《斜面》教学设计
课题
斜面
解读理念
培养学生的科学素养、创新精神和实践能力;面向全体学生,着眼于学生的全面发展,适应学生个性发展的需要,使他们获得良好的科学教育;倡导探究式学习,为学生提供更多的学习空间和充分的探究式学习机会;强调做中学和学中思,通过合作与探究,逐步培养学生提出科学问题的能力、收集和处理信息的能力、获取新知识的能力、分析问题和解决问题的能力,以及交流与合作的能力能,发展学生的创造性、批判性思维和想象力;保护学生的好奇心和求知欲,引导学生主动探究,积累生活经验,增强课程的意义性和趣味性;突出学生的主体地位,重视师生互动和生生互动,使其成为一个具有终身学习能力的学习者。
学情分析
五年级是学生刚进入高年级的阶段,小学生的思维正处于由具体形象思维向抽象逻辑思维的过渡期。我们应该为他们提供一个探究的平台,在教学实践中注重学生思维的严密性,培养学生思维向纵深发展。学生对于斜面已经有一定认识,能结合生活经验,猜测斜面是一种省力的简单机械。教师需要指导学生设计科学的实验方案,通过两个对比实验来认识斜面是如何省力,且坡度越小越省力。知道生活中很多工具、方法都使用了斜面的原理。生活中对于斜坡的感性认识,为课堂教学打下了一个很好的基础。结合教材内容、学生的认知体验,在教学中,教师要更多地关注学生科学探究技能的训练,面向全体学生,让每一个学生亲历探究斜面坡度越小越省力的全过程。另外,学生对斜面的变形螺旋较陌生,而且学生在认识直线斜面到螺旋有一个思维的跳跃,所以应通过螺丝钉模型引导学生很好的认识螺旋。
教材分析
内容标准
1.知道完成某些任务需要特定的工具。
2.知道斜面是常见的简单机械。
3.使用斜面等简单机械解决生活中的实际问题。
4.工具是一种物化的技术。
5.人们为了使生产和生活更加便利、快捷、舒适,创造了丰富多彩的人工世界。
6.了解技术是人们改造周围环境的方法,是人类能力的延伸,工程是依据科学原理设计和制造物品、解决技术应用的难题、创造丰富多彩的人工世界的一系列活动。
7.了解科学技术推动着人类社会的发展和文明进程。
教学目标
知识目标
1.认识斜面,知道斜面有省力的作用且坡度越小越省力。
2.了解斜面在生活中的应用。
能力目标
1.能用小车、木板等简单器材做斜面省力的观察实验。
2.能用测力计等简单测力工具进行测量,采集数据,做好实验记录。
3.能用简单表格整理有关数据,并尝试分析和解读数据,对现象做合理的解释。
情感态度价值感目标
1.认识到机械有两面性,懂得趋利避害地使用机械。
2.愿意合作与交流,能够积极参与科学实验,注重科学事实,乐于用学到的科学知识改善生活。
教学资源
1.青岛版小学科学五年级下册教材
2.课件
教学重点
设计科学合理的操作实验,并根据实验的数据来说明斜面的省力规律。
教学难点
把学到的科学知识运用到生活中去。
方法解读
教学方法
启发式、探究式、参与式教学,观察分析法,合作体验法
教学准备
1.把握教材,了解学生情况。
2.学生提前做好课前预习,观察生活中的斜面。
3.教师搜集相关资料,制作多媒体课件。
教学过程
一、情景导入
师:听说咱班同学非常乐于助人,今天大鹏叔叔遇到难题了,我们去帮帮他吧?大鹏是一名货车司机,今天他开车去榨油厂拉豆油,发现装油的铁桶又大又沉,怎么才能搬到车上呢?这可把他急坏了。同学们你想怎么帮助大鹏叔叔呢?
生:用吊车吊上去;可以把木板斜搭在车上,然后沿着木板把油桶滚上去;用叉车;多找几个人搬上去……
师:能够帮叔叔想到这么多办法,同学们真是了不起。大鹏叔叔也发现就在货车旁边有一块大木板,他的想法也大家一样,他把那块木板斜搭在车上,做出了一个斜坡,然后沿着木板很轻松地就把油桶滚了上去。
师:像这样抬起木板的一端形成的斜坡,就是一个简单的机械——斜面(师在黑板上搭出斜面)。这节课我们就一起学习斜面。(板书课题:18.斜面)
二、探究斜面
(一)斜面是否省力
师:大鹏能把油桶搬到车上,全都是斜面的功劳。那为什么一块看似不起眼的木板造就的小小的斜面会有这么大的作用呢?为什么大鹏借助斜面就可以把油桶搬上车呢?大家大胆地猜测一下,斜面有什么本领?
生:斜面很简单,斜面能省力……
师:斜面帮大鹏省了不少力气,同学们说的很有道理,可是到底对不对还需要我们用实验来验证一下。
师:老师给同学们准备了这些实验仪器:测力计、小车(来代替重物)、(装有横杆的)铁架台、木板(长木板和短木板)。给大家两分钟的时间,请同学们小组内讨论设计出你们的实验方案。
生:小组内讨论交流并汇报。
师总结实验步骤。
师:在做这个实验时,你有哪些注意事项想要提醒同学们吗?
生:检查测力计的指针……
师出示课件:
①使用之前先检查测力计竖直时指针是否对准“零刻度”。
②在斜面上拉动时要匀速、缓慢且测力计尽量与斜面平行。
③在拉动的过程中读数,视线要与刻度一致。
④每个力测量三次,取其平均值。
⑤注重小组分工合作,有操作员、观察员、记录员,边实验边记录。
生分组实验,师巡视指导。
生汇报实验记录。
师生总结:通过这个实验我们得出了结论:斜面可以省力。
(二)影响斜面省力的因素
师:在这个实验中,比较各组汇报的实验数据,同学们有没有别的发现?
生:竖直拉起小车的力都是一样的;各个小组沿斜面拉起小车的力各不相同。
师:这说明每个斜面省力情况一不一样?
生:不一样。
师:为什么会省力不同呢?可能跟什么因素有关?
生:斜面的长度、斜面的高度。(师板书)
师:你是怎么发现的?
生:我发现有的小组用的是长木板,有的小组用的是短木板;每个小组铁架台上横杆不一样高。
师:如何通过实验来验证这两个因素会影响斜面省力情况呢?请每个小组任选一个因素进行探究,小组讨论设计实验方案。
生:小组交流讨论后汇报。
师总结:我们设计对比实验分别验证这两个因素对斜面省力情况的影响。实验二验证斜面的长度不同会影响斜面的省力情况,就要让斜面高度相同,分别测出沿长木板和短木板拉小车的力,进行比较得出实验结论。实验三验证斜面高度对斜面省力情况的影响,就要保证斜面的长度是一样的,比如都用长木板,通过改变横杆的高度,依次测出斜面高和斜面低时沿斜面拉小车的力,进行比较,得出结论。
师:请每个小组根据你选择的因素从实验二和实验三中选择一个实验进行探究。
生小组实验并汇报。
师生总结:通过实验二我们可以得出当高度相同时,斜面越长越省力,通过实验三我们可以得出当斜面长度相同时,斜面高度越低越省力。
师:同学们,实际上斜面的长度与斜面的高度共同决定了斜面的坡度,什么是坡度呢?就是斜面的倾斜度、陡峭平缓的程度,就是斜面和水平面的的这个夹角。
当斜面高度相同时,斜面长度变了,坡度也跟着变了,且斜面越长,坡度越小;当斜面长度相同时,斜面高度变了,坡度也跟着变了,且高度越低,坡度越小。
根据刚才实验二的结论,斜面越长越省力,我们也可以说坡度越小越省力;根据实验三的结论,斜面越低越省力,我们也可以说坡度越小越省力。
所以本质上影响斜面省力情况的因素是什么?是斜面的坡度,并且斜面坡度越小越省力。(师板书)
(三)生活中的斜面
1.师:自从人们知道了斜面可以省力的特点,人们就动用智慧,发明了很多利用斜面原理的小工具,这给我们的日常生活提供了很大的便利,同学们知道生活中有哪些斜面吗?
生发言。
师出示生活中的斜面的图片,先展示比较明显的斜面,然后展示变形的斜面。轮椅专用通道、斧头、门牙、拉链、南京长江大桥、挑山工、盘山公路(加长了斜面的长度,减少了斜面的坡度,是斜面变得平缓了)
2. 教师总结:斜面作为一种机械,可以帮我们省力,在生活中广泛的应用。那它有没有缺点呢?(费距离、时间,耗费材料、资金)面对机械的这种两面性,我们应该怎么做呢?(趋利避害地使用)
3.师出示螺丝钉、螺旋楼梯、螺旋开瓶器的图片,并提出疑问:有的同学说螺丝钉、螺旋楼梯、开红酒用的螺旋开瓶器也是一种斜面?同学们你们觉得这种说法对吗?学生发言,教师进行引导:如果说螺丝钉上也有斜面的话,它的斜面又在哪呢?你能找出来吗?
师归纳:它们也应用到了斜面,只不过这属于斜面的一种变形——螺旋。螺旋是将斜面环绕在圆柱体上,倘若伸展开来就是一个斜面。利用这一特点我们自己也可以制作螺丝钉模型。
师展示2个不同的螺丝钉模型,一个螺纹密,一个螺纹疏,并提出疑问:不管是我们自己制作的螺丝,还是工厂生产的螺丝,它们的螺纹都有的密,有的疏,我们已经知道了斜面可以省力,而且坡度越小越省力,那螺丝钉是不是这样呢?是螺纹密的省力还是螺纹疏的省力呢?
生猜想。
师展示模型,打开让学生再次判断。
师生总结:螺纹密的螺丝钉比螺纹疏的螺丝钉更省力。
三、课堂检测
(一)填空
1.像搭在汽车车厢上的木板那样的机械叫做________。
2.斜面有_______的作用,斜面坡度越____越省力。
3.螺丝钉的螺纹是________的变形,螺纹密度越____越省力。
(二)判断
1.直接上山和盘山公路上山相比,前者费力但走的路程短,后者省力但走的路程长。( )
2.一块木板搭在高低不同的木块上可以做成几个坡度不同的斜面。( )
3.螺丝钉是应用了斜面能省力的原理制成的。( )
答案:(一)1.斜面 2.省力、小 3.斜面、密
(二)1.√ 2.√ 3.√
四、课堂小结、拓展延伸
1.通过这节课的学习,你有哪些收获?
生汇报,师生总结。
2.(必做)课后拓展:当人在骑自行车遇到上坡时,怎样骑会更省力?
(选做)课后查阅:古埃及人民是怎样用智慧建造宏伟的金字塔的?
板书设计
18.斜面
省力
斜面长度 斜面高度
斜面坡度越小越省力
教学效果预测
本节课以生活中的实际问题入手,让学生形象地认识斜面这一简单机械。通过对运用斜面是否省力进行质疑,并大胆猜测,进而设计实验进行验证,过程流畅,学生的实验数据很明显。在第一个实验的基础上,引导学生分析数据,产生新问题,进而去设计实验,探究新发现,使学生的认知水平得到进一步的提升。
在探究不同的斜面的省力的情况时,对教材进行大胆灵活的使用,通过准备长短不同的木板和固定在铁架台上高度任意的横杆,引导同学们在第一个实验的基础进一步分析数据,学生很容易猜想到斜面长度和斜面高度两个因素可能会影响斜面的省力情况。
因时间关系,教学设计每个小组在第二次实验设计时,从两个因素中任意选取一个因素设计实验方案并进行实验,同时完成了实验二和实验三,实验效率高,实验效果明显。在此基础上师生总结进而引出本质上影响斜面省力情况的因素是斜面坡度,并得出斜面坡度越小越省力。
以上各个环节层层推进,不断深化与提升,有利于学生科学思维的提高,培养了学生的科学素养,能够取得较好的教学效果。
在生活中的斜面环节,由于同学们做好了充足的课前预习,并在课前留心去寻找、发现、思考生活中的斜面,所以对于直线型的斜面的应用学生们能够深刻的体会到。而对于斜面的变形大部分同学比较陌生,以螺旋为例,通过教师展示螺纹模型,直观地体会到螺纹越密越省力,达到了应有的教学效果。