教科版（2017秋）科学四年级上册3.5 运动与摩擦力 教学设计
文档属性
| 名称 | 教科版（2017秋）科学四年级上册3.5 运动与摩擦力 教学设计 |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 156.0KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 教科版（2017秋） | ||
| 科目 | 科学 | ||
| 更新时间 | 2024-08-16 08:47:55 | ||
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文档简介
《运动与摩擦力》
理解摩擦力的概念，知道摩擦力是在物体相互接触并相对运动时产生的。
认识到摩擦力的大小与物体的运动方式有关，一般来说，滚动时的摩擦力比滑动时小。
了解摩擦力在生活中的应用，知道有些情况下需要增大摩擦力，而有些情况下需要减小摩擦力。
理解摩擦力的概念，掌握测量摩擦力大小的方法。
通过实验探究摩擦力与运动方式的关系。
设计合理的对比实验，控制变量，确保实验结果的准确性。
理解摩擦力在不同情况下的作用，以及如何根据需要增大或减小摩擦力。
一课时
教学方法
实验探究法
讨论法
讲授法
多媒体教学法
教学准备
教师准备
实验器材，包括硬纸盒、重物、木板、滑轮、棉线、托盘、垫圈、滚木、轮子、吸管、胶带、剪刀等。
多媒体课件，包含摩擦力的概念讲解、实验步骤演示、生活中摩擦力的应用实例等。
班级记录表，用于记录学生的实验数据和讨论结果。
学生准备
科学活动手册，用于记录实验过程和结果。
笔，用于记录和思考。
教学过程
（一）导入新课
展示一些生活中与摩擦力有关的图片或视频，如人们在冰面上行走困难、汽车在刹车时减速、拔河比赛中双方的僵持等，引导学生仔细观察并思考这些现象与什么有关。
提问学生：“在这些场景中，你们能感受到一种阻碍物体运动的力量吗？你们在生活中有没有类似的感受呢？比如，推桌子时感觉很费力，走路时脚底与地面有摩擦等。”
学生自由发言，分享自己在生活中感受到摩擦力的经历和体验。
教师总结：“正如同学们所说，摩擦力在我们的生活中无处不在。它既可以帮助我们完成一些事情，比如走路时依靠摩擦力保持稳定，也可能会给我们带来一些麻烦，比如机器零件之间的摩擦会损耗能量。今天，我们就来深入研究运动与摩擦力的关系，探索如何更好地利用和控制摩擦力。”
（二）认识摩擦力
进行三个体验活动，帮助学生初步认识摩擦力。
活动 1：在地面做拉人游戏，两位同学一组，一位同学站在原地，另一位同学用力拉动他，感受拉动人时的阻力。
活动 2：用手掌压在桌面上，慢慢地向前移动，体会手掌与桌面之间的摩擦力。
活动 3：用手指推书在桌面上运动，观察书的运动情况，注意书在启动和停止时的感受。
讲解摩擦力的概念：“同学们，通过刚才的体验活动，我们能感受到一种阻碍物体运动的力量。这种力量就是摩擦力。摩擦力也是力的一种，当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，这种力就叫做摩擦力。”
提问学生：“根据摩擦力的概念，你们能说说在刚才的体验活动中，摩擦力是怎样产生的吗？”
学生回答问题，教师给予指导和补充，引导学生理解摩擦力产生的条件是物体之间有接触并且相对运动。
进一步提问：“那么，摩擦力的大小会受到哪些因素的影响呢？” 引发学生的思考，为后续的实验探究做铺垫。
（三）聚焦问题
展示雄伟的古代建筑图片，如金字塔、长城等，提问：“当我们看到这些古代建筑时，不禁会想，古人在没有大型机械的情况下是如何搬运巨石等重物的呢？”
引导学生思考：“通过前面的学习，我们知道人们在搬运重物的过程中会产生巨大的摩擦力。那么，怎样才能减小这种摩擦力呢？”
学生分组讨论，提出自己的想法和假设。学生可能会提出使用滚木、给重物装上轮子、在地面上铺上光滑的材料等方法。
教师汇总学生的想法，板书在黑板上，如 “使用滚木”“安装轮子”“减小接触面的粗糙程度” 等。
（四）实验探究
形成观点：“在重物下面放滚木比重物直接在地面上滑动的摩擦力要小，也就是使用滚木比直接滑动的摩擦力要小。”
建立假设：“如果使用滚木后的摩擦力小于直接滑动时产生的摩擦力，那么就证明我们的观点是正确的。如果使用滚木后的摩擦力没有小于直接滑动时所受的摩擦力，那么就证明我们的观点是不正确的。”
介绍实验材料：硬纸盒、重物（可以用砝码或其他重物代替）、木板、滑轮、棉线、托盘、垫圈、滚木（可以用圆柱形的物体代替，如铅笔、木棍等）、轮子（可以用玩具车轮或自制轮子代替）、吸管、胶带、剪刀等。
讲解实验要求：
分组进行实验，每组选择一种运动方式进行探究。
记录刚好使物体运动起来时的垫圈数量，重复实验三次，取平均值。
观察物体的运动情况，注意安全。
展示实验记录单：
开展验证实验：
直接滑动：将硬纸盒放在木板上，在硬纸盒上系上棉线，通过滑轮将棉线与托盘连接，在托盘里逐渐增加垫圈，直到硬纸盒开始运动，记录此时的垫圈数量。重复实验三次，记录数据。
使用滚木：将滚木放在纸盒下，按照同样的方法进行实验，记录垫圈数量。
安装轮子：给纸盒安装上轮子，再次进行实验，记录数据。
引导性问题：“在实验过程中，当垫圈很少时，纸盒为什么不滑动呢？” 引导学生思考摩擦力的作用，理解摩擦力的大小与物体的运动状态之间的关系。
分析数据，形成认识：比较三种运动方式下的垫圈数量，得出结论。如果使用滚木时的垫圈数量少于直接滑动时的垫圈数量，就可以证明使用滚木比直接滑动的摩擦力小，观点正确。
引导性问题：“通过实验，你们是否发现用‘滚木’移动重物，有什么优点和缺点呢？” 引导学生思考滚木的优缺点，学生可能会提到滚木可以减小摩擦力，但需要不断地调整滚木的位置，比较麻烦。
开展实验：安装轮子，重复上述实验步骤，记录数据。
分析数据，形成认识：比较安装轮子时的垫圈数量与其他两种运动方式的垫圈数量，得出结论。如果安装轮子时的垫圈数量最少，就可以说明安装轮子搬运重物用的摩擦力最小，使用轮子搬运重物最省力。同时，引导学生理解轮子可以看作移动的滚木，人类发现可以用滚动的方式前进，是一个了不起的创举。
（五）研讨与交流
学生汇报实验数据和结论，分享在实验过程中的发现和体会。每个小组派代表上台展示实验记录单，讲解实验结果和得出的结论。
提问：“生活中，哪些地方需要增大摩擦力？哪些地方又需要减小摩擦力呢？”
学生分组讨论，举例说明，并解释原因。学生可能会提到鞋底的花纹需要增大摩擦力，以防止滑倒；自行车轴承需要减小摩擦力，以提高骑行效率等。
教师展示一些生活中增大或减小摩擦力的实例，如鞋底的花纹、轮胎的花纹、自行车轴承、气垫船、磁悬浮列车等，结合图片或视频进行讲解，帮助学生更好地理解摩擦力在生活中的应用。
引导学生思考：“在生活中，我们应该如何根据需要来增大或减小摩擦力呢？” 学生可以从改变接触面的粗糙程度、改变物体的运动方式等方面进行讨论。
（六）拓展与应用
介绍气垫船和悬浮列车是怎样减小摩擦力的：
气垫船：通过在船体下方形成气垫，使船体与水面或地面之间的接触变得不紧密，从而大大减小了摩擦力。
悬浮列车：利用磁悬浮技术，使列车在轨道上悬浮运行，避免了与轨道的直接接触，减少了摩擦力。
鼓励学生查阅资料，了解更多交通工具是怎样减小摩擦力的，如飞机、轮船等，拓宽学生的知识面。
布置课后作业：设计一个实验，探究如何减小物体在空气中运动时的摩擦力。可以让学生思考物体的形状、表面光滑程度等因素对摩擦力的影响，并设计相应的实验进行探究。
（七）课堂小结
总结本节课的主要内容，包括摩擦力的概念、测量方法、与运动方式的关系以及在生活中的应用。
强调科学探究的重要性，鼓励学生在生活中多观察、多思考、多实验，用科学知识解决实际问题。同时，引导学生认识到科学技术的发展可以帮助我们更好地利用和控制摩擦力，提高生活质量。
【板书设计】
1. 摩擦力的概念
活动手册使用说明
在实验前，学生应仔细阅读活动手册中的实验步骤和要求，明确实验目的。
实验过程中，学生应及时记录实验数据，确保数据的准确性和完整性。
对于实验结果，学生应进行分析和总结，得出合理的结论，并在活动手册中记录下来。
活动手册中还可以记录学生的思考和疑问，以便在课堂上与老师和同学进行交流和讨论。
教学反思
在教学过程中，通过实验探究和讨论交流，学生对摩擦力的概念和与运动方式的关系有了较深入的理解。然而，在实验操作过程中，可能会出现一些误差，导致实验结果不够准确。在今后的教学中，应加强对实验操作的指导，提高学生的实验技能，同时引导学生分析误差产生的原因，培养他们的科学思维能力。此外，还可以增加一些拓展活动，让学生进一步了解摩擦力在生活中的应用，提高他们的学习兴趣和应用能力。
理解摩擦力的概念，知道摩擦力是在物体相互接触并相对运动时产生的。
认识到摩擦力的大小与物体的运动方式有关，一般来说，滚动时的摩擦力比滑动时小。
了解摩擦力在生活中的应用，知道有些情况下需要增大摩擦力，而有些情况下需要减小摩擦力。
理解摩擦力的概念，掌握测量摩擦力大小的方法。
通过实验探究摩擦力与运动方式的关系。
设计合理的对比实验，控制变量，确保实验结果的准确性。
理解摩擦力在不同情况下的作用，以及如何根据需要增大或减小摩擦力。
一课时
教学方法
实验探究法
讨论法
讲授法
多媒体教学法
教学准备
教师准备
实验器材，包括硬纸盒、重物、木板、滑轮、棉线、托盘、垫圈、滚木、轮子、吸管、胶带、剪刀等。
多媒体课件，包含摩擦力的概念讲解、实验步骤演示、生活中摩擦力的应用实例等。
班级记录表，用于记录学生的实验数据和讨论结果。
学生准备
科学活动手册，用于记录实验过程和结果。
笔，用于记录和思考。
教学过程
（一）导入新课
展示一些生活中与摩擦力有关的图片或视频，如人们在冰面上行走困难、汽车在刹车时减速、拔河比赛中双方的僵持等，引导学生仔细观察并思考这些现象与什么有关。
提问学生：“在这些场景中，你们能感受到一种阻碍物体运动的力量吗？你们在生活中有没有类似的感受呢？比如，推桌子时感觉很费力，走路时脚底与地面有摩擦等。”
学生自由发言，分享自己在生活中感受到摩擦力的经历和体验。
教师总结：“正如同学们所说，摩擦力在我们的生活中无处不在。它既可以帮助我们完成一些事情，比如走路时依靠摩擦力保持稳定，也可能会给我们带来一些麻烦，比如机器零件之间的摩擦会损耗能量。今天，我们就来深入研究运动与摩擦力的关系，探索如何更好地利用和控制摩擦力。”
（二）认识摩擦力
进行三个体验活动，帮助学生初步认识摩擦力。
活动 1：在地面做拉人游戏，两位同学一组，一位同学站在原地，另一位同学用力拉动他，感受拉动人时的阻力。
活动 2：用手掌压在桌面上，慢慢地向前移动，体会手掌与桌面之间的摩擦力。
活动 3：用手指推书在桌面上运动，观察书的运动情况，注意书在启动和停止时的感受。
讲解摩擦力的概念：“同学们，通过刚才的体验活动，我们能感受到一种阻碍物体运动的力量。这种力量就是摩擦力。摩擦力也是力的一种，当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，这种力就叫做摩擦力。”
提问学生：“根据摩擦力的概念，你们能说说在刚才的体验活动中，摩擦力是怎样产生的吗？”
学生回答问题，教师给予指导和补充，引导学生理解摩擦力产生的条件是物体之间有接触并且相对运动。
进一步提问：“那么，摩擦力的大小会受到哪些因素的影响呢？” 引发学生的思考，为后续的实验探究做铺垫。
（三）聚焦问题
展示雄伟的古代建筑图片，如金字塔、长城等，提问：“当我们看到这些古代建筑时，不禁会想，古人在没有大型机械的情况下是如何搬运巨石等重物的呢？”
引导学生思考：“通过前面的学习，我们知道人们在搬运重物的过程中会产生巨大的摩擦力。那么，怎样才能减小这种摩擦力呢？”
学生分组讨论，提出自己的想法和假设。学生可能会提出使用滚木、给重物装上轮子、在地面上铺上光滑的材料等方法。
教师汇总学生的想法，板书在黑板上，如 “使用滚木”“安装轮子”“减小接触面的粗糙程度” 等。
（四）实验探究
形成观点：“在重物下面放滚木比重物直接在地面上滑动的摩擦力要小，也就是使用滚木比直接滑动的摩擦力要小。”
建立假设：“如果使用滚木后的摩擦力小于直接滑动时产生的摩擦力，那么就证明我们的观点是正确的。如果使用滚木后的摩擦力没有小于直接滑动时所受的摩擦力，那么就证明我们的观点是不正确的。”
介绍实验材料：硬纸盒、重物（可以用砝码或其他重物代替）、木板、滑轮、棉线、托盘、垫圈、滚木（可以用圆柱形的物体代替，如铅笔、木棍等）、轮子（可以用玩具车轮或自制轮子代替）、吸管、胶带、剪刀等。
讲解实验要求：
分组进行实验，每组选择一种运动方式进行探究。
记录刚好使物体运动起来时的垫圈数量，重复实验三次，取平均值。
观察物体的运动情况，注意安全。
展示实验记录单：
开展验证实验：
直接滑动：将硬纸盒放在木板上，在硬纸盒上系上棉线，通过滑轮将棉线与托盘连接，在托盘里逐渐增加垫圈，直到硬纸盒开始运动，记录此时的垫圈数量。重复实验三次，记录数据。
使用滚木：将滚木放在纸盒下，按照同样的方法进行实验，记录垫圈数量。
安装轮子：给纸盒安装上轮子，再次进行实验，记录数据。
引导性问题：“在实验过程中，当垫圈很少时，纸盒为什么不滑动呢？” 引导学生思考摩擦力的作用，理解摩擦力的大小与物体的运动状态之间的关系。
分析数据，形成认识：比较三种运动方式下的垫圈数量，得出结论。如果使用滚木时的垫圈数量少于直接滑动时的垫圈数量，就可以证明使用滚木比直接滑动的摩擦力小，观点正确。
引导性问题：“通过实验，你们是否发现用‘滚木’移动重物，有什么优点和缺点呢？” 引导学生思考滚木的优缺点，学生可能会提到滚木可以减小摩擦力，但需要不断地调整滚木的位置，比较麻烦。
开展实验：安装轮子，重复上述实验步骤，记录数据。
分析数据，形成认识：比较安装轮子时的垫圈数量与其他两种运动方式的垫圈数量，得出结论。如果安装轮子时的垫圈数量最少，就可以说明安装轮子搬运重物用的摩擦力最小，使用轮子搬运重物最省力。同时，引导学生理解轮子可以看作移动的滚木，人类发现可以用滚动的方式前进，是一个了不起的创举。
（五）研讨与交流
学生汇报实验数据和结论，分享在实验过程中的发现和体会。每个小组派代表上台展示实验记录单，讲解实验结果和得出的结论。
提问：“生活中，哪些地方需要增大摩擦力？哪些地方又需要减小摩擦力呢？”
学生分组讨论，举例说明，并解释原因。学生可能会提到鞋底的花纹需要增大摩擦力，以防止滑倒；自行车轴承需要减小摩擦力，以提高骑行效率等。
教师展示一些生活中增大或减小摩擦力的实例，如鞋底的花纹、轮胎的花纹、自行车轴承、气垫船、磁悬浮列车等，结合图片或视频进行讲解，帮助学生更好地理解摩擦力在生活中的应用。
引导学生思考：“在生活中，我们应该如何根据需要来增大或减小摩擦力呢？” 学生可以从改变接触面的粗糙程度、改变物体的运动方式等方面进行讨论。
（六）拓展与应用
介绍气垫船和悬浮列车是怎样减小摩擦力的：
气垫船：通过在船体下方形成气垫，使船体与水面或地面之间的接触变得不紧密，从而大大减小了摩擦力。
悬浮列车：利用磁悬浮技术，使列车在轨道上悬浮运行，避免了与轨道的直接接触，减少了摩擦力。
鼓励学生查阅资料，了解更多交通工具是怎样减小摩擦力的，如飞机、轮船等，拓宽学生的知识面。
布置课后作业：设计一个实验，探究如何减小物体在空气中运动时的摩擦力。可以让学生思考物体的形状、表面光滑程度等因素对摩擦力的影响，并设计相应的实验进行探究。
（七）课堂小结
总结本节课的主要内容，包括摩擦力的概念、测量方法、与运动方式的关系以及在生活中的应用。
强调科学探究的重要性，鼓励学生在生活中多观察、多思考、多实验，用科学知识解决实际问题。同时，引导学生认识到科学技术的发展可以帮助我们更好地利用和控制摩擦力，提高生活质量。
【板书设计】
1. 摩擦力的概念
活动手册使用说明
在实验前，学生应仔细阅读活动手册中的实验步骤和要求，明确实验目的。
实验过程中，学生应及时记录实验数据，确保数据的准确性和完整性。
对于实验结果，学生应进行分析和总结，得出合理的结论，并在活动手册中记录下来。
活动手册中还可以记录学生的思考和疑问，以便在课堂上与老师和同学进行交流和讨论。
教学反思
在教学过程中，通过实验探究和讨论交流，学生对摩擦力的概念和与运动方式的关系有了较深入的理解。然而，在实验操作过程中，可能会出现一些误差，导致实验结果不够准确。在今后的教学中，应加强对实验操作的指导，提高学生的实验技能，同时引导学生分析误差产生的原因，培养他们的科学思维能力。此外，还可以增加一些拓展活动，让学生进一步了解摩擦力在生活中的应用，提高他们的学习兴趣和应用能力。