2020新教科版科学五年级上册 3.4 机械摆钟-教学设计

《机械摆钟》教案年级：五年级教材版本：教科版教学目标：了解机械摆钟的基本原理和结构。

通过实验探究摆的等时性，即同一个单摆在相同时间内摆动次数相同。

学会制作简易的单摆，并探究不同摆的摆动速度。

培养学生的科学探究精神和实践能力。

教学重难点：重点：理解摆的等时性，掌握单摆的制作方法。

难点：通过实验准确观测和记录单摆的摆动次数，理解摆长对摆动速度的影响。

教学准备：学生准备：秒表（电子表）、细绳、小重物（如螺母、钩码等）、铁架台、直尺。

教师准备：机械摆钟、教学课件、展示板。

教学过程：一、导入新课教师：同学们，大家好！在开始我们今天的新课之前，老师想先问大家一个问题，你们在生活中有没有见过机械摆钟呢？学生A：（兴奋地）老师，我见过！我爷爷家里就有一个古老的摆钟，滴答滴答地响，特别好听。

学生B：（好奇地）我也听说过，但没见过实物。

机械摆钟是什么样的呢？教师：很好，A同学已经见过机械摆钟了，那么你能不能给大家描述一下它的基本结构呢？学生A：嗯...我记得它有一个很重的摆锤，摆锤下面有一根细长的线，线挂在上面的架子上。

然后，摆锤来回摆动，就会带动指针转动。

教师：描述得非常准确！这就是机械摆钟的基本结构。

摆锤和线组成了我们所说的“摆”，而摆的摆动带动了钟表的指针转动，从而实现了计时功能。

学生C：（好奇地）老师，为什么摆锤要来回摆动呢？它摆动的速度是一样的吗？教师：这正是我们今天要学习的内容。

摆锤的来回摆动其实蕴含了非常有趣的物理原理，我们称之为“摆的等时性”。

今天，我们就将一起学习机械摆钟的原理和制作，并探究摆的等时性。

学生D：（期待地）听起来很有趣，我很期待今天的实验！教师：很好，看来大家都对今天的课程充满了期待。

那么，我们就正式进入今天的学习吧！二、新课讲解机械摆钟的基本原理和结构教师：同学们，我们今天来学习机械摆钟。

机械摆钟是如何计时的呢？学生：（好奇地）老师，是不是和摆锤有关？教师：非常聪明！机械摆钟正是利用摆的等时性原理来计时的。

小学科学34机械摆钟（教案）教科版科学五年级上册小学科学：机械摆钟（教案）教科版科学五年级上册引言：机械摆钟是一种古老而精密的时间测量工具，也是人类文明进步的重要标志之一。

在科学五年级上册的学习中，学生将接触到机械摆钟的原理、构造以及运作方式。

通过有趣的实践活动，让学生亲身体验并发现这一物理现象，培养学生的观察能力和实验操作能力。

本教案旨在帮助教师设计一堂生动有趣的机械摆钟实验课，激发学生对科学的兴趣。

教学目标：1. 理解并解释机械摆钟的原理和构造。

2. 通过实践活动观察和发现机械摆钟的运作方式。

3. 培养学生的观察能力和实验操作能力。

4. 培养学生的合作意识和团队合作能力。

教学准备：1. 实际的机械摆钟样本。

2. 透明的容器（如玻璃瓶、鱼缸等）。

3. 针线或细线。

4. 小球（如乒乓球或小石头）。

5. 实验记录表格。

教学过程：Step 1：导入（5分钟）教师展示实际的机械摆钟样本给学生看，并简要介绍其原理和构造。

引发学生对机械摆钟的兴趣。

Step 2：思考与讨论（10分钟）教师将学生分组，每个小组共同讨论以下问题：1. 为什么机械摆钟能够准确测量时间？2. 机械摆钟是如何工作的？3. 机械摆钟的构造有哪些重要组成部分？每个小组选择一位代表，向全班展示他们的讨论结果。

Step 3：实践活动（25分钟）教师指导学生进行实践活动，步骤如下：1. 学生将容器装满水，然后把针线或细线的一端系在容器的边缘。

2. 学生在针线或细线的另一端系一颗小球，并将小球放在容器里。

3. 学生观察小球来回摆动的过程，并记录每次摆动的时间。

Step 4：数据整理与展示（10分钟）学生在小组内整理实验数据，并制作相应的图表。

每个小组展示他们的实验结果，并与全班一起探讨，找出规律。

Step 5：归纳总结（10分钟）教师和学生一起总结实验结果，在黑板上绘制出小球摆动的曲线。

学生通过观察和分析，归纳出机械摆钟的工作原理。

Step 6：扩展拓展（15分钟）教师引导学生思考和讨论以下问题：1. 你以前是否见过类似机械摆钟的实验现象？2. 机械摆钟的原理是否可以应用到其他实际生活中？学生可以以小组为单位进行讨论，并向全班展示他们的思考结果。

小学科学34《机械摆钟》（教案）机械摆钟教案一、教学目标1. 了解机械摆钟的基本原理和构造。

2. 掌握机械摆钟的组装和调试方法。

3. 提高学生对时间概念的理解和珍惜时间的意识。

二、教学准备1. 教师准备：- 机械摆钟的零部件：齿轮、摆轮、发条等。

- 迷你工具包：螺丝刀、扳手等。

- 讲解材料和实物模型。

2. 学生准备：- 纸和铅笔。

- 课前预习材料。

三、教学过程1. 导入（约10分钟）引入主题，提问学生是否知道什么是机械摆钟，并向学生展示一幅机械摆钟图片。

鼓励学生观察图片, 猜测其构造和工作原理，进而引导他们对摆钟发生兴趣。

2. 知识讲解（约15分钟）- 通过幻灯片或黑板画图等方式，向学生介绍机械摆钟的基本构造和工作原理：发条的储能和释能、齿轮的传动、摆轮的摆动等。

- 结合实物模型，讲解其中各部分的功能和相互作用。

3. 学生实践操作（约40分钟）- 将学生分成小组，每组配备一套机械摆钟的零部件和工具包。

- 指导学生按照说明书进行组装，一步一步地操作。

- 鼓励学生互相合作、交流，并解答他们在操作过程中的问题。

4. 实验观察（约15分钟）- 让学生仔细观察组装好的机械摆钟，观察其各部分的动作和变化。

- 让学生试验不同摆轮的重量和长度对钟摆摆动速度的影响，观察并记录结果。

5. 教师点评和讲解（约15分钟）- 教师带领学生回顾和总结刚才的实验观察结果，解释其中的科学原理。

- 引导学生思考，摆钟失去平衡后是否还能继续运行，为什么？- 分享关于时间管理的故事或经验，引导学生思考时间的价值和珍惜时间的重要性。

6. 拓展延伸（约15分钟）- 鼓励学生设计并制作属于自己的机械摆钟，可以引导他们使用不同的材料、改变结构或尺寸，借此增强他们的创新思维和动手能力。

- 分享一些不同种类的机械钟，如挂钟、台钟和怀表等，让学生对机械钟有更全面的了解。

四、课堂小结（约5分钟）教师引导学生回顾今天所学内容，并帮助他们总结和归纳关于机械摆钟的知识点。

教科版五年级上册小学科学《机械摆钟》教案一、教材分析：本课是小学科学五年级上册计量时间章节的第四课《机械摆钟》，主要介绍了机械摆钟的构造和原理，以及如何利用摆钟来计量时间。

本课内容贴近生活，易于学生理解，能够培养学生的观察能力和实践能力。

二、教学目标：1.了解机械摆钟的构造和原理；2.掌握利用摆钟计量时间的方法；3.培养学生的观察能力和实践能力。

三、教学重点和教学难点：教学重点：机械摆钟的构造和原理，利用摆钟计量时间的方法。

教学难点：摆钟的原理和如何利用摆钟计量时间。

四、学情分析：本课程是小学五年级上册计量时间章节的第四课，学生已经学习了时间的概念和单位，对时间有了一定的认识。

学生对于机械摆钟的构造和原理可能还不太了解，需要通过实物展示和讲解来帮助学生理解。

同时，学生需要掌握利用摆钟计量时间的方法，需要进行实践操作，加深对知识的理解。

五、教学过程：第一环节：新课导入1.老师出示一张机械摆钟的图片，让学生观察图片，并简单介绍机械摆钟的构造和原理。

2.让学生回顾上节课学习的内容，复习时间的概念和单位。

老师：同学们，这是一张机械摆钟的图片，你们有没有看过这样的钟？（出示图片）它是由哪些部分组成的呢？（等待学生回答）对，它由摆杆、摆轮、发条等部分组成。

那么，你们知道这些部分的作用和相互关系吗？我们今天就来学习一下。

第二环节：讲解新课1.讲解机械摆钟的构造和原理，包括摆杆、摆轮、发条等部分的作用和相互关系。

老师：首先，我们来看一下摆杆。

摆杆是机械摆钟的重要部分，它的长度和重量对于摆钟的运行时间有很大的影响。

摆杆越长，摆钟的运行时间就越长；摆杆越重，摆钟的运行时间就越短。

接下来，我们再来看一下摆轮。

摆轮是摆钟的“心脏”，它的重量和大小也会影响摆钟的运行时间。

最后是发条，它是摆钟的动力来源，通过发条的拉动，摆钟才能不断地运行。

2.讲解利用摆钟计量时间的方法，包括如何调整摆钟的摆长，如何读取摆钟的时刻。

老师：那么，我们如何利用摆钟来计量时间呢？首先，我们需要调整摆钟的摆长。

小学科学34机械摆钟（教案）一、教学目标：1.了解机械摆钟的基本原理；2.掌握摆钟的结构及运转方式；3.培养学生观察和思考的能力；4.激发学生对科学的兴趣。

二、教学重点与难点：1.了解机械摆钟的结构与运转方式；2.掌握摆钟的基本原理。

三、教学准备：1.教学PPT；2.实物摆钟模型；3.小班实验用品。

四、教学过程：step1：导入新知引导学生通过提问的方式，了解他们对摆钟的了解程度，例如：- 你们见过摆钟吗？它是如何工作的？- 摆钟有哪些部分构成？- 摆钟中的摆轮、游擎和指针分别有什么作用？step2：介绍摆钟的结构与运转方式通过教学PPT和实物摆钟模型，向学生展示摆钟的整体结构和各个部分的功能。

讲解摆钟的基本原理：- 摆轮：提供摆钟的动力，通过摆动保持摆钟的持续运转；- 游擎：将摆轮的能量传递给指针，驱动指针的运动；- 指针：用于显示时间。

step3：进行小班实验分小组让学生进行实验，使用小班实验用品，模拟摆钟的运转。

引导学生观察并思考：- 更改摆轮的长度，会对摆钟的运转有何影响？- 理解重力对摆钟正常运行的重要性；- 探究摆钟的动力来源。

step4：总结归纳请学生回答以下问题，并将回答结果进行讨论和归纳：- 摆钟的基本原理是什么？- 摆钟的结构有哪些部分？它们的作用是什么？- 为什么摆钟需要有动力输入才能保持运转？五、教学延伸：为了加深学生对摆钟的理解，在课后可进行以下延伸活动：1.要求学生设计自己的摆钟模型，并通过实际操作验证模型的运转效果；2.让学生了解不同类型的摆钟，如石英钟、机械钟和电子钟，并比较它们之间的差异。

六、教学反思：本节课通过引导学生观察、思考和实验，使他们更好地理解机械摆钟的结构和运作原理。

教学过程中，学生积极参与，思维活跃，培养了学生的观察和思考能力。

然而，在小学生中，可能有些学生对一些科学概念理解起来较为困难，因此在教学中要注意引导学生的思路，进行细致的解释和示范。

同时，可以适当增加一些互动环节，提高学生的参与度和学习兴趣。

3-4《机械摆钟》（表格式教案）五年级科学上册教科版一、教学内容本节课的内容是教科版五年级科学上册的3-4《机械摆钟》。

本节课主要通过观察和实验，让学生了解摆钟的工作原理，学会制作简单的摆钟模型。

课程内容主要包括：1. 观察摆钟的结构和工作原理。

2. 学习摆钟的计算公式：频率=1/(2π√l)。

3. 制作简单的摆钟模型。

4. 实验验证摆钟的准确性。

二、核心素养目标1. 观察能力：培养学生通过观察摆钟结构，了解其工作原理的能力。

2. 实践能力：培养学生动手制作摆钟模型的能力，提高学生的实践操作能力。

3. 创新能力：鼓励学生发挥想象，设计制作具有个性的摆钟模型，培养学生的创新思维。

4. 合作能力：在制作摆钟模型的过程中，培养学生与他人合作、共同完成任务的能力。

5. 科学素养：通过学习摆钟的计算公式，提高学生对科学知识的掌握程度，培养学生的科学素养。

三、学习者分析1. 学生已经掌握了的相关知识：在学习本节课之前，学生已经了解了一些关于时间的知识，如时间的单位、时钟的类型等。

此外，学生对简单的机械结构也有所了解，如杠杆、滑轮等。

这些知识为本节课的学习奠定了基础。

2. 学生的学习兴趣、能力和学习风格：五年级的学生对动手操作和实验活动充满兴趣。

他们具有较强的观察能力和实践能力，喜欢通过亲身体验来学习新知识。

在学习风格上，他们喜欢合作学习，愿意与他人分享自己的观点和经验。

3. 学生可能遇到的困难和挑战：在观察摆钟结构时，部分学生可能对摆钟的内部零件和组装方式感到困惑。

在制作摆钟模型时，学生可能会遇到测量、切割和组装等方面的困难。

此外，计算摆钟的频率时，部分学生可能对公式的理解和应用存在困难。

这些困难和挑战需要教师在教学过程中给予关注和指导。

四、教学资源准备1. 教材：确保每位学生都有本节课所需的教材或学习资料。

教材包括《教科版五年级科学上册》第3-4章《机械摆钟》的内容，以及相关的学习指导。

2. 辅助材料：准备与教学内容相关的图片、图表、视频等多媒体资源。

教科版科学五年级上册《3.4 机械摆钟》教学设计【教材分析】《机械摆钟》是教科版五年级科学上册《计量时间》单元的第4课，通过研究摆钟，进一步提高计时的精确性。

本课教材分为两部分，认识、观测钟摆和制作、观测自制摆。

我们重点研究第二部分，学生在第一部分已经通过观察钟摆了解到，钟摆每分钟摆动60次，每次摆动时间为1秒，摆钟具有等时性才能精确计时。

那我们自己做一个单摆是否也具有等时性呢？通过学生亲自观察和测量自制单摆的摆动次数，会发现自制单摆每分钟摆动次数也是相同的，但是自制单摆在摆动时随着时间的推移摆幅会越来越小，学生可能会误认为是摆动的速度越来越慢，这与摆的等时性是有冲突的，因此可以改良实验为“自制单摆在一分钟内的不同时段的摆动次数是否相同”，例如将一分钟分成六个10秒，通过测量和分析数据可以验证：摆动速度没有发生变化，即每次摆动所用的时间也是基本相等的，自制单摆也具有等时性的特点。

最后，可以对比不同组数据，引导学生发现“不同的摆，相同时间摆动次数不同”，启发他们课后思考：是什么因素在影响摆的摆动快慢？为下一节课做好铺垫工作。

【学情分析】学生通过前面燃香钟，水钟的学习，已经认识并了解了古代一些简易的计时工具，但他们能感觉到这些工具并不能准确地计算时间，只能大概估计时间，之后人们又发明了什么样的计时工具呢？此时他们对人类计时工具的发展充满了浓厚的兴趣。

机械摆钟在现代的生活中并不常见，他们可能只在书或影视中见过，所以对机械摆钟的奥秘是好奇的，通过研究摆钟的摆动次数引入对摆的研究顺理成章。

五年级学生经过两年的科学学习，其实已经积累了一定的科学探究能力，能够观察到生活中其实有很多物体的运动是摆动的，例如秋千，吊床等，摆能给人们带来快乐，但是摆动背后更隐藏着一个容易被我们忽略的科学道理，通过自制一个简单的单摆，可以让学生更好地认识摆的构造，通过分段观察和测量一分钟内自制摆的运动次数让学生充分理解摆动的等时性是机械摆钟能够计时的科学原理。

小学科学34《机械摆钟》（教案）学年科学五年级上册教科版机械摆钟是小学科学课程中涉及到的一个重要的内容。

通过学习机械摆钟，学生能够了解钟摆的运动规律以及钟摆的应用。

本文将围绕小学科学34《机械摆钟》这一教案展开论述，介绍学生在这节课上应该学到的知识点和实践活动。

首先，学生需要了解什么是机械摆钟。

机械摆钟是一种利用物体重力的作用进行运动的钟。

学生应该了解钟摆的基本组成部分，包括钟摆杆、钟摆球和摆轮。

钟摆杆是钟摆的核心部分，它可以固定钟摆球并保证其能够正常摆动。

钟摆球是钟摆的重要组成部分，它负责保持钟摆的平衡和稳定。

钟摆的摆轮是指钟摆球自身的重力作用下的运动轨迹，学生应该了解钟摆通过摆轮来实现时间的测量。

另外，学生还应该知道钟摆的内部结构，包括钟架、摆轮轴和摆轮装置，这些部分共同构成了一个完整的机械摆钟。

其次，学生需要了解机械摆钟的运动规律。

钟摆运动是一种周期性的运动，学生需要了解摆钟的周期与摆长之间的关系。

摆长是指钟摆杆与钟摆球之间的距离，通过改变摆长可以改变摆钟的周期。

学生可以通过实际操作来验证这一规律，例如使用不同长度的线或绳子来制作摆钟，然后观察摆钟的运动情况。

通过实验，学生可以得出摆钟周期与摆长成反比的结论。

除了了解机械摆钟的运动规律，学生还需要了解摆钟的应用。

摆钟不仅被用于计时，还被广泛应用于科学实验和工程中。

学生可以了解到机械摆钟在工程中的实际应用，例如实验室的钟摆装置、摆钟的钟塔等。

这些应用可以帮助学生理解钟摆的重要性和实用性。

在学习机械摆钟的过程中，教师可以引导学生进行一些实践活动。

例如，教师可以组织学生制作一个简单的摆钟模型，让学生通过实际操作来了解钟摆的运动规律。

学生可以使用绳子或线制作钟摆杆并悬挂一个小球，然后观察摆钟的运动情况。

通过这个实践活动，学生不仅可以加深对钟摆运动规律的理解，还可以培养他们的动手能力和实验思维能力。

除了实践活动，教师还可以通过展示一些有关机械摆钟的视频或图片来激发学生的学习兴趣。