教科版四上第三单元第5课《运动与摩擦力》教学设计
课题
运动与摩擦力
单元
三
学科
科学
年级
四
学习目标
科学概念目标一个物体在另一个物体表面运动时,接触面会发生摩擦,运动物体会受到阻碍运动的力,这种力叫摩擦力。物体由静止变运动要克服摩擦力。摩擦力的大小与物体运动方式有关:在相同条件下,滚动的摩擦力小,滑动的摩擦力大。科学探究目标会对比不同运动方式下的测量结果。会研究物体运动方式与摩擦力大小的关系。用实验数据证明自己的推测。科学态度目标尝试用不同的方法完成科学探究。科学、技术、社会与环境目标意识到人类可以通过不断改进技术来满足增大或减小摩擦力的需求。
重点
了解摩擦力。知道摩擦力是有大小的。
难点
通过实验探究“比较物体滑动和滚动的摩擦力的大小”。
教学准备
教师:多媒体课件。小组:硬纸盒(1个)、重物(1块)、圆形笔(若干,可用吸管/筷子/木棍代替)、
滑轮(1个)、细线(1根)、托盘(1个,可用挂钩代替)、垫圈(若干,可用回形针代替)、轮子(4个)、车轴(2根)、《知识与能力训练》等。
教学过程
教学环节
教师活动
学生活动
设计意图
聚焦
一、聚焦:1.出示新旧轮胎对比图。提问:为什么旧轮胎会磨损?(预设:因为汽车在运动时,轮胎与地面发生了摩擦所导致的。)2.摩擦力的概念。(板书)谈话:摩擦在生活中无处不在,我们搓手、拖地、擦黑板等都要发生摩擦。一个物体在另一个物体的表面运动时,两个物体的接触面会发生摩擦,运动物体往往会受到一种阻碍运动的力,这种力叫摩擦力。3.
感知摩擦力。摩擦力是可以感知的,我们一起来感知摩擦力:把手放在桌面,用力往前推。提问:有什么感受?(预设:手受到一种阻力,阻碍手向前运动。)谈话:手在桌面拖动时与桌面发生摩擦,摩擦时会产生一个阻碍手向前运动的摩擦力。摩擦力的方向与运动方向相反。出示古人搬运巨石的图片。提问:古人在没有大型机械的情况下,搬运巨石等重物的过程中会产生巨大的摩擦力,怎样才能减小这种摩擦力呢?(预设:在物体下方垫滚木。)谈话:用在物体下方垫滚木的方式来减少运动的摩擦力,改变了物体的运动方式,由滑动变滚动。揭示研究任务现在我们来模拟重物搬运过程,比较物体滑动和滚动的摩擦力的大小。
学生观看图片并思考。学习摩擦力概念。感知摩擦力。说一说,把手放在桌面,用力往前推的感受。5.观看古人搬运巨石的图片并回答问题。
1.出示新旧轮胎图片,引发学生思考:
为什么旧轮胎会磨损?2.通过谈话,让学生知道摩擦在生活中无处不在。3.通过体验活动,感知摩擦力。帮助学生进一步理解摩擦力的概念。4.出示古人搬运巨石的图片,引入本课要研究的内容。
探索
二、探索:比较物体滑动和滚动的摩擦力的大小1.模拟重物搬运。出示直接滑动的图片:(图片来源于“美丽科学”)谈话:怎样模拟搬运重物呢?请看视频。(播放“模拟重物搬运”视频。)准备一个硬纸盒,里面放入一个重物,在硬纸盒的一端,系上一根细线,细线的另一端系上一个托盘,将托盘放在桌下,为了减小细线带来的阻力,在桌子边缘安装一个滑轮,往托盘里添加垫圈,用垫圈拉动纸盒,垫圈的数量表示力的大小,直接滑动、使用滚木,使用轮子,哪种搬运方法又省力又方便呢?讲解:由于刚好使物体运动起来的力就相当于它受到的摩擦力。拉动纸盒的拉力大小相当于纸盒受到的摩擦力大小。我们可以通过比较拉力大小来比较摩擦力大小。2.搬运要求。谈话:模拟搬运重物的过程中要注意什么呢?请看温馨提示:用垫圈个数表示摩擦力大小。要逐个增加垫圈,不能一次增加多个垫圈。记录使纸盒开始运动时的最少垫圈数量。实验重复三次,并处理数据(取平均值/重复值/中间值)。分析测量数据,得出结论。3.实验研究:出示用不同方法搬运重物的图片。(图片来源于“美丽科学”)谈话:请根据图示,用不同方法模拟重物搬运。(请你按下暂停键,开始实验吧。)谈话:直接滑动、使用滚木,使用轮子,哪种搬运方法更省力呢?请看视频。(播放“用不同方法搬运重物”的视频。)往托盘里逐渐增加垫圈,当纸盒开始运动时,记录垫圈的数量,重复三次实验计算平均值。用笔做滚木,往托盘里逐渐增加垫圈,当纸盒开始运动时,记录垫圈的数量,重复三次实验,计算平均值。给纸盒安上轮子,往托盘里逐渐增加垫圈,当纸盒开始运动时,记录垫圈的数量,重复三次实验,计算平均值。(出示记录表图片)谈话:我们来看实验记录表中数据处理结果:直接滑动,能够使纸盒运动起来的垫圈数是48个,使用滚木是4个,使用轮子是2个。通过数据分析,我们发现:使用轮子搬运重物需要的垫圈数最少,受到的摩擦力最小。因此,用轮子搬运重物最省力。滚动摩擦力小,滑动摩擦力大。也就是滚动摩擦比较省力。
观看图片,明确学习任务。观看视频,了解模拟搬运重物的方法。明确模拟搬运重物的过程中要注意事项。用实验比较物体滑动和滚动的摩擦力的大小。
1.实验前先明确任务。2.通过视频讲解模拟搬运重物的方法,更直观。3.出示温馨提示,明确搬运要求。强调实验重复三次,强调分析数据,得出结论,旨在让学生形成通过实验结果作为证据而形成观点的意识。4.通过模拟使用滚木这种方法搬运重物,引导学生思考技术(工具)的改进对满足人们需求的影响。通过模拟使用轮子搬运重物的过程,让学生从技术层面理解“轮子改进了物体的运动方式。
研讨
三、研讨:实验发现(出示直接滑动图片)(图片来源于“美丽科学”)思考1:垫圈很少时,纸盒为什么不滑动呢?(预设:静止的纸盒必须克服摩擦力,当拉大加大到刚能克服摩擦力时,纸盒就运动起来。)(出示使用滚木图片)(图片来源于“美丽科学”)思考2:用滚木移动重物有什么优点和缺点?(预设:与直接滑动相比,使用滚木的垫圈数变少了,这说明使用滚木比直接滑动受到的摩擦力小。但滚木需要重复摆放,使用时不太方便。)谈话:尽管如此,古人在没有大型机械情况下,为了减小摩擦力,选择使用滚木来搬运重物。
(出示使用滚木和轮子的图片)(图片来源于“美丽科学”)思考3:用轮子和滚木相比有什么好处?(预设:用轮子更加省力、方便。)(出示生活中使用轮子图片)(图片来源于网络)谈话:轮子可以看作是移动的滚木,人类发现可以用滚动的方式搬运重物,真是一个了不起的创举!思考4:生活中哪些地方需要增大摩擦力?哪些地方需要减小摩擦力?(预设1:增大摩擦力:鞋底的花纹、轮胎的花纹……)(预设2:减小摩擦力:自行车轴承、加润滑油……)
学生根据活动记录的数据,思考。举例说明:生活中哪些地方需要增大摩擦力?哪些地方需要减小摩擦力?
1.实验过后,引导学生进一步思考。2.培养学生迁移、运用能力。从科学走向生活。用学到的科学知识解答生活问题。
拓展
四、拓展:交通工具是怎样减小摩擦力的?1.出示气垫船和磁悬浮列车图片。思考:气垫船和磁悬浮列车是怎样减小摩擦力,行驶得更快?(预设1:气垫船行驶时,船身受气压自水面抬升而起,大幅减小船体与水面的摩擦力。)(预设2:磁悬浮列车行驶时不接触轨道,大幅度减小了对轨道,对车身的摩擦力。)2.课堂小结这节课我们学习了有关摩擦力的知识,希望同学们在生活中多观察多应用。
学生观看图片并思考:气垫船和磁悬浮列车是怎样减小摩擦力,行驶得更快?
将视野拓宽,让学生进一步了解交通工具都是怎样减小摩擦力的。
板书
5运动与摩擦力摩擦力:阻碍物体运动的力
摩擦力
运动方向
滑动
摩擦力大运动方式滚动
摩擦力小
练习
一个物体在另一个物体表面滑动时,摩擦力的方向与运动方向
。
(填“相同”/“相反”)
滚动摩擦力
,滑动摩擦力
。(填“大”/“小”)
3.用圆珠笔写字时,笔尖和纸的摩擦是(
)。
A.
滑动摩擦
B.
滚动摩擦
C.两者都有4.汽车刹车时,车轮与地面的摩擦是(
)。
A.
滑动摩擦
B.
滚动摩擦
C.两者都有
评价
作业
完成《知识与能力训练》中的55页
器材准备
提醒学生准备下节课需要提前准备的材料。下课!