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3.6《制作钟摆》
（教科版）五年级
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3.6《制作钟摆》
机械摆钟里的钟摆每分钟摆动 60 次，今天我们要制作一个 1 分钟正好摆动 60 次的摆，大家有什么想法？
新知导入
任务
机械摆钟里的钟摆每分钟摆动60次。 让我们制作一个1分钟正好摆动 60次的摆。
探究新知
准备材料：细线、小重物（如螺母）、支架、计时器。
固定细线一端在支架上，另一端系重物，构成摆。
初步调整摆长，用计时器测 1 分钟摆动次数。
若次数多于 60，适当加长摆长；少于 60 则缩短摆长，反复调试。
直至计时器显示 1 分钟内摆恰好摆动 60 次，此时的摆即为所需。
有什么更快或更简单的解决方法吗？
怎样在最短时间 内完成调试？
利用材料, 组装一个简易的 "钟摆" 。
反复测试，不断调整和记录，使制作完成的摆正好1分钟摆动60次。
1分钟摆动60次的摆钟, 它的摆绳长短有什么特点
在标准重力下，1 分钟摆 60 次的摆，摆绳（含摆锤重心）长度约 24.8 厘米，特点是长度固定且精准，确保摆长稳定，才能维持每分钟 60 次的固定摆动频率。
课堂练习
要制作 1 分钟摆动 60 次的钟摆，当测试发现摆 1 分钟摆动 50 次时，应该（ ）摆绳长度。
A. 加长
B. 减短
C. 不变
摆的快慢主要与（ ）有关。
A. 摆绳长短
B. 摆锤质量
C. 摆动幅度
快速测试钟摆摆动次数的策略可以是（ ）。
A. 测试 30 秒，推算 1 分钟次数
B. 直接测试 1 分钟
C. 不测试，凭感觉调整
A
A
A
课堂练习
判断题
制作钟摆时，初始摆绳长度可以随意选择，反正能调整。（ ）
摆绳长度相同的摆，1 分钟摆动次数一定相同。（ ）
调整钟摆时，每次只能小幅改变摆绳长度，便于精准调整。（ ）
√
√
√
同学们，今天我们制作了 1 分钟摆动 60 次的钟摆，知道通过测试调整摆绳长度能达到精准计时。摆绳长度合适时，摆 1 分钟就摆动 60 次，这离不开我们的多次尝试。
制作钟摆
设计：材料、初始摆绳长度、测试调整计划
制作与测试：组装→测试摆动次数→调整摆绳长度→重复测试
摆绳特点：特定长度使摆 1 分钟摆动 60 次
快速策略：测试部分时间，推算整体次数
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教科版五年级科学上册核心素养教学设计
教材分析
本课是五年级上册 “计量时间” 单元的实践课，任务是制作 1 分钟正好摆动 60 次的钟摆。教材引导学生经历设计方案、制作与测试、研讨的过程，结合对摆绳长度与摆动次数关系的已有认识，让学生在实践中调整摆绳长度，使钟摆达到精准计时，体现 “做中学” 理念，培养工程设计与问题解决能力。
学情分析
五年级学生已了解摆的快慢与摆绳长短有关（摆绳越短，摆越快），具备一定的实验探究和动手能力，但在实际制作精准计时的钟摆时，对摆绳长度的精细调整缺乏经验。他们喜欢实践操作，能积极参与设计与测试，但需要教师在方法指导和问题解决上给予支持。
核心素养分析
科学观念 进一步巩固摆的快慢与摆绳长短的关系，知道通过调整摆绳长度可使摆达到特定的摆动次数（如 1 分钟 60 次）。 科学思维 通过设计、制作、测试钟摆的过程，培养工程思维（如优化设计、解决实际问题），能分析钟摆摆动次数与摆绳长度的关系并进行调整。 探究实践 参与钟摆的设计、制作、测试全过程，学会工程设计的基本流程（设计方案→制作→测试→调整），提升实践操作与问题解决能力。 态度责任 激发对精准计时工具制作的兴趣，培养严谨、务实的科学态度和勇于尝试、不断改进的创新精神。
教学重点
设计并制作 1 分钟摆动 60 次的钟摆；通过测试调整使钟摆达到精准计时。
教学难点
精细调整摆绳长度以达到 1 分钟摆动 60 次的精准要求。
教具准备
铁架台、细绳、摆锤（螺母等）、秒表、“1 分钟摆动次数记录表”；设计方案记录单。
教学过程
教学环节 教师活动、学生活动以及设计意图
一、导入新课 教师活动：回顾摆的快慢与摆绳长短的关系（摆绳越短，摆越快），提问：“机械摆钟里的钟摆每分钟摆动 60 次，今天我们要制作一个 1 分钟正好摆动 60 次的摆，大家有什么想法？” 学生活动：结合旧知，交流制作钟摆的初步思路（调整摆绳长度）。 设计意图：回顾旧知，自然引入制作任务，激发学生实践兴趣。
二、讲授新课 （一）聚焦：制作 1 分钟摆动 60 次的钟摆 教师活动：提出任务 “机械摆钟里的钟摆每分钟摆动 60 次。让我们制作一个 1 分钟正好摆动 60 次的摆。思考怎样设计和制作，有没有更快或更简单的解决方法。” 学生活动：小组讨论，围绕 “设计方案”“制作方法”“快速测试调整的策略” 等，初步思考钟摆制作的关键要点。 设计意图：聚焦制作任务，明确核心问题，为设计方案做准备。 （二）探索：钟摆的设计、制作与测试 设计方案 教师活动：发放 “设计方案记录单”，指导学生用文字或画图的方式，记录钟摆的设计（包括材料选择、初始摆绳长度的猜想、测试调整的计划等）。巡视指导，引导小组交流完善设计（如先猜想一个摆绳长度，测试后根据摆动次数调整，摆绳长则减短，摆绳短则加长）。 学生活动：小组合作，完成设计方案，明确制作与测试的步骤（如先制作一个摆，测试 1 分钟摆动次数，再调整摆绳长度）。 设计意图：培养工程设计思维，让学生先规划再制作，提升设计能力。 制作与测试 制作钟摆 教师活动：讲解制作安全与操作要点（摆绳固定牢固，摆锤稳定），发放制作材料，指导学生按照设计方案组装简易 “钟摆”（用细绳一端固定在铁架台，另一端挂摆锤）。 学生活动：分组进行钟摆制作，遇到问题（如摆绳固定不牢、摆锤晃动）时，小组内讨论或向教师求助，完成初始钟摆制作。 测试与调整 教师活动：指导学生用秒表测试自制钟摆 1 分钟摆动的次数，填写 “1 分钟摆动次数记录表”；根据测试结果调整摆绳长度（如摆动次数多于 60 次，说明摆绳偏短，适当加长；少于 60 次，说明摆绳偏长，适当减短），重复测试与调整，直到钟摆 1 分钟摆动 60 次。强调快速测试的策略（如先测试 30 秒摆动次数，推算 1 分钟次数，减少测试时间）。 学生活动：分组进行钟摆测试，认真计时，记录摆动次数，根据数据调整摆绳长度，重复测试与调整，直至达到 1 分钟摆动 60 次。 设计意图：让学生经历动手制作、测试、调整的过程，锻炼实践操作与问题解决能力，体会精准计时的实现过程。 （三）研讨：钟摆的摆绳长度特点 教师活动：组织学生研讨 “1 分钟摆动 60 次的摆钟，它的摆绳长短有什么特点？”，引导学生结合测试调整的过程，分析得出摆绳长度是特定的，能使摆达到 1 分钟 60 次的摆动次数。 学生活动：小组交流测试调整的经历，分享对摆绳长度特点的认识（如通过多次调整，找到合适的摆绳长度，使摆 1 分钟摆动 60 次）。 设计意图：通过研讨，总结钟摆摆绳长度的特点，深化对摆运动规律的理解，培养归纳与表达能力。 （四）拓展：其他精准计时的思考 教师活动：提问 “除了调整摆绳长度，还有没有其他因素会影响摆的摆动次数，从而帮助我们更精准计时？” 学生活动：小组讨论，列举如摆锤质量（但之前实验知其不影响，可排除）、摆动幅度（保持小幅度，减少影响）等，明确主要调整因素是摆绳长度。 设计意图：拓展学生对精准计时影响因素的认识，巩固摆的运动规律知识。
三、课堂练习 选择题 要制作 1 分钟摆动 60 次的钟摆，当测试发现摆 1 分钟摆动 50 次时，应该（ ）摆绳长度。 A. 加长 B. 减短 C. 不变 答案：A 摆的快慢主要与（ ）有关。 A. 摆绳长短 B. 摆锤质量 C. 摆动幅度 答案：A 快速测试钟摆摆动次数的策略可以是（ ）。 A. 测试 30 秒，推算 1 分钟次数 B. 直接测试 1 分钟 C. 不测试，凭感觉调整 答案：A 判断题 制作钟摆时，初始摆绳长度可以随意选择，反正能调整。（ ） 答案：√（但合理猜想能提高效率） 摆绳长度相同的摆，1 分钟摆动次数一定相同。（ ） 答案：√（在摆锤等其他条件相同的情况下） 调整钟摆时，每次只能小幅改变摆绳长度，便于精准调整。（ ） 答案：√
四、课堂小结 同学们，今天我们制作了 1 分钟摆动 60 次的钟摆，知道通过测试调整摆绳长度能达到精准计时。摆绳长度合适时，摆 1 分钟就摆动 60 次，这离不开我们的多次尝试。
板书设计
制作钟摆 设计：材料、初始摆绳长度、测试调整计划 制作与测试：组装→测试摆动次数→调整摆绳长度→重复测试 摆绳特点：特定长度使摆 1 分钟摆动 60 次 快速策略：测试部分时间，推算整体次数
教学反思
成功之处 学生积极参与钟摆的设计、制作与测试，经历了完整的工程实践过程，对摆绳长度与摆动次数的关系理解更深刻；研讨环节中，学生能较好地分析摆绳长度的特点，工程思维得到锻炼。 不足之处 部分小组在调整摆绳长度时，幅度把握不好，导致测试次数过多，耗时较长；个别小组对快速测试策略的运用不够熟练，影响了效率。 教学建议 后续可在课前引导学生思考快速调整的方法（如先大致估算摆绳长度范围），提高调整效率；增加小组间的经验分享，让调整方法更丰富多样。
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
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