6 摩擦力与物体的运动 教学设计-2025-2026学年科学四年级上册湘科版

《摩擦力与物体的运动》教案 学科 小学科学 年级册别 四年级上册 共1课时 教材 义务教育教科书·科学（湘科版）四年级上册 授课类型 新授课 第1课时 教材分析 教材分析 本课是湘科版小学科学四年级上册第五单元“运动与力”中的第六课，承接前几课对“力”的基本概念和运动形式的学习，聚焦于“摩擦力”这一具体力的形式。教材通过生活化的情境引入——手掌滑动桌面、两本书交叉难以拉开、推动木箱等现象，引导学生感知摩擦力的存在；再借助测力计拉动木块的实验，直观揭示摩擦力的产生机制及其大小的测量方法。教材还强调了摩擦力在生活中的双重作用：既可增大以保障安全（如鞋底防滑），也可减小以提高效率（如轴承润滑）。内容层层递进，体现了从现象到本质、从体验到探究的科学思维路径，为后续学习“力的平衡”“能量转化”等概念奠定基础。 学情分析 四年级学生已具备一定的观察力和动手操作能力，对生活中常见的物理现象如推车、走路、滑倒等有初步体验，但缺乏系统性认知。他们能描述“拉不动”“容易滑倒”等现象，却难以解释背后的原理。部分学生可能存在“力就是推动”的片面理解，忽视阻力的存在。此外，测力计的正确使用、匀速拉动的操作规范等细节尚需指导。因此，教学中应以真实情境激发兴趣，通过分组实验强化感官体验，结合教师示范与同伴协作，帮助学生突破“摩擦力看不见摸不着”的认知障碍，建立“接触面之间存在阻碍相对运动的力”的科学观念，并学会用工具测量摩擦力，提升科学探究能力。 课时教学目标 科学观念 1. 能说出摩擦力是在两个物体接触面之间产生的、阻碍相对运动的力，理解其方向与运动趋势相反。 2. 知道摩擦力的大小与接触面的粗糙程度、压力大小有关，能举例说明生活中增大或减小摩擦力的方法。 科学思维 1. 能通过对比实验观察并归纳出影响摩擦力大小的因素，发展比较与推理能力。 2. 能运用测力计测量摩擦力，理解“匀速直线运动时拉力等于摩擦力”的物理原理。 探究实践 1. 能设计并实施“测量木块在不同表面运动时摩擦力”的实验方案，记录数据并进行分析。 2. 能在小组合作中分工协作，规范操作测力计，确保实验结果的准确性。 态度责任 1. 能主动参与实验探究，乐于分享观察发现，尊重他人意见。 2. 能意识到摩擦力在生活中的重要作用，养成安全、节约资源的行为习惯。 教学重点、难点 重点 1. 认识摩擦力是一种阻碍物体相对运动的力，理解其产生条件和方向。 2. 掌握用测力计测量滑动摩擦力的基本方法，理解匀速拉动时拉力等于摩擦力。 难点 1. 理解“刚开始拉不动”是因为拉力小于最大静摩擦力，而“一旦运动就变小”是因为动摩擦力通常小于最大静摩擦力。 2. 在实验中实现“匀速拉动”，避免因加速或减速导致测力计读数不准。 教学方法与准备 教学方法 情境探究法、合作探究法、讲授法、实验演示法 教具准备 测力计、木块、棉布、砂纸、毛巾、光滑塑料板、直尺、《学生活动手册》 教学环节 教师活动 学生活动 一、情境导入，激发探究兴趣【5分钟】 一、故事启思：谁是“隐形的绊脚石”？ （一）、创设悬念情境： 1. 教师手持一个普通木块，面向全班提问：“同学们，如果我用手掌用力向前推这个木块，它会立刻动起来吗？” 2. 邀请一位学生上台尝试，要求他缓慢地、用力地推木块，同时提醒：“注意观察，当手刚碰到木块时，木块有没有立刻动？” 3. 学生尝试后，教师立即追问：“你感觉怎么样？是不是‘使了劲儿’，木块还是‘纹丝不动’？这到底是为什么呢？” 4. 引导语：其实，在我们看不见的地方，有一种‘隐形的力’正在悄悄地‘拉住’木块，不让它动！这种力，科学家把它叫做‘摩擦力’。 5. 板书课题：6 摩擦力与物体的运动。 二、生活实例，感知摩擦力 （一）、互动问答：感受身边的摩擦力 1. 教师出示：手掌紧贴桌面滑动。 - 提问：“请大家把右手掌平放在桌面上，然后慢慢向前滑动，闭上眼睛感受一下，你的手掌有什么特别的感觉？” - 预设学生回答：“有阻力！”、“好像被什么粘住了！”、“有点发烫！” - 教师小结：这种阻力就是摩擦力，它发生在手掌和桌面的接触面之间。 2. 教师展示两张书籍交叉： - 提问：“你们知道这两本书为什么会这么难分开吗？试着想象一下，如果我把它们像这样一页页交错叠在一起，再用力拉，会发生什么？” - 学生讨论后，教师揭晓答案：因为书页之间产生了巨大的摩擦力，每一页都紧紧‘卡’在另一页上，所以很难拉开。 3. 教师模拟推箱子动作： - 提问：“当你用力去推一个沉重的木箱时，一开始是不是特别费力？即使你用了很大劲，箱子也只是‘晃了一下’，没有立刻动起来？” - 引导思考：这背后的原因是什么？难道不是‘力不够大’，而是‘有一个看不见的力在抵抗’？ 4. 教师总结：这些看似平常的现象，其实都是摩擦力在起作用！它无处不在，有时帮我们，有时却让我们感到麻烦。 1. 观察教师演示，思考问题。 2. 上台体验推木块，感受“拉不动”的现象。 3. 描述手掌滑动桌面时的阻力感。 4. 讨论两本书为何难以分离，猜测原因。 评价任务 现象感知：☆☆☆ 疑问提出：☆☆☆ 兴趣激发：☆☆☆ 设计意图 通过“推木块”“手掌滑动”“拉书”三个贴近生活的经典情境，将抽象的“摩擦力”概念具象化，让学生在亲身体验中产生强烈的好奇心和探究欲望。利用“为什么拉不动？”“为什么拉不开？”等驱动性问题，引导学生主动思考，为后续的实验探究埋下伏笔，体现“从生活走向科学”的新课标理念。 二、实验探究，认识摩擦力的本质【15分钟】 一、观察“拉不动”的奥秘 （一）、教师演示：测力计拉木块 1. 教师将木块放置在光滑的桌面上，用测力计水平连接木块。 2. 慢慢增加拉力，同时引导学生仔细观察测力计指针的变化： - “开始时，拉力很小，指针缓缓移动，木块纹丝不动。” - “当拉力达到某个数值时，木块突然‘嗖’的一下动了！” - “一旦动起来，指针反而稳定在一个较小的数值上。” 3. 教师提问：“大家注意到没有？木块刚开始‘不动’的时候，测力计显示的力是多少？动起来之后，显示的力又变成了多少？” 4. 引导学生对比：动起来后的拉力值比刚开始要小。这说明什么？ 5. 教师讲解：在木块还没动时，拉力必须克服的是“最大静摩擦力”；一旦开始运动，需要克服的是“滑动摩擦力”。通常情况下，滑动摩擦力小于最大静摩擦力。 二、理解摩擦力的定义与作用 （一）、揭示概念 1. 教师指着木块与桌面的接触面，明确指出： “当拉力大于木块与桌面之间的摩擦力时，木块才会运动。这种在接触面之间产生的、阻碍物体相对运动的力，就叫作摩擦力。” 2. 强调关键点： - 产生条件：两个物体相互接触且有相对运动或运动趋势。 - 方向：总是与物体相对运动的方向相反。 - 作用：阻碍相对运动。 3. 教师补充：摩擦力不仅存在于固体之间，也存在于液体和气体中，比如水中的游泳、空气中的飞行，都有摩擦力的影响。 4. 教师提问：“为什么停下来的木块最终会停下来？这跟摩擦力有关吗？” 5. 学生自由回答后，教师总结：是的，木块运动时，摩擦力持续作用，不断消耗它的动能，直到速度变为零，最终停止。 1. 全神贯注观察教师演示，记录测力计读数变化。 2. 思考“拉不动”与“动起来”的区别，关注读数差异。 3. 听讲并理解摩擦力的定义及特点。 4. 回答“木块为什么最终停下”等问题，联系摩擦力解释。 评价任务 观察细致：☆☆☆ 概念理解：☆☆☆ 方向判断：☆☆☆ 设计意图 通过精心设计的演示实验，让学生亲眼见证“拉不动→突然动→稳定动”的全过程，直观感受到摩擦力的“阈值”特性。教师边演示边设问，引导学生从现象中提炼科学概念，突破“摩擦力是恒定不变”的认知误区。强调“方向相反”“阻碍运动”等核心属性，为后续探究实验奠定理论基础。 三、分组实验，测量摩擦力的大小【15分钟】 一、制定实验方案 （一）、明确任务与材料 1. 教师宣布：“现在，每个小组都有一套实验器材：木块、测力计、四种不同材质的表面（光滑塑料板、棉布、砂纸、毛巾）。” 2. 提出任务：“我们的目标是：测量木块在这四种表面上做匀速直线运动时所受到的摩擦力大小。” 3. 教师强调注意事项： - 必须“匀速”拉动，不能忽快忽慢。 - 测力计的指针要保持稳定，读数时视线要与刻度线垂直。 - 每次实验重复三次，取平均值更准确。 4. 教师示范如何“匀速拉动”：用平稳、一致的速度拉，就像在冰面上滑行一样，不能猛拉或停顿。 5. 分发《学生活动手册》，指导学生填写实验记录表（包含表面材质、三次拉力读数、平均值）。 二、开展小组合作实验 （一）、小组分工与操作 1. 教师提示：“请小组内同学分工：一人负责拉动测力计并保持匀速，一人负责读数并记录，一人负责固定木块位置，一人负责监督操作是否规范。” 2. 小组开始实验： - 将木块放在光滑塑料板上，匀速拉动，记录测力计读数。 - 更换表面为棉布，重复上述步骤。 - 依次更换砂纸、毛巾，完成四组测量。 3. 教师巡视指导： - 对于拉得过快或过慢的小组，及时纠正：“注意，要像‘划船’一样，匀速前进！” - 对于读数不准确的小组，提醒：“看指针，不要看测力计外壳！” - 对于数据差异大的小组，引导反思：“是不是某一次没做到匀速？要不要重试？” 4. 实验结束后，各组汇总数据，进行初步比较。 1. 明确实验任务与材料。 2. 小组内合理分工，明确职责。 3. 严格按照要求操作，进行四组测量。 4. 记录数据，分析比较不同表面的摩擦力大小。 评价任务 操作规范：☆☆☆ 数据准确：☆☆☆ 合作有效：☆☆☆ 设计意图 将知识转化为实践，让学生亲身经历“提出问题—设计实验—收集数据—得出结论”的完整科学探究流程。通过分组合作，培养学生的团队协作精神和沟通能力。强调“匀速拉动”这一关键操作，旨在培养学生严谨的科学态度。数据记录与比较，有助于学生发现“接触面越粗糙，摩擦力越大”的规律，深化对科学观念的理解。 四、交流分享，总结规律与应用【5分钟】 一、汇报与分析 （一）、小组代表汇报 1. 邀请两组学生代表上台，展示他们的实验记录表。 2. 引导提问：“你们发现哪种表面的摩擦力最大？哪种最小？为什么？” 3. 学生回答：“砂纸最粗糙，摩擦力最大；塑料板最光滑，摩擦力最小。” 4. 教师总结：摩擦力的大小与接触面的粗糙程度密切相关，表面越粗糙，摩擦力越大。 二、联系生活，拓展应用 （一）、寻找生活中的摩擦力 1. 教师提问：“在我们的生活中，哪些地方需要增大摩擦力？哪些地方需要减小摩擦力？” 2. 学生举例： - 增大：鞋底有花纹、轮胎有凹槽、汽车刹车片、防滑垫。 - 减小：轴承加润滑油、冰壶运动、滑冰鞋、门轴打蜡。 3. 教师补充：自行车链条也需要润滑来减小摩擦，但刹车时又要靠增大摩擦来减速。 4. 教师总结：摩擦力是一把双刃剑，我们要根据实际需要，合理利用它，让它为我们服务。 1. 听取其他小组汇报，比较数据。 2. 参与讨论，举例说明生活中的摩擦力应用。 3. 理解“摩擦力有利也有弊”的辩证观点。 评价任务 规律发现：☆☆☆ 应用举例：☆☆☆ 辩证思考：☆☆☆ 设计意图 通过小组汇报与集体讨论，促进信息共享和思维碰撞，让学生在交流中验证自己的发现，形成共识。从实验数据上升到生活应用，引导学生认识到科学知识的价值，培养其“学以致用”的意识。最后的总结升华，帮助学生建立全面、辩证的科学观。 五、课堂小结，巩固核心概念【5分钟】 一、回顾知识脉络 （一）、师生共同梳理 1. 教师提问：“今天我们学到了哪些关于摩擦力的知识？” 2. 学生抢答： - 摩擦力是阻碍物体相对运动的力。 - 它产生于接触面之间。 - 拉力必须大于摩擦力，物体才能运动。 - 滑动摩擦力一般小于最大静摩擦力。 - 摩擦力的大小与接触面的粗糙程度有关。 - 我们可以用测力计测量摩擦力。 3. 教师用简明扼要的语言再次强调重点。 二、布置作业，延伸探究 （一）、课后任务 1. 请回家后观察家里的物品，找一找至少三种需要增大摩擦力和三种需要减小摩擦力的例子，并记录下来。 2. 思考：如果世界上没有摩擦力，我们的生活会变成什么样？写一段话描述一下。 1. 回忆并复述本节课的核心知识点。 2. 记录课后探究任务。 评价任务 知识复述：☆☆☆ 任务明确：☆☆☆ 思维延伸：☆☆☆ 设计意图 通过系统的知识回顾，帮助学生构建完整的知识体系，强化记忆。布置开放性的课后作业，将探究活动从课堂延伸至家庭，鼓励学生运用所学知识观察世界、思考问题，进一步激发科学兴趣，培养可持续的探究习惯。 作业设计 一、基础填空 1. 当两个物体接触面发生相对运动或有相对运动趋势时，就会产生一种阻碍相对运动的力，这种力叫做______。 2. 拉动木块时，如果木块没有动，说明拉力______（大于/小于/等于）摩擦力。 3. 用测力计测量滑动摩擦力时，必须让木块做______运动，此时拉力的大小就等于摩擦力的大小。 4. 摩擦力的大小与接触面的______程度和压力大小有关。 二、选择题 1. 以下哪个例子是为了增大摩擦力？（ ） A. 给自行车链条加润滑油 B. 冰壶运动员在冰面上刷冰 C. 鞋底有凹凸不平的花纹 D. 制作滑冰鞋的刀片很光滑 2. 下列关于摩擦力的说法正确的是（ ） A. 摩擦力总是有害的，应该尽量消除 B. 摩擦力的大小是固定不变的 C. 运动的物体才受摩擦力，静止的物体不受摩擦力 D. 滑动摩擦力通常小于最大静摩擦力 三、实践与思考 1. 请你设计一个小实验，证明“接触面越粗糙，摩擦力越大”。写出实验材料、步骤和预期结果。 （材料：_________________________________________ 步骤：_________________________________________ 预期结果：_________________________________________） 2. 如果地球上突然消失了所有摩擦力，会发生什么可怕的事情？请发挥想象力，写一篇不少于100字的小短文。 【答案解析】 一、基础填空 1. 摩擦力 2. 小于 3. 匀速直线 4. 粗糙 二、选择题 1. C 2. D 三、实践与思考 1. （示例） 材料：木块、测力计、光滑塑料板、棉布、砂纸、直尺。 步骤：① 将木块放在光滑塑料板上，用测力计匀速拉动，记录读数。 ② 将木块放在棉布上，重复步骤①。 ③ 将木块放在砂纸上，重复步骤①。 ④ 比较三次的读数。 预期结果：在砂纸上拉动时测力计读数最大，在光滑塑料板上读数最小，说明接触面越粗糙，摩擦力越大。 2. （示例） 没有摩擦力的世界，一切都将失控。人们无法站立，只要轻轻一迈步就会滑倒；汽车开动不了，轮子只会空转；拿东西的手会瞬间松开，所有物品都会从手中飞出去；就连呼吸也会变得困难，因为肺部无法产生足够的摩擦力来扩张。整个世界将陷入混乱，一切运动都将失去控制，人类将无法生存。 板书设计 6 摩擦力与物体的运动 │ ├── 一、摩擦力的产生： │　　- 两个物体接触面 │　　- 有相对运动或趋势 │　　- 阻碍相对运动的力（方向相反） │ ├── 二、摩擦力的测量： │　　- 匀速拉动时，拉力 = 摩擦力 │　　- 测力计读数即为摩擦力大小 │ ├── 三、影响因素： │　　- 接触面粗糙程度↑ → 摩擦力↑ │　　- 压力大小↑ → 摩擦力↑ │ └── 四、生活应用： 　　　- 增大摩擦：鞋底花纹、刹车片、防滑垫 　　　- 减小摩擦：加润滑油、使用滚珠轴承、抛光 教学反思 成功之处 1. 以“推木块”“拉书”等真实情境导入，极大地激发了学生的探究兴趣，课堂氛围活跃。 2. 实验环节设计科学，通过“匀速拉动”这一关键操作，有效引导学生掌握测量摩擦力的核心技能，培养了严谨的科学态度。 3. 学生在小组合作中分工明确，积极参与，数据记录和分析能力得到锻炼，体现了“做中学”的新课标理念。 不足之处 1. 部分学生在操作测力计时仍存在读数误差，未来可考虑使用数字测力计以提高精度。 2. 对于“最大静摩擦力”和“滑动摩擦力”的区别，部分学生理解仍显模糊，可在后续课时中增加对比动画演示。 3. 课堂时间分配略显紧张，导致部分学生未能充分表达自己的想法，今后可适当压缩导入或小结时间，留出更多交流空间。 学科网（北京）股份有限公司 $