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单元基本信息
单元主题 开心游乐场
课标要求 一.核心概念 物质的运动与相互作用;工程设计与物化 二.学习内容 3.1力是改变物体运动状态的原因 ①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。 ②举例说明给物体施加力可以改变物体运动的快慢,也可以使物体开始或停止运动;学会使用弹簧测力计。 13.2工程的关键是设计 ②借助表格、草图、实物模型、戏剧或故事等方式说明自己的设计思路。 13.2工程是设计方案物化的结果 ④利用常用工具,对常见材料进行简单加工处理。 ⑤知道制作过程应遵循一定的顺序,制作简单的实物模型;尝试发现实物模型的不足,改进并展示。 三.学业要求 能说明有些力是通过接触物体施加的,有些力是不直接接触物体施加的,力可以改变物体的运动状态; 能通过观察和实验理解常见的力对物体运动的作用。 能在好奇心的驱使下,表现出对日常生活中力与运动关系的探究兴趣。 能用多种方式说明设计思路,选择适当的方案。 能完成实物模型的制作,发现实物模型的不足并进行改进。 具有技术与工程方面的操作兴趣,愿意动手尝试。
单元课时设计 5课时
一.单元学习主题分析(体现学习主题的育人价值)
主题名称 开心游乐场
单元设计意图 1.本单元以学生熟悉的游乐场场景为载体,围绕“力与运动”主题展开科学探究。教材通过“划船”“射箭”“滑滑梯”“丢沙包”等游乐项目创设情境,引导学生观察、实验、设计与制作,逐步理解“力可以改变物体的运动状态”“力的作用效果与大小、方向有关”等核心概念。本单元注重实践性与趣味性结合,通过制作简易游乐设施模型、模拟实验等活动,帮助学生将抽象力学知识与生活现象关联,培养科学思维和问题解决能力,同时激发探究兴趣与合作意识,体现了“做中学”的科学教育理念。 2.本单元对《课程标准》的落实 (1)本单元通过一系列动手、动脑科学实践活动,落实《课程标准》高年段的课程目标。 (2)本单元学习内容是基于落实《课程标准》中课程内容高年段要求。 3.熟悉整套教材内容,明确该单元在整套教材中与其他单元的关系和作用。 4.本单元次级主题的构成及逻辑关系 本单元一共由五课组成,分别是《小船与浮力》《弓箭与弹力》《滑梯与摩擦力》《沙包与运动》《我们的游乐器材》五个主题活动,课标题即明确了每节课的主要技术实践活动的内容。本单元将引领学生在游乐场初步体验之后,去探究和建立有关浮力弹力和摩擦力的概念模型及其在生活中的应用,进而了解力以及力与运动的关系。其逻辑关系呈现“分项探究—综合应用—创新实践”的递进式结构。前3课《小船与浮力》《弓箭与弹力》《滑梯与摩擦力》聚焦具体力的分项探究,分别以浮力、弹力、摩擦力为切入点,通过实验观察不同力的产生条件与作用规律;第4课《沙包与运动》整合力的综合作用,分析力对物体运动状态(加速、减速、方向改变)的影响;第5课《我们的游乐器材》则基于前四课的原理展开工程设计,引导学生在真实情境中迁移知识、优化方案,形成“单一现象解构→多力关联分析→系统创新设计”的完整学习链条,实现从知识建构到实践创造的思维进阶。
主题学情分析 四年级学生对游乐场设施的运动现象(如小船漂浮、弓箭弹射、滑梯滑行)有生活经验,但尚未系统理解背后力学原理(如浮力、弹力、摩擦力的产生条件及作用规律),容易混淆力的类型;其抽象思维和逻辑推理能力仍在发展中,需通过具象实验将抽象概念具象化。虽然学生具备观察现象、动手操作的基础能力,但在科学探究方法(如变量控制、数据归纳)和工程设计(如《我们的游乐器材》中的功能优化)中存在逻辑断层,可能因方案设计松散或协作效率不足影响实践效果。教学中需以生活情境为起点,通过问题链(如“怎样操作才能使射出的物体(球或火箭)射到预定目标 ”)驱动探究,逐步衔接“现象观察→原理分析→创新应用”的学习链条,同时针对性别差异强化合作分工引导,确保知识迁移与工程思维同步提升。
开放性学习环境 1.指导性预习:阅读+问题+检测; 2.大单元大概念大任务课堂学习:问题+探究+讲述+整合+实战; 3.现代教育新技术:PPTX+微视频+网络+师生互助
二.单元学习目标设计(基于标准.分析教材.结合学情,体现素养导向)
单元学习目标 科学观念:理解浮力、弹力、摩擦力的概念及作用规律,能解释生活中相关现象;能分析力对物体运动状态(运动、静止、方向)的影响,形成“力改变物体运动”的核心观念。 科学思维:基于实验现象,运用比较、推理等方法归纳力的作用规律;在《我们的游乐器材》中,通过设计优化方案,发展系统性分析问题、迭代改进的工程思维。 探究实践:通过实验探究(如浮力与物体材质关系、弹力与形变量关联)掌握控制变量、数据记录等科学方法;动手制作模型(弓箭、滑梯)并测试性能,提升动手能力与问题解决能力;在小组合作中完成游乐器材设计任务,强化团队协作与创新实践。 态度责任:体会科学与生活的紧密联系,形成用科学知识解释现象、改进工具的意识;在探究中养成严谨求实的科学态度(如尊重实验数据);通过游乐设施安全设计讨论,树立安全使用器械的社会责任感,激发对力学与工程领域的探索兴趣。
三.学习活动/任务设计(指向学习目标,强调学生的活动与体验)
第1课时 任务1 名称:表达交流 出示情境图,引导学生思考:小船为什么会浮在水面上?物体都能浮在水面上吗? 播放视频《泡沫塑料在水中漂浮》,引出浮力的概念。 设计意图:通过游乐园常见项目--划船导入,可以激发学生的学习兴趣。通过提问,引出浮力的概念。
任务2 名称:活动 观察材料超市的几个物体,猜想这些物体中,哪些会浮在水面上,哪些会沉下去?先和同组成员交流,再将预测写在记录单上。 小组合作,实验验证猜想。 设计意图:探究实验中,让学生认识沉浮现象,了解浮力的原理,在预测和实验结论中产生认知冲突,引导学生反思并修正想法,进一步锻炼学生在动手实践中进行观察、分析、反思和总结的能力。
任务3 名称:实验 设计实验探究一下沉入水中的物体是否受到浮力。 设计意图:先是介绍弹簧测力计的工作原理、使用方法,为后续实验做铺垫;再引导学生分别测量物体在空气中和水中的重力,通过数值的变化,发现下沉的物体也受到了水的浮力。
任务4 名称:讨论 讨论:能否让橡皮泥浮在水面上?动脑动手,大胆尝试。 设计意图:通过“让橡皮泥浮在水面”的挑战任务,引导学生从“物体沉浮与材料相关”的固有认知出发,经历“猜想—实践—验证”的科学探究过程,发现浮力与物体排开水的体积(形状)之间的动态关系。
任务5 名称:反思 反思:根据自己的探究经历,想一想划船时应该注意什么。 设计意图:通过让学生根据以上探究经历,反思与交流总结安全划船注意事项,学以致用。
第2课时 任务6 名称:实验 弹力的大小与什么有关呢?根据自己的猜想,从材料超市中选用合适的器材,设计实验进行验证。 设计意图:本活动以“弹力大小与什么有关”为核心问题,通过猜想、选材、实验验证的完整探究过程,引导学生理解“形变量”对弹力的影响。
任务7 名称:反思 反思我们在探究过程中遇到了什么问题 我们的结论可靠吗? 设计意图:借助“无限拉长能否射出无限远”的思辨,揭示“弹性限度”这一核心概念,旨在培养批判性思维(质疑结论)、实证意识,深化科学认知的深度与理性。
任务8 名称:拓展活动 找一找,生活中还有哪些应用弹力的实例。 设计意图:通过让学生找一找生活中应用弹力的例子,使学生从科学走向生活.走向社会,加强教材与学生生活经验及现代社会和科技发展的联系。
第3课时 任务9 名称:实验 摩擦力的大小跟什么有关呢?从材料超市里选用合适的器材,设计实验验证我们的猜想。 设计意图:本活动以“摩擦力大小的影响因素”为探究核心,引导学生从生活现象(如滑梯表面粗糙度的差异影响下滑速度)提出猜想,并通过自主选择器材设计对比实验,验证“接触面粗糙程度”和“压力大小”对摩擦力的作用规律。学生在实验中需运用控制变量法,动手操作并记录数据,直观感知摩擦力的变化与量化关系,理解科学探究的严谨性。
任务10 名称:得出结论 分析实验得出的数据,得出结论 设计意图:通过引导学生总结交流实验结论,教师根据学生情况进行必要的指导,最后归纳总结得出“摩擦力的大小与压力的大小有关,还与接触面的粗糙程度有关”的结论。
任务11 名称:反思 摩擦力与多个因素有关,我们是用什么方法研究的,用哪些方法验证结论。 设计意图:通过引导学生回顾与反思以前做过的类似实验,理解在研究多因素问题中常运用控制变量法来解决问题。
任务12 名称:阅读:摩擦力的控制 阅读《摩擦力的控制》。 设计意图:通过联系生产生活实际,对学生进行科学、技术、社会与环境教育。帮助学生了解生活中控制摩擦力的方法,包括增大摩擦力和减小摩擦力,激发研究欲望。
第4课时 任务13 名称:头脑风暴 我们生活在力的世界中。小到划船、射箭,大到潜艇入海、高铁飞驰、飞船上天,都离不开力的作用。说一说力的作用都有哪些。 设计意图:本活动通过头脑风暴“力的作用”这一开放性问题,引导学生从生活现象中提取共性,建立“力改变物体运动状态或形状”的抽象认知。学生通过举例、分类和归纳,感知力的多样性与普遍性。
任务14 名称:观察 玩沙包,观察力使沙包发生了哪些变化。 设计意图:本活动以“沙包运动中的力”为观察载体,通过游戏化的情境,引导学生在具象体验中感知力的作用效果。学生在观察沙包运动轨迹、方向变化或形状变化时,归纳“力能改变物体运动状态或形状”的核心概念,理解“力的作用效果”的两种表现形式。
任务15 名称:反思 有的力需要两个物体直接接触才能产生,这种力叫接触力。有些力两个物体不直接接触也能产生,这种力叫非接触力。 想一想,我们学过的哪些力是接触力?哪些力是非接触力 设计意图:本活动通过“接触力与非接触力”的分类讨论,旨在引导学生基于具体现象辨析力的作用方式,理解“力的作用是否需要直接接触”这一核心概念。
任务16 名称:迁移应用 为什么有时物体受了力,它的运动状态却没有改变? 设计意图:本活动通过“桌子受力却静止”的冲突情境,引导学生探究“力的作用效果与合力关系”的核心问题,旨在突破“物体受力必改变运动状态”的直觉认知。
第5课时 任务17 名称:设计制作:自制游乐器材 制作我们自己的游乐器材,以投石机为例设计制作流程:设计方案→选择材料→动手制作→测试调整 设计意图:通过利用学过的力学知识设计游乐器材,引导学生分成若干小组进行设计,完成并改进计划书,课后根据计划书完成制作。
任务18 名称:反思 反思器材如何改进才能使射出的物体(石头或火箭)射到预定目标?应该怎样操作 设计意图:通过反思“游乐器材设计大比拼”活动,引导学生评价和改进自己的设计方案,培养学生的反思评价能力。
任务19 名称:表达交流 我们班设计和制作的器材可真多!带着我们自制的作品,带着我们的亲身感受,积极参加“游乐器材设计大比拼”吧!看看谁的作品构思巧妙,好玩有趣。 设计意图:通过分享在“游乐器材设计大比拼”活动中自己的设计方案,引导发现别人的作品有什么值得我们借鉴的地方,自己游乐器材有什么需要改进和调整的地方,并能够对自己的作品进行相应的测试和调整。
四.单元学习评价设计
评价要素 针对单元整体描述
评价内容 第1课时:小船与浮力 1.知道浮力的概念。 2.实验探究哪些物体可以浮在水面、沉入水中的物体是否受到浮力。 3.通过实验知道改变物体的形状可以改变物体受到浮力的大小。 第2课时:弓箭与弹力 1.了解弹力的初步概念。 2.能够设计实验探究橡皮筋被拉长的长度与弹力的关系。 3.知道生活中应用弹力的实例。 第3课时:滑梯与摩擦力 1.了解摩擦力的初步概念。 2.通过控制变量法完成探究活动并得出结论:摩擦力的大小与压力的大小有关,还与接触面的粗糙程度有关。 3.了解控制摩擦力的方法。 第4课时:沙包与运动 1.通过玩沙包等游戏,知道力可以改变物体的形状,也可以改变物体的运动状态。 2.理解接触力和非接触力,并能对常见的力进行分类。 第5课时:我们的游乐器材 1.根据所学的力的知识,设计一个游乐器材并说明设计原理。 2.积极参加“游乐器材设计大比拼”,对自己或他人设计的想法、草图、模型等提出改进建议,并说明理由。
评价指标 第1课时:小船与浮力 科学观念:知道浮力的初步概念;知道如何正确使用弹簧测力计。 科学思维:能对探究过程和结果进行讨论、反思,分析改变物体受到的浮力大小。 探究实践:能正确使用弹簧测力计测量物体受到的力;能设计实验知道沉入水中的物体也受到浮力。 态度责任:在活动中培养动手能力、小组合作进行研究的习惯,体验学科学用科学的乐趣。 第2课时:弓箭与弹力 科学观念:知道弹力是物体发生弹性形变时产生的力。 科学思维:通过实验现象及结论,能分析弹力的大小与物体的形变程度有关。 探究实践:在教师的引导下,能够设计实验探究橡皮筋被拉长的长度与弹力大小的关系。 态度责任:讨论弹力在生活中的应用,理解科技对人类生活的影响。 第3课时:滑梯与摩擦力 科学观念:知道摩擦力的初步概念。 科学思维:通过回顾与反思之前的探究实验,理解在研究多因素问题中常常运用控制变量的方法。 探究实践:通过控制变量法完成探究活动并得出结论:摩擦力的大小与压力的大小有关,还与接触面的粗糙程度有关。 态度责任:结合摩擦力的利弊(如刹车需要摩擦、机械磨损需减少摩擦),辩证讨论科技对人类生活的双重影响 。 第4课时:沙包与运动 科学观念:知道力可以改变物体的形状,也可以改变物体的运动状态。 科学思维:通过分析与归纳,辨别接触力与非接触力。 探究实践:通过小组合作玩沙包,观察分析力的作用。 态度责任:逐步养成敢于猜想、尊重证据、乐于合作的科学态度。 第5课时:我们的游乐器材 科学观念:通过制作游乐器材进一步理解几种常见的力。(科学观念) 科学思维:通过制作与展示活动,反思自己的设计方案,培养学生的反思评价能力。 探究实践:根据我们所学的力的知识,设计一个游乐器材模型或方案;对自己或他人设计的想法、草图、模型等提出改进建议,并说明理由;在制作过程中及完成后进行相应的测试和调整。 态度责任:逐步树立敢于猜想、尊重证据、乐于合作的科学态度。
评价方法 课上评价 1.教师激励评价 2.学生自我反思评价 3.成果展示,学生互评:赞赏性评价和质疑性评价 5.使用评价量化表,延时评价 课后评价 1.课时作业 2.单元测试
五.单元作业设计
第1课时:小船与浮力 一、填空题 1.小船浮在水面上,是因为受到了水对它向上( ),这种力叫( )。 2.下沉的物体也受到了水的( )。 3.使用测力计时,要让弹簧方向跟力的方向在( ),读数时,视线与刻度盘( )。4.让橡皮泥浮在水面上的方法:( ) 二、判断题 1.用一定量的橡皮泥造船,把船造得大一些,装载的货物就多。( ) 2.我们在划船时要注意,船上乘坐的人的重力不能超过小船受到的浮力。( ) 3.物体越重,在水中受到的浮力越大,反之则越小。( ) 4.沉在水底的石块也会受到浮力,而且浮力大于重力。( ) 5.使用测力计测量物体的重力,读数时视线要与刻度盘平行。( ) 三、选择题 1.在水中和陆地上搬起同一块石头,( )比较吃力。 A.在水中 B.在陆地上 C.一样 2.下列用到水的浮力的是( )。 A.雨天打伞 B.用救生圈游泳 C.空中投物 3.使用测力计时,下列做法错误的是( )。 A.使用测力计前,要检查指针是否对齐零刻度线 B.使用时要让弹簧方向跟力的方向在一条直线上 C.使用测力计前要使劲拉一拉,测试弹簧的弹性是否良好 参考答案 一、填空题 1.托力 浮力 2.浮力 3.一条直线上 垂直 4. 把橡皮泥做成船形 二、判断题 1. 2. 3. ╳ 4. ╳ 5.╳ 三、选择题 1. B 2.B 3. C 第2课时:弓箭与弹力 一、填空题 1.在一定限度内,物体的形状变化( ),产生的弹力就( ) 2.是弓弦的( )把箭推出去的。 3.弹力的大小与( )的大小有关。 4.在利用弹簧.橡皮筋进行抛射实验时要注意( )不要将抛射物对着( )。 二、判断题 1.你对橡皮筋的力越大,橡皮筋对你的力越大。( ) 2.打篮球时主要利用了摩擦力。( ) 3.弹簧拉长到一定距离时会产生不可恢复的形变。( ) 4.橡皮筋在任何时候都有弹力。( ) 5.拉伸弹簧会产生弹力,压缩弹簧不会产生弹力。( ) 三、选择题 1.下列物体具有弹力的是( )。 A.静置的弹簧 B.静置的橡皮筋 C. 拉开的弓 2.在一定限度内,橡皮筋下端挂的钩码越多,产生的弹力( )。 A.不变 B.越大 C.越小 3.拉伸弹簧时,弹簧就会产生弹力,当弹簧恢复到原来的形状时,弹力( ) A.消失 B比原来大 C.比原来小 参考答案 一、填空题 1.越大 越大 2.弹力 3.物体形变 4.安全 别人 二、判断题 1. 2.╳ 3. 4.╳ 5.╳ 三、选择题 1.C 2.B 3.A 第3课时:滑梯与摩擦力 一、填空题 1.玩滑梯时,衣服与滑梯表面发生了( ),产生了一种阻碍滑动的力,这种力叫( )。 2.用弹簧测力计沿水平方向拉物体,当物体刚好能运动( )起来,此时拉力的大小( )(填“大于”“小于”或“等于”)物体受到的摩擦力的大小。 二、判断题 1.用手拿物体时,指纹可以减小摩擦力。( ) 2.摩擦力都是有害的,我们要尽量避免。( ) 3.汽车的造型采用流线型设计,是为了减小空气的摩擦力。( ) 4.下雪天路滑,我们出门时要设法减小摩擦力。( ) 5.接触面光滑,摩擦力小;物体间接触面粗糙,摩擦力大。( ) 6.物体重,运动时摩擦力大;物体轻,运动时的摩擦力小。( ) 三、选择题 1.用同样大小的力踢足球,在平坦的( )上足球滚动的距离最近。 A.柏油路 B.冰面 C.草坪 2.球鞋的底部压制了各种花纹,这样做是为了( ) A.增加美观度。 B.增大摩擦力,防滑。 C.节省原料。 3.下列关于摩擦力的说法正确的( )。 A.生活中到处存在摩擦力,我们要科学地运用摩擦力。 B.磁悬浮列车悬在空中,行驶过程中就没有摩擦力了。 C.海豚可以在水中很快地游动和加速,因为这个过程中不存在摩擦力。 参考答案 一、填空题 1.摩擦 摩擦力 2.等于 二、判断题 1.╳ 2.╳ 3. 4.╳ 5. 6. 三、选择题 1.C 2.B 3.A 第4课时:沙包与运动 一、填空题 1.力可以改变物体的( ),也可以改变物体的( )。 2.力可以使物体( )运动或者( ),运动也可以改变物体运动的( )。 3.有的力需要两个物体直接接触才能产生,这种力叫( )。 4.有些力两个物体不直接接触也能产生,这种力叫( )。 二、判断题 1.用力推桌子却没有推动,是因为推力被摩擦力抵消。( ) 2.磁铁和铁钉之间不接触也能产生力的作用。( ) 3.拉力、推力、万有引力都属于接触力。( ) 4.足球运动员头球攻门,是力使足球的运动状态发生了改变。( ) 5.力能让物体的运动状态和形状同时发生改变。( ) 6.对小车施加一个力,小车就能运动。( ) 三、选择题 1.下列关于力的说法中,正确的是( ) A.在桌面上相对静止的书不受力的作用。 B.用力将气球压扁,说明力可以改变物体的运动状态。 C.物体运动状态改变,一定受到力的作用。 2.下列现象说明力可以改变物体的形状的是( )。 A.用手捏扁塑料瓶。 B.用脚踢飞在地面上的石块。 C.用木板挡住滚动的玻璃球。 3.下列例子中,说明力能改变物体运动状态的是( )。 A.用力拉弹簧时,弹簧的长度变长。 B.排球运动员用力垫起排球,使排球的运动方向发生改变。 C.跳水运动员在起跳时,踏板发生了弯曲。 参考答案 一、填空题 1.形状 运动状态 2.开始 停止 快慢 3.接触力 4.非接触力 二、判断题 1. 2. 3.╳ 4. 5. 6. ╳ 三、选择题 1.C 2.A 3.B 第5课时:我们的游乐器材 一、填空题 1.只要我们善于( )、勤于( )、勇于( ),我们也能当小小发明家。 2.利用弯曲的钢片的弹力,把火箭弹射出去。钢片弯曲得越( ),火箭射得就( )。3.试射时,要在( )的地方进行,如学校的运动场。 4.“游乐器材设计大比拼”比赛评比条件应包括:应用较多的力的知识、结构巧妙、外形美观、( )、好玩有趣等。 二、判断题 1.游乐场里的蹦蹦床主要利用了弹力原理。( ) 2.我们参加“游乐器材设计大比拼”时,要向评委说明自己的设计方案。( ) 3.滑梯板面比较光滑时,我们的下滑速度会变慢。( ) 4.设计滑梯应用到了摩擦力的知识。( ) 5.测试自制游乐器材时要在空旷的地方,不能对着人。( ) 6.利用足球弹射器发射球时,可以通过调节球往下压的高度来让球射到预定距离。( ) 三、选择题 1.小萌发明的足球弹射器中,足球弹射出去利用的力是( )。 A.弹力 B.摩擦力 C.浮力 2.下列三位同学在“游乐器材设计大比拼”中,最可能获得高分的是( )。 A.小海的作品只应用了弹力,实用性不强,也不够有趣 B.小清的作品应用了摩擦力、弹力和重力,看起来很美观,使用时也很安全 C.小云向评委说明了自己的设计方案,但面对评委的质疑时,她却拒绝接受 3.下列现象中没有用到弹力的是( )。 A.给小青蛙玩具上弦后,放到地上会自己跳起来 B.推出去的玩具小汽车还能自己走一段距离 C.跳水运动员在起跳时,踏板发生了弯曲 参考答案 一、填空题 1.观察 思考 创新 2.厉害 越高越远 3.空旷 4.安全实用 二、判断题 1. 2. 3.╳ 4. 5. 6. 三、选择题 1.A 2.B 3.B
六.单元教学结构图
七.反思性教学改进(实施后填写)
实施后填写
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第1课时教学设计
课题 小船与浮力
课型 新授课 章/单元复习课□ 专题复习课□ 习题/试卷讲评课□ 学科实践活动课□ 其他□
1.教学内容分析 《小船与浮力》是第五单元的第一课,首先通过划船情境,引出向上的托力就是浮力,为浮力下定义;然后通过活动让学生探究生活中物体的沉浮情况,引导他们发现物体的沉浮情况不同可能与浮力不同有关;接着为探究实验,学生提出问题并设计实验方案,教师就测力计的使用给予学生相应指导,学生探究沉入水中的物体是否受到浮力,再次感受浮力的作用,从而了解在水中的物体都会受到大小不等的浮力的作用;最后讨论如何通过改变物体的形状来改变浮力的大小,从而改变物体的沉浮状态,对浮力有更深入的理解和应用;最后反思划船时应该注意些什么,既是对本课探究过程和结果的反思,也是对探究结论的迁移应用。
2.学习者分析 四年级的学生正处于形象思维向抽象思维过渡的阶段,他们对周围世界充满好奇心,对科学实验有着浓厚的兴趣。在之前的学习中,学生已经了解了一些物体在水中的沉浮情况,这为他们理解浮力概念提供了一定的知识基础。然而,浮力是一种较为抽象的力,学生要真正理解浮力的产生、大小与哪些因素有关等问题还存在一定的难度。同时,这个年龄段的学生在实验操作方面还不够熟练,需要在教师的引导下逐步提高实验技能。
3.学习目标确定 科学观念:知道浮力的初步概念;知道如何正确使用弹簧测力计。 科学思维:能对探究过程和结果进行讨论、反思,分析改变物体受到的浮力大小。 探究实践:能正确使用弹簧测力计测量物体受到的力;能设计实验知道沉入水中的物体也受到浮力。 态度责任:在活动中培养动手能力、小组合作进行研究的习惯,体验学科学用科学的乐趣。
4.学习重点难点 重点:在教师的指导下,知道浮力的初步概念。 难点:能正确使用弹簧测力计测量物体受到的力;能设计实验知道沉入水中的物体也受到浮力。
5.学习评价设计 评价内容评价指标表现程度自评互评师评☆☆☆☆☆☆浮力的概念知道小船受到了水对小船向上的托力,这种力叫浮力。能基本能不能哪些物体可以浮在水面通过实验认识到有的物体能浮起来,有的会沉下去。能基本能不能沉入水中的物体是否受到浮力通过实验认识到下沉的物体也受到了水的浮力。能基本能不能能让橡皮泥浮在水面上吗?通过实验知道改变物体的形状可以改变物体受到浮力的大小。能基本能不能学习收获
6.学习活动设计 教师活动学生活动环节一:引入新课教师活动 一、我们在乘船的时候,你会想到什么? 二、小贴士 1、泡沫塑料在水中漂浮 播放视频 用手指去按压浮在水面的泡沫,能够感受到一种向上的力,那就是浮力。 正因为有浮力,物体才能够漂浮在水面上。 三、教师总结 小船浮在水面上,是因为受到了水对它向上的托力,这种力叫浮力。学生活动 学生根据生活经验分享讨论 生:小船为什么会浮在水面上?是受到了水的托力吧 生:物体都能浮在水面上吗? 生:坐船的时候,船在水面上浮着,随着身体的感觉下面一股力量托着船在行走,所以船不会下沉,这个力就是浮力。 生:……。活动意图说明:通过游乐园常见项目--划船导入,可以激发学生的学习兴趣。通过提问,引出浮力的概念。环节二:活动教师活动 一、物体在水中浮沉情况 (一)材料超市 水槽、水、塑料块、橡皮泥、玻璃球、泡沫板、葡萄、苹果 (二)名称:操作步骤: ①先预测沉浮情况,写在实验报告单中。 ②拿起物体,轻轻地放于水面,然后松手,观察沉浮现象,并做好观察记录。 ③实验后取出物体擦净放回原处。 物体在水中浮沉情况记录表 塑料块橡皮泥玻璃球泡沫板葡萄苹果预测结果
沉用符号“↓”表示;浮用符号“↑”表示。 (三)试一试,哪些物体会浮在水面上 二、学生进行试验 (一)操作示例: 播放视频 (二)物体在水中浮沉情况记录表 塑料块橡皮泥玻璃球泡沫板葡萄苹果预测↑↓↓↑↓↓结果↑↓↓↑↓↑
有的物体能浮起来,有的会沉下去学生活动 学生讨论交流,分享自己的实验情况 生:有的物体能浮起来,有的会沉下去 生:塑料块能浮起来吗?! 生:苹果能浮起来吗? 生:…… 活动意图说明:探究实验中,让学生认识沉浮现象,了解浮力的原理,在预测和实验结论中产生认知冲突,引导学生反思并修正想法,进一步锻炼学生在动手实践中进行观察、分析、反思和总结的能力。环节三:实验教师活动 一、沉入水中的物体受到浮力了吗?设计实验探究一下 (一)材料超市 水盆、水、木块、测力计、钩码 (二)小贴士 1、弹簧测力计的工作原理: 在弹簧的弹性限度内,弹簧的伸长量和收到的拉力成正比,也就是说拉力越大,弹簧的伸长就越长。 2、弹簧测力计的使用方法 使用测力计前先轻轻地反复拉动弹簧,防止卡住。 再看看测力计的刻度,了解测量范围,不能超量程使用。 还要检查指针是否对齐零刻度线,如果没有对齐则需要进行调节。 使用时要让弹簧方向跟力的方向在一条直线上, 读数时视线要与刻度盘垂直。 3、弹簧测力计的使用 播放视频 二、学生进行实验 (一)学生讨论实验中发生的现象 (二)下沉的物体也受到了水的浮力 播放视频 (三)沉入水中的物体是否受到浮力实验记录表 实验物品在空气中的读数(重力)在水中的读数减少的读数(浮力)钩码0.5N0.4N0.1N总结沉入水底的物体受到了水的浮力
沉入水中的物体受到重力>浮力,所以物体下沉。 三、浮力方向 播放视频 浮力的方向竖直向上学生活动 学生完成实验 生:放到水里测力计的读数为什么变小了? 生:下沉的物体也受到了水的浮力。 生:那它为什么还会下沉呢 生:是不是因为浮力太小了? 生:…… 活动意图说明:先是介绍弹簧测力计的工作原理、使用方法,为后续实验做铺垫;再引导学生分别测量物体在空气中和水中的重力,通过数值的变化,发现下沉的物体也受到了水的浮力。环节四:讨论教师活动 一、橡皮泥会沉入水中。能让橡皮泥浮在水面上吗?动脑动手,大胆尝试。 二、小贴士 播放视频 三、同样重的物体,改变它们的形状,将它的体积适当变大,排开更多的水,就会浮在水面。学生活动 学生动手完成试验并进行讨论 生:我的橡皮泥沉下去了。 生:捏只小船试试? 生:……活动意图说明:通过“让橡皮泥浮在水面”的挑战任务,引导学生从“物体沉浮与材料相关”的固有认知出发,经历“猜想—实践—验证”的科学探究过程,发现浮力与物体排开水的体积(形状)之间的动态关系。环节六:反思教师活动 根据自己的探究经历,想一想划船时应该注意些什么? 学生活动 讨论分享 生:乘船的人数不要超船的核定人数,要遵守乘船的规则。 生:上下船时,要踩在船的中间位置,重心不要偏移,不要坐到船舷上。 生:……活动意图说明:通过让学生根据以上探究经历,反思与交流总结安全划船注意事项,学以致用。
7.板书设计 小船与浮力 定义:水对浸入物体向上的托力 → 浮力 浮沉条件: 浮力 > 重力 → 上浮; 浮力 < 重力 → 下沉 浮力大小 :与物体排开水的体积相关(形状改变→排开水量变化)
8.作业与拓展学习设计 一、填空题 1.小船浮在水面上,是因为受到了水对它向上( ),这种力叫( )。 2.下沉的物体也受到了水的( )。 3.使用测力计时,要让弹簧方向跟力的方向在( ),读数时,视线与刻度盘( )。4. 让橡皮泥浮在水面上的方法:( ) 二、判断题 1.用一定量的橡皮泥造船,把船造得大一些,装载的货物就多。( ) 2.我们在划船时要注意,船上乘坐的人的重力不能超过小船受到的浮力。( ) 3.物体越重,在水中受到的浮力越大,反之则越小。( ) 4.沉在水底的石块也会受到浮力,而且浮力大于重力。( ) 5.使用测力计测量物体的重力,读数时视线要与刻度盘平行。( ) 三、选择题 1.在水中和陆地上搬起同一块石头,( )比较吃力。 A. 在水中 B.在陆地上 C.一样 2.下列用到水的浮力的是( )。 A.雨天打伞 B.用救生圈游泳 C.空中投物 3.使用测力计时,下列做法错误的是( )。 A.使用测力计前,要检查指针是否对齐零刻度线 B.使用时要让弹簧方向跟力的方向在一条直线上 C.使用测力计前要使劲拉一拉,测试弹簧的弹性是否良好 参考答案 一、填空题 1.托力 浮力 2.浮力 3.一条直线上 垂直 4. 把橡皮泥做成船形 二、判断题 1. 2. 3. ╳ 4. ╳ 5.╳ 三、选择题 1. B 2.B 3. C 作业布置:将橡皮泥捏成不同的形状的小船放入水中,看哪种小船能承载更多的物体。
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