5.3《滑梯与摩擦力》教学设计-2025-2026学年科学四年级下册大象版

四年级下册科学第五单元《开心游乐场》 第3课《滑梯与摩擦力》教学设计 一、设计依据 本教学设计严格遵循《义务教育科学课程标准（2022年版）》理念与要求，聚焦核心素养导向，落实以下原则： 1.科学观念建构：以“摩擦力的概念、影响因素与控制应用”为核心概念，引导学生通过情境导入、实验探究、反思阅读，建构“两个物体接触并相对运动时会产生摩擦力，物体越重、接触面越粗糙，摩擦力越大”的科学观念。 2.探究实践能力培养：以“情境导入—猜想假设—控制变量实验—得出结论—反思拓展”为探究主线，通过探究物体重量、接触面粗糙程度对摩擦力影响的对比实验，培养学生的控制变量实验能力、数据处理能力与归纳推理能力。 3.科学思维发展：引导学生通过分析实验数据，归纳摩擦力大小的影响因素，发展对比分析思维与归纳推理能力，初步形成“提出问题—猜想假设—控制变量—实验验证—得出结论”的科学探究思维习惯。 4.态度责任渗透：通过了解摩擦力在生活中的控制与应用，体会科学知识的实用性；通过实验探究，培养严谨细致、实事求是的科学态度，激发对科学探究的兴趣。 二、教材分析 本课是大象版四年级科学下册第五单元《开心游乐场》的第3课《滑梯与摩擦力》，是本单元的重点探究课，承接上一课对弹力的学习，聚焦摩擦力这一力学现象，为后续学习力与运动奠定基础。教材围绕“摩擦力的认识与影响因素”这一核心主题，设计了层层递进的探究活动： 1.情境导入：滑梯上的快慢差异：通过游乐场滑梯上两个小朋友的滑行速度差异，引出“摩擦力”的概念，激发学生探究兴趣，提出“摩擦力的大小跟什么有关”的问题。 2.实验探究：摩擦力大小的影响因素：引导学生设计对比实验，探究物体重量、接触面粗糙程度对摩擦力大小的影响，通过测力计测量木块在不同条件下的摩擦力，记录数据。 3.得出结论：分析实验数据：通过分析实验数据，归纳得出“物体越重、接触面越粗糙，摩擦力越大”的结论。 4.反思阅读：摩擦力的控制与应用：引导学生回顾实验方法（控制变量法），并通过阅读了解生活中增大或减小摩擦力的例子，深化对摩擦力应用的理解。 教材内容从现象感知到概念建构，再到实验探究、结论归纳与拓展应用，完整呈现了控制变量实验探究的全过程，体现了科学探究的严谨性与实用性. 三、学情分析 1. 知识基础：四年级学生对摩擦力现象有丰富的生活体验，如滑梯、走路、擦黑板等，但对摩擦力的概念、影响因素缺乏系统认识，也不了解控制变量实验的设计方法。 2. 能力水平：学生具备基本的动手操作能力和观察能力，但科学探究能力较弱，在控制变量实验的设计与操作方面，难以严格控制无关变量，分析实验数据、归纳结论的能力需要教师重点指导。 3. 认知特点：学生对实验探究活动充满好奇心，兴趣浓厚，但抽象思维仍处于发展阶段，需要通过直观的实验现象、数据对比，理解摩擦力的影响因素；同时，学生的严谨细致的科学态度需要培养，容易在实验中忽略控制变量的细节，影响实验结果的准确性。 四、教学目标 1. 科学观念： 知道两个物体接触并发生相对运动时，会产生一种阻碍运动的力，这种力叫摩擦力。 了解摩擦力大小的影响因素：物体越重，摩擦力越大；接触面越粗糙，摩擦力越大。 知道生活中人们会根据需要增大或减小摩擦力，摩擦力无处不在。 2能通过设计控制变量实验，探究物体重量、接触面粗糙程度对摩擦力大小的影响，发展控制变量思维与归纳推理能力。 能通过分析实验数据，归纳得出摩擦力大小的影响因素，发展数据处理与结论归纳能力。 3. 探究实践： 能根据猜想，设计对比实验，验证摩擦力大小的影响因素，提升实验设计与操作能力。 能使用测力计测量摩擦力，记录并分析实验数据，提升数据处理与归纳结论能力。 4. 态度责任： 感受摩擦力在生活中的应用，体会科学知识的实用性，激发对科学探究的兴趣。 在实验探究过程中，培养严谨细致、实事求是的科学态度。 了解摩擦力的控制与应用，认识科学技术对生活的影响。 五、教学重难点 教学重点：理解摩擦力的概念，通过控制变量实验探究得出摩擦力大小的影响因素。 教学难点：设计并实施控制变量实验，探究物体重量、接触面粗糙程度对摩擦力大小的影响，理解控制变量的实验方法。 六、教学准备 1. 教师准备：多媒体课件（摩擦力现象视频、控制变量实验示范视频）、滑梯模型、实验记录表、安全提示卡。 2. 学生准备：课前预习教材内容；小组准备实验材料：测力计、木板、木块、毛巾、水、水杯等。 七、教学过程 （一）情境导入，揭示课题（5分钟） 师：同学们，游乐场里的滑梯，为什么有的小朋友滑得快，有的滑得慢呢？ 生：因为滑梯的光滑程度不一样，有的滑梯不光滑，摩擦力大，所以滑得慢。 师：没错，玩滑梯时，衣服和滑梯表面发生了摩擦，产生了一种阻碍滑动的力，这种力叫摩擦力。今天我们就一起来探究《滑梯与摩擦力》的秘密。（板书课题） （二）提出问题，猜想假设（5分钟） 师：大家想一想，摩擦力的大小跟什么有关呢？请结合滑梯的例子，提出自己的猜想。 生1：我觉得和滑梯的光滑程度有关，滑梯越粗糙，摩擦力越大，滑得越慢。 生2：我觉得和小朋友的重量有关，小朋友越重，摩擦力越大，滑得越慢。 生3：我觉得和滑梯的倾斜角度有关，角度越大，滑得越快，摩擦力越小。 师：大家的猜想都很有道理，今天我们重点探究摩擦力大小与物体重量、接触面粗糙程度的关系，其他因素我们可以课后继续探究。 （三）实验探究：摩擦力大小的影响因素（20分钟） 1. 实验方法指导：控制变量法 师：我们要探究两个因素对摩擦力的影响，需要用到控制变量法。探究物体重量的影响时，保持接触面粗糙程度不变，改变物体的重量；探究接触面粗糙程度的影响时，保持物体重量不变，改变接触面的粗糙程度。实验时，用测力计水平拉动木块，使木块匀速滑动，此时测力计的读数就等于摩擦力的大小。 师：实验时要注意： 使用测力计前先检查指针是否归零； 拉动木块时要匀速、缓慢，不要忽快忽慢； 每次实验要重复三次，取平均值，减少误差； 要及时记录实验数据。 2. 实验一：探究物体重量对摩擦力的影响 师：请大家小组合作，探究物体重量对摩擦力的影响。用同一个木块，分别在木块上放0个、1个、2个水杯，改变物体的重量，在同一木板上拉动，测量摩擦力的大小，记录数据。 （学生小组实验，记录不同重量下的摩擦力数据） 师：谁来说说你们的实验结果？ 生：木块上不放水杯时，摩擦力是0.2牛；放1个水杯时，摩擦力是0.4牛；放2个水杯时，摩擦力是0.6牛，物体越重，摩擦力越大。 师：大家的实验结果都很一致！物体的重量越大，对接触面的压力越大，产生的摩擦力也就越大。 3. 实验二：探究接触面粗糙程度对摩擦力的影响 师：接下来我们探究接触面粗糙程度对摩擦力的影响。用同一个木块，分别在木板、铺了毛巾的木板上拉动，测量摩擦力的大小，记录数据。 （学生小组实验，记录不同接触面下的摩擦力数据） 师：谁来说说你们的实验结果？ 生：木块在木板上的摩擦力是0.2牛，在毛巾上的摩擦力是0.5牛，接触面越粗糙，摩擦力越大。 师：非常准确！接触面越粗糙，阻碍物体运动的力就越大，摩擦力也就越大。 （四）得出结论：分析实验数据（5分钟） 师：我们分析一下实验数据，能得出什么结论？ 生：物体越重，摩擦力越大；接触面越粗糙，摩擦力越大。 师：没错！摩擦力的大小与物体的重量和接触面的粗糙程度有关，物体越重、接触面越粗糙，摩擦力越大。我们是用什么方法研究的？ 生：控制变量法，每次只改变一个因素，其他因素保持不变。 师：大家说得很对！控制变量法是科学探究中常用的方法，我们之前在研究种子萌发、溶解的时候也用过这种方法。 （五）阅读拓展：摩擦力的控制与应用（5分钟） 师：摩擦力无处不在，人们会根据需要增大或减小摩擦力。请大家阅读教材里的例子，说一说哪些是增大摩擦力，哪些是减小摩擦力？ 生1：轮胎上的花纹、鞋底的花纹，是为了增大摩擦力，防止打滑。 生2：磁悬浮列车，是为了减小摩擦力，让列车跑得更快。 生3：齿轮上涂润滑油，是为了减小摩擦力，减少磨损。 师：大家说得都很对！摩擦力对我们的生活既有有利的一面，也有不利的一面，我们要根据需要控制摩擦力的大小。 （六）全课小结（2分钟） 师：今天这节课，我们一起探究了摩擦力的秘密，谁来说说你有哪些收获？ 生1：我知道了摩擦力是两个物体接触并相对运动时产生的阻碍运动的力。 生2：我通过实验发现，物体越重、接触面越粗糙，摩擦力越大。 生3：我学会了用控制变量法做对比实验，也了解了生活中摩擦力的应用。 师：大家的收获都很丰富！摩擦力在我们的生活中无处不在，希望大家能运用今天学到的知识，解决更多生活中的问题。 八、板书设计 滑梯与摩擦力 摩擦力：两个物体接触并相对运动时产生的阻碍运动的力 影响摩擦力大小的因素： 1. 物体重量：越重 → 摩擦力越大 2. 接触面粗糙程度：越粗糙 → 摩擦力越大 研究方法：控制变量法（每次只改变一个因素） 应用： 增大摩擦力：轮胎花纹、鞋底花纹 减小摩擦力：磁悬浮列车、齿轮润滑油 九、教学反思 （一）亮点与成效 1. 控制变量实验探究环节完整，落实核心素养：本课以“猜想—实验—结论—拓展”为主线，完整呈现了控制变量实验探究的过程，让学生从提出假设，到通过对比实验验证，再到分析数据归纳结论，培养了控制变量实验、数据处理与归纳推理能力，落实了新课标核心素养的培养要求。 2. 实验细节指导到位，突破教学难点：通过明确控制变量的要求、示范实验方法、指导数据记录，让学生在实验中理解控制变量的意义，突破了教学难点，培养了严谨细致的科学态度。 3. 生活应用拓展，激发兴趣：通过阅读生活中摩擦力的应用例子，让学生体会到科学知识的实用性，激发了探究兴趣，同时让学生认识到摩擦力的两面性，学会辩证地看待科学现象。 （二）不足与改进方向 1. 实验细节指导不足：部分学生在实验中没有匀速拉动木块，导致测力计读数不稳定，影响了实验结果的准确性。后续教学中，可以增加匀速拉动的示范，如用定滑轮控制拉动速度，帮助学生规范实验操作，确保实验结果的可靠性。 2. 个体差异关注不足，部分学生参与度不高：在小组实验环节，部分学困生参与度较低，更多依赖小组内的其他同学。后续教学中，可以为学生提供分层的实验任务，比如为学困生提供预组装好的实验装置，让他们重点完成测量和记录，同时通过小组内的角色分工，确保每个学生都能参与到实验中。 3. 拓展延伸不够深入：对摩擦力的其他影响因素（如接触面的面积、运动速度）介绍较少，学生的探究兴趣没有得到充分激发。后续教学中，可以布置课后探究任务，让学生自主探究其他因素对摩擦力的影响，拓展探究范围。 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $