四年級上冊課件3.5運動與摩擦力教學(xué)設(shè)計

《運動與摩擦力》教學(xué)設(shè)計【教材分析】本課是在構(gòu)建了“給物體施加力，可以改變物體運動的快慢，也可以使物體啟動或停止”概念以及通過彈簧測力計知道力有大小和方向的基礎(chǔ)上，延續(xù)了力對物體運動影響的研究。不同的是本節(jié)課研究的摩擦力是一種阻礙物體運動的力，物體從靜止到運動需要克服摩擦力的大小、摩擦力的產(chǎn)生需要一定的條件、摩擦力大小可以間接測量以及減小摩擦力的方法。教材圍繞“運動和力”的核心概念，設(shè)計了3個活動，先是研究物體從靜止到運動需要克服多大的摩擦力。第二個和第三個活動分別研究在物體下方墊上滾木或安輪子的方式，需要多大的力讓物體從靜止到運動。這三個活動在于引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)，一方面物體從靜止到運動需要克服摩擦力，另一方面，可以用在物體下方墊滾木或安輪子的方式來減少物體運動的摩擦力。通過這3個活動讓學(xué)生感受到古代勞動人民在技術(shù)改進上的偉大智慧，為后續(xù)設(shè)計制作小車打下基礎(chǔ)?！緦W(xué)情分析】在學(xué)生的生活經(jīng)驗中，他們已經(jīng)對摩擦這個詞比較熟悉，而對摩擦力這個概念就不太清楚了，這一點在前概念調(diào)查中可以發(fā)現(xiàn)，學(xué)生不知道在草坪上滾動的足球自然而然停下來是由于足球與草坪之間摩擦力的作用。學(xué)生對“摩擦力是在什么情況下產(chǎn)生？摩擦力的大小怎樣知道？如何能減小摩擦力?”等問題也并沒有太多思考，這也成為本節(jié)課學(xué)習(xí)的起點。在教學(xué)過程中進行引導(dǎo)性設(shè)計，讓學(xué)生在探究活動中逐步體會摩擦力與物體運動之間的關(guān)系。【教學(xué)目標(biāo)】科學(xué)概念目標(biāo)1.一個物體在另一個物體表面運動時，接觸面發(fā)生摩擦，會產(chǎn)生摩擦力。2.摩擦力是有大小的，物體由靜止變成運動時需要克服摩擦力。3.摩擦力的大小與物體的運動方式有關(guān)，對于相同的物體，滾動的摩擦力小，滑動的摩擦力大。科學(xué)探究目標(biāo)1.會用墊圈數(shù)表示摩擦力的大小，并用實驗數(shù)據(jù)證明摩擦力的大小與物體的運動方式有關(guān)。2.會用輪子改裝小車。3.會研究物體受到的摩擦力與不同方式運動的物體之間的關(guān)系?？茖W(xué)態(tài)度目標(biāo)1.嘗試用不同的思路、方法完成科學(xué)探究。2.能按要求進行合作探究學(xué)習(xí)、樂于表達交流。科學(xué)、技術(shù)、社會與環(huán)境目標(biāo)1.意識到輪子的發(fā)明將物體改變成為用滾動的方式前進，這是技術(shù)上的巨大進步。2.意識到人類可以通過不斷改進技術(shù)來滿足增大或減小摩擦力的需求。【教學(xué)重難點】重點：認識物體從靜止到運動要克服摩擦力，剛好能使物體運動起來的力就相當(dāng)于它受到的摩擦力，摩擦力是有大小的。難點：通過實驗探究收集證據(jù)，知道摩擦力與物體的運動方式有關(guān)，一般滾動時所受到的摩擦力小，滑動時受到的摩擦力大?！静牧蠝?zhǔn)備】學(xué)生材料準(zhǔn)備：小牛頓實驗套裝紙盒小車1輛、車輪兩對、墊圈若干、回形針一枚、棉線、橡皮擦（或其他重物）若干、桌面定滑輪（或自購帶滑輪長木板，方便攜帶）。教師準(zhǔn)備：小組實驗材料一套（備用與示范說明用）、班級匯總表、實驗記錄表、實驗微課指導(dǎo)視頻?！窘虒W(xué)流程圖】【教學(xué)過程】1.聚焦（1）“摩擦初體驗”活動學(xué)生活動：第一步——手在桌面上滑動，離開桌面滑動，有什么感受？第二步——再次利用身邊的物體，感受摩擦。教師提問：在剛才的活動中，誰能來說一說什么情況下能產(chǎn)生摩擦，在摩擦過程中的感受？（預(yù)設(shè)：學(xué)生體驗后感覺手滑動時受到了阻礙。）教師活動：幫助學(xué)生梳理摩擦力的概念——一個物體在另一個物體的表面運動時，兩個物體的接觸面會發(fā)生摩擦，因此運動物體要受到一種阻礙運動的力，這種力叫摩擦力。今天我們就來研究運動與摩擦力。（板書：運動與摩擦力）設(shè)計意圖：從學(xué)生親身體驗出發(fā)，以學(xué)生關(guān)于摩擦的前概念為基礎(chǔ)，讓學(xué)生在熟悉的活動中初步感知摩擦力，并針對摩擦力產(chǎn)生的條件、作用方向和作用結(jié)果，達成初步共識，構(gòu)建摩擦力的概念。（2）古埃及人如何搬運重物教師提問：看，這個建筑認識嗎？（胡夫金字塔，它是由大小不等的巨石砌成，每塊巨石重達1.5噸到50噸。）工人在搬運重物的過程中會產(chǎn)生巨大的摩擦力，那他們是怎樣搬運這些重物的呢？讓我們坐上時光機，假設(shè)你現(xiàn)在是古埃及金字塔建造工地上的工人，你能想個辦法搬運這些重物嗎？（預(yù)設(shè)：由于學(xué)生課前對課本內(nèi)容可能有所了解，部分學(xué)生能夠回答出在重物下方墊上圓柱形的物品，通過滾動運輸；也有學(xué)生根據(jù)經(jīng)驗說出可以裝上輪子來運輸。）2.探索教師引導(dǎo)：那搬運重物時究竟怎樣減小摩擦力呢，我們一起來研究。需要哪些實驗材料？如何進行實驗？怎樣知道摩擦力的大??？學(xué)生思考（如若想不到的可以通過課件展示實驗材料供參考）。（預(yù)設(shè)：將木筷子墊在紙盒子下面或者給紙盒安裝輪子，帶動紙盒滾動可以減少摩擦力。）教師引導(dǎo)：根據(jù)同學(xué)們的建議，墊上滾木或安裝輪子來運輸重物，根據(jù)三年級的學(xué)習(xí)，我們把這樣的運動方式叫做滾動，這時產(chǎn)生的摩擦就是滾動摩擦。那相對于不墊滾木或裝輪子，而是直接拉動重物前進的方式，則稱之為滑動摩擦。那你有什么辦法來比較它們摩擦力的大小嗎？學(xué)生討論設(shè)計實驗。學(xué)生活動：探究用不同的方式搬運重物時摩擦力的大小。（1）觀看實驗微課，梳理實驗方法。（2）師生共同小結(jié)實驗細節(jié)：墊圈要一個一個地增加、輕拿輕放；棉線不能脫離滑輪卡槽；及時記錄下紙盒剛好運動起來時所用的墊圈數(shù)，墊圈數(shù)越多說明紙盒受到的摩擦力越大；實驗重復(fù)三次等。（3）學(xué)生動手操作進行實驗，并記錄數(shù)據(jù)。（4）將小組的數(shù)據(jù)匯總到班級記錄表。設(shè)計意圖：根據(jù)提供的材料，學(xué)生可以想到減小摩擦力的辦法。但對于如何進行實驗探究，需要學(xué)生先思考、設(shè)計實驗，明確實驗?zāi)康摹姆N運動方式摩擦力更小。而后才是層層推進探究活動，收集證據(jù)，為后面的研討論證提供支撐，從而發(fā)展學(xué)生實證推理能力及實事求是的科學(xué)態(tài)度。3.研討（1）分析實驗結(jié)果，怎樣搬運重物最省力？哪一種方式搬運重物產(chǎn)生的摩擦力最?。浚A(yù)設(shè)：裝上輪子時，搬運重物產(chǎn)生的摩擦力最小，而紙盒直接在木板上滑動時摩擦力大。）（2）裝上滾木和裝上輪子都可以減少摩擦力，你認為哪種方式最好？它們搬運重物時各有什么優(yōu)點和缺點呢？（預(yù)設(shè)：裝上滾木和輪子時，都可以減少摩擦力，但是用滾木搬運的時候不方便，要不斷地移動滾木或者鋪更多滾木，而輪子可以隨紙盒移動。）師生小結(jié)：輪子可以看作移動的滾木，人類發(fā)現(xiàn)可以用滾動的方式前進，是一個了不起的創(chuàng)舉。（3）有些小組的實驗結(jié)果有點不同，是什么原因造成的呢？請同學(xué)們到其他小組進行交流。學(xué)生活動：組間交流，觀察思考為什么測量出的摩擦力大小結(jié)果不同？有哪些影響因素。教師追問：摩擦力的大小還與什么因素有關(guān)呢？（預(yù)設(shè)：摩擦力大小還可能與接觸面的粗糙程度、物體的重量有關(guān)。）（說明：課前準(zhǔn)備一個小組的木板貼上粗糙的砂紙，一個小組的紙盒內(nèi)裝更多的重物。）設(shè)計意圖：學(xué)生自主分析數(shù)據(jù)，總結(jié)規(guī)律，發(fā)現(xiàn)滾動時摩擦力更小。同時，也能從使用滾木和使用輪子運輸重物的活動體驗中，對人類技術(shù)的進步意義理解更加深刻。其中課前提前設(shè)置了兩組條件不同的小組，一組是改變了紙盒的載重，一組則改變了接觸面的粗糙程度，學(xué)生在分析數(shù)據(jù)后，經(jīng)歷了從存疑→交流→思考→領(lǐng)悟的過程，為拓展環(huán)節(jié)中理解人類社會在生產(chǎn)生活如何采取不同的方式增加或減少摩擦力奠定基礎(chǔ)。4.拓展（1）觀看故宮搬運漢白玉巨石的視頻：在我國古代勞動人民的努力下，我們也有一個偉大的建筑——故宮。當(dāng)時建造故宮時，這塊巨大的漢白玉，重達270噸，要從北京城外70多公里的地方運進故宮，他們是怎樣做到的呢？學(xué)生觀看視頻。（附網(wǎng)絡(luò)視頻鏈接如下：/v_show/id_XNDE1MDAxMjk2MA==.html?spm=a2h0c.8166622.PhoneSokuProgram_1.dtitle&s=effdb94d02da48749c19如有侵權(quán)，請聯(lián)系刪除）教師提問：說說他們是怎么搬運的？冰面上灑水后的摩擦力發(fā)生了什么變化？（冬天路面上有冰凍，井水澆在冰面上起到潤滑作用，摩擦力變小了，工人可以輕松搬運漢白玉大石。）（2）教師追問：你還能舉出生活中減少摩擦力的例子嗎？（預(yù)設(shè)：給自行車鏈滴潤滑油……課本上自行車軸承學(xué)生比較難想到，缺乏觀察經(jīng)驗，教師可以適當(dāng)進行補充。）（提示：經(jīng)過前面的實驗，學(xué)生可能會出現(xiàn)摩擦力都是有害片面認識。）教師提問：那摩擦力是不是沒有用呢？什么地方需要增大摩擦力？學(xué)生產(chǎn)生認知沖突并進行思考。（教師出示以下生活場景幫助學(xué)生理解。）（比如雨天路滑，要穿鞋底粗糙的鞋子；拔河比賽，要選地面比較粗糙的，鞋子也要選粗糙的……根據(jù)探究活動的數(shù)據(jù)分析，不難理解增加接觸面的粗糙程度可以增加摩擦力。）設(shè)計意圖：在解決生活中的情境中，從另一個方面讓學(xué)生思考摩擦力對于生活的重要意義。（3）課外拓展活動：像氣墊船、磁懸浮列車等是怎樣減少摩擦力的呢？設(shè)計意圖：課堂時間有限，