3.5 运动与摩擦力 教学设计

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课 题 3.5运动与摩擦力
教学内容 （四年级） 课时安排 第1课时 （共 1课时）
教学目标 科学观念 能够说出摩擦力是一种阻碍物体运动的力，理解生活中有时要增大摩擦力，有时要减小摩擦力。 知道用滚动代替滑动、使接触面更光滑等方法可以减小摩擦力。 科学思维 能够通过比较“直接拉动”、“使用滚木”和“使用轮子”的实验数据，归纳出滚动比滑动更省力（摩擦力更小）的结论。 能运用摩擦力知识，对生活中增大或减小摩擦力的实例（如鞋底花纹、轴承润滑）进行简单分析。 探究实践 能够与同伴合作，完成模拟搬运重物的对比实验，规范操作并准确记录垫圈数量。 能参照班级记录表的形式，列举并分类整理生活中利用和减小摩擦力的方法。 态度责任 通过了解古人利用滚木搬运巨石，感受古人的智慧，激发对科学和技术的探究兴趣。 在实验和研讨中养成认真观察、合作交流、注重安全的科学学习习惯。
教学重点和难点 教学重点： 建立“摩擦力可被改变”的核心观念：引导学生通过自主探究，理解摩擦力大小是可以改变的，并掌握“变滑动为滚动”是减小摩擦力的有效方法。 完成探究滚动摩擦的实验：指导学生规范、有序地完成教材中三个步骤的对比实验，并基于数据得出结论，这是形成科学概念的关键实践过程。 教学难点： 理解“滚动摩擦比滑动摩擦小”的原理：对于四年级学生而言，理解“滚动”这种运动方式如何有效减小阻碍，需要借助实验现象的观察和数据的直观对比来突破，而非抽象的力学解释。 知识的迁移与应用：学生能够从实验结论迁移到解释、判断复杂的现实生活案例（如解释气垫船、磁悬浮列车的基本原理），存在一定挑战，需要在“研讨”和“拓展”环节进行充分引导。
教具学具 小车套装、带挂钩的线、垫圈、记录单、滚木
教 学 过 程 （板 书 设 计） 教 学 过 程 （板 书 设 计） (一) 情境导入，初遇难题（5分钟） 1.体验入手，感知“阻力”： 活动：请学生将手掌平放在桌面上，用力向前推。提问：“你的手有什么感觉？”（预设：感到费力、不顺畅、有东西挡着） 2.引出：这种阻碍手运动的力，就是我们今天要研究的“摩擦力”。 3.出示教材第1张图：古埃及人用滚木搬运巨石。 4.驱动性问题：“几千年前的古埃及人，要搬运比这张桌子还重的巨石来修建金字塔。他们遇到的‘阻力’可比我们推手掌大得多！仔细观察图片，他们用了什么妙招来对付这个巨大的‘阻力’（摩擦力）？” 5.学生观察并回答（使用滚木）。教师板书课题：运动与摩擦力。 （设计意图：通过体验活动让学生直观感知摩擦力，再以古埃及人搬运巨石的情境引出驱动性问题，激发学生探究摩擦力与运动关系的兴趣，为后续学习奠定基础。） (二) 建立概念，初识“阻力”（5分钟） 1.科学定义，明确概念： “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。” 2.结合刚才的体验，强调摩擦力产生的两个条件——“接触”和“运动”。并说明：摩擦力总是“阻碍”运动的。 3.“古人的滚木，真的能战胜（减小）摩擦力吗？” （预设：能减小摩擦力） “它是怎么做到的？有没有比滚木更好的方法？” （预设：学生说出自己的猜测） 5.“今天，我们就成立一个‘古今工程实验室’，用实验来寻找答案。” （设计意图：明确摩擦力概念及产生条件，通过提问引发学生对减小摩擦力方法的思考，激发探究欲望，为实验探究做铺垫，培养科学思维。） (三) 探究解密，智慧进阶（20分钟） 1.设计实验，分层探究： 介绍实验材料（纸盒“重物”、垫圈、滚木/笔、轮子）和方法，明确“垫圈数量”代表“拉力大小”，间接反映“摩擦力大小”。 2.学生分组完成三层对比实验，并记录在活动手册上： 第一层：滑动之困 —— 直接拉动纸盒。（体验最原始的摩擦力） 第二层：古法智慧 —— 在纸盒下垫“滚木”拉动。 第三层：现代升级 —— 给纸盒安上“轮子”拉动。 分析数据，形成结论，讲解拉力和摩擦力之间的关系 4.汇总全班数据，引导学生观察规律。 “对比三层数据，你发现了什么变化趋势？” （预设：垫圈数减少→所需拉力变小→摩擦力变小） 5.“为什么用了滚木就能省力？滚木让运动方式发生了什么根本变化？” （预设：引导得出核心概念：用滚动代替滑动，可以减小摩擦力。） 6.“轮子和滚木，原理一样吗？谁更优秀？” （预设：轮子是“移动的滚木”，是更高效、更稳定的滚动方式，简单讲解轮子的概念和用途） 7.“用‘滚木’移动重物有什么优点和缺点？” 8.组织学生结合实验和古代场景讨论。 （预设：优点：省力；缺点：需要不断搬运、铺设后面的滚木，操作麻烦，滚木本身也有重量等） “这个缺点，后来是如何被改进和解决的？” （预设：学生自然引出轮子的固定化和轴承的发明，体会技术是在不断解决问题中进步的。） （设计意图：通过分层对比实验，让学生在实践中探究不同运动方式下摩擦力的变化，培养科学探究能力。引导学生分析数据，总结规律，理解滚动代替滑动减小摩擦力的核心概念，体会技术进步对生活的影响，提升科学素养。） (四) 迁移应用，面向未来（10分钟） 1.研讨生活，当好“摩擦力管理员”： “现在，你能用我们发现的科学原理解释，怎样搬运最省力了吗？” （预设：用滚动代替滑动） “摩擦力有时是‘麻烦’，要减小；有时是‘帮手’，要增大。你能当‘摩擦力管理员’，分析这些例子吗？” （预设：展示“鞋底的花纹”等图，并引导学生列举更多实例，完成“班级记录表”。） 展示教材第3张图“拓展”部分的气垫船、磁悬浮列车图片。 “从滚木到轮子，人类用‘滚动代替滑动’大大减小了摩擦力。但这些现代交通工具，似乎连‘滚动’的接触都省了，它们是怎么做到的？这给了你什么启发？” （预设：它们通过使接触面“分离”（用空气或磁力托起），将摩擦力减到更小。）4.用身边的玩具（如气垫船模型、磁悬浮陀螺）体验，感受科技的神奇。 5.总结升华 （设计意图：引导学生将科学原理应用于生活，学会分析摩擦力的利弊并提出解决方案，培养科学思维和实践能力。通过展示现代科技成果，拓展学生视野，感受科技的力量，激发探索科学的兴趣，提升科学素养。） 板书设计： 3.5运动与摩擦力 摩擦力：两个物体、接触、阻碍运动 滑动 摩擦力大 运动方式 滚动 摩擦力小
教 学 反 思 这节课的主要内容是滚动摩擦力和滑动摩擦力的大小关系比较，从作业上反映，大部分学生已经掌握。 对轴承的概念和作用还不是很了解，在下一节课中需要再补充。这节课的不足之处有：1）在413对滑动和滚动的概念上学生很难辨别出，在设计时应该再详细一些，应该多举例生活中的例子；2）在412班都有学生提出冰在固体上划过时也很省力的说法，这个问题还没解决