《測量擺的快慢》課堂教學實錄

　　教學實錄

　　（32名學生分成8個小組。每個實驗桌上有掛擺的支架。一個紅線繩的擺，一個黃線繩的擺。實驗報告單。有4個小組另有一塊球狀橡皮泥。）

　　師：每天我們都能見到自然界中許許多多物體。你們發現了嗎，自然界的物體都是運動的，運動的方式又是各種各樣的。如：足球在草坪上滾動，乒乓球在桌面上跳動；樹葉在風中搖動；星星在天空移動，……我請同學們打開網頁看看視頻中的物體在做怎樣的運動？

　　師：我們在動畫中看到了鐘擺、秋千、電燈等許多物體，它們在做怎樣的運動？

　　生：它們在慢慢擺動。

　　生：它們在做擺的運動。

　　師：你能用手做出動作表示出來嗎？

　　生：（手左右擺動）就是這樣子。

　　師：（手演示）這種像鐘擺，秋千似的擺來擺去的運動，我們叫它擺動。（板書：擺動）擺動是我們生活中常見的一種運動。你們注意過各種物體的擺動有什么規律嗎？大約在400多年前，意大利有一位科學家，名叫伽利略。有一天，他在一個大廳里看見一盞吊燈在風的吹動下不停地擺動。這件事引起了他的興趣，于是他用右手按住自己左手的脈膊，計算吊燈擺動一個來回的時間，觀察吊燈的擺動有什么規律。結果他發現了其中的秘密，而且是一個與當時的書上寫的結論不同的秘密。那么吊燈的擺動有什么規律？伽利略到底發現了什么秘密？

　　好，就讓我們也像伽利略那樣，一起來研究擺的秘密。（板書：擺的秘密）

　　我們在一根細線下面掛一個重物，把細線上端的小套掛在支架上的小鉤上，這就構成了一個擺。（邊講邊操作）我們把重物叫做擺錘，（板書：擺錘）這根細線叫做擺線，（板書：擺線）擺在擺動的時候，有時擺的幅度大，有時擺的幅度小，我們把擺動的幅度大小叫擺幅。（板書：擺幅）

　　做實驗時要正對著擺，拿起擺錘，擺線要直，擺幅不要太大；聽到開始實驗時，手輕輕一松，不要用力推。擺出去，再回來，往返一次，叫擺動一次，我們數l，……沒擺回來，不計數。我們練習一下數擺動的次數。

　　生：（齊）1、2、3、4。

　　師：誰能照樣做一次，大家一起數。

　　生：（齊）1、2、3、4。

　　師：請2號同學把紅線擺掛在自己面前的小鉤上，分組再練習一下。

　　師：下面我們來試一試，你們組的這個擺在10秒鐘內能擺動多少次？老師用秒表計時。到10秒后，表就發出“喃”的聲響，各組停止數數，請做實驗的同學把擺動的次數記錄在實驗報告表一里。因為各組一起實驗，數數時要默默地不出聲，以免互相干擾。

　　（先請2號同學做，然后l、4號同學各做一次）

　　師：在三次實驗中，每次擺動多少次？

　　（各組報告擺動次數，老師在黑板上記錄如下：8、8、7；10、10、10；8、9、9；10、10、10；8、9、9。）

　　師：我們來看數字。這個擺擺動次數是8、8、7，三次中有兩次一樣，這個擺10、10、10，三次都一樣。這個擺8、9、9，兩次一樣，我們從大多數的擺動次數中發現什么秘密嗎？

　　生：是擺動的幅度越小，擺動的次數越多；擺動的幅度越大，擺動的次數越少。

　　師：你覺得和擺動幅度有關？我們看（數字）多數是相同的，少數是不同的。因為我們實驗中的儀器不是很精確，有的人松手時間也有誤差，我們拿一個小組的實驗再做證明。

　　（選擇三次擺動次數分別是8、8、7的小組，實驗兩次每次都是7）

　　師：我們全班看到他們組的擺三次都是7次，這個組三次都是10次，在一定的時間里，它們三次擺動的次數怎樣？

　　生：相同。

　　師：用科學的話說，就是它們擺動的次數是一定的。在10秒鐘內，擺動的次數是一定的，是7次，是10次，你們預測一下，如果是20秒，這個擺擺動多少次。

　　生：能擺14次。

　　師：這個擺呢？

　　生：能擺20次。

　　師：是這樣嗎？我們來試一下，看與你們的想法一樣嗎？

　　（實驗結果和同學們預想的一樣）

　　師：這說明同一個擺，在一定時間內，擺動的快慢是──

　　生：（齊）一樣的，一定的。

　　（板書：同一個擺，擺動的快慢是一定的。）

　　師：我們從這些數字上看到，同一個擺，擺動的快慢是一定的。（豎著比較各組數字）這是同一個擺嗎？

　　生：（齊）不是。

　　師：它們擺動的快慢一定嗎？

　　生：（齊）不一定。

　　師：這又是一個秘密。它們的擺動為什么不一定？請你們互相觀察各組的擺，找一找擺的快慢不一樣，可能與什么因素有關系。

　　（小組議論）

　　生：我覺得和繩子長度有關系。

　　（板書：長短）

　　生：我們組的球是空的。

　　師：和別的組比較，擺錘的重量有什么不同？

　　生：輕一點。

　　師：他們發現，他們組的擺錘輕重和別的組不同。（板書：輕重）

　　生：我們組線繩子拉得遠，就擺得慢一些。

　　師：擺的擺動數可能跟擺錘的重量或者擺繩的長短有關系。那么我們來設計一個實驗證明一下自己的猜測。可以參考一下動畫里面的想法。

　　（學生瀏覽動畫——設計實驗，組合自己的實驗裝置。）

　　（討論交流）

　　生：我想擺幅大就速度快，擺幅小就慢。

　　師：為什么？

　　生：因為我實驗時拉得長擺動就快。

　　師：有誰和王超想的一樣，認為擺幅大就擺得慢？

　　（多數學生舉手）

　　師：沒舉手的同學怎么想？

　　生：我認為擺幅大速度就快。

　　師：為什么這樣想？

　　（答不出）

　　師：有沒有人認為不論擺幅大小，快慢都一樣？

　　生：（齊）沒有。

　　師：我剛才看到多數同學都認為擺幅大就擺得慢，為什么呢？

　　生：因為擺幅大，回來慢，擺幅小，距離小，就回來的快。

　　師：她認為走的距離長就慢，距離短就快，說出了一番道理。是不是這樣？我們來試一下。

　　（兩名學生到臺前做擺幅大小不同的演示實驗，每次10秒）

　　師：兩次實驗結果怎樣？

　　生：都一樣。

　　師：實驗說明擺幅大小與擺的快慢有關系嗎？

　　生：（齊）沒關系。

　　（板書：無關）

　　師：看來，我們多數同學最初的想法都錯了。其實，有這種想法的不單是我們，早在兩千多年前，有一位著名的學者叫亞里士多德，就和你們想法相同，并且還把這個結論寫在了書上。伽利略發現的秘密就在這里。他在讀書的時候看到書上寫擺的快慢與擺幅有關系。可是他親眼看到吊燈的擺動不管擺幅大小，快慢總是一定的。到底哪個對呢？伽利略從不迷信書本，他要靠自己的觀察實驗來思考問題。于是他找來不同的繩子、鐵鏈、木球、鐵球一次次反復實驗。最后他大膽地提出了：書上的結論是錯誤的，擺幅的大小和擺的快慢沒關系。這就告訴我們：一個科學的真理，不以權威的話或書本的結論為標準，也不以贊同它的人多少為標準，它是以什么為標準呢？

　　生：以實驗為標準。

　　師：你們說要研究擺的快慢與擺錘輕重有沒有關系，該怎樣去做？

　　生：（齊）做實驗。

　　師：你能比較一下擺錘輕重與擺的快慢有沒有關系嗎？

　　生：一個球是實心的，一個球是空心的，這樣就能比出輕重。

　　師：李彬告訴我們實驗時要用一個輕擺錘和一個重擺錘比較。那么，擺線這個條件有變化嗎？

　　生：（齊）沒有。

　　師：實驗中只有擺錘輕重這一條件是不同的，擺線不變。既然擺線是不變的，我們就還用桌上的紅線擺。你能想辦法改變一下你們組這個擺擺錘的輕重嗎？

　　生：桌上黃顏色的擺里面有橡皮泥，它就重一些。

　　師：你桌上紅顏色的擺沒有橡皮泥，就輕一些。你有辦法嗎？

　　生：把橡皮泥放到球里去就行了。

　　師：有的組的球里已經有橡皮泥了，已經很重了，怎么辦？

　　生：我們把另一個擺掛上去。

　　師：注意，我們就用這一個擺，因為擺線是不變的。

　　生：我們把球里橡皮泥取出來，就輕了。

　　師：設計的好。

　　師：還是這個擺，擺線長短沒變，只是輕重和剛才不同了，我們用同樣的方法實驗2次，每次10秒。實驗后，你的擺錘減輕了就記錄在表二輕的一欄，重了就記在重的一欄。

　　（學生實驗操作）

　　師：這兩次實驗結果和原來擺動的次數比較發現了什么？

　　生：我們組擺錘重了，比原來慢了。

　　生：我們組這次實驗和上次實驗是一樣的。

　　生：我們組也是一樣的。

　　師：有哪些組是一樣的？

　　（7個組舉手。）

　　師：這就說明擺的快慢與擺錘輕重無關（板書：無關）擺線長短與擺的快慢有沒有關系怎樣實驗對比一下？

　　生：應該用一個擺線長的和一個擺線短的掛在掛鉤上比較。

　　師：還要注意比較中相同的條件是什么？

　　生：相同點應是擺錘輕重一樣。

　　師：請同學將支架移到桌邊，掛黃線長擺再把剛才拿出的橡皮泥放回短線擺。1、2號同學各拿一個擺做實驗，3、4號同學幫助數數、記錄。實驗2次，每次10秒。

　　（學生實驗操作）

　　師：你們的記錄告訴我們擺動快慢與擺線長短有關系嗎？

　　生：（齊）有關系。

　　（板書：有關）

　　師：什么樣的擺，擺得快？

　　生：擺線短，擺得快。

　　（板書：短一快）

　　師：擺線長的呢？

　　生：擺線長，擺得慢。

　　（板書：長──慢）

　　師：同學們，你們看，我們今天會場上掛的這個有線話筒，像不像一個擺？你們看這個擺，它要擺動起來，比我們桌上的擺會怎樣？

　　生：（齊）慢，不一樣。

　　師：為什么？

　　生：因為它太重了，繩子又長。

　　師：關鍵的問題在哪？

　　生：關鍵的是它的擺線長。

　　師：我們一起來試試。大家一齊數數。10秒。

　　生：1—2—3。

　　師：這節課我們做了許多次實驗，在實驗中，你發現了擺的什么秘密？

　　生：我知道擺的輕重與擺的快慢沒關系。擺幅大小與擺的快慢也沒有關系。擺線長短與擺的快慢有關系。

　　師：有怎樣的關系呢？

　　生：擺線短，擺得快；擺線長，擺得慢。

　　生：我還知道了同一個擺，擺動的快慢是一定的。

　　師：同學們知道了擺的秘密，回家以后自己設計一個擺，通過調整擺繩長短，讓它每分鐘擺動40次，50次，60次。記錄下你的做法，下次上課交流。

　　分析

　　科學課是以培養學生科學素養為宗旨的課程。本課著眼培養學生實事求是的科學精神，以事實說話，以證據說話。培養學生的實驗能力，以及大膽猜測，驗證的科學品質。本課的學習中，現象來自于生活，表現于信息技術。實驗的設計引導都來自于信息技術手段的應用，在平時的科學教學中，設計實驗驗證猜測是一個瓶頸，用信息技術手段進行突破是一個有效措施，今后還可以嘗試別的手段進行突破。

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