五年级上册科学教案 -4.6 滑动和滚动 教科版

《 滑动与滚动》教学设计及说明
教科版小学科学五年级上册第四单元第6课
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【教材分析】
《滑动和滚动》是教科版小学科学五年级上册《运动和力》单元的第6课，是在《运动与摩擦力》的基础上继续研究影响摩擦力大小的因素的一堂科学探究课。本课由两个探究活动组成，第一，认识物体的两种运动方式滑动和滚动，知道小车“行驶”“刹车”两种运动情况下形成滑动摩擦和滚动摩擦，通过对比实验的方法测量并比较滑动和滚动摩擦力的大小。明白用滚动代替滑动是减少摩擦力常用的方法之一，制止轮子滚动是轮驱动车辆刹车的通用方法。第二，认识和制作滚珠轴承。知道滚珠轴承的应用非常广泛，是一种将滑动变为滚动的机械装置，通过动手做一个“滚珠轴承”的制作体验活动，为下一课寻找自行车上的“好设计”打下基础。
【学情分析】
学生在学习本课之前已经对摩擦力有了一定的了解，知道摩擦力的大小跟物体重量和接触面的光滑程度有关；但对物体的运动方式跟摩擦力的关系还不太清楚，因此本课从学生熟悉的小车运动入手，通过观察、体验，认识滑动和滚动这两种运动方式，继而在体验中发现问题：摩擦力的大小是否跟物体运动方式有关？五年级学生已有一定基础的的科学探究能力，能主动经历“猜想——实验验证——得出结论”的探究过程，在体验探究中发展科学素养。
【学习目标】
科学概念：
1、?通过观察、实验，能说出摩擦力的大小与物体的运动方式（滚动还是滑动）有关。对于相同的物体，滚动的摩擦力小，滑动的摩擦力大。
2、?通过观察、思考，能说出运动的物体失去动力后自己会停止下来，是因为受到了摩擦力的作用。
3、?通过制作，初步了解滚珠轴承是一种将滑动转变为滚动的装置。
过程与方法：
1、?能通过小组合作学习，设计出小车轮子滚动与滑动摩擦力的对比实验，并通过实验，证实滚动的摩擦力小，滑动的摩擦力大。
2、?能用简单物品模拟制作滚珠轴承。
情感、态度、价值观：
1、在实验中培养学生科学的实验及真实记录数据、分析数据的态度。
2、了解人类改进搬运重物的方法，感受科学技术与社会的关系。
教学重难点：
设计科学合理的对比实验，证实小车轮子的运动方式（滑动或滚动）与摩擦力大小的关系。
教学准备：
教师：课件、制作滚珠轴承材料一套。
学生：小车及配件、测力计、6个钩码、盖子、玻璃珠、小轴承。
【教学过程设计】
一、情境导入，认识物体的两种运动方式
1、情境：放着重物的箱子，能帮老师想个办法把它从讲台的一边移动到那一边吗？
2、提问：在这些方法中你会选择哪一种，为什么？
3、讲述：一个物体在另一个物体表面运动有两种方式，像这样平滑移动的运动方式称为“滑动”；装上轮子或放在小推车上借助轮子转动的方式称为“滚动”。
4、说一说生活中滑动和滚动的例子
5、视频播放：滑动和滚动
（设计意图：创设情境，展开思维，在众多方法中凸现“滑动”和“滚动”两个概念。通过与生活的联系，举出更多的例子，使学生对“滑动”和“滚动”两种运动形成初步认识，为后继研究滑动摩擦与滚动摩擦及这两种运动方式相互转化做好预设与铺垫。）
二、初探小车运动形成的滑动摩擦力与滚动摩擦力
1、出示小车并推动，观察小车的车轮是怎样运动的？属于哪一种运动方式？
2、提问：小车为什么能运动起来？能使这辆正在运动的小车停下来吗？（车轮在滚动过程中受到摩擦力。当动力减少时，小车在摩擦力的作用下就会停下来。）
3、讲述：让小车运动起来需要一个力，让小车停下来也需要一个力。
4、提问：生活中人们怎样让正在运动的车辆停下来？（再施加一个力来阻止他前进，增大摩擦力，刹车……）刹车时，小车的运动方式有什么改变？
5、提出问题：让小车的运动方式由滚动变为滑动，使用剪刀和透明胶，动手试试!
6、学生操作
7、讲述：一个物体在另一个物体表面运动时会形成摩擦力，小车在桌面上正常行驶时，车轮与桌面形成的是滚动摩擦。刹车时，车轮与桌面形成的是滑动摩擦。这两种运动方式形成的摩擦力一样大吗？可能有什么不同？
（设计意图：联系生活，引导学生观察小车的运动，分析小车运动方式的改变形成滑动摩擦与滚动摩擦。利用已有的知识经验，动手操作改变小车的运动方式，并通过初步的体验，感知两种运动方式形成的摩擦力有所不同，继而引发学生的猜测与思考。）
三、探究物体运动的滚动摩擦和滑动摩擦力大小
1、提问：滚动摩擦力和滑动摩擦力的大小可以测量吗，怎样测量？
2、小组讨论：设计实验比较滑动摩擦力与滚动摩擦力的大小
?3、提问：为了使实验获得更精确的数据，我们还应该注意什么？
4、出示实验操作要求及注意事项
5、分组测量、整理数据，完成实验。
6、汇报交流、对比分析。
7、小结：相同物体，滚动的摩擦力小，滑动的摩擦力大。
8、解释：汽车、自行车正常行驶时是以滚动的方式前进的，刹车时为什么车轮停止滚动，车子就能很快停下来？
（设计意图：引导学生通过设计对比实验，经历“猜测——实验验证——数据分析——得出结论”的探究过程，在获取科学数据的基础上进行分析，促进学生养成科学严谨的探究态度。）
四、认识并体验滚珠轴承的运动，概念延伸，拓展应用。
1、讲述：物体运动时，通常是将滚动和滑动进行相互转化。介绍古代与现代，人们巧妙地将滚动和滑动相结合相互转化的例子。
2、出示自行车图：观察滚珠轴承的结构，猜想它的作用。
3、做一个简易的滚珠轴承，体验滚珠轴承如何变滑动摩擦为滚动摩擦
4、小结：轴承就是把滑动摩擦转变为滚动摩擦的装置。
5、结合生活，了解滚珠轴承在生活产中的应用。
（设计意图：将探究所得拓展到具体的应用中，引导学生在深入的体验活动中，深化对“滚动”和“滑动”方式的认识及这两种运动方式的相互转化。）
六、总结
讲述：虽然滑动摩擦力远远大于滚动摩擦力，但是现实生活中也有很多地方用到滑动摩擦力，课后请大家继续观察生活中有关滑动与滚动摩擦力的应用。
（设计意图：让学生带着问题走出课堂，使科学探究延伸到生活中去。）
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板书：??????????????????
?滑动与滚动
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相同的物体??????????摩擦力
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《滑动与滚动》教学设计说明
一、探究活动层层深入
1、情境创设，引导学生初步认识滑动与滚动两种运动方式
在实际教学中，从创设情境提出问题，引导学生说说移动重物可以有哪些方法，从而引入“滑动”、“滚动”两个概念。为了加深对这两种运动方式的认识，引导学生从生活实际中举例子，再结合物体运动图片、视频，让学生分类并归纳出这些物体的运动方式，加深对这两种运动方式的理解。
2、探究小车的运动，引导学生认识滑动与滚动形成的摩擦力大小的关系
为了进一步探究滑动摩擦力与滚动摩擦力大小的关系，我从本单元小车的运动入手，引导学生先分析小车在行驶过程中和刹车时的运动方式有什么不同，再动手组装并推动不同运动方式的两辆小车，感受运动方式不同的小车形成的摩擦力有什么不同。学生通过初步体验，感受到物体滚动摩擦力小，比较省力，初步的体验引发学生的猜测，为了验证自己的猜测，他们主动参与到探究中来，这也是本课的重要探究环节。在引导学生进行实验设计的教学环节中，为了更好地控制作小车的运动方式，我对学生提出问题：怎样根据现有的小车进行改变使其分别进行滑动和滚动呢？给予学生一定的时间进行讨论，很多同学都提出了只要把小车的轮子固定住，小车运动时就是滑动摩擦了。这个提议很快就得到了全班的一致赞成。在制定实验计划时，我还重点强调学生不仅要注意变量因素，还要注意保持不变的因素，为了使实验数据明显，我建议学生实验时可以给小车上增加同样重量的物品（如：在小车上都加4个钩码）这样对比会明显一些。学生通过“设计实验——实验验证——获取分析数据——得出结论” 经历了完整的探究过程，在探究活动中发现了滑动摩擦力与滚动摩擦力大小的不同。实践得真知，在此基础上，进一步引导学生解释为什么刹车后很快会停下来这一问题，使学生明白，物体的运动方式发生了改变，摩擦力的大小也随之发生了变化，加深了学生对这两种运动方式形成的摩擦力大小的不同有了更进一步的认识。
3、组装与体验，感受滑动与滚动两种运动方式的转化与实际运用
在教学的第三个环节中，我通过引导学生观察并实际操作自行车上的滚珠轴承，让学生清楚地观察到内外圈间的滚珠在使轴承的运动灵活轻便。接着，我还引导学生通过两个不同大小的塑料瓶盖和玻璃弹珠的相互组合，体验瓶盖间的滑动与滚动、体验两种运动方式形成的摩擦力的不同。在活动的体验中，学生自然而然地明白了这个实验装置其实就相当于滚珠轴承，从而轻松地解开滚珠轴承这一装置的科学原理。
二、探究活动突出“三亮点”
1、反思测量，突破重点。
采用小车进行“滑动与滚动”运动方式的探究是本节课的重点亦是难点。难点在于控制变量与不变量。变量：小车车轮滚动变为滑动。不变量：物体的重量，接触面的光滑度，接触面的大小。由于小车材料在桌面直接行驶，用测力计测量，滚动摩擦力太小不好测量。多组学生测得滚动时为零，很惊讶，让其作出解释：是没有摩擦力吗?怎样控制不变量，获得有效的数据就成了难点。教师为学生提供了重物让学生进行选择解决问题，这就需要学生灵活应用前一课学习的知识来解决。从课堂的表现来看，学生方法多样，数据的获取真实有效。教师在这一环节上的处理没有直接给出实验的操作方法，而是让学生在操作的过程在不断修改方案从而在实验操作中获得有效的数据。这样学生对实验方法就不只是知道怎么去做而是理解实验该用什么方法来操作，学生的实验能力就会有很大的提高。变量的控制也很有难度，滚动变为滑动固定车轮。我们采用透明胶来固定车轮，学生也想到了。
2、生活取材，有效体验
从生活中取材，感受滑动轴承与滚珠轴承的工作特点。选用薯片瓶盖和八宝粥瓶盖和玻璃弹珠，材料简单、易于操作，体验更有效。实验材料的有效选用，能较好地达成教学目标，轻松突破教学的重难点，促进了学生思维的发展，使学生能力有了较大的提高。
3、反复体验，化解难点
在本课教学中，“体验”贯穿整节课，通过引导学生用不同方式推动讲台上的重物、通过组装不同运动方式的小车、通过组装简易的“滚珠轴承”等，反复体验“滑动与滚动”，体验两种运动方式的相互转化，让学生在体验活动中，真实地感受运动方式的相互转化，轻松化解教学难点。