【正文】 據(jù)的？你發(fā)現(xiàn)了什么規(guī)律？ （按輪從小到大或從大到小的順序進行實驗，然后進行對比；發(fā)現(xiàn)輪越大，越省力，輪越小，越費力的規(guī)律） 四、鞏固與應用 找一找，說一說在我們的生活中還有哪些地方應用輪軸？說說它們給我們的工作和生活帶來了那些方便。 這些輪軸 的作用是什么？他們是省力的還是費力的？（方向盤、轱轆、門把手、扳手、牛頓盤）其中牛頓盤在旋轉(zhuǎn)時是擰軸，屬于費力的輪軸。 第五課 定滑輪和動滑輪 【教學目標】 科學概念：知道定滑輪固定在一個地方，不能隨著物體的移動而移動。 知道動滑輪不固定，可以隨著重物的移動而移動。 了解定滑輪和動滑輪的作用不相同。 過程與方法：通過自行設計實驗方案來研究定滑輪是否省力、定滑輪和動滑輪的不同作用。 情感、態(tài)度、價值觀：意識到定滑輪和動滑輪的不同作用，發(fā)展探究簡單機械的興趣。 【 教學重點 】 認識滑輪的工作原理。 【 教學難點 】 通過實驗來認識其工作原理。 【 教學準備 】 鐵架臺、滑輪、鉤碼、線、測力計、實驗計劃表 【 教學過程 】 一、 激趣導入新課 播放學校早晨升國旗的過程，并提問：“升旗的時候，我們的隊員是往下拉繩子，為什么國旗就往上升上去了呢？”（學生回答：因為旗桿頂部有一個輪子） 概念引入：像旗桿頂部的滑輪那樣，固定在一個位置轉(zhuǎn)動而不移動的滑輪叫做定滑輪。 二、研究旗桿頂部的滑輪 請同學們小組合作做一個定滑輪，模擬升旗的情形，并思考：當我們利用定滑輪提升重物時，需要向什么方向用力 ？這說明定滑輪有什么作用？ 根據(jù)學生回答進行引導“定滑輪是否具有省力作用”（一般情況下，學生已習以為常地認為我們所學的工具都具有省力作用） 請同學們自行設計研究定滑輪是否能省力的實驗方案。（提供實驗設計方案表） 要研究的問題 定滑輪是否能省力 預測 是（ ）否（ ） 要改變的條件 不要改變的條件 實驗設計（可附圖） 小組合作進行實驗，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)進行交流匯報。 小結：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？” 認識動滑輪的定義。 請學生通過小組合作，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）學習使用測力計，認識力的單位：牛頓。并進行鞏固練習，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 【教學目標】 科學知識：認識定滑輪和動滑輪組合在一起構成滑輪組，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：能積極參與科學實驗和游戲活動并與同學友好地合作研究。 【 教學重點 】 用實驗研究探究定、動滑輪的作用。 【 教學難點 】 認識起省力的大小關系和規(guī)律。 【 教學準備 】 鐵架臺、線、滑輪、鉤碼 【 教學過程 】 一、 導入新課 提問導入：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，就構成了滑輪組。） 觀察結構圖 P14，理解滑輪組的構造。 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？ 請學生猜想， c) 學生分組實驗，分別用這個滑輪組吊起不同重量（學生自己定）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行實驗，記錄實驗情況，并分析實驗數(shù)據(jù)，得出結論。 三、游戲體驗 小個子戰(zhàn)勝大力士：游戲規(guī)則見教材 P15 1）出示游戲器材，找 2 個大個子學生和一個小個子學生參加游戲。 2）要求沒有直接參加游戲的同學對數(shù)據(jù)進行記錄，尋找其中的規(guī)律。 3）、說出自己的發(fā)現(xiàn) 學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 【教學目標】 科學知識：認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：積極參與科學實驗，愿意與同學進行合作交流。 【 教學重點 】 認識斜面是如如何省力的。 【 教學難點 】 如何把學到的知識運用生活中去 。 【 教學準備 】 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。 【 教學過程 】 一、 結合影視導入新課 播放學生喜愛的《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？” （學生自主思考猜想原因，并當眾發(fā)表。） 二、探究斜面有什么作用 提出一個簡單任務：老師要把這個大木桶搬到講臺上來，有什么好方法？ （學生拓展思維：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） 指導如何用測力計測斜面上的拉力。（拉動中，當測力計處于勻速運動時，讀出其讀數(shù)） 2） 小組討論設計實驗方案；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) A B C D 直接提升物體的力 沿斜面提升物體的力 對研究結果作出分析，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？我們能不能設計實驗來證明一下？ 分組設計實驗，并分工合作完成實驗和記錄分析工作 1） 制定實驗計劃表（教師準備） 實驗目的 研究不同坡度的斜面的作用 預測 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 實驗設計 2）交流計劃中的要點，并進行相互修改。 3）分工合作進行實驗操作。（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) 1 2 3 4 4）觀察數(shù)據(jù)表格，討論發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)規(guī)律，進行總結。 三、鞏固與拓展 現(xiàn)在 結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 【教學目標】 科學概念：自行車運用了輪軸、斜面、杠桿等簡單機械的原理，是應用廣泛的交通工具。 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。 【 教學重點 】 對鏈條和齒輪的研究 【 教學難點 】 對其他簡單機械的原理解釋 【 教學準備 】 每個小組自帶一輛自行車（最好能變速） 【 教學過程 】 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的呢？以前同學們可能覺得很神奇，但在你們學習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)進行探究討論，發(fā)現(xiàn) 2 者之間的關系，并進行總結（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用。 和小組的同學交流，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于自行車的機械問題，和小組同學一起制 定一個研究計劃，然后開展研究。 四 、本 單元 小結 通過本單元的學習，同學們學到了哪些知識，現(xiàn)在我們就一起來回憶一下。 指名學生發(fā)言，對學生沒回答完整的請學生補充，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行理解鞏固 .。 第二單元形狀與結構 第一課 抵抗彎曲 【教學目標】 科學概念 ● 房屋、橋梁結構中有“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 ● 能夠大膽假設又能在實驗中小心求證。 教學準備 為小組準備：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。 教師自己準備：有關的建筑圖片。 【 教學過程 】 教學過程： 一、 質(zhì)疑導入新課 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？ （學生自由表述自己的想法和意見） （ 1） 圖片 導入了解： 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構特點來認識。用板凳來比喻柱和梁，用板凳來比喻房子和橋梁，學生就容易理解房子和橋梁結構的共同點了，因為它們在結構上都和板凳是類似的。 （ 2）通過對比讓學生認識到，柱子承受的壓力是要把柱子壓短、壓碎，這當然是很不容易的。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。 在同學們的學習生活中用得