师:好,咱们开始上课哈。同学们好。
生:老师好。
师:同学们请坐。孩子们请看,这是我们之前认识的一些科学家,也了解了他们的故事。今天老师要带你们认识另一位科学家,他是谁呢?他就是伟大的物理学家伽利略。伽利略18岁的时候发生过一个有趣的故事,你们想知道是什么吗?
生:想知道。
师:好,咱们一起来看看。给大家讲一个伽利略学生时代的故事。有一天,伽利略在比萨的教堂里聆听,这时合唱团的少年们来给灯点火。有个少年把吊在天棚上的吊灯拉到自己跟前,点上火之后就松开了手,吊灯随即左右摇摆起来。伽利略目不转睛地看着,突然发现了一个秘密。从那以后,人类就跨入了一个新的计时年代。同学们,伽利略发现了什么秘密,让人类的计时进入了一个新的时代呢?谁知道?请你拿起话筒发言。
生:我知道。
师:请你来说。
生:伽利略发现这个灯每次摇晃时,它的幅度变小了,但每次花费的时间没变。伽利略还通过这个原理发明了摆钟。
师:还想到了后面利用这个秘密所做的事,非常善于思考。那伽利略究竟发现了什么秘密呢?其实这里面还有很多奥秘等待我们去探索。今天,就让我们一起去探究其中的秘密。孩子们,要探究这个秘密,就得模仿这个吊灯,做一个类似的装置。大家看,老师用一根线固定一个重物,这个装置就类似于大吊灯了。现在我们来观察一下,在观察之前,我们给这根绳子取名叫摆绳,这个重物叫摆锤。老师让它摆动起来,请你们观察,看看有什么特别之处。好,请同学们在小组内说一说自己的发现。
(小组讨论)
师:你有什么发现?谢宁,请用话筒发言,谢谢。
生:我发现摆锤和摆绳之间,摆绳与上面固定点的角度越来越大。
师:你说的是角度变化,能具体说说是什么角度的变化吗?
生:就是这根摆绳与下面连接摆锤的部分和上面固定点之间的角度变化。
师:发现了角度距离的变化,还有其他发现吗?请你说。
生:我还发现它每次摆动,虽然幅度变小了,但时间不变。
师:提到了摆动幅度和时间的关系,也就是摆幅和时间的关系。还有其他发现吗?孩子们,请你说。
生:我发现摆锤和摆绳受到空气阻力,力量在消耗。一开始摆动幅度很大,现在幅度几乎快没了,快要停下来了。
师:你是说摆动幅度发生了变化,还有其他发现吗?请你说。
生:嗯,我想补充他刚才说的,我觉得幅度之所以慢慢变小,是因为能量在一次次摇摆中逐渐减少。
师:也就是说能量的变化导致幅度变小,你说的也是幅度在发生变化。请坐,同学们发现幅度发生了变化,还有其他变化吗?同学们来看,老师现在轻轻拿起摆锤,从左到右、从右到左观察,你们能发现什么规律?
(思考观察)
师:有没有人发现规律?请你来,话筒互相传递一下,谢谢。
生:我发现它每次都是左右摇摆,而且左右摇摆的距离几乎相同。
师:发现了摆动的相同点,请坐。有人发现变化,有人发现不变,那到底变还是不变呢?今天我们就来研究一下,摆幅会不会影响摆的快慢。如果要做这个实验,你们会怎么做?老师建议同学们通过三种不同的摆幅来研究。现在,请拿出相应的方案设计表,小组内商量一下实验步骤。听清楚了吗?好,现在开始设计方案。
(小组讨论设计方案)
师:老师想听听你们的想法,谁来说说?我们看看第十小组,他们分工明确,小组合作能力很强,而且最先完成。能不能请你们来说说想法?请到前面来。
生:我们组的想法是,将每个摆的摆动幅度设计不同,然后测试在相同时间内,它们的摆动次数是否相同,进而判断摆动的快慢。摆动次数越多,说明计时越快;摆动次数越少,说明计时越慢。
师:同学们,这是他们组的想法,听了之后,你们有补充或想问的吗?请叶伯文回答。
生:我觉得还可以补充一点,对于不同距离的摆,还可以测一下每次摆动的时间和速度,看看这些因素有没有影响。
师:这个小组接受你的意见。提到了速度和时间,运用了数学方法。请何金阳发言。
生:嗯,我对你们的设计有个问题,如果在同一时间内,有个摆的幅度刚好在半空中,你们怎么计算?
