第四单元
3、苹果为什么会落地
教材分析
《苹果为什么会落地》是苏教版小学《科学》四年级下册“无处不在的力”单元中的第三课。
“无处不在的力” 单元着重引导学生建立一些有关力的一般概念,同时通过学习牛顿第一定律以及二力平衡条件,进一步认识力是物体运动状态发生改变的原因,并通过对重力、摩擦力和阻力的研讨,使抽象的概念在研讨中逐步得到理解和深化。本单元由《力在哪里》、《物体形状改变以后》、《苹果为什么会落地》、《摩擦力的秘密》、《做小车》五课组成。《苹果为什么会落地》从感性认识物体为什么总会落地开始,认识地面上的任何物体都受到地球引力的作用,上升到物体都有重力的理性认识。
学情分析
学生经过学习前一单元 《物体的运动》和本单元《力在哪里》、《物体形状改变以后》两课,对力已有了初步体验与感受,但力的概念仍是比较抽象且难于理解,我们既要让学生通过课堂的学习活动从多方面感知力、认识力,又要在学习活动中避免过早过生硬的给出力的三要素的概念,这样的教育现状下如何把握教学的广度与深度是很具难度的。《苹果为什么会落地》中“牛顿发现地球引力”的故事,介绍牛顿对观察到苹果落地的现象如何进行思考和研究的过程,体现出爱因斯坦讲的“提出一个问题,比解决一个问题更重要”的伟大意义,学生对此课内容的学习充满了期待与热情。
教学目标
1.能够收集相关事例来说明重力的普遍存在。
2.知道重力是如何产生的,通过实验感受到物体重力的方向、大小。
3.能够用水桶做模拟万有引力的实验。
4.能收集有关牛顿的科学故事,与同学分享。
教学重点、难点:
重点:
1.认识地球上的万物都具有垂直向下的重力,物体重力是由于地球引力引起的。
2.初步体验到物体间存在着相互吸引的万有引力,天体的圆周运动可以产生离心力而克服地球引力。
难点:
1.通过实验感受到物体重力的方向。
2.能够用水杯做模拟万有引力的实验。
教学准备:
米尺,装大半杯水的一次性塑料水杯(杯口穿好绳),画重力方向记录图。
课时安排:
1课时
教学过程:
(一)、生活现象揭示物体都要落地
1、谈话:生活中,我们常常可以看到这些现象。(出示动画:雨点落到地上、树叶飘落、杯子里的水打翻留向地面、书从桌子上掉下来、水龙头打开水流下来、球扔出去后掉下来)
2、雨点、树叶、杯子里的水、书、自来水、球,它们最终都会怎么样?(板书:落地)
(二)、感受物体重力的存在
1、(出示米尺并提起)谈话:如果老师松手,米尺会怎样?(演示)怎样让米尺不掉到地上呢?(用手抓)
2、下面我们就来做一个抓尺子的游戏。
出示游戏规则,边讲解边请学生上台演示。
(1)游戏由甲乙两个同学相互配合来完成;
(2)甲同学将右手抬起与腰齐平,张开右手虎口;
(3)乙同学提起米尺,将米尺的一半放于甲同学右手虎口中(注意米尺不能碰到甲同学的手);
(4)当乙同学放下米尺时,甲同学迅速捏紧右手虎口去抓米尺。
(5)完成两次游戏后,甲乙同学相互交换再做两次游戏。
(6)甲乙同学完成游戏后,将米尺交给另外两个同学玩。
注:(1)没有轮到游戏的同学请仔细观察,在抓住尺子的一瞬间,甲同学的右手会向哪个方向运动?
(2)甲同学在抓住尺子的一瞬间,你手里有什么感觉?
3、学生游戏,观察手的运动方向,体会手里的感觉。
4、游戏后交流。
(1)在抓住尺子的一瞬间,甲同学的右手会向哪个方向运动?
(2)在抓住尺子的一瞬间,你手里有什么感觉?
5、师生演示,加深感受重力存在。
(1)老师请一位同学上来抓老师手里的尺子,其他同学仔细观察在抓住尺子的一瞬间,甲同学的右手会向哪个方向运动?
(2)在抓住尺子的一瞬间,你手里有什么感觉?
(3)这股力来自哪里呢?
6、揭示:我们把物体由于地球吸引而受到的力,叫做重力。(板书:地球吸引→重力)
7、老师这里的一桶水受到重力吗?让我们一起来感受一下水桶受到的重力。
8、小组轮流提桶,并思考:提起水桶时,你手里有什么感觉?
9、指名说说:提起水桶时,你手里有什么感觉?如果你放手,水桶会怎样?
10、小结:不管是离开地面的物体,还是在地面上的物体,它们都会被地球吸引产生重力。
(三)、认识重力的方向
1、谈话:重力使物体向哪个方向落的呢?我们可以用箭头来表示重力的方向。(板画↓)
2、出示尺子下落和提起水桶的图。
(1)谈话:下落的尺子和地面上的水桶,受到的重力方向是怎样的呢?请同学们用箭头画出它们受到的重力的方向。
(2)学生画重力方向。
(3)画后交流。
A.指名学生在实物投影仪展示画的重力方向。教师及时记录学生画的情况。
B.物体受到的重力的方向是怎样的呢?(板书:向下)
(4)小结:不管是离开地面的物体,还是地面上的物体,它们受到的重力方向都是向下的。
3、出示平地上和山坡上的树图。
(1)谈话:生长在平地上和山坡上的树,受到的重力方向是怎样的呢?请同学们用箭头画出平地上和山坡上的树受到的重力的方向。
(2)学生画重力方向。
(3)画后交流。
A.指名学生在实物投影仪展示画的重力方向。教师及时记录学生画的情况。
B.物体受到的重力的方向是怎样的呢?
C.如有学生在斜坡上重力方向画错,教师用直尺和橡皮做演示。方法:将橡皮放在直尺上,迅速抽掉直尺,让学生观察橡皮下落的方向。
(4)小结:不管是平面上的物体,还是斜面上的物体,它们受到的重力方向也都是向下的。
4、出示地球图。
(1)谈话:地球表面的这些物体(房子、人、飞机、月球),它们都受到重力了吗?(如果学生说不出,教师提示:这些物体会往外掉吗?)它们受到的重力方向又是怎样的呢?
(2)学生画重力方向。
(3)画后交流。
A.指名学生在实物投影仪展示画的重力方向。教师及时记录学生画的情况。
B.物体受到的重力的方向是怎样的呢?(指向地心)
(4)小结:地球表面的任何物体,都具有重力。重力的方向都是指向地心的。我们把这个都指向地心的重力方向叫做竖直向下。(板书:竖直 ↓)
5、出示下雨、树叶飘落、水打翻、书掉下来、水龙头滴水、扔球图,让学生画画这些运动的物体受到重力的图。
(1)谈话:掉落的雨点、飘落的树叶、掉落的书本、流下来的自来水、扔出去的小球,它们受到的重力方向是怎样的呢?请同学们画一画。
(2)学生画重力方向。
(3)画后交流。
A.指名学生在实物投影仪展示画的重力方向。教师及时记录学生画的情况。
B.物体受到的重力的方向是怎样的呢?
?C.为什么这些物体都会落向地面?你能作出怎样的解释呢?
(四)、解释牛顿的第一个问题
1、谈话:苹果熟了落向地面,跟雨点从天上落到地上、树叶从树上飘落下来一样,非常平常。大科学家牛顿看到了苹果落地会想些什么呢?你知道牛顿和苹果落地的故事吗?
2、边介绍边出示牛顿与苹果落地的故事(出示到第一个问题)。
3、牛顿在300多年前提出的问题,通过今天的学习,你能作出怎样的解释呢?(板书:苹果为什么会落地)
4、牛顿是怎么解释的呢?(出示牛顿的第一个解释:是某种看不见的力把苹果拉向地面,这种力使其他东西掉下来时,也都落向地面,这个力来自地球。它使地球上的万物都具有垂直向下的重力。)
5、小结:牛顿说的“垂直向下”和我们说的“竖直向下”是一样的意思。同学们的解释和大科学家牛顿的解释基本是相同的,真了不起。生活中我们只要对一些现象加以注意并思考,也能像牛顿一样有伟大的发现。
(五)、尝试解释牛顿的第二个问题
1、看到苹果落地,你会想到些什么呢?
2、牛顿还想到了什么呢?(出示牛顿想到的第二个问题)你没有想到吧?
牛顿思考问题的深度比我们更深,想到的问题更具有探究性,这就是大科学家牛顿比我们高明的地方,我们应该向牛顿学习。
3、对于牛顿的第二个问题,你能作出怎样的解释呢?(学生讨论,说说)
4、在解释这个问题前,让我们先来做个“滴水不漏”的小游戏,好吗?
5、讲解游戏规则,教师演示,请一个学生演示。
(1)用手紧紧握住系着水杯的绳子。
(2)把水杯快速地旋转。
6、学生游戏。
7、谈话:当我们把水杯倾斜甚至倒过来的时候,水会怎样?为什么会掉下来?
当水杯快速旋转时,水有没有掉下来?水为什么没有掉下来?
提示:刚才我们是把水杯向哪里甩?水杯是怎样运动的?
(板画:水杯绕手圆周运动轨迹图)
8、你能对牛顿提出的第二个问题“月亮为什么不掉下来”的作出解释了吗?
(提示:月球是围绕地球转动的。那么月球围绕地球转动和刚才的旋转水杯有什么联系呢?)
9、可以说,没有牛顿对“月亮为什么不掉下来”的解释,就没有今天的航天事业。
请看——(播放神五载人飞船发射的视频)
(六)、课堂总结
牛顿看到苹果落地,产生了“苹果为什么会落地”的疑问,并带着这个疑问进行大胆地假设、实验、分析、总结,并围绕“苹果为什么落地”作出了两个非常科学的解释,为人类作出了巨大的贡献。任何科学认识都来源于科学实践,科学认识与生活是息息相关的,科学实践是充满乐趣的,愿你们能像科学家牛顿那样大胆想象,热爱科学研究。相信你也能像牛顿一样有伟大的发现!
板书设计:
苹果为什么会落地
?
地球吸引 → 重力??? 垂直向下(↓)
教学资源
查阅有关牛顿的故事。播放神五载人飞船发射的视频
教学反思:
因为本课是一节科学概念课,所以它就像文学名著一样蕴涵着丰富的教学资源,对促进学生的科学素养有着重要的作用。基于这样的认识,在设计这一课的教学时,不能够像以前教学那样,只是对概念进行浮光掠影式的介绍,而是精心设计了探究活动。注重将科学概念让学生在经历中体验,在体验中感悟,在感悟中建构。最终达到逐步提高学生科学素养的目标。整节课就是让学生在动手做中学科学,掌握概念。