《国旗怎么升上去》教学设计
一、教学内容分析
本课是在学生研究了杠杆、斜面、轮轴等简单机械的基础上,引导学生重点探究定滑轮和动滑轮的作用。教学时,从“国旗是怎样升上去的?”这一问题引入研究,通过观察滑轮的构造特点,了解滑轮的分类,推想定滑轮和动滑轮在实际应用中的不同作用,并设计实验验证假设,实验过程中通过数据分析说明定滑轮和动滑轮的作用。通过本课教学还要让学生了解到滑轮在生产生活中的广泛应用,激发学生学科学、用科学的热情。
二、教学策略
1.在小学生的生活中,滑轮没有杠杆、斜面、轮轴那样常见,学生可直接观察的滑轮也并不多见,教师必须为学生准备足够的探究器材;利用视频资料直观再现滑轮在生产生活中的广泛应用,以弥补课堂教学的局限性。
2.采取小组合作探究的学习方式,引导学生猜想滑轮的作用,提出自己的见解,讨论设计实验方案并进行实验验证,通过数据分析解释定滑轮和动滑轮的作用。
3.恰当地运用投影、模型、视频资料等教学手段,扩大学生的认知视野,激发学生学科学、用科学的热情。
三、教学目标
1.能够通过观察,描述滑轮在构造上的特点,知道滑轮有定滑轮和动滑轮之分。
2.学会组装滑轮装置进行实验,并在做实验的过程中通过数据分析解释定滑轮和动滑轮的作用。
3.通过科学探究活动,体验自主设计、自主发现的乐趣;通过数据分析体验和感受到科学数据的重要意义。
4.通过查阅资料,知道两种滑轮在生产生活中的一些运用。
四、教学重难点
1.教学重点:通过设计实验,采集数据,验证对定滑轮和动滑轮作用的猜测。
2.教学难点:探究定滑轮能改变用力方向,动滑轮不能改变用力方向。
五、教学准备
1.演示器材:旗杆模型、塔吊模型、两种滑轮装置。
2.分组实验器材:滑轮、铁架台、弹簧秤、绳子、钩码、实验记录单等。
3.课件:滑轮在生活中的应用、滑轮的工作原理。
六、教学过程
(一)创设情境,导入新课
1.(投影:一面飘扬的五星红旗)想一想,国旗是怎样升上去的?
2.出示旗杆模型(模型中的定滑轮用纸盒罩住),模拟演示升国旗(找一学生到实验台前演示升国旗。)
3.讲述(取下罩住定滑轮的纸盒):国旗是利用滑轮升上去的。滑轮也是一种简单机械。
4.出示课件(图片):滑轮从古到今的应用。
(二)观察滑轮的构造特点,了解滑轮的分类
1.仔细观察滑轮的构造,说说它有哪些特点?
滑轮是一个绕了绳子的边缘有槽的轮子,它可以围绕中心的轴转动。
2.交流讨论:根据滑轮的构造特点,你认为滑轮可以怎样使用?
滑轮可以用来提升物体。
3.利用实物演示并讲解定滑轮和动滑轮的工作过程:
固定在支架上,不随重物上下移动的滑轮叫定滑轮,随着重物上下移动的滑轮叫动滑轮。
(三)设计实验,探究滑轮的作用
1.提出问题:你认为定滑轮和动滑轮在实际应用中,可能分别起到什么作用?
2.小组讨论,作出假设:定滑轮安装在旗杆上主要是为了升旗方便,使用定滑轮可能不省力;定滑轮和动滑轮都是简单机械可以降低工作难度,使用动滑轮可能有省力的作用。
3.设计实验:我们可以组装定滑轮和动滑轮,用提升重物的方法研究它们在工作过程中是否真的省力。
思考:①实验中,如果要验证使用定滑轮(或动滑轮)是否省力,应该准备什么器材?(测力计、滑轮、绳子、支架等)②需要测出什么数据?(被提升物体的重量和提升物体时的拉力)③怎样判断使用定滑轮(或动滑轮)是否省力?(比较被提升物体的重量和提升物体时所用拉力的大小)
4.验证假设:
(1)讲清注意事项:①使用钩码作为被提升的物体,每次实验前要先测出钩码的重量(包括动滑轮的重量),②提升时要保持匀速竖直提升;③为保证实验数据真实可靠,每项实验至少测三次。④及时记录实验数据。
(2)学生分组实验,记录实验数据。教师巡视指导。
表格一:探究定滑轮的作用实验记录表
物 重
拉 力
重物移
动方向
拉力方向
我们的结论
N
N
N
N
N
N
表格二:探究动滑轮的作用实验记录表
物 重
拉 力
重物移
动方向
拉力方向
我们的结论
N
N
N
N
N
N
(四)分析实验数据,归纳滑轮的作用
1.分析、交流:从实验数据上来看,使用定滑轮和动滑轮一定会省力吗?(投影:展示其中一组学生的实验数据及滑轮工作原理示意图)
使用定滑轮不省力也不费力,但可以改变用力方向;使用动滑轮能省力,从实验数据上看可以省一半的力。但不能改变用力的方向。
2.思考:既然定滑轮不省力,旗杆上为什么还要安装定滑轮?
定滑轮可以改变用力方向,在地面上向下用力拉绳子就能比较容易地把旗子升上去。
3.试想:旗杆上如果没有定滑轮升旗时还会有更好的办法吗?
4.播放视频:《滑轮在生活中的应用》片段。
(五)拓展延伸,激励创新
1.出示塔吊模型并演示提升重物:观察在这个塔吊上分别使用了哪些简单机械?(滑轮组、轮轴、皮带传动装置、齿轮传动装置等)
2.组装滑轮组:定滑轮和动滑轮在单独使用时各有优缺点,我们如果能把它们组合起来使用,让它既省力又方便,是不是会更好呢?你有办法吗?请你试一试。