教科版（2017秋）四年级科学上册3.4弹簧测力计教学设计

《弹簧测力计》教学设计
【教材简析】
《弹簧测力计》是四年级上册《运动和力》单元的第4课。教科书从拔河比赛入手，引领学生体会拔河比赛时双方之间力的大小的较量，由此聚焦本课的研究主题——测量力的大小。
本课由四部分组成。第一部分“聚焦”环节，力是有大小的，要想知道力有多大，需要用到测量力大小的工具——弹簧测力计，本课的问题聚焦在认识弹簧测力计上。第二部分“探索”环节，包含两个活动：第一个活动是初步认识弹簧测力计的结构，包括感受弹簧测力计是利用弹簧“受力大，伸长长”的特征制作的；第二个活动是用弹簧测力计测量力的大小，这是本课的重点。第三部分“研讨”环节，主要包括两个关键的讨论问题：第一个问题旨在让学生明确弹簧测力计的使用方法和简单原理；第二个问题主要是引导学生进一步建立弹力的概念，把对橡皮筋和弹簧被拉伸产生的弹力迁移到不同的情境中。第四部分“拓展”环节，用橡皮筋制作弹簧测力计，学生通过制作活动加深对弹簧测力计的原理，以及测力计的刻度和力的单位“牛顿”的认识。
在前面三课学习并了解拉力、反冲力、弹力对物体的作用之后，本课继续帮助学生认识力的大小是可以测量的，明白测量力大小的工具是弹簧测力计，并学会使用弹簧测力计测量力的大小。
【学生分析】
在生活中，弹簧测力计常常被叫做弹簧秤。学生对弹簧并不陌生，也见过用弹簧秤称量物体的重量，但对弹簧测力计用于测量力的大小却比较陌生，容易与托盘天平混淆，有部分同学会选择托盘天平来测量力的大小。因此，建议教师在教学时，要加深学生对测量力的工具的认识。学生比较容易掌握用弹簧测力计测量力的大小，但对力的单位“牛”的单位量感还比较弱，在估测和实测物体力的大小活动中要逐渐引导学生建立起对力的大小“牛”的感知。
【教学目标】
科学概念目标
力有大小和方向，力的大小是可以测量的。
弹簧测力计是利用弹簧“受力大，伸长长”的特征制作的，弹簧的伸长特征与橡皮筋相似。
力的单位是牛顿。
科学探究目标
认识弹簧测力计的基本结构。
使用弹簧测力计测量力的大小。
科学态度目标
发展进一步研究力的兴趣。
树立细致、有步骤工作的态度。
科学、技术、社会与环境目标
体会到不同测量工具可以解决不同的现实问题。
用弹簧测力计可以测量物体的重力。
【教学重难点】
重点：使用弹簧测力计测量力的大小。
难点：学生能够在实践中建立起“牛”大小的概念。
【教学准备】
为学生准备：弹簧测力计、钩码、用于测量重力的小物体。
教师准备：学生实验材料一套、班级记录表、弹簧测力计刻度板的纸板模型。
【教学过程】
一、聚焦
1.
教师出示并简单介绍拉力器，再请两位同学用拉力器比比谁的力气更大。
学生用拉力器比试力量大小。
2.
提问：我们如何判断谁的力气更大？
引导学生认识“拉力器的弹簧被拉得越长，力气就越大”。
3.
引入主题：怎样知道两位同学的力有多大呢？我们可以用工具来测量力的大小。下面一起来认识一种测量力的工具——弹簧测力计。
设计意图：用拉力器引入的目的是为后续了解弹簧测力计的原理做铺垫，也是为了引入本课的研究主题“力的大小是可以用工具测量的”。
二、探索
（一）认识弹簧测力计
1.
出示各种类型的实物弹簧测力计，课件展示图片。提问：这些都是弹簧测力计，你能找出它们的共同点吗？
引导学生认识：虽然各种弹簧测力计的外形和结构不同，但都有一个共同特点——由弹簧构成。
2.
根据课件的要求，仔细观察并操作弹簧测力计。
（1）指认各部分名称，想一想都有什么作用。
（2）用力慢慢拉挂钩，看看弹簧怎么变化，指针怎么移动。
（3）观察弹簧测力计的刻度，弄清每一大格是多大的力，一小格是多大的力，最大能测量多大的力。
学生领取弹簧测力计，按要求观察、操作，教师给予一定的指导。学生观察、操作完毕后，交回实验材料。
3.
弹簧测力计是由哪些部分组成的，各部分有什么作用呢？
教师带领学生交流测力计各个部分的作用，并在课件上展示出来。
提环：当拉手用，方便提拉重物。
弹簧：受力时弹簧伸长。
指针：指示弹簧伸长的多少，结合刻度板指出力的大小。
刻度板：标明力的刻度，方便读出力的大小。
挂钩：挂测量的物体。
4.
用力慢慢拉挂钩，弹簧怎么变化，指针怎么变化？
全班交流，得出结论：慢慢拉挂钩，弹簧会伸长，指针跟着伸长的弹簧移动，并指示相应的刻度。
5.
弹簧伸得越长，手拉挂钩有什么感觉？
由于弹簧测力计是利用“受力大，伸长长”这个特点来测量力的大小，因此弹簧伸得越长，手拉挂钩就会感觉到受力越大。
6.
学生仔细观察弹簧测力计刻度板上标出的符号，结合教科书中阅读资料部分，认识力的单位及其命名。
7.
弹簧测力计上的刻度，每一大格是多大的力？一大格有几个小格？每一小格是多大的力？最大能测量多大的力？
教师在课件上显示不同分度值的弹簧测力计的示数，带领学生观察刻度板，练习读数，分小组读数。
（二）用弹簧测力计测量力的大小
1.课件展示使用弹簧测力计的注意事项。
（1）拿起测力计，先检查指针是否指在“0”的位置，若不是需要先“调零”。调零的方法是移动刻度板，使刻度板上的“0”位置与指针持平。
（2）测量之前先估测，再实测。
（3）测量的力不能超过测力计刻度标出的最大数量（量程）。
具体做法：可以将物体放在桌上，在测力时慢慢提起物体，不要用力过猛，如果指针已经达到最大数值还没有提起重物，应停止测量。
（4）读数时，视线与指针相平。
（5）测量完材料盒里的物体后，可以测量身边的物体力的大小。
2.
实验之前，阅读活动手册。
教师强调一定要先估测物体力的大小，再实测，估测一个实测一个，比赛哪个小组估测得越来越准确。
3.
学生领取实验材料，测量物体力的大小。
教师巡视，指导学生规范使用测力计并读数；
同时提醒学生注意：是否估测得越来越准确，是否超过最大量程……
设计意图：帮助学生认识弹簧测力计的主要构造是弹簧，利用“受力大，伸长长”的特征制作测量力大小的工具，因此给学生的测力计建议使用能看见弹簧伸长变化的。实测之前先估测，主要是培养学生对“牛顿”的单位量感，发展学生的估测能力。实测则是培养学生的测量和读数能力，学会规范操作力的测量工具。
三、研讨
1.
问题一：弹簧测力计的弹力是怎样产生的？
师生交流，得出结论：弹簧测力计的弹力是由弹簧被拉伸而产生的。
2.
问题二：实验时，你是怎样使用弹簧测力计测量力的大小的呢？
教师带领学生回顾实验测量过程，描述测力计的使用方法及注意事项。
3.
问题三：生活中哪些地方还有弹力？这些弹力是怎么产生的？
学生先交流，教师用课件展示生活中应用弹力的例子，引导学生了解这些例子中的弹力是怎么产生的，进一步加深对弹力科学的理解。
四、拓展
1.
我们制作一个简易的测力计，用什么物品可以代替弹簧测力计里的弹簧呢？
学生交流想法，得出结论：可以使用橡皮筋来代替测力计里的弹簧。
2.
怎么确定刻度线呢？
学生思考并交流确定刻度线的方法。
3.
用课件或微视频出示“制作橡皮筋测力计”的制作材料、方法和正确画出刻度的方法。
（1）制作材料：橡皮筋、硬纸板、曲别针、笔。
（2）制作方法：用曲别针把橡皮筋一端固定在硬纸板上，另一端用曲别针当挂钩，用笔标出橡皮筋静止时最下端的刻度。
（3）画出测力计的刻度：用钩码等已知质量的物体作重物，在硬纸板上标出1N、2N、3N等一大格刻度，然后在每一大格间平均划分10份或5份，标出数值。注意刻度的划分应该在橡皮筋可承受的拉伸范围内。
4.
学生课后自制橡皮筋测力计。
设计意图：学生通过橡皮筋测力计的制作活动，加深对弹簧测力计的原理、刻度和力的单位“牛顿”的认识。
【板书设计】
弹簧测力计
1.
弹簧测力计的构造
2.
弹簧测力计的原理：受力大，伸长长。
3.
力的单位：牛顿，符号“N”。
【活动手册使用说明】
给学生准备测量的物品。
强调先估测，再实测。
估测一个，实测一个。
对学生提出要求：多测量一些物体后，要尽量估计得准确一些。
测量完材料盒里的物品后，测量自己身边的物品。