教科版（2017秋）科学四年级上册3.5 运动与摩擦力 教案

运动和摩擦力
一、教材分析
本科选自新教科版四年级上册“运动和力”单元的第5课。在新课标中，本课属于“物质科学”中的具体概念“知道日常生活中常见的摩擦力、弹力、浮力等都是直接施加在物体上的力”中的学习内容。在本课的前四课，学生已经认识到了“重力”“反冲力”“弹力”等可以驱动小车，也知道力的大小是可以测量的，弹簧测力计就是测量工具。本课主要分为三部分，第一部分：感受摩擦力，认识摩擦力的概念；第二部分：通过探究发现，摩擦力的大小与运动方式之间的关系。第三部分：了解摩擦力在生活中的应用。通过这三部分的学习，学生形成摩擦力和运动方式关系的科学观念，也为后续的课程“设计制作小车”奠定基础。
二、学情分析
生活中，学生已经对“摩擦”这个词比较熟悉，也知道物体运动会受到摩擦力，但对“摩擦力是在什么情况下产生？摩擦力的大小怎样知道？什么情况下要改变（增大或减小）摩擦力，又如何能改变摩擦力 ”等问题还比较模糊，这就是本节课教学的起点，也是本课教学的价值所在。
三、教学目标与重难点
科学知识
当两个物体表面接触时可以产生摩擦力，摩擦力的方向经常与运动方向相反。
科学探究
通过探究，知道摩擦力的大小与物体的运动方式（滑动、滚动等）有关。
科学态度
能对生活中的摩擦现象表现出探究兴趣。
科学、技术、社会与环境
用于承载小盒的滚木逐渐演变成“轮子”时，学生逐渐体会到方法的改变、技术（工具）的改进能进一步满足人们的需求。
教学重难点
重点：通过探究，发现摩擦力的大小与运动方式之间的关系。
难点：能正确分辨增大摩擦力和减少摩擦力的应用。
四、教学准备
教师准备：学生材料一套、课件等。
学生准备：小车、轨道、垫圈、滚木、记录单等。
五、教学过程
（一）情境导入
1. 了解摩擦力
提问：（出示小车）有什么方法可以让小车运动起来？
活动：教师演示学生的方法。
追问：小车为什么会停下来？
谈话：小车向前运动，那摩擦力的方向应该朝哪呢？
讲解：摩擦力的方向通常与运动方向相反。
教学意图：利用直观的“小车运动”，引导学生初步认识摩擦力及其方向。
2. 制造摩擦力
谈话：摩擦力是生活中一种常见的力，你们能自己制造一个摩擦力吗？利用手和桌面，试试看。
活动：学生制造摩擦力。
讨论：你们用了什么方法？有什么感受？是什么原因给了你这种感受？
追问：此时摩擦力的方向是怎样的？
讲解：摩擦力的方向通常与运动方向相反。
教学意图：结合学生自主体验，进一步巩固认识“摩擦力的方向通常与运动方向相反”这一知识点，落实教学目标，也让学生认识到：摩擦力往往是一种阻碍运动的力。
3. 认识摩擦力
讲解：出示摩擦力概念——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。
讨论：摩擦力的产生需要哪些条件？
讲解：①摩擦力发生在两个物体的接触面上；②摩擦力之间有一个相对运动。
揭题：摩擦力和运动这两者之间有什么关系呢？今天我们一起来学习运动与摩擦力。（板书课题：运动与摩擦力）
教学意图：在学生“观察”和“感受”的基础上，再引出摩擦力的概念是学生容易接受的，让学生再说说摩擦力产生的条件，进一步落实“摩擦力”这一概念。
（二）探索：不同运动方式下的摩擦力
1. 认识滚动滑动，并初步感受滑动摩擦力与滚动摩擦力之间的关系。
情境：讲台上有一个重盒子，你们能不能想办法把它从讲台的这一边移动到那一边？
预设1：直接推过去。
活动：学生上台演示“推”的方法。
交流：有什么感受吗？
再请一位学生上台演示，并询问其感受如何。
讲解：在盒子后面推，其实就是在前面拉。
活动：请一位学生上台演示“拉”的方法，并说说自己的感受。
讨论：为什么3位同学都感觉到费力，引导学生说出此时摩擦力比较大。（板书：摩擦力大）
讲解：像刚才这样，盒子平移地向前运动，这种运动方式称为“滑动”。（板书：滑动）
小结：当盒子滑动前进时，摩擦力大。
预设2：利用轮子（或者滚木）
谈话：（出示滚木）利用它，可以怎么做？你能上来演示给大家看看吗？
活动：学生上台演示方法。
交流：搬动后，你有什么感受吗？
引导学生得出摩擦力小。（并板书：摩擦力小）
讲解：像“滚木”这样的运动方式称为“滚动”。（板书：滚动）
小结：当盒子利用“滚木”滚动前进时，摩擦力小。
谈话：刚才的活动，我们感受到滑动摩擦力大，滚动摩擦力小。（板书：“？”）
教学意图：通过创设“搬盒子”的情景活动，让学生认识两种不同的运动方式——滑动与滚动，并切实体验、感受到滑动摩擦力与滚动摩擦力大小的差异。同时，也为下面的探究实验做好铺垫。
2. 认识古人搬运重物的方式。
讲解：（图片：古人搬运重物图）聪明的古人也是利用“滚木”搬运重物来节省力气。
教学意图：呈现古人搬重物图，让学生意识到生活中也有这样的实例，能够支持他们自己的感受。
3. 探究：利用实验比较滑动摩擦力与滚动摩擦力的大小。
谈话：滑动摩擦力比滚动摩擦力究竟大多少呢 实验该怎么做？
讲解：（图片出示：小车、轨道、垫圈、小木棒）介绍小车——四轮朝下时，小车是滚动前进；四轮朝上时，小车是滑动前进。
谈话：我们具体来看看怎么做。
学生观看视频——让小车滑动前进。
讨论：你们有什么想提醒大家要注意的点吗？
预设：垫圈一个一个放；小车四轮朝上；当小车平稳前进一段距离再计数。
提问：这个实验中，小车受到的摩擦力是通什么来体现的呢？
谈话：实验二和实验三小车都是滚动前进，小组选择一个实验先进行探究，时间允许，两个都探究。
学生观看视频——让小车利用“轮子”滚动前进和让小车利用“滚木”滚动前进。
出示温馨提示（1.每个实验做三次，记录数据，取平均值为最终数据。2.音乐响起，实验结束，整理材料。）
学生以小组为单位进行实验，教师巡视指导。
教学意图：利用一辆小车研究三个实验，不仅实验材料得到了充分的利用，也提高了实验效率；在实验二和实验三中，让学生自主其中选择一个或两个实验进行，体现了以生为本的理念。
交流：仔细地看小组实验得出的数据，你观察到了什么？
追问：这个现象说明了什么？
讲解：如果把这里的数据转化成倍数关系，又有什么发现呢？
预设：滑动摩擦力比滚动摩擦力大的多。
小结：看来我们达成了共识：相同的物体，它受到的滑动摩擦力比滚动摩擦力要大，而且还大的多。（板书：擦掉“？”）
教学意图：结论的得出需要数据的支持，只有给予学生充足的探究时间，得出的数据才是真实的、可靠的、科学的，这样得出的结论也才具有说服力。通过追问“数据间的倍数关系”，引导学生认识滑动摩擦力比滚动摩擦力要大的多，进一步巩固学生的认知。
（三）认识滚珠轴承
1. 认识滚珠轴承
谈话过渡：现在你们准备用什么方法来搬运盒子？（手指向盒子）
预设：轮子
谈话：（图片：轮子）商场里有两种不同的轮子，它们的区别在于这个结构。（出示实物：滚珠轴承）
2. 观察滚珠轴承
谈话：想不想观察一下它？
要求：观察滚珠轴承由什么组成？滚珠轴承里面存在着什么运动？
活动：学生观察滚珠轴承，教师巡视指导。
3. 探讨滚珠轴承的作用
交流：你有什么发现吗？钢珠的存在有什么作用吗？
小结：有了钢珠，运动方式就由滑动变成了滚动，这样摩擦力就小了，所以更省力。
教学意图：“滚珠轴承”作为实验探究的一个应用，但它的认识是本节课的一个难点。因此，给学生提供实物，让他们看一看、摸一摸、转一转，体会摩擦力的大小。进而再引导学生在感受的基础上，去发现其中运动方式的变化。
（四）了解其他改变摩擦力大小的方式
1. 判断物体是增大摩擦力，还是减小摩擦力？
谈话过渡：改变物体间的运动方式，就可以改变摩擦力的大小，那还有其他什么方法可以改变摩擦力大小吗？
讨论：出示图片（鞋底、脚垫、矿泉水瓶盖子、楼梯台阶条纹），这些物体是增大摩擦力还是减小摩擦力？
讨论：出示图片（气垫船、磁悬浮列车），这些交通工具又是增大摩擦力还是减小摩擦力？
小结：它们之间是通过改变运动方式来改变摩擦力大小吗？下节课我们继续探究。
教学意图：在课堂的最后，利用生活中熟悉的物体及交通工具，引导学生发现：它们之间摩擦力并不是因为运动方式的改变，激发孩子们的好奇心，为下节的探究做好铺垫。
2. 拓展
思考：如果地球上没有了摩擦力，会出现什么现象？
六、作业布置
思考：如果地球上没有了摩擦力，会出现什么现象？
七、板书设计
运动与摩擦力
滑动：摩擦力大
滚动：摩擦力小