方案，有效开展改变摆锤质量、摆绳长度对摆的快慢是否产生影响

的实验研究。

*让学生能对实验的结果进行分析，并能根据分析进行预测。

态度责任

*初步意识到获得精确的测量结果是需要反复测量的。

重点探究摆的摆动快慢与什么因素有关。

教学重难点

难点能有效开展改变摆锤质量、摆绳长度对摆的快慢是否产生影响的实验研究。

教师准备学生用材料一套、课件。

教学准备摆绳（棉绳）、几个大小相同的螺母（或钩码）、铁架台、秒表、研究不同摆锤质量

学生准备

的摆和不同绳长的摆30秒内摆动次数的记录表各一份。

教学过程师生活动指导_设计意图J

1.更习导入：通过上节课学习，我们知道了摆具有等时性的特点。

引导学生回顾不同的摆

2.出示上节课部分小组的实验数据，引导学生比较各小组的

摆动速度不一样，激发学

数据。

生的探究欲望。教师在

一、聚焦3.学生交流：同一个摆在相同时间内摆动次数相同，不同的摆在

这一环节中要给予学生

（5分钟）相同时间摆动次数不同。

充分的讨论时间，让学生

4.思考：为什么不同小组制作的摆，摆动快慢会不同呢?你觉得

充分调动原有的认知，从

摆的摆动快慢与什么有关呢？

而引出本课研究内容。

5.聚焦本节课的研究内容：影响摆的摆动快慢的因素。

教学过程师生活动指导设计意图

活动一：思考、讨论影响摆的摆动快慢的因素。

1.引导学生讨论“如果要

1.学生讨论：摆的摆动快慢与什么因素有关？

研究摆锤质量与摆动

2.思考，交流：摆的摆动快慢可能与“摆绳长度、摆锤质量”有关。

（如有学生提出摆动幅度这个因素，可引导学生回忆上节课的速度的关系，需要测量

和记录哪些数据“，通

实验，让学生分别从不同的高度释放摆锤，全班一起计数，会发

过讨论使学生明白如

现虽然摆动幅度不同，但这个摆每分钟的摆动次数是相同的）

何控制变量来开展研

3.教师引导学生对摆绳长度、摆锤质量两个因素，分别展开讨论。

究〃实验前提醒学生

（1）改变摆锤质量的实验：要改变哪些条件?哪些条件不变？

做三次实验这样才能

（2）改变摆绳长度的实验：要改变哪些条件?哪些条件不变？।

保证测量数据的准

4.交流、汇报：

确性。

⑴改变摆锤质量的实验：要改鳏锤的质量，胸的长度保持不变。

②改变摆绳长度的实验：要改变摆绳的长度，摆锤的质量保持不变。

活动二：摆的快慢与摆锤质量的关系。

1.出示材料：秒表、铁架台、细绳（棉线）、螺母3个、双面胶若干。

2.用课件展示实验方法。

3.教师提示：（1）螺母之间可用少量的胶带粘贴。（2）摆绳要与支

架杆平行。（3）放开摆时不能用力推，要自然放手，（4）摆幅不

要过大，防止摆撞到支架。（5）小组成员合理分工।边观察边记

二、探索录。（6）为了防止偶然性，每组实验重复做三次。

（25分钟）不同质量的摆锤30秒摆动次数记录表

2.引导学生通过实验记

原来质量两倍质量三倍质量录数据，交流分析得出

（一个螺母）（两个螺母）（三个螺母）结论。

第一次

第二次

第三次

4.学生实验。

5.分析数据，交流发现：摆的摆动次数与摆锤的质量没有关系。

6.小结：摆的摆动快慢与摆锤的质量无关。

活动三：摆的快慢与摆绳长短的关系。

1.出示材料：秒表、铁架台、细绳（棉线）、1个螺母，

2.实验方法：调整摆绳的长短，测量并记录长短不同的摆绳30秒

摆动的次数。为了防止偶然性，每组实验重复做三次。

不同绳长的摆30秒摆动次数记录表

短中长

第一次

第二次

第三次

教学过程师生活动指导设计意图

3.学生实验。

4.分析数据，交流发现：摆绳长度越长，摆动次数少。

二、探索

5.小结：摆的摆动快慢与摆绳的长度有关。同一个摆，摆绳长度

越长，摆得越慢；摆绳长度越短，摆得越快。

1.通过刚刚的探究，你有什么发现?摆的快慢与什么因素有关？

三、研讨

2.小结：摆的快慢与摆绳长度有关，摆绳长则摆得慢，摆绳短则摆

（5分钟）

得快；摆的快慢与投锤质量无关。

出示两个空的易拉罐，一个空着，一个装了半罐水。思考：我们把通过课外拓展，加深学生

四、拓展

螺母换成这两个易拉罐，摆绳长度不变，这两个摆，哪个摆动得对“摆的快慢与摆绳长度

（3分钟）

快，哪个摆动得慢？有关”这个知识点的理解。

摆的快慢

猜测：摆的快慢与什么因素有关?一摆绳长度?摆锤质量？

板书设计实验验证

得出结论：摆的快慢与摆锤质量无关。

搜的快慢与摆绳长度有关。长则慢，短则快。

【教学反思】

学生在卜一节课中对摆进行了研究,得出了同一个单摆每摆动一次所需的时间相同的结论c但是在

实验中也发现在相同的时间内，有的组摆摆动得快，有的组摆摆动得慢。本节课在此基础上引导学生进行

猜测并进一步通过实验来研究。学生就摆的快慢与什么因素有关展开讨论与思考，，并且去验证他们自己

的一些猜测。在探究的过程中逐步排除一些猜测，修正自己的想法。学生将分别测量不同质量摆锤的摆，

以及不同摆绳长度的摆在30秒钟内摆动的次数。他们在分析测量数据的过程中会发现，摆锤质量不影响

摆的快慢，而摆绳长度则会影响摆的快慢：摆绳越长，摆得越慢。

在讨论影响摆的摆动快慢的因素时，学生提出了不同的观点,如：摆绳的长度、摆锤的质量、摆动的幅

度……而在上节课学生实验时已经发现摆在摆动时，摆幅越来越小，但是速度没有变化。因此，学生能够

理解摆幅的大小与摆的快慢无关，排除了这个因素八

教学中引导学生采用“控制变量”的方法来设计实验。在实验探究开始前，先讨论实验方法，确定实验

中要控制哪些条件相同，改变哪个条件，最后教师整合各组的观点，完善实验方案。在实验环节中，达到了

预期效果。

第6课时制作钟摆

课型制作探究课课时1

通过前面几节课对摆的研究，学生已经知道了如果摆的速度太快，可以增加摆绳的长

度：如果摆的速度太慢，可以减少摆绳的长度。对学生来说，比较难的是第一次摆绳长度的

学情分析

选择。如果第一次选择的摆绳长度比较合适，测得的1分钟摆动的次数接近60次，后面的

调整的难度就会减小。然后用比较有序的方法，快速地接近目标次数。

科学观念

*知道摆的摆动快慢与摆绳长度有关。

*理解摆绳长度越长，摆动越慢，反之则越快。

科学思维

*能用比较的方法预测摆的摆动快慢。

核心素养探究实践

目标*在真实测量情境中，研究摆绳长度如何影响摆动快慢，不断地调整摆，直至能每分钟正好

摆动60次。

*能运用测量与比较的方法来研究摆的摆动次数。

态度责任

*在实践探究中，养成细心观察、准确测量的习惯。

*意识到人类对产品需要不断地改进以适应现实的需求。

重点制作一人1分钟摆动60次的摆。

教学重难点

难点运用测量与比较的方法来研究摆的摆动快慢。

教师准备课件。

教学准备

小组准备细绳、铁架台、秒表、螺母、回形针。

教学过程师生活动指导设计意图

1.观察机械摆钟，数一数机械摆钟的摆每分钟摆动多少次。（每

一、任务通过任务驱动的方式引

分钟摆动60次）

（2分钟）导学生探究本课内容。

2.出示任务：制作一个1分钟正好摆动60次的摆。

1.谈话：通过上一节课的学习，我们知道：摆的摆动快慢与摆绳长

度有关。同一个摆，摆绳长度越长，摆动越慢：摆绳长度越短，

摆动越快。

二、2.引导学生猜测：1分钟摆60次的摆，摆绳的长度是多少？引导学生思考、讨论如何

方案3.交流讨论，猜测摆绳长度大概在哪个长度