2022版科學(xué)四年級(jí)上冊(cè)第三單元《運(yùn)動(dòng)和力》四上3-5《運(yùn)動(dòng)與摩擦力》

四上《運(yùn)動(dòng)和力》單元教學(xué)設(shè)計(jì)5.運(yùn)動(dòng)與摩擦力四上《運(yùn)動(dòng)和力》單元教學(xué)設(shè)計(jì)【教材簡(jiǎn)析】通過(guò)前面4節(jié)課的學(xué)習(xí)，學(xué)生已經(jīng)建構(gòu)起“力可以改變物體運(yùn)動(dòng)的快慢，也可以讓物體啟動(dòng)或停止”這一概念，認(rèn)識(shí)了反沖力和彈力，還通過(guò)彈簧測(cè)力計(jì)認(rèn)識(shí)到力是有大小和方向的。本節(jié)課要研究摩擦力在什么情況下產(chǎn)生，摩擦力大小的測(cè)量以及減小摩擦力的方法。通過(guò)呈現(xiàn)古人用滾木搬運(yùn)重物的場(chǎng)景，引出研究物體在運(yùn)動(dòng)中產(chǎn)生并受到摩擦力，以及如何減小摩擦力的問(wèn)題。通過(guò)模擬生活中的真實(shí)情境，引導(dǎo)學(xué)生通過(guò)模擬搬運(yùn)重物來(lái)體驗(yàn)，并用墊圈的個(gè)數(shù)來(lái)表示摩擦力的大小，比較不同運(yùn)動(dòng)方式下摩擦力大小的不同。通過(guò)研討活動(dòng)，學(xué)生通過(guò)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)判斷哪種運(yùn)動(dòng)方式最省力，并利用所學(xué)科學(xué)原理來(lái)解釋現(xiàn)實(shí)中的問(wèn)題。在拓展板塊，通過(guò)介紹氣墊船和磁懸浮列車減小摩擦力的原理，以及氣墊船模型和磁懸浮陀螺的制作，進(jìn)一步引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識(shí)摩擦力，將視野拓寬到現(xiàn)代各種交通工具上?；趩?wèn)題，探究真相，拓展應(yīng)用是本課的基本設(shè)計(jì)思路，通過(guò)對(duì)現(xiàn)象的思考和研討，到科學(xué)實(shí)證科學(xué)問(wèn)題和得出科學(xué)規(guī)律，再到思考生活應(yīng)用。學(xué)生有自主探究的空間，有學(xué)以致用加深理解，也有提升生活能力的益處，整體設(shè)計(jì)流暢自然，符合小學(xué)生的認(rèn)知需求和特點(diǎn)?！緦W(xué)情分析】在學(xué)生的生活經(jīng)驗(yàn)中，他們對(duì)摩擦這個(gè)詞已經(jīng)比較熟悉了，對(duì)物體運(yùn)動(dòng)會(huì)受到摩擦力的現(xiàn)象也是熟悉的，但是，對(duì)“摩擦力是在什么情況下產(chǎn)生的？摩擦力的大小怎樣知道？如何能減小摩擦力？”等問(wèn)題并沒(méi)有進(jìn)行過(guò)太多的思考，這也成為本課學(xué)習(xí)的起點(diǎn)。作為學(xué)習(xí)，小學(xué)生需要直觀、生動(dòng)、自主的學(xué)習(xí)方式，基于問(wèn)題的實(shí)驗(yàn)探究是符合學(xué)生的認(rèn)知心理特征的?！窘虒W(xué)目標(biāo)】科學(xué)觀念：通過(guò)研討、實(shí)驗(yàn)、探究摩擦力的學(xué)習(xí)過(guò)程，知道摩擦力的相關(guān)科學(xué)原理：.一個(gè)物體在另一個(gè)物體表面運(yùn)動(dòng)時(shí)，接觸面會(huì)發(fā)生摩擦，產(chǎn)生摩擦力；摩擦力是有大小的，物體由靜止變成運(yùn)動(dòng)時(shí)需要克服摩擦力；摩擦力的大小與物體的運(yùn)動(dòng)方式有關(guān)，一般滾動(dòng)時(shí)所受到的摩擦力小，滑動(dòng)時(shí)所受到的摩擦力大。科學(xué)思維：用觀察、比較、分析、歸納、演繹的方法，能探究摩擦力的內(nèi)在原理和應(yīng)用空間。探究實(shí)踐：會(huì)用墊圈數(shù)表示摩擦力的大小，并對(duì)比不同運(yùn)動(dòng)方式下的測(cè)量結(jié)果；摩擦力是有大小的，物體由靜止變成運(yùn)動(dòng)時(shí)需要克服摩擦力；摩擦力的大小與物體的運(yùn)動(dòng)方式有關(guān)，一般滾動(dòng)時(shí)所受到的摩擦力小，滑動(dòng)時(shí)所受到的摩擦力大。態(tài)度責(zé)任：通過(guò)探究性學(xué)習(xí)，知道用不同方法科學(xué)標(biāo)準(zhǔn)的科學(xué)實(shí)證才能得出有效的科學(xué)結(jié)論，領(lǐng)悟生活中摩擦力原理無(wú)處不在的，科學(xué)技術(shù)與生活緊密相連?！窘虒W(xué)重難點(diǎn)】重點(diǎn)：了解摩擦力，以及知道摩擦力是有大小的。難點(diǎn)：通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究摩擦力的大小與物體的運(yùn)動(dòng)方式有關(guān)，一般滾動(dòng)時(shí)所受到的摩擦力小，滑動(dòng)時(shí)所受到的摩擦力大?！窘虒W(xué)準(zhǔn)備】教師：多媒體課件、皮球、學(xué)生實(shí)驗(yàn)材料一套、班級(jí)記錄表。小組：實(shí)驗(yàn)用紙盒、粗線一根、托盤、鐵墊圈若干、圓鉛筆、四個(gè)小車輪、兩根車軸、學(xué)生活動(dòng)手冊(cè)?！窘虒W(xué)過(guò)程】一、揭示課題（預(yù)設(shè)5分鐘）材料準(zhǔn)備：皮球1.教師出示皮球，皮球在桌面滾動(dòng)，最后停止。提問(wèn)：你觀察到了什么現(xiàn)象？（預(yù)設(shè)：皮球慢慢減速，最后停下來(lái)。）提問(wèn)：誰(shuí)能解釋？（預(yù)設(shè)：皮球受到摩擦力。）板書摩擦力2.感受摩擦力。提問(wèn)：我們有什么辦法感受到摩擦力呢？（預(yù)設(shè)：把手放在桌面上往前推。）提問(wèn)：有什么感受？（預(yù)設(shè)：有一個(gè)阻礙手掌向前運(yùn)動(dòng)的力。）3.出示摩擦力的概念。4.出示古人搬運(yùn)巨石的圖片。提問(wèn)：古人是如何搬運(yùn)巨石等重物的？（預(yù)設(shè)：使用滾木。）提問(wèn)：人們?cè)诎徇\(yùn)巨石等重物的過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生巨大的摩擦力，如何減小摩擦力呢？（預(yù)設(shè)：減少接觸面積、改變運(yùn)動(dòng)方式等）揭示課題：運(yùn)動(dòng)與摩擦力（板書）【設(shè)計(jì)意圖】利用身邊可及的常見(jiàn)摩擦力為學(xué)習(xí)素材，有利于激活學(xué)生的生活經(jīng)驗(yàn)，調(diào)動(dòng)學(xué)生的探究熱情，摩擦力概念認(rèn)知的過(guò)程更加順暢。借用金字塔搬石頭搬運(yùn)石頭的情景，因金字塔建造是未解之謎，搬運(yùn)巨型石頭就是學(xué)生好奇的。用金字塔搬運(yùn)石頭的情景作為摩擦力探究導(dǎo)入，可以調(diào)動(dòng)學(xué)生的探究熱情。二、一探究竟：（預(yù)設(shè)25分鐘）材料準(zhǔn)備：硬紙盒、重物、木板、滑輪、棉線、托盤、墊圈、剪刀、鉛筆5只、輪子四個(gè)、車軸兩根、學(xué)生活動(dòng)手冊(cè)活動(dòng)一：直接拉動(dòng)重物1.討論：我們直接拉動(dòng)重物，可能需要多大的力？2.學(xué)生說(shuō)說(shuō)可能要用哪些實(shí)驗(yàn)材料，以及如何進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。3.學(xué)生說(shuō)說(shuō)實(shí)驗(yàn)中還要注意什么，出示溫馨提示，明確實(shí)驗(yàn)要求。4.學(xué)生實(shí)驗(yàn)，記錄實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，并說(shuō)說(shuō)發(fā)現(xiàn)了什么？5.提問(wèn)：紙盒裝載重物是如何前進(jìn)的？墊圈很少時(shí)，紙盒為什么不滑動(dòng)呢？小結(jié)：像這樣的運(yùn)動(dòng)方式，我們稱之為滑動(dòng)。（板書滑動(dòng)）活動(dòng)二：使用滾木拉動(dòng)重物1.討論：古人有什么好方法拉動(dòng)重物？2.學(xué)生說(shuō)說(shuō)可能要用哪些實(shí)驗(yàn)材料，以及如何進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。3.學(xué)生說(shuō)說(shuō)實(shí)驗(yàn)中還要注意什么，明確實(shí)驗(yàn)要求。4.學(xué)生實(shí)驗(yàn)，記錄實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，并說(shuō)說(shuō)發(fā)現(xiàn)了什么？5.提問(wèn)：滾木是如何帶著重物前進(jìn)的？用“滾木”移動(dòng)重物有什么優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)？小結(jié)：像這樣的運(yùn)動(dòng)方式，我們稱之為滾動(dòng)。（板書滾動(dòng)）活動(dòng)三：改進(jìn)滾木，使用輪子拉動(dòng)重物1.討論：我們有比使用滾木更好的辦法搬運(yùn)重物嗎？2.學(xué)生說(shuō)說(shuō)可能要用哪些實(shí)驗(yàn)材料，以及如何進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。3.學(xué)生說(shuō)說(shuō)實(shí)驗(yàn)中還要注意什么，明確實(shí)驗(yàn)要求。4.學(xué)生實(shí)驗(yàn)，記錄實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，并說(shuō)說(shuō)發(fā)現(xiàn)了什么？5.提問(wèn)：輪子是如何運(yùn)動(dòng)的？用輪子和滾木相比有什么好處？（預(yù)設(shè)：像滾木一樣滾動(dòng)。）【設(shè)計(jì)意圖】三個(gè)進(jìn)階實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，包含了滑動(dòng)摩擦力和滾動(dòng)摩擦力（木棍和輪子）的對(duì)比實(shí)驗(yàn)，最終得出用輪子的滾動(dòng)摩擦力最小。雖然，探究的深度不夠完全，但是已符合基于生活的摩擦力原理基本需要。實(shí)驗(yàn)中只改變運(yùn)動(dòng)方式，其他條件不變，以滲透對(duì)比實(shí)驗(yàn)的基本理念。三、探究發(fā)現(xiàn)（預(yù)設(shè)5分鐘）材料準(zhǔn)備：學(xué)生活動(dòng)記錄、班級(jí)記錄表1.學(xué)生根據(jù)活動(dòng)記錄的數(shù)據(jù)，反饋交流：哪種方式搬運(yùn)重物比較省力？（預(yù)設(shè)：使用滾木或輪子。）2.為什么？（預(yù)設(shè)：根據(jù)拉動(dòng)重物的墊圈個(gè)數(shù)，知道滑動(dòng)比滾動(dòng)受到的摩擦力大。）（板書滾動(dòng)摩擦力小，滑動(dòng)摩擦力大。）3.提問(wèn)：三種方式中，你認(rèn)為哪種搬運(yùn)重物的方法最好？為什么？（預(yù)設(shè)：輪子）4.提問(wèn)：生活中哪些地方需要增大摩擦力？哪些地方需要減小摩擦力？【設(shè)計(jì)意圖】有效的實(shí)驗(yàn)探究為了更好地整理數(shù)據(jù)得出結(jié)論，此時(shí)需要學(xué)生充分回憶實(shí)驗(yàn)的過(guò)程、現(xiàn)象和數(shù)據(jù)，利用標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)據(jù)來(lái)說(shuō)話，培養(yǎng)學(xué)生實(shí)證意識(shí)，利于養(yǎng)成科學(xué)的研究方法和探究精神。四、拓展：交通工具是怎樣減小摩擦力的？（預(yù)設(shè)5分鐘）1.出示氣墊船和磁懸浮列車圖片。討論：氣墊船和磁懸浮列車是怎樣減小摩擦力，行駛得更快？2.生活中減小摩擦力的后果會(huì)怎樣？學(xué)生思考交流后，播放視頻：車輛雪地打滑大匯總?！驹O(shè)計(jì)意圖】科學(xué)原理有其簡(jiǎn)約性，但是生活應(yīng)用就會(huì)根據(jù)不同需要對(duì)科學(xué)原理進(jìn)行變式細(xì)化應(yīng)用。通過(guò)生活實(shí)例的研討，思考科學(xué)原理怎樣存在的，有利于學(xué)生的深度學(xué)習(xí)，最終可以掌握更多的生活能力和技術(shù)設(shè)計(jì)素養(yǎng)，并更好地服務(wù)學(xué)生的生活需求。五、板書設(shè)計(jì)55.運(yùn)動(dòng)與摩擦力摩擦力：阻礙物體運(yùn)動(dòng)的力滑動(dòng)摩擦力大運(yùn)動(dòng)方式滾動(dòng)摩擦力小【疑難解答】如何在科學(xué)教學(xué)中滲透對(duì)比實(shí)驗(yàn)的科學(xué)原理？對(duì)比實(shí)驗(yàn)是科學(xué)研究的基本方法和基本路徑，因?yàn)橹桓淖円粋€(gè)條件，其他條件不變，因此實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)的現(xiàn)象變化，可以直接和改變的條件變化進(jìn)行對(duì)應(yīng)，對(duì)比實(shí)驗(yàn)是科學(xué)研究獲取科學(xué)奧秘的核心技術(shù)。對(duì)比實(shí)驗(yàn)是科學(xué)實(shí)證的利器，小學(xué)科學(xué)教學(xué)中也應(yīng)該經(jīng)歷由扶到放的過(guò)程，最終讓學(xué)生曉之以理，動(dòng)之以行。摩擦力實(shí)驗(yàn)