内容正文:
教学设计
课程基本信息
学科
科学
年级
五年级
课题
斜面
教学目标
1、科学观念:理解斜面在不同方向上的省力效果,并认识到斜面在生活中的应用相当广泛,给生产、生活带来了便利。
2、科学思维:通过实验搜集证据,运用比较与分类、归纳推理等思维方法分析数据得出结论,并通过演绎推理分析生活中的斜面工具。
3、探究实践:能利用器材搭建一个斜面,完成特定的搬运任务,能正确操作测力计,准确测量利用斜面搬运物体和直接提升物体所用的力的大小。
4、态度责任:与同伴合作探究时,互相协作,关系融洽:愿意倾听其他同学的表达,乐于分享自己的观点。
教学内容
教学重点:
理解斜面在不同方向上的省力效果;
教学难点:
设计实验探究斜面的作用。
教学过程
1、 情境导入
教师谈话导入:同学们,周末老师去银行,发现银行的门口两边都有这样的通道(展示图片1),有同学们知道这是什么通道吗?为什么要这样设计?
图1 图2
生:这是无障碍通道,方便坐轮椅的人通行的。设计成这样可以让轮椅方便安全的通过。
师:回答的真棒。你们还在哪里见过无障碍通道?
生:人行道与马路的路缘石处,商场的出入口,地下通道。
师:对生活观察的很仔细,其实无障碍通道是一个系统,包含多种形式,除了刚才我们所说的坡道,还有盲道,无障碍电梯,无障碍洗手间等(展示图片2)。无障碍通道确保了残疾人士、老年人等群体能够平等地参与社会生活。像无障碍通道中的坡道也是一种简单机械,叫斜面。今天我们就来学习一下斜面。
板书课题:斜面
(设计意图:用图片方式呈现常见生活情境,使学生初步认识到生活中有很多应用斜面的例子,由学生已有的经验,激发学生的学习热情,使学生感受到机械在生活中的广泛应用。)
2、 新知探究
【学习任务一:探究斜面的作用】
师:斜面是生活中常见的简单机械,你觉的斜面有什么作用?
生:斜面可以省力。
师:你怎么样能验证自己的结论呢?
生:设计一个实验。
师:老师给你准备了测力计、光滑的平板、钩码,你打算怎么样设计实验?
图3 图4
生:测量直接提起重物的力的大小和用斜坡提起重物的力的大小。我打算先用测力计测量直接提起一个钩码的力,然后用平板搭建斜面,用测力计测出沿斜面均匀上拉一个钩码的力。(教师展示图3)
师:设计的实验很完善。在实验的时候,我们要改变重物的重量重复测量三次,并且要做好记录。现在以小组为单位,开始我们的实验吧。(展示图4)
(教师巡视,限时5分钟)
老师组织学生动手实验,并完成后进行组内交流。
组织汇报,以小组为单位,上台分享实验结果。
生1:我们组测量的竖直提起一个钩码的力为0.5N,两个钩码的力为1N,三个钩码的力为1.5N。利用沿斜面拉动物体的力分别为0.1N,0.3N,0.5N。我们发现,使用斜坡拉动物体所用的力小于竖直拉动物体的力,所以我们组得到的结论是使用斜面比直接提升重物更省力。
归纳: 使用斜面提升重物比直接提升重物更省力。
(板书:斜面省力)
师:你们都得到了一样的结论吗?
生2:我们组得到的结论一样。我们组也是测量的1~3个钩码,但是我们组沿着斜面拉动物体的力更大,分别是0.2N,0.4N,0.7N。
师:一样的器材,物体重量也一样,为什么会出现这样的结果呢?
生2:我观察到,我们组的斜面比他们组的更倾斜一点。我觉得和倾斜程度有关系。
(设计意图:通过让学生自己设计实验,通过实验搜集证据,运用比较的思维方法分析数据,得出结论,培养了学生的科学思维和合作意识。在展示过程中,通过对实验记录单的展示,使学生发现斜面倾斜角度影响用力的大小,引起新的问题,激发学生探究兴趣。)
【学习任务二:探究斜面的倾斜角度和用力大小的关系】
师:同学们,你们有没有骑车爬坡的经历?(有)结合你们骑车的经验,谈一谈,斜面倾斜角度和用力大小的关系。
生1:我骑车上坡的时候,斜坡越陡我骑的越费力。所以我认为斜面倾斜角度越大越费力。
生2:我骑车上坡的时候,遇到陡峭的坡,我会走S线骑车,我觉得那样会更省力,所以,我认为斜面倾斜角度越小越省力。
师:我们能不能设计一个实验来验证我们的假设。(能)你们打算怎么做?
生1:改变斜坡的坡度,用测力计测量不同坡度下,沿斜面均匀拉钩码所用的力,最后比较一下力的大小。
师:你打算怎么样改变坡度?
生:我们组打算减少木板下书本的数量来改变坡度。
师:这样的话可以改变坡度,但是也改变了物体上升的高度。可以怎么样改变呢?
生:保持课本高度,钩码个数不变,只调整木板的位置来改变斜面的坡度。
师:很棒,能及时调整自己的实验方案。为了减小实验误差,我们不同的坡度重复三次实验,记得做好实验记录。在那接下来开始实验吧。
小组合作实验,教师巡视指导,限时8分钟。
组织汇报,以小组为单位,上台分享实验结果。
生:我们组在倾斜程度大的斜面,重复三次实验得到的数据分别是0.8N,0.7N,0.8N,计算出来平均值是0.77N。在倾斜程度中等的斜面,重复三次实验得到的数据分别是0.6N,0.5N,0.5N,计算出来平均值是0.53N。在倾斜程度最小的斜面,重复三次实验得到的数据分别是0.3N,0.4N,0.2N,计算出来平均值是0.3N。比较数据我们组得到的结论是,斜面的倾斜角度越小越省力。
结论:斜面可以省力,斜面的倾斜角度越小越省力。
(设计意图:引导学生设计实验探究斜面倾斜角度和用力大小的关系,锻炼学生的科学思维,加深学生对控制变量法的理解,培养学生的合作意识。)
3、 课堂练习
1.在探究斜面的倾斜角度和用力大小的关系时,我们只改变了斜面的倾斜角度,其他条件保持不变。这样做是为了( )。
A.节约实验材料
B.节省实验时间
C.排除其他因素的干扰
2.利用斜面将货物装上汽车时,下列说法正确的是( )。
A.在汽车高度一定时,斜面越长越省力
B.在汽车高度一定时,斜面越短越省力
C.在货物重量一定时,斜面倾斜角度越大越省力
3.使用螺丝刀能轻松地把螺钉拧进木材。省力的原因是( )。
A.使用了轮轴
B.使用了斜面
C.使用了轮轴和斜面
4、 课堂总结
师:这节课你们学到了什么?
生:斜面可以省力。斜面的倾斜角度越小越省力。
五、作业布置
1.找一下,生活中那些方面用到了斜面。
2.根据自己所学知识,想一想古埃及人是怎么把巨石运到金字塔上面的?
根据自己的假设画出设计图。
板书 斜面
斜面 省力
倾斜角度越大 拉力越大 费力
倾斜角度越小 拉力越小 省力
实验记录单
探究斜面的作用实验记录表
钩码个数
竖直提起重物所用拉力
沿着斜面拉动重物所用拉力
结论
探究斜面的倾斜角度和用力大小的关系实验纪录表
斜面
坡度
沿着斜面拉动钩码所用拉力的大小
第1次
第2次
第3次
平均值
大(陡)
中等
小(缓)
结论
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