【正文】 、請同學(xué)們自行設(shè)計研究定滑輪是否能省力的實驗方案。（提供實驗設(shè)計方案表）要研究的問題定滑輪是否能省力預(yù)測是（ ）否（ ）要改變的條件不要改變的條件實驗設(shè)計（可附圖）小組合作進(jìn)行實驗，并記錄下研究的數(shù)據(jù)。左邊鉤碼個數(shù)右邊鉤碼個數(shù)定滑輪的狀態(tài)我們的發(fā)現(xiàn)全班內(nèi)進(jìn)行交流匯報。 小結(jié)：定滑輪的作用是可以改變力的方向，但不能省力。三、會移動的輪子 出示塔吊的滑輪圖，并問：“這個滑輪是定滑輪嗎？” 認(rèn)識動滑輪的定義。 請學(xué)生通過小組合作，安裝一個動滑輪。并思考：“動滑輪有什么作用？” 在提升重物時，我們需要向什么方向用力？這說明定滑輪能否改變用力方向？ 用測力計研究動滑輪是否具有省力作用。1）學(xué)習(xí)使用測力計，認(rèn)識力的單位：牛頓。并進(jìn)行鞏固練習(xí)，拉出3N、5N的力。2）教師示范用測力計測量將重物不通過動滑輪提升時的重力度數(shù)；示范用測力計測量將重物通過動滑輪提升時的重力度數(shù)。3）請學(xué)生小組合作用測力計按順序分別測量不同個數(shù)（1~5個）的鉤碼直接提升的重力讀數(shù)和用動滑輪提升重物的重力讀數(shù)，并把實驗結(jié)果填寫在P13的表格內(nèi)。并比較表內(nèi)數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)了什么？4）全班內(nèi)進(jìn)行交流動滑輪能否省力？能省多少力 ？四、比較定滑輪和動滑輪的作用的不同五、想一想： 定滑輪和動滑輪的作用有這么大的不同，那么我們在什么情況下使用定滑輪，什么情況下使用動滑輪？第六課 滑輪組【教學(xué)目標(biāo)】科學(xué)知識：認(rèn)識定滑輪和動滑輪組合在一起構(gòu)成滑輪組，滑輪組能夠改變力的方向，而且可以成倍地省力。過程與方法：結(jié)合對滑輪組的研究，解釋起重機的工作原理。情感態(tài)度價值觀：能積極參與科學(xué)實驗和游戲活動并與同學(xué)友好地合作研究?！窘虒W(xué)重點】用實驗研究探究定、動滑輪的作用。【教學(xué)難點】認(rèn)識起省力的大小關(guān)系和規(guī)律?！窘虒W(xué)準(zhǔn)備】鐵架臺、線、滑輪、鉤碼【教學(xué)過程】一、導(dǎo)入新課提問導(dǎo)入：不管是在城市還是在家村，都有許許多多的建筑工地，參觀這些忙碌的建筑工地，我們會有很多的發(fā)現(xiàn)。（學(xué)生自由表述自己所看見的，并說說自己有些什么問題）起重機是怎樣把那么重的物體送到高空去的呢？二、 研究滑輪組的作用 滑輪組的定義引入原來，起重機內(nèi)發(fā)揮作用的是滑輪組，那么什么是滑輪組呢？（把動滑輪和定滑輪組合在一起使用，就構(gòu)成了滑輪組。）觀察結(jié)構(gòu)圖P14，理解滑輪組的構(gòu)造。 實驗探討簡單滑輪組的作用。a) 小組合作組裝一個最簡單的滑輪組。b) 試用這個最簡單滑輪組吊起一個1000克的重物需要多在的力？請學(xué)生猜想，c) 學(xué)生分組實驗，分別用這個滑輪組吊起不同重量（學(xué)生自己定）的重物，并和直接吊起該重物的力比較，能發(fā)現(xiàn)什么？（實驗要求：明確分工。擬定實驗計劃草案后實行。進(jìn)行實驗并作好實驗記錄。 （4）匯報交流，說說有一個動滑輪的滑輪組的作用。（在這里可能會出現(xiàn)重物比較輕的時候省力效果不明顯，但隨著重物的增加，省力效果越明顯，越趨向于省一半的力）實驗探討有2個動滑輪的滑輪組的作用。 （1）提出疑問：如果增加滑輪組的數(shù)量，（例如用2個動滑輪和2個定滑輪），用力大小會怎么變化？ （2）用與前面實驗相同的方法進(jìn)行實驗，記錄實驗情況，并分析實驗數(shù)據(jù)，得出結(jié)論。三、游戲體驗小個子戰(zhàn)勝大力士：游戲規(guī)則見教材P151）出示游戲器材，找2個大個子學(xué)生和一個小個子學(xué)生參加游戲。2）要求沒有直接參加游戲的同學(xué)對數(shù)據(jù)進(jìn)行記錄，尋找其中的規(guī)律。3）、說出自己的發(fā)現(xiàn)學(xué)生自由表述自己的發(fā)現(xiàn)并從這個游戲中明白了什么？從我們的研究中明白為什么起重機能夠吊起那么重的物體。第七課 斜面的作用【教學(xué)目標(biāo)】科學(xué)知識：認(rèn)識像搭在汽車上的木板那樣的簡單機械叫斜面，斜面可以省力。過程與方法：制訂一個簡單的研究計劃并用實驗的數(shù)據(jù)來說明斜面的省力規(guī)律。情感態(tài)度價值觀：積極參與科學(xué)實驗，愿意與同學(xué)進(jìn)行合作交流?！窘虒W(xué)重點】認(rèn)識斜面是如如何省力的?！窘虒W(xué)難點】如何把學(xué)到的知識運用生活中去?！窘虒W(xué)準(zhǔn)備】1塊搭斜面的平木板，4個不同高度的小物品（橡皮等）、鉤碼、測力計、實驗計劃表?！窘虒W(xué)過程】一、結(jié)合影視導(dǎo)入新課播放學(xué)生喜愛的《頭文字D》動畫片的賽車過盤山公路的錄象。提問：雖然動畫片很精彩，但是我們有沒有想過一個問題“山上的公路和平地上的公路有什么區(qū)別？為什么要這樣修建？”（學(xué)生自主思考猜想原因，并當(dāng)眾發(fā)表。）二、探究斜面有什么作用 提出一個簡單任務(wù)：老師要把這個大木桶搬到講臺上來，有什么好方法？（學(xué)生拓展思維：滑輪組吊、杠桿撬……）今天老師就介紹一個更簡單的機械叫斜面。（示范用木板把木桶滾上講臺） 斜面概念引入：像這樣搭在高臺邊緣上的木板那樣的簡單機械，叫做斜面。 跟據(jù)老師提出的情境得出的問題：斜面能省力嗎？我們能設(shè)計一個實驗來研究這個問題嗎？ 分組研究斜面是否能夠省力。實驗要求：1） 指導(dǎo)如何用測力計測斜面上的拉力。（拉動中，當(dāng)測力計處于勻速運動時，讀出其讀數(shù)）2） 小組討論設(shè)計實驗方案；反饋交流實驗方案。3） 分工提升不同的物體（每人一次，每次操作3遍）4） 在操作員操作的時候，其他同學(xué)注意觀察，并取其正確的值，做好記錄。斜面的狀況提升不同的物體我們的發(fā)現(xiàn)ABCD直接提升物體的力沿斜面提升物體的力 對研究結(jié)果作出分析，發(fā)現(xiàn)其中的規(guī)律。（發(fā)現(xiàn)同一物體從斜面拉上用去的力都小于直接把物體垂直提上去用的力，所以斜面可以省力）三、研究不同坡度的斜面提問：剛才我們在實驗過程中，和其他組的數(shù)據(jù)相比較，你還發(fā)現(xiàn)了什么？（發(fā)現(xiàn)每個組的用斜面拉上去所用力的大小不同，這是因為有的小組坡度高，有的小組坡度低）。那么坡度不同對于沿斜面拉物體所用的力也不同嗎？我們能不能設(shè)計實驗來證明一下？分組設(shè)計實驗，并分工合作完成實驗和記錄分析工作 1）制定實驗計劃表（教師準(zhǔn)備） 實驗?zāi)康难芯坎煌露鹊男泵娴淖饔妙A(yù)測坡度越大，用力越（ ）坡度越小，用力越（ ）要改變的條件不要改變的條件實驗設(shè)計 2）交流計劃中的要點，并進(jìn)行相互修改。 3）分工合作進(jìn)行實驗操作。（提醒：每個坡度做3次實驗，取平均值填入表中P17） 直接提升物體的力沿不同斜面提升物體的力(N)我們的發(fā)現(xiàn)1234 4）觀察數(shù)據(jù)表格，討論發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)規(guī)律，進(jìn)行總結(jié)。三、鞏固與拓展現(xiàn)在結(jié)合我們的生活說一說：如我們的盤山公路為什么會修成“S”型。）說說生活中還有哪些地方運用到了斜面工具？（螺絲、大橋……） 用紙片演示螺絲的斜面。第八課 自行車上的簡單機械【教學(xué)目標(biāo)】科學(xué)概念：自行車運用了輪軸、斜面、杠桿等簡單機械的原理，是應(yīng)用廣泛的交通工具。過程與方法：發(fā)現(xiàn)并分析自行車上更多的機械種類和作用情感態(tài)度價值觀：通過整理已認(rèn)識的各類機械和機械的作用，一時倒機械與我們的生活密切相關(guān)?！窘虒W(xué)重點】對鏈條和齒輪的研究【教學(xué)難點】對其他簡單機械的原理解釋【教學(xué)準(zhǔn)備】每個小組自帶一輛自行車（最好能變速）【教學(xué)過程】一、引入我國是一個自行車大國，自行車是重要的交通工具，那么自行車是利用一個怎樣的工作原理前進(jìn)的呢？以前同學(xué)們可能覺得很神奇，但在你們學(xué)習(xí)完這章后再回頭來思考這個問題，那很多問題就迎刃而解了。二、對鏈條和齒輪的研究在自行車上的各個部分中，你最好奇的是哪個部分？（一般學(xué)生會指向鏈條和齒輪）思考：鏈條與兩個齒輪嚙合，能起到什么作用？ 觀察前后2個齒輪，你發(fā)現(xiàn)了什么？齒輪的大小對自行車速度有什么影響？ 對自行車的前后2個齒輪進(jìn)行觀察研究，并做好記錄工作。觀察內(nèi)容記錄數(shù)據(jù)大齒輪齒數(shù)小齒輪齒數(shù)大齒輪轉(zhuǎn)一圈，小齒輪轉(zhuǎn)幾圈？小齒輪轉(zhuǎn)一圈，大齒輪轉(zhuǎn)幾圈？小組內(nèi)進(jìn)行探究討論，發(fā)現(xiàn)2者之間的關(guān)系，并進(jìn)行總結(jié)（大齒輪帶動小齒輪，轉(zhuǎn)動速度變（ ） ，小齒輪帶動大齒輪，轉(zhuǎn)動速度變（ ）。三、尋找自行車上的簡單機械 自行車上應(yīng)用了許許多多的機械原理，找找看，我們能在自行車上發(fā)現(xiàn)哪些簡單的機械的應(yīng)用。 和小組的同學(xué)交流，把大家的發(fā)出記錄下來。自行車部件簡單機械類型所起到的作用 選擇一個自己感興趣的關(guān)于自行車的機械問題，和小組同學(xué)一起制定一個研究計劃，然后開展研究。四、本單元小結(jié)通過本單元的學(xué)習(xí)，同學(xué)們學(xué)到了哪些知識，現(xiàn)在我們就一起來回憶一下。指名學(xué)生發(fā)言，對學(xué)生沒回答完整的請學(xué)生補充，實在沒說清的由教師給出正確定義。并組合生活中的問題進(jìn)行理解鞏固.。第二單元形狀與結(jié)構(gòu)第一課 抵抗彎曲【教學(xué)目標(biāo)】科學(xué)概念● 房屋、橋梁結(jié)構(gòu)中有“柱”和“梁”，梁比柱容易彎曲?！?增加梁的寬度可以增加抗彎曲能力，增加梁的厚度可以大大增加抗彎曲能力。過程與方法● 識別和控制變量，記錄數(shù)據(jù)，分析數(shù)據(jù)并得出合理結(jié)論?！?用簡單實驗說明橫截面為長方形的橫梁為什么都是立著安放的。情感、態(tài)度、價值觀● 能夠大膽假設(shè)又能在實驗中小心求證。教學(xué)準(zhǔn)備為小組準(zhǔn)備：長度、寬度相同、厚度不同的紙條（相同的卡紙粘貼而成），長度、厚度相同、寬度不同的紙條；鐵墊圈、竹片或尺子。教師自己準(zhǔn)備：有關(guān)的建筑圖片。 【教學(xué)過程】教學(xué)過程：一、 質(zhì)疑導(dǎo)入新課在三年級時，我們研究過紙承受拉伸和彎曲的性能。說說紙承受彎曲的性能如何？（學(xué)生自由表述自己的想法和意見）（1）圖片導(dǎo)入了解：房子和橋梁都是依靠柱和梁支撐的。這要通過觀察、比較最簡單的房子和最簡單的橋的結(jié)構(gòu)特點來認(rèn)識。用板凳來比喻柱和梁，用板凳來比喻房子和橋梁，學(xué)生就容易理解房子和橋梁結(jié)構(gòu)的共同點了，因為它們在結(jié)構(gòu)上都和板凳是類似的。（2）通過對比讓學(xué)生認(rèn)識到，柱子承受的壓力是要把柱子壓短、壓碎，這當(dāng)然是很不容易的。橫梁承受的壓力要把橫梁壓彎、壓斷，這就比較容易了。所以，研究橫梁抗彎曲能力就很重要了。二、 紙的厚度與抗彎曲能力的大小。在同學(xué)們的學(xué)習(xí)生活中用得最多的就是紙，那么你們在學(xué)習(xí)中特意去留心紙的特性了嗎？今天我們就一起來研究一下紙抗彎曲的能力與什么有關(guān)。1.、教師提出問題：薄的紙連自身重量都不能承受就彎曲了。那厚的紙呢？同學(xué)們猜想一下如果加大紙的厚度，紙的抗變曲能力會怎樣呢？（小黑板出示）通過同學(xué)的猜想會提出問題，在這個過程中教加強引導(dǎo)，把學(xué)生的注意力集中到：影響彎曲的因素上針對學(xué)生的疑問教師指導(dǎo)學(xué)生制定實驗計劃與實施中注意的問題。（1） 注意實驗應(yīng)控制哪些量不變。（2） 怎樣表示紙的抗彎曲能力的大?。浚?） 表格設(shè)計：表1紙的厚度抗彎曲能力的大小預(yù)測實測并根據(jù)所得數(shù)據(jù)制成曲線圖進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計和分析。（本課時對學(xué)生實驗技能的得要培養(yǎng)）最后得出結(jié)論：增加厚度可以明顯地加強其承受重量的能力。三、 平放還是立放。我們發(fā)現(xiàn)橋梁的橫截面一般是什么樣子的？觀察橋梁是怎樣安放的，通過今天的學(xué)習(xí)，請同學(xué)們說說這樣安放的理由。并用實驗來證明自己的理由。四、 課堂小結(jié)提問歸納本節(jié)課學(xué)習(xí)的要點，指名這生回答教師給予更正完善。教學(xué)后記：研究紙的厚度與抗彎曲能力的大小控制條件：跨度不變，回形針放的位置不變，彎曲程度一樣（或都放一個重物，看彎曲程度的不同），紙的寬度、長度和質(zhì)地一樣，放的手勢一樣。2形狀和抗彎曲能力【教學(xué)目標(biāo)】科學(xué)概念● 改變材料的形狀，可以改變材料的抗彎曲能力。過程與方法● 做紙的形狀與抗彎曲能力關(guān)系的實驗?！?觀察瓦楞紙板的結(jié)構(gòu)，作出解釋和提出問題。情感、態(tài)度、價值觀● 意識到小組合作做實驗進(jìn)行探究的必要性。● 樂于根據(jù)觀察作出解釋和提出問題。教學(xué)準(zhǔn)備為小組準(zhǔn)備：實驗用的大小相同的紙若干張、鐵墊圈、膠水、包裝箱瓦楞紙板。教師自己準(zhǔn)備：一些不同形狀的鋼、鋁型材樣品或相關(guān)圖片。教學(xué)過程：一、 復(fù)習(xí)導(dǎo)入通過上節(jié)課的學(xué)習(xí)我們知道增加物體的厚度可以明顯地加強材料的抗彎曲能力，但這樣就要增加材料的用量。同學(xué)們還能為工程師想想其它的辦法嗎？二、 瓦楞紙的研究我們平時看到的很多物品的包裝都用到一種紙，同學(xué)們知道這種紙的名字嗎？（這種紙叫瓦楞紙） 感知瓦楞紙的特性同學(xué)人平時也接觸過這種紙，現(xiàn)在老師也為大家準(zhǔn)備了這種紙。大家右以拿到手上感受一下并可以折一折，感覺一下它有多硬，抗彎曲能力如何？(分組感知紙的特性) 實驗一：我們利用解剖的方法，觀察瓦楞紙的結(jié)構(gòu)是怎樣的，看看各組成部分的厚薄和軟硬。(經(jīng)過研究，我們產(chǎn)生的什么產(chǎn)生了什么問題或想法？準(zhǔn)備怎樣繼續(xù)研究？)三、 形狀與抗彎曲能力通過上面的實驗我們得出了一個最關(guān)鍵的問題就是：估計一下，什么樣的形狀有好的抗彎曲能力？ 實驗要求：不改變紙的長度，把紙折成不同形狀，預(yù)測并實際測試它們的抗彎曲能力。 測度記錄：形 狀預(yù)測抗彎曲能力實測抗彎曲能力 小黑板出示問題：(1) 與沒有折的紙比較，它們的抗彎曲能力增強了嗎？(2) 比較這些形狀的紙抗彎曲能力的大小，試做出自己的解釋。(3) 為什么有的鋼材或鋁材要做成“T”、“U”、“L”、“工”字或“口”字等形狀？四、 總結(jié)通過學(xué)習(xí)我們用事實證明了，哪些結(jié)