小學(xué)科學(xué)“探究擺的快慢的影響因素”實(shí)驗(yàn)教學(xué)實(shí)錄一、教學(xué)背景小學(xué)科學(xué)課程以培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)為核心，“探究擺的快慢的影響因素”實(shí)驗(yàn)屬于“運(yùn)動(dòng)與力”領(lǐng)域的探究活動(dòng)。該實(shí)驗(yàn)旨在引導(dǎo)學(xué)生通過(guò)設(shè)計(jì)對(duì)比實(shí)驗(yàn)、收集分析數(shù)據(jù)，建立“控制變量”的科學(xué)思維，體會(huì)科學(xué)探究的嚴(yán)謹(jǐn)性與趣味性。實(shí)驗(yàn)貼合《義務(wù)教育科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2022年版）》中“能基于所學(xué)知識(shí)設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單探究方案，運(yùn)用合適工具和方法收集數(shù)據(jù)”的要求，助力學(xué)生形成實(shí)證意識(shí)。二、教學(xué)目標(biāo)（一）知識(shí)目標(biāo)學(xué)生通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究，明確擺的擺動(dòng)快慢與擺繩長(zhǎng)度有關(guān)（擺繩越短，擺動(dòng)越快），與擺錘重量、擺動(dòng)幅度無(wú)關(guān)。（二）能力目標(biāo)1.學(xué)會(huì)設(shè)計(jì)“控制變量”的對(duì)比實(shí)驗(yàn)，規(guī)范操作并記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)；2.能基于實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析推理，得出科學(xué)結(jié)論。（三）情感態(tài)度目標(biāo)1.培養(yǎng)嚴(yán)謹(jǐn)、求實(shí)的科學(xué)態(tài)度，體會(huì)“重復(fù)實(shí)驗(yàn)、證據(jù)支撐”的探究精神；2.增強(qiáng)小組合作意識(shí)，在交流研討中提升表達(dá)與思辨能力。三、教學(xué)準(zhǔn)備1.實(shí)驗(yàn)材料：鐵架臺(tái)（每組1個(gè)）、擺繩（不同長(zhǎng)度：15cm、20cm、25cm，每組各1根）、擺錘（回形針，1個(gè)、3個(gè)、5個(gè)為一組；螺帽，重量與5個(gè)回形針相當(dāng)，備用）、秒表（每組1塊）、實(shí)驗(yàn)記錄單（附后）。2.教具輔助：PPT展示伽利略觀察吊燈的歷史故事、擺的結(jié)構(gòu)示意圖；教師演示用擺（可快速更換擺繩、擺錘）。四、教學(xué)過(guò)程（一）情境導(dǎo)入：從歷史到生活“同學(xué)們，三百多年前，意大利科學(xué)家伽利略在教堂做禮拜時(shí)，注意到頭頂?shù)牡鯚粢蝻L(fēng)吹輕輕擺動(dòng)。他發(fā)現(xiàn)——吊燈擺動(dòng)的快慢，似乎和擺動(dòng)的幅度、重量無(wú)關(guān)？這是真的嗎？今天，我們就用‘?dāng)[’（展示教師演示擺，讓其自由擺動(dòng)）來(lái)探究這個(gè)秘密！”教師操作演示擺，引導(dǎo)學(xué)生觀察：“大家看，這個(gè)擺由擺繩、擺錘組成，擺動(dòng)一次是指從最左端擺到最右端，再回到左端嗎？（示范后明確：擺動(dòng)一次是‘從起點(diǎn)出發(fā)，擺到另一端后回到起點(diǎn)’的完整過(guò)程）現(xiàn)在，請(qǐng)你猜想：擺的快慢（15秒內(nèi)擺動(dòng)的次數(shù)）可能和哪些因素有關(guān)？”（二）猜想假設(shè)：頭腦風(fēng)暴，聚焦變量學(xué)生分組討論后，提出猜想：“擺錘越重，擺得越快？”“擺繩越長(zhǎng)，擺得越慢？”“擺動(dòng)的角度（幅度）越大，擺得越快？”教師梳理猜想，引導(dǎo)明確“變量”：“如果我們想驗(yàn)證‘?dāng)[錘重量影響快慢’，需要控制什么？（擺繩長(zhǎng)度、擺動(dòng)幅度不變，只改變擺錘重量）同理，研究擺繩長(zhǎng)度時(shí)，要控制擺錘、幅度不變……這種‘只變一個(gè)因素，其他保持相同’的實(shí)驗(yàn)方法，叫對(duì)比實(shí)驗(yàn)?！保ㄈ?shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)：規(guī)范操作，明確分工1.實(shí)驗(yàn)任務(wù)分解：任務(wù)1：探究“擺錘重量”的影響（擺繩20cm、幅度10cm，擺錘用1個(gè)、3個(gè)、5個(gè)回形針）；任務(wù)2：探究“擺繩長(zhǎng)度”的影響（擺錘3個(gè)回形針、幅度10cm，擺繩用15cm、20cm、25cm）；任務(wù)3：探究“擺動(dòng)幅度”的影響（擺錘3個(gè)回形針、擺繩20cm，幅度用10cm、20cm）。2.操作要點(diǎn)示范：固定擺繩：將擺繩一端系在鐵架臺(tái)橫桿上，確保擺動(dòng)時(shí)不晃動(dòng)；控制幅度：用尺子量出釋放高度（如10cm對(duì)應(yīng)約15°角），從同一位置靜止釋放；計(jì)時(shí)計(jì)數(shù)：計(jì)時(shí)員喊“開(kāi)始”時(shí)，擺錘通過(guò)最低點(diǎn)（釋放點(diǎn)的豎直下方），計(jì)數(shù)員同步數(shù)“1”，15秒后喊“停”，記錄次數(shù)；重復(fù)實(shí)驗(yàn)：每個(gè)條件下做2次實(shí)驗(yàn)，取平均值（減少誤差）。3.小組分工：每組設(shè)“操作員”（掛擺、釋放）、“計(jì)時(shí)員”（秒表計(jì)時(shí)）、“記錄員”（填表格）、“材料員”（管理器材），角色可輪換。（四）分組實(shí)驗(yàn)：實(shí)踐探究，解決問(wèn)題教師巡視指導(dǎo)，捕捉典型問(wèn)題：?jiǎn)栴}1：擺繩長(zhǎng)度測(cè)量不精準(zhǔn)（如只量了繩子，沒(méi)算系扣長(zhǎng)度）→引導(dǎo)用“從鐵架臺(tái)橫桿到擺錘重心”的距離測(cè)量；問(wèn)題2：計(jì)時(shí)與計(jì)數(shù)不同步（如計(jì)數(shù)員數(shù)“1”時(shí)，擺錘還沒(méi)到最低點(diǎn)）→示范“同步觀察”：計(jì)時(shí)員喊“開(kāi)始”的瞬間，擺錘剛好通過(guò)最低點(diǎn)，計(jì)數(shù)員立即數(shù)“1”；問(wèn)題3：數(shù)據(jù)差異大（如同一條件下兩次實(shí)驗(yàn)次數(shù)差3次）→建議“再做一次，專注配合”。（五）交流研討：分析數(shù)據(jù)，得出結(jié)論1.小組匯報(bào)：各小組派代表展示數(shù)據(jù)，教師用板書匯總關(guān)鍵數(shù)據(jù)（如不同擺錘重量的平均次數(shù)、不同擺繩長(zhǎng)度的平均次數(shù)）。2.數(shù)據(jù)分析：擺錘重量：“1個(gè)、3個(gè)、5個(gè)回形針的平均次數(shù)都在12-13次之間，差異很小，說(shuō)明……？”（學(xué)生：“擺的快慢和擺錘重量無(wú)關(guān)！”）擺繩長(zhǎng)度：“15cm擺繩的平均次數(shù)約14次，20cm約12次，25cm約10次，規(guī)律是……？”（學(xué)生：“擺繩越短，擺動(dòng)越快；擺繩越長(zhǎng)，擺動(dòng)越慢！”）擺動(dòng)幅度：“10cm和20cm幅度的平均次數(shù)都約12次，說(shuō)明……？”（學(xué)生：“和擺動(dòng)幅度關(guān)系不大！”）3.結(jié)論總結(jié)：教師引導(dǎo)梳理：擺的擺動(dòng)快慢只與擺繩長(zhǎng)度有關(guān)（擺繩越短，擺動(dòng)越快），與擺錘重量、擺動(dòng)幅度無(wú)關(guān)。（六）總結(jié)拓展：聯(lián)系生活，延伸探究“今天我們像科學(xué)家一樣，用對(duì)比實(shí)驗(yàn)揭開(kāi)了擺的秘密！生活中，擺鐘、秋千都用到了這個(gè)原理（展示擺鐘內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖）?；丶液?，試試用繩子和鑰匙做一個(gè)擺，調(diào)整擺長(zhǎng)，讓它10秒擺動(dòng)10次（或你想要的次數(shù)），看看能不能成功！”五、教學(xué)反思本次實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，學(xué)生對(duì)“控制變量”的方法理解較清晰，但操作中仍存在細(xì)節(jié)問(wèn)題：1.實(shí)驗(yàn)操作規(guī)范性：部分小組擺繩長(zhǎng)度測(cè)量誤差大（未關(guān)注“重心到懸掛點(diǎn)”的距離），計(jì)時(shí)與計(jì)數(shù)的同步性需加強(qiáng)；2.數(shù)據(jù)處理能力：少數(shù)學(xué)生對(duì)“平均值”的意義理解不足，需在后續(xù)教學(xué)中強(qiáng)化“重復(fù)實(shí)驗(yàn)、減小誤差”的意識(shí)；3.小組合作效率：個(gè)別小組分工模糊，導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)節(jié)奏拖沓。改進(jìn)方向：設(shè)計(jì)“操作指引卡”（圖文結(jié)合，明確擺繩測(cè)量、釋放角度、計(jì)時(shí)計(jì)數(shù)的細(xì)節(jié)），提前進(jìn)行小組角色模擬訓(xùn)練，提升合作效率。附：實(shí)驗(yàn)記錄單（學(xué)生版）（注：實(shí)際教學(xué)中可簡(jiǎn)化表格，用更直觀的圖示輔助記錄）實(shí)驗(yàn)主題我想研究的問(wèn)題我的猜想改變的條件（變量）不變的條件實(shí)驗(yàn)步驟15秒擺動(dòng)次數(shù)（第1次）15秒擺動(dòng)次數(shù)（第2次）平均次數(shù)我的結(jié)論--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------