摆的研究教学设计（通用6篇）
摆的研究教学设计 篇1
摆的研究
什邡市国人小学 陈明建
教学目标： 过程与方法：
1、能够对影响摆的快慢有哪些因素作出假设；
2、能够根据假设设计实验进行实验验证；能测量在单位时间内摆动的次数。
3、能够使用“控制变量”的方法，通过测量搜集、记录数据，并选择有效的数据支持证据。科学知识：
1、知道摆的快慢与摆长有关。摆长越长，摆得就越慢，反之则快。
2、认识到“控制变量”是一种搜集证据的重要方法，知道可以用数据分析实验结果。
情感态度与价值观：
1、体会反复实验获取可靠测试结果的重要性。
2、体验到对待科学研究要持严谨的态度；体验合作、发现摆的规律的乐趣。教学重点：分析整理实验数据，得出摆的快慢与摆线的长短有关，与摆锤、摆角等因素无关。
教学难点：能够使用“控制变量”的方法搜集证据。
学生情况分析：影响摆的快慢在现实中有几个因素：摆长、摆重、摆角。影响摆的快慢谁来决定？学生虽然没有这方面的经验，但是，学生对生活中的秋千、钟摆等有一定的了解，由这些东西引开去，让学生发现问题，探究问题，会有丰厚的收获，成功的欢乐不在于鲜花和掌声，而在于每一次艰辛的努力和付出。在摆的探究过程中，学生可以享受到无穷的乐趣。生活中处处是科学，只要你去探究，你会有所发现。
教学准备：
师：学生看时计数的技能撑握、各组研究摆的套材、研究记录表、演示用的摆 生：计时手表一块、水彩笔、教学过程：
一、创设情境提出问题
（3分钟）
1、首先出示一个已经制作好的摆，并让它动起来。师：这是一种什么运动方式？ 生：摆动。
2、请学生说一说生活中见到过什么物体像它一样运动。
钟表、秋千等。
二、玩摆（7分钟）
5、认识摆的各部分名称。
师：大家看一个最简单的摆可以由哪几部分组成？ 生：摆线、摆捶、支架。（板书：摆线、摆捶）
6、组装好，并试着玩一玩。
师：大家先组装好，然后试一试，想一想让它自然的摆起来，要注意哪些地方？ 生：（自由玩）拉直、自然松手。
师：玩的时候要注意：1线要轻轻拉直。2线小锤跟量角器要在同一平面。3自然松手。
要让它停下来只要轻轻一抓就行了。
7、再玩一次，学会操作摆。
8、学会记录单位时间内摆的次数。
师：下面你们想怎么玩？比快慢就是比什么？次数怎么算？想知道这个摆次数怎办？时间要统一吗？ 生：次数。
师：怎样算一次？ 生：来回算一次
师：请一位学生帮忙计时，谁来看表？开始计时时给我们一个信号说“开始”，操作的人就松手，大家一起数摆动的次数，直到计时的同学生说“停”为止。生：（师操作）生数数。
师：一次记录结果准确吗？（和学生做第二第三次）师：15秒摆的次数最终怎么算？ 生：算数据出现多的；求平均数；
师：都可以，我们统一算数据出现多的那个数作为结果。
三、研究摆（20分钟）
9、对比，提出问题。
师：你们的摆15秒内多少次呢？下面各个小组分分工，谁操作，谁看表，谁数数，谁记录。数一次。生：数、记录15秒摆的次数。师：你们发现了什么问题？
生：同样是15秒，摆的摆动次数为什么不一样？ 师：板书：摆的快慢跟什么有关？
10、提出假设。
师：你认为摆的快慢跟什么有关？
生：我认为跟摆线有关；摆锤轻重有关；摆角大小有关；
11、选择假设，并制定研究计划。
师：请各小组选择你们最想研究的假设，并讨论一下，准备怎样来研究？哪个条件要变，哪些条件不能变？每种情况要测几次？ 生：讨论。交流。
师：指导。（1）研究摆线长短的，让线变短可能绕的方法短到原来一半，效果明显些。
（2）研究摆锤轻重的可以有摆锤里加橡皮泥，原来有的可以去掉来改变重量，对比要明显些。（3）研究摆角大小的，可以选取30度和60度；或45度和90度。
师：把研究记录表能填的先填好。
13、展开研究
师：研究时操作的同学要正确，看表的同学要看准了，数的同学不能眼花，尽量数准了，即时记录。最后完成的小组整理好材料，别忘了根据数据归纳结论。比比哪个小组研究过程中合作得好，既快又准确。生：自主实验。（教师观察、指导）
14、汇报交流，得出结论。
师：哪个小组先来汇报你们的研究过程。听的所有小组做评委，我们要评出最佳研究小组。
生：（实物投影）汇报。（板书：摆线越长，摆越慢。摆线越短，摆越快。与摆锤、摆角无关）
15、学生评出最佳研究小组。
四、拓展应用（10分钟）
16、反思学习过程。
师：通过今天研究摆，你学会了什么？还产生了哪些想法？
17、联系生活，解决问题。
师：小明家里的摆钟走了慢了，你有没有办法让它走得快些？说说为什么？ 生：摆线短了就快，因为摆线越短摆走得越快。师：如果让你设计一只10秒摆10次的摆，你怎么办？ 生：慢慢试。
18、拓展思维。
师：我们知道同一个摆15秒摆的次数，如果再过15秒呢？45秒多少次？150秒呢？ 说说为什么。
[板书] 摆的研究 摆角大小 无关
摆的快慢与 摆线长短 线长-快；线短-慢 摆锤轻重 无关
教后反思：
1、关注孩子的设计方案
对摆快慢的猜想，其实还是挺多的，摆重？摆长？摆角？摆线的粗细等等猜想，每一种猜想的方案该如何设计呢？在一个班上课的时候，让学生自己设计，自己实验，汇报的时候，数据显得有点有些凌乱，想找其间的规律好像很难。在另一个班上课的时候，我就注意到这一点了，初步设计、小组交流――再设计、课堂交流――形成方案，逐步完善每个小组的方案，使它具备可行性。
2、耐心倾听孩子的心声
影响摆快慢的猜想，老师要耐心倾听他们的心声，要学会分享孩子们的奇思妙想。汇报数据的时候，要耐心倾听他们的数据，这些来自第一手的数据，凝结了孩子们的智慧，虽然有的数据可能有些偏差，但只要我们引领孩子去观察，去寻找，允许他们再研究，再实验，成功会属于他们，能分享到孩子们的欢乐，那是再开心不过的了。
3、正确审视存在的问题
15秒钟如何把握好，数摆的次数时，老师学生一起对时间。但真正把握好15秒钟不是太容易的。就是15秒也会有一些小小的误差，时间上的误差，也就会影响到摆的次数的确定。所以，汇报的数据即使出现偏差，允许他们再研究，再实践，一次，两次，三次，给他们充分的时间来研究，来经历探究摆的过程，主动获取摆的奥秘。
摆的研究教学设计 篇2
一、理解教材, 优化实验材料
《摆的研究》是教科版小学科学五年级下册《时间的测量》单元的第六课。本课让学生经历运用“假设与搜集证据、控制变量”的方法解决问题的过程。五年级的小学生虽然接触过摆, 但是对于摆依然很陌生, 特别是关于“摆”摆动的快慢与什么有关并不清楚, 也正是因为说不清楚, 这就为探究“摆”摆动的快慢与什么有关增添了动力。
教材要求做三个实验:1.改变摆锤重量的实验 (图片用大小不同的螺帽) ;2.改变摆绳长度的实验;3.摆绳长度相同, 摆锤有长短的实验 (图片用木条) 。实验1、2让学生得出摆的快慢与摆锤的重量无关, 与摆绳的长短有关, 摆绳越短, 摆动越快。而实验3是让学生明白真正的摆绳不只有绳。一节课如果让学生完成三个实验时间来不及, 所以第3个实验由教师做。
笔者觉得自己比较成功的是对教材中提示的实验材料进行了两个方面的处理:一是对于摆锤, 教材推荐用大小螺帽表示两种不同重量的摆锤。如果让学生准备材料可能有点难, 最重要的是其实当两根摆线长短一样绑上大小两个螺帽后, 实际长度就会发生变化, 大螺帽的摆线要比小螺帽长。而且绳解下系上又浪费时间, 也会出现绳长不完全相同的情况, 影响实验结论。于是笔者把螺帽换成了一串钥匙 (钥匙扣和三个相同的钥匙) 。这是一位学生在前一课“观察自己的摆”实验时自己做的摆, 笔者看到以后觉得用它做摆锤很好, 钥匙做实验材料, 现成, 容易办到。改变摆锤重量只要从扣中拿出或放进一枚钥匙就可以了, 这样完全不用动摆绳。二是对于第三个实验用的木条, 准备比较麻烦, 笔者就用现成的4枚回形针, 把回形针一枚一枚往下接就行了。这两处创新, 优化了实验材料, 为有效实验节省了时间, 减少了误差。
二、加强指导, 提升实验质量
在课堂实验中, 小组合作探究的效果不尽人意, 原因往往是教师一宣布讨论或实验, 前排学生刷地回头, 四人小组里, 有的在说话, 有的在摸器材, 好奇、好动, 静不下心来细听。所以明确实验的要求和小组的分工是提高实验有效性的关键所在。
在《摆的研究》一课中, 为了使实验有效, 实验之前笔者做足了演示和提示。
先看片段设计:
1.课始, 介绍了组成简单的摆的各部分名称:摆绳和摆锤。
师:上节课我们已经看到不同的摆每分钟摆动的次数是不同的, 那么摆的快慢与什么因素有关?请你猜想一下。
生1:我认为与摆锤的重量有关。
师:什么关系?
生1:摆锤越重, 摆动越快。
生2:我也认为与摆锤重量有关, 但是我觉得应该是摆锤越轻, 摆动越快。
师:还有别的意见吗?
生3:我认为与摆绳的长短有关, 摆绳越短, 摆动越快。
生4:可能摆绳越长, 摆动越快。
生5:可能都有关系。
师:看来同学们的猜想挺多的, 到底哪种正确呢?这就是我们今天这节课要研究的问题。 (出示课题) 研究的方法是“对比实验”。
2.出示带有3枚钥匙串的摆。
师:如果要研究“摆绳”, 我们要改变什么?什么不变?如果用这个摆做实验, 怎么改变摆绳的长度, 而保持其他不变?
(演示:只要把摆绳往铁架上缠绕就行。)
师:如果要研究“摆锤”, 我们要改变什么?什么不变?如果还用这个摆做实验, 怎么改变摆锤的重量, 而保持其他不变?
(演示:只要从环扣里逐一取下钥匙就行。)
3.学生分工。
师:在此实验中, 你认为怎样分工比较合理?
(任选一组请组长安排任务, 一号计时, 二号定摆, 三号数摆动次数, 四号记录。上台演示一次。)
4.数数要求。
来回算一次, 时间到但不到一次的都不算。计时同学一定要注意力集中, 误差不超过1秒, 否则无效。
教师既让学生思考, 又有引导、演示, 把实验过程细致化, 可以避免少走一些弯路, 大大节省实验的时间, 把实验的重点落到实处。任务分工到位, 使每位学生参与到实验当中, 避免出现一边倒的现象, 这样让不同的学生负责不同的任务, 既提升学生的自信心, 同时发挥合作学习的作用, 取长补短, 共同提高。在实验前做足功课, 可以提高实验的有效性。
三、交流反思, 加深实验印象
在《摆的研究》中, 有如下两张实验表格:
15秒内摆动次数的观察记录
15秒内摆动次数的观察记录
学生实验完成后, 教师课件出示表格, 请各组长汇报交流实验数据和实验结论。在汇报中结论是学生自己概括的, 存在不完整的现象, 教师出示一些学生提供的结论, 让学生评价, 达成综合性意见。
在实验时, 教师及时观察每组的情况, 发现有些组做得很快, 教师特意把他们组的记录表放在课件上, 让学生观察上下两张表格中的数据, 你觉得他们组为什么做得那么快?原来在两张表格中三倍重量的数据和三倍绳长的数据完全相同, 也就是说两项实验他们只做了一次, 他们觉得实验重复, 把数据直接抄下来就行了, 做第二个实验时直接做两倍绳长了。教师竖起大拇指表扬了该小组的成员。
实验后的交流汇报, 教师往往指向实验结果, 忽视对实验现象和数据的分析和解释, 当学生说出结论后, 往往感到万事大吉了, 忽视表达与交流的过程, 匆匆走过场。所以笔者觉得完成实验以后, 教师要重视对过程的分析和交流。首先要求学生关注实验现象, 透过现象看本质;再者引导学生整理数据和分析数据, 重点培养数据意识;第三, 讨论和交流时一定要进行提炼。
《摆的研究》教学反思 篇3
身为一名人民教师，我们需要很强的教学能力，写教学反思可以很好的把我们的教学记录下来，那么优秀的教学反思是什么样的呢？下面是小编为大家整理的《摆的研究》教学反思，欢迎阅读，希望大家能够喜欢。
《摆的研究》教学反思1【教学目标】
科学概念：摆的摆动快慢与摆绳的长度有关，同一个摆，摆绳越长摆动越慢，摆绳越短摆动越快。
过程与方法：经历推测摆的快慢与哪些因素有关，并依次展开实验研究，得到实验结果的过程。
情感、态度、价值观：意识到感觉是会出错的，深刻理解重复精确实验的价值 ;感受探究单摆的快乐。
【教学重点】经历推测摆的快慢与哪些因素有关，并依次展开实验研究，得到实验结果的过程。
【教学难点】对真正摆长的认识与理解
【教学准备】统一使用秒表计时(教师)(小组)、铁架台、长中短棉线各一、3个钩码、一长一短两个铁管，分别在中间及一端用等长的摆线悬挂、一组不同的摆(演示导入用)等硬纸板20cm、30cm各一个以磁铁当作摆锤，(延伸演示用)。 为可能的生成而准备：圆柱形塑料盒子内可装两个钩码，盖上带挂钩或铁圈。
【教学过程】
1.师：我们知道摆具有等时性，那不同的摆自由摆动的快慢都一样吗?
2.师出示自制几个单摆使他们逐个摆动起来，问：摆的快慢一样吗?你觉得与什么有关呢?
3.揭题：摆的研究。(板书课题)
1.推测：摆的快慢你觉得与什么有关呢? (摆绳长度、摆锤大小等，如出现摆的幅度这个因素，可引导学生回忆上节课的实验。)
2.讨论：改变摆绳长度的实验：要改变什么条件?哪些条件需要保持不变?
3.学生分工负责计时、计数、记录。
4.集体汇报。
5.小结：摆的快慢与绳长有关吗?有怎样的关系?
6.讨论：改变摆锤重量的实验：要改变什么条件?哪些条件需要保持不变?
【注意：钩码的挂法，要按老师的演示去做】
7.学生分工负责计时、计数、记录。
8.集体汇报。
9.小结：摆的快慢与摆锤轻重有关吗?
过渡：通过以上两个活动，我们能否回答如下问题：
(1)摆的快慢与绳长有关吗?与摆锤的重量有关吗?
(2)什么样的摆摆动得慢?什么样的摆摆动得快?
1.阅读课本P61下面的插图和文字。
2.让学生进行推测。
3.师出示如图的两个摆，摆绳长度一样，摆锤长度不一样，演示实验。
4.讨论：你发现了什么?你是怎么想的?
5.师引导：摆的长度并不等同于摆绳的长度，真正的摆长是指摆角顶点(固定点)到摆锤重心的距离。
6.小结：摆的快慢与摆长有关。
7.回顾我们所做的第二个实验，你能解释为什么不把钩码这样挂吗?教师演示：钩码垂直挂接。
说说你的想法。
8.出示20、30cm的两片硬纸片、大头钉、两块磁石，组合成一个摆，并演示它的摆动，问你怎样使它摆动加快?下节课，需要准备20、30cm的两片硬纸片、大头钉、两块磁石，我们将要制作一个每分钟正好摆动30次的摆，运用本课发现的规律解决实际问题。、摆的研摆的快慢与什么有关?摆动幅度大小对摆动快慢影响不大轻摆锤 摆动的快慢没有改变长，摆动慢;
结论：摆的快慢与摆锤轻重无关;与摆绳长度有关，长则慢，短则快。 摆的长度 = 摆绳的长度，
《摆的研究》教学反思2一、课堂教学要依据学生实际水平有效处理教材
材料选择：五年级学生在研究摆的快慢实验中，对几个变量实现精确控制具有相当的难度。如果实验材料稍微有一些小毛病，就会直接影响到研究结果的准确性。因此，实验材料一定精心选择，把干扰因素对实验结果的影响控制到最小。在对摆线的选择上，我曾试过很多：绳子太粗，摩擦力和阻力过大；用纱线和棉线不经摆，易断；用尼龙线会伸缩，影响摆长还用了涤纶线、钓鱼线、绣线等等，都存在不足，最后采用工业用缝纫线，干扰因素影响最小。对于摆锤，教材推荐用大小螺帽表示轻重两种不同重量的摆锤。其实当两根摆线长短一样绑上大小两个螺帽后，实际长度就会发生变化，大螺帽的摆线要比小螺帽长（因为大螺帽直径比小螺帽长）。我将材料换成用原来“沉浮实验盒”中的小吊桶（大小高低都一样），在吊桶里分别装大小相同的塑料块和金属块，就很好地解决了以上问题。
二、课堂教学要追求三维目标的有机整合
本课目标设定为：能够使用“控制变量”的实验方法搜集影响摆的快慢因素的证据，通过测量搜集、记录数据，并选择有效的数据支持证据；能够对影响摆的快慢有哪些因素作出假设，能够根据假设进行验证；体会反复实验获取可靠测试结果的重要性，体验在摆的实验中对变量的精确控制可以提高实验的准确性。课从学生觉得新鲜、感兴趣的观察摆钟入手，让学生动手玩玩摆，创设生动活泼的教学情境，激发学生探究的兴趣。让学生从玩摆中发现问题：为什么相同时间里摆动次数却不一样，可能与什么因素有关？问题意识顺应被激发，学生的思维很自然转入对问题的假设上来；在深度讨论中明确该实验的研究方案，让学生对实验中的细节加以关注，体现动手之前先动脑的科学研究思路，严谨的科学态度的培养目标蕴涵其中。在汇报交流中我们可以发现：学生在探索摆长、摆幅、摆锤重量和摆的快慢有无关系的经历中，有的小组成功了，也有的小组失败了，他们花了很多的时间和精力，结果却和科学的结论有偏差甚至相反。但在此过程中，每一学生都获得新知和体验，这也正是一个人的学习、生存、生长、发展、创造所必须经历的过程，也是一个人的能力和智慧发展的内在要求。在这里，知识、能力、情感有机的交融在一起，最大限度的整合了三维目标的达成。在课将告结束时，我问学生：现在你们有什么想法？学生的回答意味深长：做实验真不容易。我想在场的每一位学生或听课老师都能深深体会到这“不容易”中所包含的意味。
三、在课堂教学过程中体现科学课的特点———渗透对科学本质的理解。
科学的本质之一就是“实证”。科学是要讲证据的，科学是可以重复检验的，这就是“实证意识”。如何收集有效和可靠的证据成为本课教学活动的一个重要任务。追求实验的“精确性”以收集有效证据，让精确实验的思想渗透在每一个教学细节中，诠释着科学课堂中实证意识的教学，成了本课的一大亮点。从以下几个片段的设计和教学可窥见一斑：“实验中我们还应该注意什么”——师生深度研讨实验方案体现重复检验的科学思想。帮助学生形成科学合理的探究方案是整个摆的探究活动成功和失败的关键，那么，舍得花时间对实验中相同和不同因素的控制的深度研讨就成为极具价值的活动了。
这个活动我设计了四个不同层次的问题展开讨论：
1、当我们遇到一个问题和多个变量有关时，可以怎么研究？
2、能不能用两个不同重量的摆锤来研究摆长问题？
3、每一个对比实验中相同的因素和不同的因素分别又是什么？
4、为了让我们的研究更加科学，操作更加精确，实验中我们还应该注意些什么？
《摆的研究》教学反思3好动是孩子的天性，让孩子在40分钟内全神贯注是不可能的。如果好好发挥学生好动的天性，对于科学探究就有很大帮助。将“动”设定一个目标，并且能够吸引到这个目标中。所以活动的设置要有足够的吸引人的地方。我曾经看到一位数学老师在某班上课，我对那个班比较熟悉，自我表现力比较高，因此采用男女生比赛的形式。科学课上也可用一些方法来调动学生的积极性，但我们比的不是速度，而是谁发现更多，谁的误差最小。
在摆的研究这一课中，特别是上组内公开课的那个班级，使我第一次见到学生做实验的那份专注，第一次看到小组合作配合的很完美，就连平时很爱闹的学生都在做自己在行的事情。可能有一些老师在，学生不敢闹。但最主要的原因是他们对摆的实验比较喜欢，摆的实验相对来说比较简单，他们操作起来也比较简单，而且在实验过程中给予的自由时间多，大约是一半。但是在这个实验中，对于学生的计时和数数有很大的要求。有些组会出现参差不齐的数据，可能的原因出在数数和计时。所以在前一课的教学中要特别强调这两个方面。因此，我就认为有位老师将机械摆钟突出了探究的过程是很适合的。他将摆钟的摆动次数略去，而加强了摆的等时性的探究。在实验之前，更是对学生进行了数数和计时的有效指导。这样的教学，明显是为下一课铺好路。
在实验过程中，摆不是听话的小孩，往往会打圈，接着就碰到铁架台，学生就只得重来。因此就对学生的操作方面进行个别指导。在摆的研究过程中，选择自己感兴趣的问题进行研究，更加增强探究氛围。同时，我觉得学生的汇报也是相当的精彩。专拎好数据是我的失误，应该爱护每位学生的成果。世界多美呀教学反思牧场之国教学反思有余数的除法教学反思
《摆的研究》教学反思4本节课是第三单元第6课的内容，讲授新知之前，先带领学生回顾了上节课的知识点——摆的构成（摆线、摆锤等）和操作注意事项。为这节课的内容提供一个认知基础。
接下来通过“摆的快慢与什么因素有关”来提出研究问题。引导学生提出假设，学生推测影响摆的快慢可能与摆动的幅度有关、与摆锤的轻重有关、与摆绳的长短有关。让小组谈论，我们应该怎样根据自己的假设去设计实验呢？这才是锻炼学生科学思维的重要方法和手段。同时在这个实验过程中，也隐含着学会控制变量的实验操作方法。例如，如果要验证摆的快慢与摆的幅度有关，我们在实验中一定要保持哪两个因素不变呢？引导学生去思考，因为只有改变一个因素，这样实验才更具有说服力。
根据控制实验变量的方法，逐一进行实验，最终学生很容易得出摆的快慢与摆绳的长短有关。最后，我又拿出摆绳长短一样的两个摆，结果摆的快慢又不一致，从而引起学生的认知冲突，进而引起摆长的概念。
这节课的教学目标基本达成，不足的是在实验操作过程中，由于有时学生过于吵闹，从而会影响到实验的准确性。
《摆的研究》教学反思5教学目标：
1、学生能够根据自己制作的摆，测量在单位时间内摆动的次数，能够运用已有的知识和经验，通过观察、思考推测出影响摆摆动的因素，做出自己的假设。并能根据假设设计实验。
2、运用对比实验的方法，使学生认识到摆的快慢与什么有关系,知道对比实验中的定变量关系，让学生经历一个观察现象——推理判断——制订方案——论证计划的可行性活动过程。培养学生的`推理能力、分析能力和实验能力。
3、让学生在探究活动中体验到与人合作共同完成实验任务和探究摆的规律的乐趣。
教学重点：
能够根据自己制作的摆，推测影响摆摆动次数的因素。经历一个观察现象—推理判断—制订方案—论证计划的可行性的活动过程。
教学难点：
通过小组合作,尝试自行设计对比实验，研究出摆的快慢与摆锤的重量、摆角的大小无关，只与摆线的长度有关。初步学会分析和推理对比试验中的定变量关系,并学会设计控制一个变量的实验。
教具准备：
铁架台、线绳、曲别针、小螺帽等
教学过程：
一．引入：
1．出示一个简易摆。
师：同学们，在我们的生活中，你看到过类似的装置吗？
（摆钟，秋千，吊环……）
师：在科学上，我们将这个简易的装置叫做“摆”，今天我们就来一起研究摆。（板书：摆的研究）。
师：同学们能给它们取个名字吗？这根线叫什么？下面的重物叫什么？
这根线在科学上我们称它为摆线，下面悬挂的重物我们称它为摆锤。
你们想不想做这样一个摆呢？请材料员拿出材料，开始吧！
2．学生做摆。
（师边巡视边指导学生制作）
3．数摆。
师：同学们，做完了吗？那我们怎样来数摆摆动的次数呢？哪个同学上来示范一下。
（一生上台示范，大家观察。）
师：我们在数的时候，手拿着摆锤，摆线要拉直，实验时，将手轻轻一放，不要用力去推，摆出去，再回来，这样往返一次，我们叫做摆动一次，数1。
教师示范，将摆锤轻轻放下，口中倒计时：3、2、1，放——停，一共摆动了几次？
教师再示范，在摆锤还没有返回的时候喊“停”，要求学生弄清：如果没有摆回来，就不能算一次。
二．展开：
1．数自己做的摆在10秒钟内摆动的次数。
师：同学们，会数了吧！那让我们一起来数数你们的摆在10秒钟内摆动了多少次？
在数之前，你们有什么要提醒大家注意的吗？
（学生提出数摆注意点）
师：是啊！在数摆之前，周老师也有一个友情提醒：（小黑板出示要求）
（1）合理分工：1人掌握摆锤，1人看时间，1人数数，1人记录。
（2）实验一次记录一次。反复实验三次。
（3）实验后共同分析，选择好我们的数据。
2．汇报，教师板书。
3．这些数据都是我们的摆在10秒钟内摆动的次数。看到这些数据，你有什么问题要问吗？
（在相同的时间内，为什么摆的次数会不一样？——这是最主要的）
4．是啊！都是10秒，摆的次数有多有少，这说明摆的快慢不同。你猜测为什么都是10秒，摆的快慢会不一样呢？
（根据学生的回答，有重点的板书：摆锤的重量摆线的长短摆角的大小）
（摆角的大小学生可能不会说明白，但应该可以说出这个意思，例如学生说出摆的幅度师就概括揭示：在科学上，我们称这个为摆角。）
三．加深：
1．制定实验方案。
师：同学们，我们猜测摆的快慢跟这些因素有关，事实真如你们猜测的那样吗？我们还得用什么方法来证明?
师：现在请小组讨论一下，怎样来做这个实验呢？在做这个实验的时候，我们的假设是什么？我们的猜想是什么？不变的条件和可变的条件有是什么？
请记录员拿出记录单，小组讨论，并填写完整记录表中的有关数据。
2．讨论实验方案。
师：好了，那让我们一起来听听大家的实验方案。
学生汇报。
师：其他同学有什么意见或建议吗？
在学生的汇报过程中，注意倾听学生的实验方法，操作方法的正确与否将直接影响到学生的实验结果。
特别是在当学生说到摆线的时候，要让学生明白，为了让实验的结果更明显，在选择两次摆线的长度时候，要相差大一些，不要太接近。
3．学生实验。
师：下面就要开始实验了，你有什么要提醒大家的吗？
4．实验汇报。
师：实验完成了，我们要照例开一个实验的报告会。
请各小组的报告员将你们的实验结果告诉给我们。
学生汇报结果。
汇报的重点：你们是怎么做的？发现了什么？跟你们实验前的猜测一样吗？你们的结论是什么？
如果实验中有一些特殊的情况，那得让学生上台展示一下，共同来找找出错的原因在哪儿？
摆线的长短汇报时，还应再引导学生得出：摆线越长，摆就越慢；摆线越短，摆就越快。
5．实验小结。
师：通过我们刚才的实验，我们发现了摆的快慢与摆角的大小、摆锤的轻重都是无关的，只跟摆线的长短有关。
四．拓展：
1．再做摆。
师：同学们，通过研究，我们知道摆的快慢只跟摆线的长短有关系，如果周老师要求你做一个在10秒钟内摆动10次的摆，你会吗？赶快试试吧！
学生做摆，调试。
2．学生展示。
师：大家都好了。请将我们的摆全部放到桌子上，请各小组的材料员拿摆锤，周老师为你们计时，一起来数数。
一起数摆。
师：成功了吗？请成功的小组举手告诉大家。
师对成功的一些小组：请问，你们现在的心情如何？
师：非常好。记录数据是非常科学的方法，有了数据，就更有说服力了。
五．总结：
师：同学们，通过了刚才这么长时间的研究，能告诉大家，你有什么收获吗？
（我知道了摆锤、摆角和摆线，我还知道了摆的快慢与摆角的大小、摆锤的重量无关，只与摆线的长短有关。还有，摆线越长，摆速越慢，摆线越短，摆速越快。）
附板书：
摆的研究
摆锤
无关
摆 摆角
越长越慢
摆线 有关
越短越快
《摆的研究》教学反思6上完《摆的研究》这一课后，我的感悟是：教学一定要贴近实际，联系生活，走进学生，才能学有所成，学有所用。
《摆的研究》是一堂典型的科学实验探究课，我引导同学们从生活中观察到的摆钟出发，发现问题，摆的快慢与什么有关？开阔学生思维，引导学生大胆猜想，推测出尽可能多的可能有关的因素，一一板书。接着，暗示学生，生活中的每一个推测，必须通过多次实验验证，才能得出科学的结论，科学素养的形成有意熏陶，那我们针对其中的一个推测，设计出什么样的实验来验证呢？学生实验能力的培养渗透其中，我注意引导学生思维清晰的自主设计实验，并及时的要学生说出实验中要注意的地方，我及时鼓励，及时肯定，我越引导，学生说得越细致，越到位，为顺利完成实验打下基础。然后，水到渠成的是学生开始动手实验。实验完后，再引导学生分析数据，得出结论，也引导学生分析产生误差的原因，对于有误差处，我还抽出时间让学生再次实验，直到解决问题，充分体现了科学的严谨性，培养了学生科学的严谨性。最后运用得出的实验结论再来解决生活中的实际问题，生活中摆钟走得太快或太慢，我们应该怎样来调节摆绳的长短，使得摆钟走得准确呢？
不足之处，因为有一个细节，事先对学生的实际操作情况没了解到位，引导时没发现，使得实验中产生了一些小误差，那就是有一部分同学做摆时绳子不会打活结，打得不规范，因而，在一定程度上影响了测量摆的快慢的准确性。
《摆的研究》教学反思7我在20xx年xx月xx日的学校教研活动中执教了教科版的五下科学《摆的研究》，执教之后，有了一点不成熟的思考。
一、课前思考：
本课的科学元素是什么？学生的经验是什么？我如何教才可以让学生更易学，更易懂。
二、课前分析：
本课的核心知识是摆的快慢与摆锤的轻重无关，与摆绳的长短有关。本课的二处思维冲突在于，摆的快慢与摆锤的轻重无关，以及摆绳的长短不同于摆长。
本课的学生能力发展：经历产生问题——预测——设计——实验研究——数据与现象分析——得出结论——发现新的问题完整的过程，从而提高学生的实验能力。
三、学生的经验：
1、80%的学生清楚知道：在对比实验中要控制其他因素不变，来研究某一个因素是否对物体产生作用。60%的学生能识别变量和不变量。20%的学生能初步独立设计实验。
2、学生了解摆的各个部件，初步能完成小组中的分工（计时，计数，摆的操作），初步能够完成数据的分析，对下结论有依赖。
四、在设计中的理念：贴近儿童心灵的科学探究。
1、生活化。
来源生活。教学问题的产生是学生通过从二个摆钟摆动有快慢的生活情境的观察后，主动提出。从而激发学生的思考，引出本堂课的核心问题——摆的快慢与什么因素有关，继而展开课堂探究。
回归生活。科学研究是为了解释生活中的科学现象，解决生活中的科学问题，指导学生科学生活。所以最后设计了二个生活中的问题。一是对本课开始时的情境中的一个明显走慢的摆如何让它走快一点；二是小朋友荡秋千时，在相同推力下的快慢的调节。
通过生活化的设计让学生感受到科学就在生活中。
2、生本化。
（1）实验改进。
实验改进方便操作，减少偏差。改装铁架台。将票夹固定在铁架台上（去掉铁夹，在票夹其中一个柄部的孔的二端各垫上若干垫圈后，利用原来铁架台上的螺丝将它固定），这样一是有利于学生的实验操作，方便控制学生对摆长短的控制；二是有效减少“摆长”上方支点对摆长的负面影响。将“摆锤”由原来设想的钩码改为垫圈。如果是用钩码作为摆锤，在改为摆锤重量时，我们往往将它们上下钩挂起来，这样就会对最后解释摆长引起负面影响，也会在实验中，因为摆长的改变引起实验数据的偏差。
（2）面向全体。
教师的课堂应该关注到每一个学生，尊重生命，享受课堂带来的快乐。小组合作，让每一个学生参与。在设计实验时，依据学生能力提升中的相关经验，我在每一个实验（摆的快慢与摆锤的轻重关系）步骤讨论中，先安排一名中等学生来说步骤，然后再由优等学生补充，其他二位同学注意倾听，并准备要在下一个实验步骤中交流。在第二个实验（摆的快慢与摆绳的长短的关系）步骤讨论中，就安排了中等学生先交流，再困难学生交流。从而确保每位同学都参与到实验步骤的设计。在实验操作时，在小组中安排计时，计数，作摆，统计等，让每一位同学参与到实验探究中。
（3）课堂教学。
由于课前对教材的理解以及实验器材的充分准备，学生实验操作较顺利，实验数据也较科学。学生能够紧紧围绕“影响摆的快慢的因素是什么”的核心问题，能够积极地参与到课堂学习中去。达到预期学生有兴趣地经历完整的实验过程，分享和小结中点拔方法，享受课堂的快乐。
（4）课后改进。
时间上紧了。教师意识到时间紧，在后半堂课明显加快节奏。从而造成了学生理答面不广。
（5）教学设计改变一。
将实验一改为师生共同设计，共同实验，在设计中融入对学生实验设计的指导，在实验中结合对学生操作的指导。然后在实验二中面向全体，小组独立完成。
（6）教学设计改变一。
在实验一的操作中，融入实验二的变量。教师直接将学生实验的摆长设计成一倍长，二倍长和三倍长。在完成“摆的快慢与摆锤的轻重无关”的实验后，让学生观察数据，在发现数据不等（分成三类）后，去比较实验中的不同。在比较中发现，原来是摆长不等的原因。这样是减少了一次操作。
《摆的研究》教学反思8继上节课制作简单的摆的学习，学生发现了摆的等时性的特点，但是相同时间内不同的摆摆动次数是不一样的，上节课学生观察过自己的摆，可能会猜测摆的快慢与摆绳长短、摆锤重量、摆动幅度有关，这个课重点探究影响因素。
提出问题，学生对每个可能影响的因素进行预测，并设计方案验证，重点是学生对控制变量法学习和应用。每个小组的摆绳长度刚开始是随机的设置的，在研究摆绳长度影响时，全班规定了按照10cm，20cm，30cm，保证摆动幅度和摆锤重量相同的前提下研究，得出的数据组内是有很明显的规律的，学生能通过本组的数据得出结论：其他条件相同时，摆绳越长，摆动速度越慢，第一个实验我重点引导了控制变量的设置，在分析数据之后，其他的影响因素交给学生自己小组设置变量，课堂反馈是很好的，整个操作环节基本是没有难度的，学生能够在掌握了控制变量实质的基础上有自己的设计方案并正确实施，这也是课堂的重要目标之一。
五年级学生在设计实验方案，表达自己观点，以及描述实验现象方面都没有很大的问题，但是实验结束后发现每个组之间的数据都存在或多或少的差距，于是我增加了引导学生分析原因环节，有学生会发现刚才实验中摆绳没有拉直、计时不严谨以及次数数错等情况，我觉得这个环节也是极其重要的，让学生理解误差和错误之间的关系，为了保证实验的准确性，需要避免错误的操作，但是误差是无法避免的，只能是尽量减少。不仅这节课，其他实验也是如此，为了保证实验探究的效率，实验的严谨性是很重要的，让学生能够养成这种实验精神和习惯，也是科学课堂态度目标的培养方向。
《摆的研究》教学反思9今年，我参与了哈尔滨市小学科学“进取杯”课堂教学大赛，我执教的《摆的研究》一课获奖。经过几次教学实践的磨砺，我对这节课有了一些深入研究，也对科学课的教学有了新的考虑。这节课给我留下了特别深刻的花象。
在第一次试讲时，我对这节课的结构作了如下布置：先让学生结合生活实际对“摆的快慢可能与哪些因素有关”进行猜想，学生讨论后认为有许多因素可以影响摆的快慢，如摆锤的轻重、摆绳的长短等。接着将问题引到“摆的快慢是否与这些因素有关”这一问题上来。问题一提出，学生就七嘴八舌地发表了自身的看法（猜想）：认为有关系的31人，认为没有关系的26人。究竟摆的快慢与摆锤的轻重、摆绳的长短有没有关系，学生自然想到通过做实验进行验证。这个实验对于五年级同学来说并不是特别难，学生根据自身的猜想，设计好了实验方案，也提出了做这个实验时的注意事项。在接下去长达18分钟的时间里学生分别做了两个实验，而后进行汇报交流。第一个实验难度不是特别大，结论也明显。但学生得出的实验结果可不是这样：全班9个组，实验的数据标明有一个组在做摆的快慢与摆锤轻重无关的实验时，测出的几个数据都是不同的。先汇报的两个小组说：“摆锤的轻重与摆摆动快慢无关。”因为他们测出的数据都是不变的，我对他们的实验结果很满意，褒扬了他们。当第七组同学用胆怯的声音告诉大家，摆的快慢与摆锤的轻重有关时，我随口说出，你们的实验可能出错了。其他同学的疑虑也就就此打住，一次培养学生实证意识的机会就这样在我手中悄悄地溜走了。
第一次试讲结束了，但留给我的考虑却更多了。
科学课的全面推开在我区已经有5年多了，而我们对科学课的认识到底到了什么程度，科学究竟是什么，简单的猜测、合作、假设、实验得出一个结论就是科学吗？这个问题多次在我心中质问着我。我认为科学最大的特点应该是以观察和实验的方法寻求对世界的解释，用实证的方法寻求对世界的认识，它是讲求真凭实据，讲求用证据说话的。科学对事实的尊重，对观察的依赖，对结论的谨慎，对错误的勇于修正，这些都不是靠用文字讲给学生听，他们就可以内化的，而必需在小朋友们经历了一次又一次的亲历活动，在活动的过程中让学生去感悟，去体验才干达成的。
当证据与事实不相符合时，而我却将结论告诉给学生的例子还有很多，相信其他老师也都会有同感。我想我们的实验证据与我们所要得出的结论发生的矛盾，它并不可怕，因为我们都知道实验中的误差是无法防止，也不可能防止的，误差是永远存在的，最关键一点是我们应该怎样引导学生用科学的态度去面对误差，去分析这些数据，仅仅简单地告诉学生实验的结果决不是我们所要的科学态度。
一、分析这些误差发生的原因
既然误差的得来是不可防止的，所以回避它绝不是聪明的方法，如果一遇到学生的实验数据与结论不相符合时，都由老师来告诉学生实验的结论是这样的，那么科学探究还有意义和价值吗？学生的科学素养还能提升吗？在课后的研讨中我也意识到了这一点。作为一名科学老师在事先的备课环节中就应考虑到这点，学生还小，他们不可能像真正的科学家那样，通过几次实验操作就得出科学的结论，更何况科学家结论的得出也不是一次就胜利的。
当第七组同学说出摆的快慢与摆锤的轻重有关这一结论时，我不应该简单的告诉他们，你们的实验出错了，而应该组织全班同学讨论：为什么他们的结论与事实不相符合，可能会有哪些因素导致摆的快慢与摆锤的轻重有关？比方说我们人为的因素，花对实验结果的影响是否有差别……，假如能这样理性地引导学生看待误差，这样学生的分析能力，对待问题的科学态度都将会在潜移默化中得到提高。
二、寻找减小误差发生的方法
既然误差的发生是不可以防止的，在我们的科学课中就应当积极面对，寻找为什么会发生误差，怎样做才干减小误差。那么如何来减小误差的发生呢？在教学中我是这样做的：
1.仔细检查实验装置
误差的发生有的是人为因素造成的，有的是与实验装置的设置有关。因此在学生动手实验之前，让他们仔细检查自身的实验装置是不是还存在着缺乏之处，需不需要改进。例如在做这个实验时，假如实验花稍微有些小毛病，就会直接影响研究结果的准确性。因此，实验花一定要精心选择，把干扰因素对实验结果的影响控制到最小。选择摆线，我试过纱线、细棉线、尼龙线、涤纶线、绣线等等，都存在缺乏，最后才选择略粗一点的棉线。对于摆锤，教材用大小螺丝帽表示轻重两种不同重量的摆锤。其实当两根摆线长短一样绑上大小两个螺丝帽后，实际上摆长就会发生变化，大螺丝帽的摆线要比小螺丝帽长。所以我将螺丝帽换成铁垫圈，以免发生不必要的误差。
2.渗透重复检验的科学思想，培养学生的实证意识。
科学家得出一个实验结论并不是做一次或两次实验得出的，而是做了几十次、几百次，甚至上千次的实验数据分析才得出一个科学结论。因此，尽管课堂教学时间无法让我们像科学家那样反复实验，但我们也不能仅仅从一次实验中就得出结论。
协助学生形成科学合理的探究方案是整个摆的探究活动胜利和失败的关键，那么，舍得花时间对实验中相同和不同因素的控制的深度研讨就成为极具价值的活动了。在研究实验方案时，我问学生：“为了让我们的研究更加科学，操作更加精确，实验中我们还应该注意些什么？”生：多做几次实验。师：为什么你这样认为？ 生：一次可能有巧合。师：那你觉得做几次比较合适？生：三次以上吧。师：行！我们每组争取都做三次，实验中有干扰的不算，假如还有时间，可以多做几次。接着，我又提出一个问题：“假如三次实验有三个数据，应该怎么办？”学生说可以取平均数。
通过对实验中注意事项的研讨，强调了学生在“动手之前先动脑”的科学思想。让学生先明确每个实验中一定要坚持相同和一定要坚持不同的因素是什么，运用“控制变量”的方法来收集有效证据。尤其是引导学生对实验操作细节加以关注：做三次以上就是重复做；求平均数是计数要求简单性……，教师强调了丈量要客观、精确，它将影响证据的可靠性，在教学中向学生充沛渗透了实证意识。
3.通过搜集证据，培养学生的实证意识。
《摆的研究》教学反思10有人说，教学永远是一门遗憾的艺术。这句话似乎可以给不太理想的课后反思提供些慰藉。我则不喜欢，如果不好，就应该勇于面对，只有敢于面对才能有真正意义上的改进和提高。试讲中发现了一些问题，研讨之后找到了解决的有效手段，效果明显地增强了，所以我感到很欣慰。再教设计的过程中感受是很深的，本来不觉得这样的课会有什么深度与难度，钻研之中却发现恰恰相反，本课的难度的确不小。首先，三维目标的实现必须体现在探究过程之中，让目标自然地实现其实并不容易;其次，与实验相关的许多细节都要有鲜明有效的处理措施，而这些措施的策划与选择却很需要我们的创造力，一个精巧构思的形成往往是在绞尽脑汁、辗转反侧、反复修改之后;再次，知识本身的内在逻辑联系常常是教学流程的设计依据，发现这种联系就需要教者对它有独特透彻的理解，做到这一点也不像闲庭信步那样容易;最后，字斟句酌、推敲教学语言，使之规范、恰当、精炼、生动，紧扣学生的心弦也很难做到。另外，我自身素质的提高仍然是当务之急。特别是对过渡语的设计能力太低，很久也想不出来一个比较恰当的“语言链接”在这方面不仅需要今后加强学习和交流，还需要对科学课的内容有更加深入的理解。
下面说一下我对本课教材设计意图的理解以及处理方法上的得与失：本课是在《机械摆钟》一课刚刚学习了摆的等时性(即“同一个摆摆动的快慢是一样的”)之后的进一步拓展，旨在引导学生探究——不同的摆，摆动的快慢一样吗?什么条件决定了摆的快慢呢?怎样设计实验进行探究?探究过程中懂得反复实验的意义同时明确对实验数据及误差的正确处理方法，从而实现让学生自行发现问题、解决和处理问题的能力，P61在本课最后，设计了摆绳长短相同、摆锤的长短明显不同的两个摆的对比实验，其意图在于引导学生认识到摆锤的重心高低也会影响到摆动的快慢，其实质是增加了摆长，而摆长的概念在学生的头脑中并没有建立起来，这就离不开教师的清晰讲解了。因此，我在处理这个环节的时候，不仅想办法让学生意识到重心的改变可以影响到摆动的快慢，同时也要让他们明白：摆的快慢在本质上是摆长决定的。为此，我设计了版画示意图以及一个文字不等式来直观简洁地说明解释，我的预设是要把这个实验同“摆锤的轻重对摆的快慢的影响的实验”联系起来，相互照应，相互印证，可是由于时间仓促，忙乱之中把之一美好构想给忘记了，这不能说不是个遗憾。也是本课收束得不够透彻的主要原因。总之，教学目标达成了，重点也突出了，难点突破的不够彻底。这是我对这节课的自我评价。
板书设计的第三次改进方案：
结语设计：从演示实验来看，摆动的快慢与摆锤的长短有关，摆锤越短，摆动越快。这是我们的直观感觉，下一节课，我们将设计实验，用数据来探究这个结论究竟对不对，大家感兴趣吗?请你准备实验材料：宽1cm长10cm20cm30cm的木条各一根，磁铁一对，秒表一块。请同学们课前预习和尝试，以便下一节课上汇报。
《摆的研究》教学反思11本节课我从学生觉得新鲜、感兴趣的观察摆钟入手，让学生动手玩玩摆，创设生动活泼的教学情境，激发学生探究的兴趣。
让学生从玩摆中发现问题：为什么相同时间里摆动次数却不一样，可能与什么因素有关？问题意识顺应被激发，学生的思维很自然转入对问题的假设上来；在深度讨论中明确该实验的研究方案，让学生对实验中的细节加以关注，体现动手之前先动脑的科学研究思路，严谨的科学态度的培养目标蕴涵其中。
在汇报交流中我们可以发现：学生在探索摆长、摆锤重量和摆的快慢有无关系的经历中，有的小组成功了，也有的小组失败了，他们花了很多的时间和精力，结果却和科学的结论有偏差甚至相反。但在此过程中，每一学生都获得新知和体验，这也正是一个人的学习、生存、生长、发展、创造所必须经历的过程，也是一个人的能力和智慧发展的内在要求。在这里，知识、能力、情感有机的交融在一起，最大限度的整合了三维目标的达成。在课将告结束时，我问学生：现在你们有什么想法？学生的回答意味深长：做实验真不容易。我想我和在场的每一位学生都能深深体会到这“不容易”中所包含的意味。
《摆的研究》教学反思12一、取舍合理的教学内容
本节课中同学将就摆的快慢与什么因素有关进行讨论与考虑，并且去验证同学自身的一些猜想。同学在探究的过程中，逐步排除一些原有的不合理的前概念，修正自身的想法。在这一节课上，同学将丈量不同重量摆锤的摆在15秒钟内摆动的次数，和不同长度摆绳在15秒钟内摆动的次数。同学在对丈量数据进行分析的过程中会发现：影响摆的快慢主要是摆绳的长短。但是，在课文的最后又提出了新的研究问题，即：摆长也是影响摆的快慢的一个因素。所以说，本课的教学是让同学从问题中来，又带着问题离开。
修订以后的《摆的研究》这一课，舍去了原教材中影响摆的快慢三个因素中摆幅大小的研究，教材将这一内容移到了上一课完成，应该说这样的教材更容易教学。因为，原先的教材，是将三个因素一起在一堂课里研究，这样时间难于控制，效果也不理想。不过，由于今天这堂课是公开课，这一课又是第二教时，所以我还是适当地引用了“摆幅大小”这一因素，但不作为研究的重点。
二、改变原有的教学方法
《摆的研究》这一课，主要进行的是两个实验，一个是摆锤的轻重对摆快慢的影响；另一个是摆绳的长短对摆快慢的影响。在教师用书上，期望教师在同学的探究过程中起到一个从“扶、引、放”的教学思路。而在我看来，两个实验，要完成“扶、引、放”三个过程，很难。因此，我个人认为，这一课教师用书上的内容，至少是这一部的内容，仍旧停留在老教材的框架内，还没有和时地更新。所以，在今天这堂课中，我改变了原先的教学方法，采用同学自主的，有选择的探究方式，老师只是整个活动的参与者和合作者。这样的教学即可以防止由于研究内容过多而造成探究时间不够，又可以让同学对某一问题进行深入、细致地探究。
三、提供有结构的资料
资料的运用，主要就是对教具的运用。在课堂上提供有结构的资料，能够使教学更加深入，目的性更加明确。在今天课堂上的第一个教学环节中，也就是让同学测出15秒内各个摆摆动的次数时，我给同学提供了各个不同长短的摆，让每组同学的摆在15秒内次数各不相同。这样的布置，可以让同学提出探究性的问题“为什么摆的次数会不一样？”、“摆的快慢可能与哪些因素有关？”从而更为顺利地引入到了课文探究的主题。
第二个有结构的资料是，在同学进行探究摆的快慢的实验中，大多数数组我提供的是螺帽，但有一组我提供的是钩码。同学在探究摆锤轻重对摆快慢的影响实验中，让钩码一个一个的挂起来，从而得出了与研究不同的结论。为什么呢？引起同学的共鸣，为下一课的教学内容“摆锤长短的研究”做了铺垫。
《摆的研究》教学反思13今年，我参加了哈尔滨市小学科学“进取杯”课堂教学大赛，我执教的《摆的研究》一课获奖。经过几次教学实践的磨砺，我对这节课有了一些深入研究，也对科学课的教学有了新的思考。这节课给我留下了特别深刻的花象。
在第一次试讲时，我对这节课的结构作了如下安排：先让学生结合生活实际对“摆的快慢可能与哪些因素有关”进行猜测，学生讨论后认为有许多因素可以影响摆的快慢，如摆锤的轻重、摆绳的长短等。接着将问题引到“摆的快慢是否与这些因素有关”这一问题上来。问题一提出，学生就七嘴八舌地发表了自己的看法（猜测）：认为有关系的31人，认为没有关系的26人。究竟摆的快慢与摆锤的轻重、摆绳的长短有没有关系，学生自然想到通过做实验进行验证。这个实验对于五年级同学来说并不是特别难，学生根据自己的猜测，设计好了实验方案，也提出了做这个实验时的注意事项。在接下去长达18分钟的时间里学生分别做了两个实验，而后进行汇报交流。第一个实验难度不是特别大，结论也明显。但学生得出的实验结果可不是这样：全班9个组，实验的数据表明有一个组在做摆的快慢与摆锤轻重无关的实验时，测出的几个数据都是不同的。先汇报的两个小组说：“摆锤的轻重与摆摆动快慢无关。”因为他们测出的数据都是不变的，我对他们的实验结果很满意，表扬了他们。当第七组同学用胆怯的声音告诉大家，摆的快慢与摆锤的轻重有关时，我随口说出，你们的实验可能出错了。其他同学的疑虑也就就此打住，一次培养学生实证意识的机会就这样在我手中悄悄地溜走了。
第一次试讲结束了，但留给我的思考却更多了。
科学课的全面推开在我区已经有5年多了，而我们对科学课的认识到底到了什么程度，科学究竟是什么，简单的猜想、合作、假设、实验得出一个结论就是科学吗？这个问题多次在我心中质问着我。我认为科学最大的特点应该是以观察和实验的方法寻求对世界的解释，用实证的方法寻求对世界的认识，它是讲求真凭实据，讲求用证据说话的。科学对事实的尊重，对观察的依赖，对结论的谨慎，对错误的勇于修正，这些都不是靠用文字讲给学生听，他们就可以内化的，而必须在孩子们经历了一次又一次的亲历活动，在活动的过程中让学生去感悟，去体验才能达成的。
当证据与事实不相符合时，而我却将结论告诉给学生的例子还有很多，相信其他老师也都会有同感。我想我们的实验证据与我们所要得出的结论产生的矛盾，它并不可怕，因为我们都知道实验中的误差是无法避免，也不可能避免的，误差是永远存在的，最关键一点是我们应该怎样引导学生用科学的态度去面对误差，去分析这些数据，仅仅简单地告诉学生实验的结果决不是我们所要的科学态度。
一、分析这些误差产生的原因
既然误差的得来是不可避免的，所以回避它绝不是聪明的办法，如果一遇到学生的实验数据与结论不相符合时，都由老师来告诉学生实验的结论是这样的，那么科学探究还有意义和价值吗？学生的科学素养还能提升吗？在课后的研讨中我也意识到了这一点。作为一名科学老师在事先的备课环节中就应考虑到这点，学生还小，他们不可能像真正的科学家那样，通过几次实验操作就得出科学的结论，更何况科学家结论的得出也不是一次就成功的。
当第七组同学说出摆的快慢与摆锤的轻重有关这一结论时，我不应该简单的告诉他们，你们的实验出错了，而应该组织全班同学讨论：为什么他们的结论与事实不相符合，可能会有哪些因素导致摆的快慢与摆锤的轻重有关？比如说我们人为的因素，花对实验结果的影响是否有差异……，如果能这样理性地引导学生看待误差，这样学生的分析能力，对待问题的科学态度都将会在潜移默化中得到提高。
二、寻找减小误差产生的方法
既然误差的产生是不可以避免的，在我们的科学课中就应当积极面对，寻找为什么会产生误差，怎样做才能减小误差。那么如何来减小误差的产生呢？在教学中我是这样做的：
1.仔细检查实验装置
误差的产生有的是人为因素造成的，有的是与实验装置的设置有关。因此在学生动手实验之前，让他们仔细检查自己的实验装置是不是还存在着不足之处，需不需要改进。例如在做这个实验时，如果实验花稍微有些小毛病，就会直接影响研究结果的准确性。因此，实验花一定要精心选择，把干扰因素对实验结果的影响控制到最小。选择摆线，我试过纱线、细棉线、尼龙线、涤纶线、绣线等等，都存在不足，最后才选择略粗一点的棉线。对于摆锤，教材用大小螺丝帽表示轻重两种不同重量的摆锤。其实当两根摆线长短一样绑上大小两个螺丝帽后，实际上摆长就会发生变化，大螺丝帽的摆线要比小螺丝帽长。所以我将螺丝帽换成铁垫圈，以免产生不必要的误差。
2.渗透重复检验的科学思想，培养学生的实证意识。
科学家得出一个实验结论并不是做一次或两次实验得出的，而是
做了几十次、几百次，甚至上千次的实验数据分析才得出一个科学结论。因此，尽管课堂教学时间无法让我们像科学家那样反复实验，但我们也不能仅仅从一次实验中就得出结论。
帮助学生形成科学合理的探究方案是整个摆的探究活动成功和失败的关键，那么，舍得花时间对实验中相同和不同因素的控制的深度研讨就成为极具价值的活动了。在研究实验方案时，我问学生：“为了让我们的研究更加科学，操作更加精确，实验中我们还应该注意些什么？”生：多做几次实验。师：为什么你这样认为？ 生：一次可能有巧合。师：那你觉得做几次比较合适？生：三次以上吧。师：行！我们每组争取都做三次，实验中有干扰的不算，如果还有时间，可以多做几次。接着，我又提出一个问题：“如果三次实验有三个数据，应该怎么办？”学生说可以取平均数。
通过对实验中注意事项的探讨，强调了学生在“动手之前先动脑”的科学思想。让学生先明确每个实验中一定要保持相同和一定要保持不同的因素是什么，运用“控制变量”的方法来收集有效证据。尤其是引导学生对实验操作细节加以关注：做三次以上就是重复做；求平均数是计数要求简单性……，教师强调了测量要客观、精确，它将影响证据的可靠性，在教学中向学生充分渗透了实证意识。
3.通过搜集证据，培养学生的实证意识。
科学事实、科学数据就是证据。科学探究要重证据，应通过定量观察、测量、记录来搜集科学事实和可靠证据。本课中学生要谨慎地做好数据的记录和整理。本课出现三次运用数据，一是让学生在测摆的快慢与摆锤的轻重无关后，把自己组的数据公布与众。由于都是学生自己做的摆，都是测十五秒内摆动的次数，所以学生根据数据很自然的得出结论。二是学生在研究过程中要认真如实地记录下自己组的研究数据，根据数据，形成自己的研究结论。三是在汇报交流时能向大家阐述自己证据获得的经过，依据可靠的数据来解释。让学生在科学探究的过程中学会尊重数据（证据），让证据说话的科学态度。
4.引导学生反思、质疑。
尽管学生在动手之前对实验精确操作有了一定的认识，但在实际操作中还是会出现这样那样的问题，导致研究出现误差。及时引导学生对自己活动进行跟进反思就显得尤为重要。在交流摆锤研究结果的教学活动中，我设计了这样的体验活动：
1、学生汇报关于摆锤重量是否影响摆的快慢的结果，出现不一致的意见，个别组的结果表明是“有关系”的。
2、组织学生进行反思：大家研究的结果不同，大家觉得问题出在哪里? 讨论找出其不规范或不正确操作而影响实验精确性的地方；
3、现场验证演示，请这组现场演示，在同学们的监控下，严格控制相关变量，达到实验成功。学生在这样有梯度的递进活动中，经历着对自己的研究过程进行重新梳理和回顾，达到对“精确控制因素”的再认识，深刻体验对科学研究要持严谨的态度。因此，在教学时间内让学生尽可能多地重复实验，在一定程度上会减小实验误差的产生。
三、正确对待误差，培养学生求真求实的科学态度
在课堂上，学生只忙于动手操作，不注重同时观察、适时收集证据，忽略控制变量，从而导致实验的失败。实验就会产生误差，误差不等于差错。在科学课教学中，教师不仅要关注学生科学知识的获取，更要重视对学生科学态度的培养，引导学生能正视误差，培养孩子们一种求真求实，不要妄下结论的科学态度。告诉学生：“误差是不可避免的，误差的存在是可能的并且是合理的，面对误差要积极地分析这些误差产生的原因，怎样做才能尽可能地减小误差才是一种科学的态度。”爱迪生说过，任何一项发明都是深思熟虑、严格试验的结果。在课堂上让学生大胆去实验，去正确对待误差这些都是科学探究的重要内容和方式。
科学的本质之一就是“实证”。科学是要讲证据的，科学是可以重复检验的，这就是“实证意识”。追求实验的“精确性”以收集有效证据，让精确实验的思想渗透在每一个教学细节中，诠释着科学课堂中实证意识的教学。
《摆的研究》教学反思14一、取舍合理的教学内容
本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，并且去验证学生自己的一些猜测。学生在探究的过程中，逐步排除一些原有的不合理的前概念，修正自己的想法。在这一节课上，学生将测量不同重量摆锤的摆在15秒钟内摆动的次数，和不同长度摆绳在15秒钟内摆动的次数。学生在对测量数据进行分析的过程中会发现：影响摆的快慢主要是摆绳的长短。但是，在课文的最后又提出了新的研究问题，即：摆长也是影响摆的快慢的一个因素。所以说，本课的教学是让学生从问题中来，又带着问题离开。
修订以后的《摆的研究》这一课，舍去了原教材中影响摆的快慢三个因素中摆幅大小的研究，教材将这一内容移到了上一课完成，应该说这样的教材更容易教学。因为，原先的教材，是将三个因素一起在一堂课里研究，这样时间难于控制，效果也不理想。不过，由于今天这堂课是公开课，这一课又是第二教时，所以我还是适当地引用了“摆幅大小”这一因素，但不作为研究的重点。
二、改变原有的教学方法
《摆的研究》这一课，主要进行的是两个实验，一个是摆锤的轻重对摆快慢的影响；另一个是摆绳的长短对摆快慢的影响。在教师用书上，期望教师在学生的探究过程中起到一个从“扶、引、放”的教学思路。而在我看来，两个实验，要完成“扶、引、放”三个过程，很难。因此，我个人认为，这一课教师用书上的内容，至少是这一部的内容，仍旧停留在老教材的框架内，还没有及时地更新。所以，在今天这堂课中，我改变了原先的教学方法，采用学生自主的，有选择的探究方式，老师只是整个活动的参与者和合作者。这样的教学即可以避免由于研究内容过多而造成探究时间不够，又可以让学生对某一问题进行深入、细致地探究。
三、提供有结构的材料
材料的运用，主要就是对教具的运用。在课堂上提供有结构的材料，能够使教学更加深入，目的性更加明确。在今天课堂上的第一个教学环节中，也就是让学生测出15秒内各个摆摆动的次数时，我给学生提供了各个不同长短的摆，让每组学生的摆在15秒内次数各不相同。这样的安排，可以让学生提出探究性的问题“为什么摆的次数会不一样？”、“摆的快慢可能与哪些因素有关？”从而更为顺利地引入到了课文探究的主题。
第二个有结构的材料是，在学生进行探究摆的快慢的实验中，大多数数组我提供的是螺帽，但有一组我提供的是钩码。学生在探究摆锤轻重对摆快慢的影响实验中，让钩码一个一个的挂起来，从而得出了与研究不同的结论。为什么呢？引起学生的共鸣，为下一课的教学内容“摆锤长短的研究”做了铺垫。
《摆的研究》教学反思15《摆的研究》是五年级下册第三单元“时间的测量”的第六课。学生在上一堂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。但是在实验中也发现在相同的时间内，有的组摆摆动得快，有得组摆摆动得慢。这节课就上堂课留下的这个问题进行探索研究。
本节课的一开始，我先让学生观察两个不同的摆（摆绳长度不同、摆锤不同）的摆动，让学生通过观察发现这两个摆的摆动速度不同。五年级的这班学生在课堂上观察得比较仔细，有的学生还提到其中一个摆摆到后来方向发生了偏转。根据学生提到的这些观察结果，我及时的引出本堂课的研究内容。应该来说本堂课的引入部分还是比较成功的，孩子们也产生了浓厚的兴趣。
在讨论影响摆摆动速度的因素时，孩子们也提出了3种观点：1.摆绳的长度2.摆锤的重量 3.刚开始放手的力度。由于在上节课学生实验时发现摆摆动时，摆幅越来越小，但是速度没有变化。因此，这节课上，没有学生提出摆幅的大小会影响摆动的速度。但是，对于学生提到刚开始放手的力度会影响摆动速度的观点出乎我的意料。
本节课用“控制变量”的方法来设计实验是教学的重点。在研究摆锤重量是否影响摆动速度的实验上，我先让学生分组讨论实验方法，实验中要控制哪些条件相同，改变哪个条件。因为学生在前面的学习中，已经接触过对比实验。在汇报时，学生基本上都能说出要改变摆锤的重量，但是控制哪些条件相同，学生一下子不能说齐，我让其他的小组进行补充。最后教师整合各组的观点，完善实验的方案。在设计摆绳的长度是否会影响摆锤的速度时，由于有了前面充分的讨论，因此就顺得多了，花的时间也比较的短。
本节课在材料的准备上，我就学校现有的教学资源结合实际自已动手制作了5个简单的摆，这套材料操作方便，也大大节省了时间。在巡视学生分组做“摆锤的重量是否影响摆动速度”的实验时，我发现有的学生操作不当使实验数据的偏差。虽然经过指出学生也进行了改进，但使我意识到实验前指导还不够到位。实验前，教师应该要尽可能的想到学生可能出现的问题，并细致的指导，这样才能保证实验有效的开展。
在最后一个环节“摆的快慢与什么有关”时，我先让学生总结摆摆动的快慢与什么有关。接下来，我抛出一个问题：那是否两个摆绳一样长的摆，摆动的速度就一样呢？并出示了演示器材。学生一下子就懵了，大多数的同学都认为是一样的。在演示实验时，前2秒这两个摆看上去似乎摆动的一样快，当时还有个学生大声的说了出来：“摆动的一样快”。我让学生再仔细的进行观察，慢慢得着两个摆速度就很明显的区分出来了。利用这个机会，我还对学生进行了教育，观察要有始有终，要认真仔细，这样我们得出的结论就更精确。
《摆的研究》教学反思 篇4
接下来通过“摆的快慢与什么因素有关”来提出研究问题。引导学生提出假设，学生推测影响摆的快慢可能与摆动的幅度有关、与摆锤的轻重有关、与摆绳的长短有关。让小组谈论，我们应该怎样根据自己的假设去设计实验呢?这才是锻炼学生科学思维的重要方法和手段。同时在这个实验过程中，也隐含着学会控制变量的实验操作方法。例如，如果要验证摆的快慢与摆的幅度有关，我们在实验中一定要保持哪两个因素不变呢?引导学生去思考，因为只有改变一个因素，这样实验才更具有说服力。
根据控制实验变量的方法，逐一进行实验，最终学生很容易得出摆的快慢与摆绳的长短有关。最后，我又拿出摆绳长短一样的两个摆，结果摆的快慢又不一致，从而引起学生的认知冲突，进而引起摆长的概念。
摆的研究课后反思 篇5
回顾本节课的教学，我认为很多教学目标都较好的达到了。学生学习热情很高，全班所有学生都投入了学习活动，动手做了实验，在实验中认真观察实验现象，记录实验数据，从数据中发现规律。在实验设计中学生发言积极，发言面较广，能围饶学习内容进行思考，表现出发现的兴奋和成功的喜悦。学生懂得了影响摆摆动快慢的因素，培养了发现问题的能力。很多同学受到了验证假设的熏陶，思维的严密性在发颤。这一切表明学生具有广阔的知识面、强烈的求知欲望和积极主动的探究精神。通过本节课的教学，我有一些体会。
在设计本课教学内容时舍去了原教材中影响摆的快慢三个因素中摆幅大小的研究，将这一内容移到了上一课完成，应该说这样材更容易教学。因为是将三个因素一起在一堂课里研究，这样时间难于控制，效果也不理想。在一堂课中学生完成三组对比实验：摆锤重量、摆线长短、摆幅大小对摆的快慢影响，有些走过场。而上一课《机械摆钟》的教学内容只测量一分钟摆的摆动次数，发现摆的等时性。在内容安排上有些单薄。为此我把摆幅大小对摆的快慢影响实验进行上移，确保学生在本课有足够的时间把摆锤重量、摆线长短对摆的摆动影响研究透彻。
摆的研究教学设计 篇6
现代化的控制技术是一门跨学科的技术, 它整合了如人工智能、测量控制和集成电路等多方面的知识, 在工业、农业、交通甚至军事领域有着非常广泛的应用。基于自由摆的平板控制, 是当前研究定位系统中常用的一种模型, 通过对该模型的研究, 有助于在测量控制等领域完成快速准确的定位, 为之后开展进一步工作奠定了坚实的基础。
在电机选择上, 先前普遍采用普通直流电机驱动。直流电机驱动操作简单、性价比高, 一般采用PWM调制模式, 但直流电机的制动能力较差。由于本设计对电机的控制要求比较高, 要求能达到较小角度的改变, 直流电机不便于控制, 因此采用步进电机驱动。步进电机的步进距离很小, 制动能力强, 精度很高, 可以实现电机微小的细分, 非常适合本设计中平板的控制。
根据文献, 角度测量方法多数选择采用编码器对偏转的角度进行测量[2]。编码器可通过光电测量角位移, 但是需要光电信号的正交性偏差等, 对测量结果影响较大, 需要进行补偿, 不便于实现高精度的偏角测量。因此, 本设计采用加速度传感器。加速度传感器可以对平板的三维重力加速度分量进行测量, 同时可根据反馈的各方向重力加速度的分量计算出摆杆的角偏量, 操作方便、精度高、体积小且方便固定在平板上。
控制算法上采用PID闭环控制算法。PID控制算法公式参见文献[3]。PID是运用反馈求和后的误差信号的比例、积分以及微分进行系统校正的一种算法, 非常适合于控制系统中系统的结构参数不稳定或是得不到精确参数的情况。
为完成基于自由摆的平板控制系统, 系统加速度传感器测量自由摆摆臂的实时偏角, 使用伺服电机控制平板转动, 调整平板与水平方向的夹角, 同时在平板上安装加速度传感器, 测量平板倾角, 与伺服电机构成闭环控制系统, 另外, 系统使用矩阵键盘和TFT液晶构成人机交互模块。
1 系统硬件结构设计
系统以Cortex-M3[4]系列单片机STM32F103VC作为MCU, 包括: 按键检测模块、步进电机控制模块、2个角度检测模块、显示模块以及电源等功能模块。系统硬件结构框图如图1所示。
步进电机驱动芯片采用L298, 加速度传感器采用MMA7455, 显示模块采用3.2寸的TFT。加速度传感器与MCU之间采用模拟IIC协议传输数据。
2 理论分析与参数计算
2. 1 系统模型的建立与控制器设计
系统设计成摆钟形状, 摆杆通过轴承与支架相连接, 电机和平板固定在摆杆的底端。
当摆杆摆动α角时, MMA7455也随着摆杆旋转了α角, 所以可以根据MMA7455反馈的x、y轴重力加速度的分量gx和gy计算出偏角α的值[5]:
摆杆和平板一起运动的过程中, 如果运动过程中硬币不滑落, 那么硬币的受力需均衡。根据受力分析, 可得出硬币的受力状况:
式中, f为静摩擦力, 所以如果当f =0时能使硬币同步不滑落, 那么其他情况在有摩擦力补偿的情况下也不会滑落, 所以在计算摆杆转动过程中平板需要与摆杆保持角度β时, 可以假设静摩擦力f =0, 从而可得:
2. 2 三轴加速度传感器轴不正交校正算法设计
设计采用的角度测量装置是三轴加速度传感器MMA7455, 能够测量重力加速度在x、y和z三个方向上的分量, 但实际上, 传感器并不能精确地设计成3个轴相互垂直的结构, 所以测量的数据会有误差, 需要进行软件校正。
环境的改变[6]也会引起传感器的测量误差, 为了避免这个误差, 也需要根据现场环境对测量数据进行校正。加速度传感器反馈给MCU的是重力加速度在x、y和z三个轴的分量, MMA7455有0g、2g、4g和8g这4种模式可供选择[7], 本设计调试使用的是2g的模式, 在进行调试之前将MMA7455设置成0g , 记录此时的数据gx0、gy0和gz0, 然后将模式切换至2g模式, 每次传感器的测量值与实际值之间的关系为:
得到传感器的测量值后, 假设加速度的3个轴是线性无关的3个分量由它们可以构成一个空间坐标系, 空间中的任何向量都可以表示成这3个向量的线性组合。空间任意坐标系和单位正交坐标系之间存在如下的对应关系:
对式 ( 8) 进行坐标转换可得:
2. 3 控制算法设计
在进行加硬币控制测试时, 平板的角度需要根据当时硬币的受力情况进行快速调整, 使硬币受力均衡才不至于从平板上滑落。为了使平板尽可能平稳地进行偏转, 在调整过程中采用PID增量式闭环算法[8]对步进电机的速度进行控制。
调整平板时电机的实际转数与理论值存在偏差, 通过加速度传感器反馈的值对电机的转数做软件算法校正之后, 再输出校正后的值, 算法调整之后平板的转动更加精确可靠, 系统更加稳定。
3 系统软件设计
本设计要求实现3项基本功能以及两项发挥部分功能, 所以软件部分通过独立按键控制各部分功能测试的切换, 每个功能有单独的调用模块, 操作方便, 相互之间干扰小[9]。系统软件流程图如图2所示。
4 测试分析
在自由摆的平板之上放置若干枚一元硬币, 叠放在一起, 分别从45°、30°等角度瞬时悬空让其自由下落圆周摆动, 硬币数量为5个。在测试的10次情况下, 所有硬币都保持原始的叠放状态, 很少出现滑落的情况, 如表1所示。
在距离自由摆1.5 m左右的距离上放置一块站立的木板。木板上贴有白纸, 其上标有刻度值, 单位为cm, 用来测量激光笔所指向的位置与中心线的误差。同样, 分别从45°、30°等角度瞬时悬空让其自由下落圆周摆动, 在所有测量过程中最大偏差量为0. 9 cm, 如表2所示, 很好地满足了系统的需求。
5 结束语
经过对整个系统、软硬件的设计实现, 配合对应的测量, 系统较好地完成了对应的指标。通过对平板控制这一个实例的分析, 对闭环反馈、精确控制得出了一种新的方法。对日后的自动化控制研究, 工农业工具应用等提供了一种新的思路。
摘要：为了实现平板的转动控制, 完成硬币激光灯一系列操作, 设计制作了一套基于自由摆的平板控制系统, 实现了电机对自由摆系统中平板的状态控制。系统以Cortex-M3为核心, 采用加速度传感器MMA7455完成对摆杆和平板的偏角测量, 采用16细分的步进电机控制器, 使用增量式闭环控制算法[1]实现步进电机精确控制, 完成平板的转动控制。整个系统精度高, 抗干扰能力强, 实现了平板的转动、硬币的状态调整以及激光的投射控制。
关键词：Cortex-M3单片机,步进电机,加速度传感器,增量式闭环控制
参考文献
[1]黄友锐, 曲立国.PID控制器参数整定与实现[M].北京:科学出版社, 2010.
[2]王小明.电动机的单片机控制 (第2版) [M].北京:北京航空航天大学出版社, 2007.
[3]松井邦彦, 梁瑞林.传感器实用电路设计与制作[M].北京:科学出版社, 2011.
[4]松井邦彦, 梁瑞林.传感器应用技巧141例[M].北京:科学出版社, 2006.
[6]李宁.基于MDK的STM32处理器开发应用[M].北京:北京航空航天大学出版社, 2008.
[7]姚文详, 宋岩.ARM Cortex-M3权威指南[M].北京:北京航空航天大学出版社, 2009.
[8]YIU Joseph.The Definitive Guide to the ARM Cortex-M3 (第2版) [M].Newnes, 2009.