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《摆的研究》教学案例
教学设想：
本课是苏教版《科学》教材四年级下册《物体的运动》单元的第四课。
其教学目标主要为：
△过程与方法
对问题能够提出自己的假设，并能够搜集数据来验证自己的假设。
△知识与技能
1．能够自己动手做一个摆。
2、进一步认识科学探究的过程与方法。
3、知道影响摆快慢的因素。
△情感态度与价值观
1、进一步意识到搜集证据、验证假设的重要性。
2、体验到对待科学研究要持严谨的态度。
为达到以上目标，我认为让学生充分行使探究的权利非常重要。为此，在进行整个教学设计时，我注意把握了以下两个原则：
一、降低难度，引导学生主动探究
影响摆的快慢的因素有许多，一般教材都把摆角的大小、摆锤的轻重、摆线的长短这三项作为研究对象。虽然降低为只有三个变化因素，但对四年级的小学生来说，还是有一定的难度。要想研究其中的一个因素，必须控制好另外两个因素。于是我在一开始就创设了一个问题情境，让学生发现摆的快慢实际与摆角大小无关，从而减少了一个因素。剩下的两个因素，学生只要控制好其中一个条件，这样制定计划、收集数据的难度就大大的降低了，从而增强了学生探究的信心，为学生充分参与探究创造了积极的条件。
二、打破思维定势，激发学生进一步探究的兴趣
在研究完摆的影响因素之后，我想增加一个环节，让学生设计一个10秒钟摆动5次的摆。其目的不仅仅是让学生对前面所得结论灵活应用，更重要的是通过它打破学生的思维定势，让学生意识到实践出真知。在引导时，我计划刚开始把摆线缩短一半，让学生猜测摆动次数，学生头脑中的思维定势是摆动次数增加一倍。但实验过后，发现这样的想法错了。于是在此基础上为了让学生有更深刻的认识，我让学生设计一个摆动次数减半的摆。这样的设计出发点是与一般的教学思路不同的。相信通过实验，一定可引导学生进一步认识到摆的快慢和摆线的长短存在关系。同时，在实验中可让学生进一步体验探究的乐趣及严谨的探究态度和精神。
教学过程
一、认识摆，激发学生探究的欲望。
1、欣赏摆钟图片（课件出示），让学生在观察中发现摆。
2、教师出示摆(用线和装胶卷的盒子做成，线用铁夹子夹在铁架台上)，引导学生了解摆的构成。
①谈话：老师今天给大家做了一个摆，看一看，它主要有几个部分组成？
②讲解：摆是由两部分组成的。
上面这部分叫做摆线，下面这部分叫做摆锤。
教师在讲解过程中让学生学会怎样做摆：铁夹子可以控制摆线的长短，打开胶卷盒学生发现里面放的是玻璃球，玻璃球的个数是可以自己调整的，也就是玻璃球可以控制摆锤的轻重。
示范：自然松手，像这样来回一次叫摆动一次。
在示范时，要让学生明确两点：摆线要拉直；手不能加力。（否则对研究摆的快慢就会产生许多干扰因素。）
(评：课堂一开始，教者就抓住学生好奇的心理，引导学生在图片欣赏中初步感知，然后以实物进一步激发学生探究的欲望。)
二、研究摆，探究影响摆快慢的因素。
1、玩摆，引入研究问题，同时排除摆角对摆的快慢的影响。
玩之前先让学生猜测lO秒钟内摆动多少次?（教师计时，学生数。）
①做一个摆角较大的摆
这时学生猜测的根据则是钟摆的启示，对于学生的猜测，不存在谁对谁错，而是要创设一个民主宽松的学习氛围。
②做一个摆角较小的摆
让学生再次猜测这次10秒钟内摆动多少次呢?
学生的猜测可能有：
小于8次：角度小，摆动的力量就小，所以摆动次数少。
大于8次：摆动的距离短了，速度也就快了。
还是8次：直觉(不要小看直觉，有时科学发现就是从直觉开始的)。
对于这三种可能性，猜第一种可能性的人可能最多。
猜测之后教师演示，学生数数。当他们发现结果还是8次，并不和自己的想象相符的时候，他们会感到惊奇，而更多的则是思考。这时教者提出“对于这种现象你们有什么想说的?有什么想问的?”
学生会发现：摆动次数和摆角的大小没有关系。
学生可能会问：为什么摆的速度和摆角大小没有关系?摆的快慢可能和哪些因素有关?谁决定摆的快慢?
引入本节课研究的问题：摆的快慢究竟跟哪些因素有关呢？
（评：在探究中，教者抓住学生好玩的特点，在玩中巧妙地把教材提出的任务转化成了学生内心需要探究的问题。同时，排除了“摆角”对摆的快慢的影响，降低了学生探究的难度。）
2、对问题进行假设
学生猜想：摆的快慢可能和哪些因素有关?
（学生的猜测可能有：摆锤的轻重，摆线的长短。至于摆角的大小一开始的对比实验就把这个因素排除掉了。）
3、小组讨论，制定研究计划
教师提问：你打算怎样证明你的想法是对的呢?学生小组讨论，讨论时，让学生明确以下几个问题（出示课件）：
实验中改变什么?哪些保持不变?该怎样改变?要做多少次才能说明问题?
（对于两个变化因素的研究，教师可以宏观调控，让每个组选择一个进行研究，这样既节省了时间，同时又合理地共享了资源。）
4、学生分组实验
⑴课件出示实验要求：
①合理分工，1人做摆，1人计时，1人记录，其他同学数数。
②边实验，边做好记录。
③实验后共同分析收集的数据，交流发现。
⑵学生实验
（在学生实验时，教师要注意：小组成员是否都有事可做；每次研究是否都只有一个变量；记录是否真实；发现是否与所收集的数据相吻合。）
5、汇报交流：怎么做的?发现了什么?进行反思：和你们刚才的想法一样吗?
综合两个因素的研究，有什么发现?
学生发现：
摆的快慢和摆锤的轻重没有关系。
摆的快慢只和摆线的长短有关，摆线越长，摆动越慢；摆线越短，摆动越快。
6、小结
(评：“科学学习要以探究为核心”，对影响摆的快慢因素的研究就是一次探究，而“学生是科学学习的主体”。因此，在探究中学生自己作出假设，自己制定研究的计划，在小组成员的共同努力下完成实验，收集数据，得出结论。老师只起到了一个组织者、参与者、引导者的作用。)
三、设计摆，深化研究。
1．猜测：假如把摆线缩短一半，10秒钟会摆动多少次?
学生根据刚才得出的结论：摆线越短，摆动越快，很快知道这时的摆动应该比10次多，但究竟具体到多少次，学生可能受思维定势的影响，会认为摆线缩短一半，摆的次数会增加一倍。
2．教师提出“说了不算数了算”。演示：摆线缩短一半的摆lO秒钟内摆动的次数。
学生数过之后，惊奇发现：并没有想象中的16次，而只有11次、12次。
3．设计摆：做一个10秒钟内摆动4次的摆。
(1)预测：你打算用多长的摆线?
这时学生的预测就有了一定的根据。
根据一：摆线缩短一半，摆动11－12次，要想摆动4次，摆线应比原来的两倍还要长。
根据二：刚开始研究摆线长短是否影响摆动快慢的小组可以从自己研究得出的数据中获得启发，他们的数据中摆动的次数有可能和4次相接近的。
(2)记录：给你一张表格，你会记下什么?
让学生记下摆线的长度以及摆动的次数，使他们意识到前一个数据对后面的设计有启发。
(3)学生做摆，要求同研究摆时一样。
在学生设计的同时，老师要做的是：
观察学生的操作是否规范，由于此时的摆线很长，教师要提醒学生注意，摆如果碰到其他物体，这次数的次数就不算了，应该从头来做。
提醒学生思考：刚才做的与要求相比较是快了，还是慢了。如果快了，该怎么调整；如果慢了，又该怎样调整。
由于学生喜欢见好就收，教师要提醒学生一次偶然的成功并不能算是成功，要经过多次验证。
(4)交流：哪些小组完成任务了，用了多少次?
检验：是不是在10秒钟内摆动4次?让学生把设计的摆带上演示台来演示。
其他小组学生负责监督，监督的内容有：
摆线的长度是否和他们记录的相符。
他们的操作是否规范(手上是否加力，放摆的学生是否和计时的同学同步进行)。
最后是不是正好4次，不多也不少。
最后对于成功的小组给予表扬，对于在讲台上没有成功的小组进行鼓励，并引导他们进行反思：为什么在下面做成功了，在台上演示就没有成功，可能在哪些地方出了差错？鼓励他们课后继续尝试。
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