3.5《运动与摩擦力》 教学设计-2024-2025学年科学四年级上册教科版

运动与摩擦力 1、 内容概述 《运动与摩擦力》是教科版小学科学四年级上册第三单元“运动和力”的第五课。本单元属于力学知识板块，学生初次学习，但对力已有初步的感受。教材从研究小车的运动开始，转到力的概念认识、力的测量:然后进入本课的学习。 学生凭借生活经验，对摩擦这个词已经比较熟悉了，对物体运动会受到摩擦力的现象也是熟悉的，但是，对“摩擦力是在什么情况下产生？怎样知道摩擦力的大小？如何能减小摩擦力？”等问题并没有进行过太多思考，这也成为本课学习的起点。本课包含三个活动：第一，研究物体在多大力的作用下能够从静止开始运动，也就是小车受到的最大静摩擦力的大小；第二，研究用滚木作为垫在小车下方移动的工具时，需要多大的力让物体从静止到运动；第三，给物体装上轮子后，需要多大的力让物体从静止到运动。这三个活动在于引导学生发现，一方面物体从静止到运动需要克服摩擦力，另一方面可以用在物体下方垫滚木安轮子的方式来减少物体运动时所受到的摩擦力。 二、核心素养目标 （一）科学观念 1.一个物体在另一个物体表面运动时，接触面会发生摩擦，产生摩擦力。 2.摩擦力是有大小的，物体由静止变成运动时需要克服摩擦力。 3.摩擦力的大小与物体的运动方式有关，一般滚动时所受到的摩擦力小，滑动时所受到的摩擦力大。 （二）科学思维 1.意识到轮子的发明将物体的运动改变成用滚动的方式前进，这是技术上的巨大进步。 2.意识到人类可以通过不断改进技术来满足增大或减小摩擦力的需求。 （3） 探究实践 1.会用垫圈数表示摩擦力的大小，并对比不同运动方式下的测量结果。 2.会用轮子改装小车。 3.会研究物体受到的摩擦力与不同运动方式的物体之间的关系。 4.能用实验数据证明自己的推测。 （4） 态度责任 尝试用不同的思路、方法完成科学探究。 三、教学重难点 （一）重点 设计对比实验研究摩擦力大小与接触面、重量的关系。 （二）难点 掌握对比实验的关键与要注意的问题。 四、教学准备 （一）教师准备 学生实验材料一套、班级记录表、一些增大或减小摩擦力的图片或教学课件。 （二）学生准备 硬纸盒、“重物”、木板、滑轮、棉线、托盘、垫圈、圆木棍或圆形铅笔、轮子、车轴。 五、教学过程 （一）聚焦 1.谈话导入： 同学们，你们喜欢滑冰吗？在冰面上走路与我们平时走路一样吗？ 预设：不一样，冰面上容易滑倒。 追问：为什么呢？ 预设：冰面上太滑了，摩擦力太小了。引出摩擦力。 你还知道哪些关于摩擦力的例子吗？学生举手表达。 课件出示图片：生活中摩擦力无处不在。（播放视频） 让我们一起来感受一下摩擦力吧！ 2.感受摩擦力： 学生活动： （1）手掌放在桌面上轻轻拖动。 （2）手掌放在桌面用力向下压后拖动。 说一说，两次手拖动的时候有什么感觉? 预设:有一个阻碍手掌向前运动的力。 小结：这个阻碍我们手拖动的力就是摩擦力（板书摩擦力） 课件出示小资料：（摩擦力的定义） 请一位同学在黑板上用粉笔写一个字，另一名同学用板擦把这个字擦去。 问：在刚才这个过程中你们感受到摩擦力了吗？说一说 小结：产生摩擦力的条件：（1）两个物体相互接触 （2）相互运动 3.聚焦： （出示古代建筑图片）当我们看到雄伟的古代建筑时可曾想过，古人在没有大型机械的情况下是如何搬运巨石等重物的呢 ? 预设：使用滚木 思考：人们在搬运的过程中会产生巨大的摩擦力。怎样才能减小这种摩擦力呢？ 4.揭示课题：运动与摩擦力（板书） （2） 探索 探索一：直接拉动重物 1. 出示材料1：硬纸盒、重物、木板 教师将重物放进硬纸盒，将硬纸盒放在木板上。提问：硬纸盒现在是一种什么状态？ 预设：静止不动 提问：为什么会静止不动呢？ 预设：纸盒与木板之间有阻力。 追问:这种阻力和摩擦力有关系吗？ 预设:这个阻力就是摩擦力。 2.出示材料2：滑轮、棉线、托盘、垫圈、学生活动手册 提问：利用这些材料你能让硬纸盒动起来吗？ 学生小组为单位设计实验方案。 教师巡视，选择好的实验方案，全班汇报。组装不合理的小组找出不合理的原因并重新组装。 3.学生说说实验中还由那些注意事项。课件出示实验要求。 4.讨论：我们直接拉动重物，可能需要多大的力？ 预测：加入垫圈来拉动重物，垫圈的数量就是拉力。 追问：能不能通过垫圈的数量知道摩擦力的大小呢？ 预设：垫圈的数量=摩擦力 5.学生实验，记录实验现象。教师巡视指导。 思考1：装载重物的纸盒是如何前进的？ 预设：滑动 小结：(课件出示)像这样的运动方式，我们称之为滑动。 思考2：垫圈很少时，纸盒为什么不动呢？一个一个加入垫圈的过程中，你看到的实验现象是什么？ 预设：垫圈很少时，拉力小于摩擦力，纸盒不滑动。 1个垫圈，纸盒不动，拉力小于摩擦力 2个垫圈，纸盒不动，拉力小于摩擦力 3个垫圈，纸盒不动，拉力小于摩擦力 ...... 实验结论：当垫圈很少时，硬纸盒在阻力作用下保持（ 静止 ） ；当垫圈数量达到一定个数时，硬纸盒开始（ 运动 ）。 教师小结：因为有摩擦力，只有当垫圈提供的拉力大到刚好能克服纸盒受到的摩擦力时，纸盒就运动起来了。 探索二、使用“滚木”拉动重物 1.谈话：还记得古人是怎么搬动巨石的吗？ 预设：借助“滚木” 2.问：为什么不直接搬而是要借助于滚木呢？ 预设：为了减小摩擦力 3.追问：借助滚木真的可以减小摩擦力吗？让我们设计实验来验证吧。 4.出示材料3：圆木棍若干（圆形铅笔） 讨论：你准备怎么做？学生实验，教师巡视，课件出示实验操作方法： （1）继续使用上一个实验的装置，这次用圆木棍作“滚木”放在硬纸盒下。 （2）从一个垫圈开始，往托盘里一个一个地增加垫圈个数，当硬纸盒开始运动时，记录下垫圈的数量。 （3）重复3次实验，算平均值。 提问:通过实验，你发现了什么？ 预设：这次让纸盒动起来时，需要的垫圈数量变少了。 讨论：与上个实验相比：改变了什么？什么没有变。 预设：增加了滚木 小结：其他的都不变，尤其是纸盒里的重物一定不能变。这就是对比实验中单一变量原则。 追问：纸盒与木板直接接触了吗？ 预设：没有，是小木棍的滚动带动了纸盒的运动。 小结：像这样的运动方式，我们称之为滚动。与滑动相比，运动方式发生了改变。 实验结论：（ 滚动 ）摩擦力比（滑动 ）摩擦力小 提问：用“滚木”移动重物有什么优点和缺点？ 预设：优点是摩擦力变小了，更省力了。缺点是操作起来不方便。 追问：有没有什么好的方法去改进呢？ 预设：把小木棍换成轮子。 活动三、使用轮子拉动重物 材料4：轮子4个，车轴两根。 1.给硬纸盒安上轮子，往托盘里逐渐增加垫圈，当硬纸盒开始运动时，记录下垫圈的数量。 2.学生说一说实验中还要注意什么，明确实验方法。 3.学生开始实验，记录实验现象，教师巡视指导。 提问：通过实验，你发现了什么？ 预设：用轮子搬重物摩擦力最小，最省力。 小结：轮子与木板之间的摩擦也是滚动摩擦，轮子比滚木更方便。 实验结论：（ 滚动 ）的摩擦力小，（ 滑动 ）摩擦力大。 课件出示资料： 轮子可以看作移动的滚木。人类发现可以用滚动的方式前进，是一个了不起的创举。 （3） 探索 1.怎样搬运重物最省力？哪一种方式搬运重物产生的摩擦力最小？ 学生根据活动记录垫圈的数量，反馈交流。 预设：使用滚木或轮子 小结：“滚木”这一工具的使用改变了物体的运动方式，使得物体从滑动变为滚动，可以大大减小摩擦力。而轮子是对“滚木”进一步的优化。 板书：滚动摩擦力小，滑动摩擦力大。 2.生活中，哪些地方需要增大摩擦力？哪些地方需要减小摩擦力？ 学生分享交流。 课件出示： 增大摩擦力图片若干组 减小摩擦力图片若干组 思考：体操运动员比赛前在手上涂擦镁粉是为了增大摩擦力还是减小摩擦力？ 思考：台球运动中有时需要在球杆顶部打几下巧克粉，这样做是为了增大摩擦力还是减小摩擦力？ （4） 拓展 1.查阅资料，了解各种交通工具都是怎样减小摩擦力的。 2.制作气垫船模型：（课后） 播放微课视频。 6、 板书设计 7、 教学反思 这节课主要是以学生自主动手操作，自主学习获得知识的探究性课。在教学过程中，我主要采用问题串的形式引导学生思考。课堂的每一个环节都进行的比较顺利。学生也对本节课表现出浓厚的参与兴趣。令人惊喜的是，我们的学生对生活中摩擦力的了解较为广泛，理解起本节课的内容来也比较轻松。教学中我通过引导，学生四人小组讨论，小组设计实验方案实验，操作观察记录，感知等一系列活动，让学生感知摩擦力，探究摩擦力大小受到哪些因素影响。 科学课的学习，更多的是开展实验探究活动，靠集体的力量来完成，在教学中要尊重学生的意向，尽量让学生按不同研究方案进行实验，包括材料的选择，研究途径、方法、手段的选择等，使学生的主体探究得以有效的进行。整个过程学生积极参与，认真讨论实施，相互配合，乐于合作和交流，主动提出自己的想法，分享他人的智慧，体验合作的愉快，认真听取他人意见。不断地要求学生注意倾听同学的见解，注意学生间的相互评价，强化了合作意识，全面提高学生整体素质。对待实验所获得的数据，进行集体讨论分析，交流各自的想法，以口头或书面的形式分享各小组集体智慧的结晶。 学科网（北京）股份有限公司 $$