滑轮组
教材分析及设计意图:
前一课学生认识并研究了定滑轮和动滑轮的作用,这一课让学生观察建筑工地上的吊车、起重车(图片或视频),并将其中的滑轮组放大展示,让学生进行充分的讨论,数一数动滑轮和定滑轮的个数并引导学生思考这些动滑轮和定滑轮所起的作用,引出滑轮组的概念(把动滑轮和定滑轮组合在一起,就构成了滑轮组)。通过引导学生对滑轮组进行观察研究,并亲手组装滑轮组,进行滑轮组作用的研究实验,从而发现滑轮组力大无穷的原因。学生在前一课学习的基础上可能已经能做出滑轮组更省力的推测,这节课重点是组装一个滑轮组并进行实验验证,认识到滑轮组中滑轮的个数越多,就越省力。教材呈现了两组滑轮组让学生进行探究,来研究滑轮组的作用,关键是引导学生探究、采集 3~5组数据,通过分析数据、充分讨论,推理分析吊车或起重机能够吊起很重的物体的原因,感受机械给人们带来的方便是十分明显的。
教材由生活现象引入探究问题,按照“问题—思考—假设—验证”的思路编写,引导学生观察发现生产生活的常用工具中的滑轮组,然后引导学生一起探究滑轮组的作用,最后用“有趣的游戏”来验证起重机力大无穷的原因。注意课本照片中两根棍子必须分别装上几个滑轮,再装上绳子,才是真正的滑轮组。采用游戏的方式是为了增强学生的学习兴趣,让学生在玩中学、乐中学。这个游戏是本课的精彩处,也是解决难点之处,游戏时要提醒学生注意条件的变化,注意记录和思考,可以多请一些同学做一做。
教学目标:
1.科学概念:
通过“滑轮组”实验探究,认识滑轮组的作用,并通过对实验数据的分析,尝试解释起重机能吊起重物的原理。
2.过程与方法:
在探究滑轮组作用的活动过程中,培养学生实验操作能力和分析数据的能力。
3.情感、态度与价值观:
在探究滑轮组作用的过程中,培养学生积极参与滑轮组实验和游戏活动的兴趣,让学生乐于探究、注重事实、尊重数据、敢于提问,与同学能友好合作、交流。
教学重点:
认识滑轮组的作用。
教学难点:
滑轮组的组装、数据分析。
教学准备:
学生:每组准备铁架台、滑轮组、重物(钩码)、线、测力计(可选)、光滑的木棒、牢固的长绳等。
教师:相关视频、图片资料。
教学过程:
一、复习引入
师:我们要把钢材、木料、水泥等运到楼上,通常会怎样做呢?[PPT2]如果太重了,怎么办呢?
学生可能会说到用定滑轮、动滑轮,因为定滑轮能改变用力方向,动滑轮可以省力。
师:有没有更好的办法呢?
生讨论交流。
图片展示大型起重机、吊车的工作场面。[PPT3—4]
师:这是什么机械?(板书:起重机、吊车)以前在什么地方看见过?(配合简单介绍起重机和吊车地方作用)
师:对于这些力量如此大的机械,你有什么想问的?
生:它们为什么能吊起这么重的物体?
师:它们里面有滑轮吗?[PPT5] (将各类起重机、吊车中的滑轮组放大展示)再仔细地看一遍,滑轮在哪儿?光有动滑轮行吗?
生:里面既有动滑轮、又有定滑轮。
师:不错,上节课我们已学了定滑轮和动滑轮,利用一只滑轮来提升物体,有几种方法?使用时各有什么特点?[PPT6]
生:定滑轮不能省力,但可改变用力的方向;动滑轮能省力,但不能改变力的方向。
师:能否利用定滑轮和动滑轮的优点把它们组合起来,使它们即省力又方便呢?[PPT7]
生:能,把动滑轮、定滑轮组合起来就行了。
师:是的,我们把动滑轮和定滑轮组合在一起使用,就构成了滑轮组。[PPT8]
(板书课题:滑轮组)
师:有定滑轮和动滑轮组合起来的滑轮组会有什么作用呢?可以怎样来证明这些作用?
生猜测交流。
二、研究滑轮组的作用
(1)最简单的滑轮组的作用:
师:要研究滑轮组,我们首先从最简单的滑轮组开始,先看清楚老师是怎么组装的?(教师演示)如果用图可以这样画。[PPT9]
学生组装,教师巡视检查。
师:有没有其他组装方法?学生试装并交流。(投影展示)
要验证滑轮组是否省力,先把要提的重物的重量测定一下,再来测定使用滑轮组需要多大的拉力,就能知道使用滑轮组能否省力,能省多少力?
学生实验,并完成表格。
[PPT10]
交流反馈。(抽部分小组的数据,写在小黑板上)
(引导学生测出一个定滑轮和一个动滑轮组成的滑轮组吊起一个 1000克的重物需要多大的力,该滑轮组承受重物的是2段绳子。建议使用测力计多次测量,避免实验结果的偶然性,实际测量后会发现用力变为1/2)
(2)多个动、定滑轮组成的滑轮组的作用:
师:如果再增加一些动、定滑轮组成滑轮组,会是怎样呢?滑轮组该怎样组装?[PPT11](注意:要把所有要用的滑轮都用上)先组装,再实验,并做好记录。(教师巡视)
学生实验,并作好记录。
交流:抽部分小组的数据,写在小黑板上。
分析数据。仔细观察、比较黑板上的数据,你有什么发现?
(建议采集 3~5组数据,通过充分讨论后,学生们会发现,使用滑轮组时,滑轮组承受重物的绳子有4段,提起重物所用的力大约就是物体重量的4分之一。)
板书: 组数 所需力
1? 1/2左右
2? 1/4左右
[PPT12] 单击图片,播放动画,滑轮组的作用
师:现在你知道滑轮组有什么作用了吗?
学生交流总结。
师:通过以上研究可以知道,使用滑轮组可以省力,还可以改变力的方向,力的大小与滑轮组数量有关。
师:为什么塔式起重机能够吊起那么重的物体?[PPT13]、
三、有趣的游戏
师:我们来玩一个有趣的游戏。[PPT14]、
介绍游戏规则,简单演示。
(1)两位同学面对面站立,双手各自握住一根木棒。
(2)第三个同学用绳子的一端系牢一位同学的木棒,绳子的另一端分别穿过两个木棒上的各个滑轮。
(3)然后拉绳子的另一端,感受需要拉力的大小。
师:这个游戏说明了什么?
四、滑轮在生产和生活中的应用。
师:滑轮在生产和生活中应用很广泛,你们知道以下哪些地方应用了滑轮?[PPT15—16] 是定滑轮、动滑轮还是滑轮组,它们分别有什么作用?
作业:
下课继续观察一下还有哪些地方应用了定滑轮、动滑轮和滑轮组,给我们的生活带来了哪些方便?
教学反思:
在进行本课教学时,我注重以组织学生活动为主,利用学生的好奇、好玩、好动、好胜的心理特点,创设了一个问题情境,进而产生问题,紧接着抓住学生“好玩、好动”的天性,让学生自己动手去研究滑轮组的作用,学生在玩、动的同时,有一定的任务,教师也给予一定的指导。滑轮组的研究主要让学生进行自主设计研究。这一节课,学生的学习兴趣很浓,他们竟在课堂上兴奋得手舞足蹈。如:当他们发现最简单的滑轮组竟能省一半力的时候,他们觉得简直不可思议。尤其在做游戏时,学生的兴奋已达到了极点,他们就像是在看一场非常令人充满激情的奥运会体育比赛。当然课堂上,还是有一小部分学生在设计实验时比较困难,甚至不积极参与动手操作,特别是那些学有困难的学生。今后,在课堂上要多重视、多关心这些学生,多创造机会让他们去表现自己,使他们增强信心,从而乐于参与到科学小组活动中去。
但对于这课的教学,我认为还是有难度的,主要是表现在滑轮组的组装和多个滑轮组省力情况的研究,对于孩子们来说是有一定难度的。对于多个滑轮组省力情况的研究,实验的效果很不理想,因为多个滑轮的摩擦力是很大的,加上组合方式要每组有所不同,这是有相当难度的,而我们的重物只是小得可怜的钩码,用4个钩码以上,效果还稍微理想一点。
教案的第四部分可以随教学情况而定,为机动内容。
课件17张PPT。滑轮组小学科学(科教版)六年级上册第一单元第6课要把钢材、木料、水泥等运到楼上,通常会怎样做呢?想一想大型起重机:可吊起几吨重的集装箱吊车:建筑工地上的吊车大型机械上的滑轮问题:利用一只滑轮来提升物体,有几 种方法?使用时各有什么特点? 定滑轮:不能省力,但可改变了力的方向。 动滑轮:能省力,但不能改变力的方向。能否利用定滑轮和动滑轮的优点把它们组合起来,使它们即省力又方便呢?把动滑轮与定滑轮组合起来叫做滑轮组。
组装方法(点击播放“组装滑轮组”视频)绳子的自由端最后必须通过一个滑轮。小贴士:单击后播放视频。想一想:用我们的研究结果解释,为什么塔式起重机能够吊起那么重的物体?有趣的游戏 我们发现了什么有趣的现象?怎样解释这种现象?生活中的滑轮生活中的滑轮THANKS