【正文】 級(jí)上冊(cè)科學(xué)教學(xué)設(shè)計(jì) 第一單元《機(jī)械和工具》教學(xué)設(shè)計(jì)第一課使用工具【教學(xué)目標(biāo)】科學(xué)概念：認(rèn)識(shí)機(jī)械指的是利用力學(xué)原理組成的各種裝置。杠桿、滑輪、斜面等都是機(jī)械。簡(jiǎn)單機(jī)械又被人們習(xí)慣地稱(chēng)為工具。過(guò)程與方法：常識(shí)在實(shí)踐中解決指定的科學(xué)問(wèn)題（如拔圖釘、鐵釘和木螺釘），發(fā)現(xiàn)做同樣的事情，用不同的工具效果是不同的，并從中了解更多的常用工具。情感、態(tài)度、價(jià)值觀：意識(shí)到工具和機(jī)械可以幫助我們做一些事情，恰當(dāng)?shù)剡x用工具和機(jī)械可以提高我們的工作效率?！窘虒W(xué)重點(diǎn)】選用不同工具解決問(wèn)題【教學(xué)難點(diǎn)】選擇不同工具解決問(wèn)題的原因討論?！窘虒W(xué)準(zhǔn)備】 記錄表（學(xué)生）；常用工具，剪刀、螺絲刀、開(kāi)瓶器、羊角錘、小刀、鑷子、老虎鉗（教師）；釘有三個(gè)圖釘、2個(gè)鐵釘、兩個(gè)木螺絲釘?shù)哪景逡粔K?！窘虒W(xué)過(guò)程】一、談話導(dǎo)入新課同學(xué)們，這個(gè)漂亮的窗花剪紙是用什么工具制作出來(lái)的？（出示窗花剪紙）。剪刀除了能剪窗花之外還能做些什么事？（剪繩、剪指甲……）那么錘子能幫助我們做哪些事情？（出示錘子）二、我們用過(guò)什么工具在生活中，我們常常用工具來(lái)幫助我們做事情，今天我們就來(lái)研究我們常用的工具（板書(shū)課題：使用工具）你還知道哪些工具？他們能幫助我們做什么事？請(qǐng)大家在小組內(nèi)討論一下，然后把工具名稱(chēng)和能做的事情填在書(shū)本P2表格內(nèi)。比一比，哪些同學(xué)想地更多。小組討論填表 工具名稱(chēng) 可以做哪些事情 工具名稱(chēng) 可以做哪些事情小組匯報(bào)：請(qǐng)一個(gè)小組上臺(tái)來(lái)介紹，并且可以使用老師講臺(tái)上的工具做示范（提供工具）。教師小結(jié)：看來(lái)同學(xué)們對(duì)工具的使用已經(jīng)比較熟悉，并且能運(yùn)用到現(xiàn)實(shí)生活中去了。那么下面就請(qǐng)大家來(lái)幫我解決一個(gè)問(wèn)題。（啟后）三、選用什么工具好老師這里有釘有一些釘子的木板（出示木板），1）如果要把釘子沖木板中取出來(lái)，請(qǐng)問(wèn)我該選擇什么樣的工具比較合適？ 2）請(qǐng)小組內(nèi)的同學(xué)先觀察一下釘在木板上的釘子，思考你需要哪些工具？ 3）說(shuō)說(shuō)你選擇這些工具的理由小組長(zhǎng)領(lǐng)材料，組織小組成員開(kāi)展實(shí)驗(yàn)全班交流：說(shuō)說(shuō)你們剛才選擇的工具是最合適的嗎？ 分組發(fā)言共同評(píng)論。四、完成三項(xiàng)任務(wù)的工具選擇請(qǐng)大家觀察P3的三幅圖，請(qǐng)你在右邊選擇最恰當(dāng)?shù)墓ぞ邅?lái)完成這3項(xiàng)工作。并且說(shuō)說(shuō)你選擇的理由。油桶通過(guò)斜面推上車(chē)，比較省力；大石頭用撬棍去撬動(dòng)比較省力；利用繩子和滑輪組成定滑輪可以將國(guó)旗掛到旗桿頂上。教師小結(jié)：有一些很費(fèi)力、很難做的事情，如果我們使用了工具就可以省力、方便地完成了。巧妙地使用工具，能讓我們做的更好。請(qǐng)大家看P3工具的定義，深入理解。五、全課總結(jié)：對(duì)于簡(jiǎn)單機(jī)械，我們還有什么問(wèn)題想研究？第二課杠桿的研究【教學(xué)目標(biāo)】科學(xué)概念：認(rèn)識(shí)理解杠桿有3個(gè)點(diǎn)：用力點(diǎn)、支點(diǎn)、阻力點(diǎn)。有的杠桿能省力，有的杠桿不省力，有的杠桿不省力也不費(fèi)力。過(guò)程與方法：用杠桿尺做實(shí)驗(yàn)、收集并整理數(shù)據(jù)，分析認(rèn)識(shí)杠桿省力、費(fèi)力和不省力不費(fèi)力的規(guī)律。情感態(tài)度價(jià)值觀：體會(huì)到收集數(shù)據(jù)的重要意義，并意識(shí)到互相合作的重要性?！窘虒W(xué)重點(diǎn)】對(duì)杠桿尺進(jìn)行研究 【教學(xué)難點(diǎn)】對(duì)數(shù)據(jù)的整理和分析 【教學(xué)準(zhǔn)備】杠桿尺、鉤碼、記錄紙（學(xué)生）；杠桿類(lèi)和非杠桿類(lèi)工具3~5種?！窘虒W(xué)過(guò)程】一、導(dǎo)入新課活動(dòng)：請(qǐng)問(wèn)我們班有沒(méi)有“大力士”，誰(shuí)能幫我把講臺(tái)抬起來(lái)，我的一枝筆掉到桌子地下去了。（請(qǐng)同學(xué)們推薦“大力士”上來(lái)抬講臺(tái)）哎，講臺(tái)實(shí)在太重了，搬不動(dòng)，能不能利用工具來(lái)幫助我們做這件事？ 用吊機(jī)吊、把桌子撬翻、用滑輪吊……（請(qǐng)學(xué)生出謀劃策）二、認(rèn)識(shí)杠桿今天，老師介紹給大家一種非常簡(jiǎn)單的卻能很輕松地完成工作的工具——杠桿。什么是杠桿？——在一根棍子的下面放一個(gè)支撐的物體，就可以用它撬起重物，人們常把這樣的棍子叫撬棍。而今天我們科學(xué)地把像撬棍這樣的簡(jiǎn)單機(jī)械稱(chēng)為“杠桿”。示范用杠桿撬講臺(tái)。板書(shū)分析杠桿的各個(gè)部分名稱(chēng)和定義。阻力點(diǎn)用力點(diǎn)支點(diǎn)杠桿上有三個(gè)重要的位置：支撐著杠桿，使杠桿能?chē)@著轉(zhuǎn)動(dòng)的位置叫支點(diǎn)；在杠桿上用力的位置叫用力點(diǎn)；杠桿克服阻力的位置叫阻力點(diǎn)。出示P4的兩張圖片：壓水井、蹺蹺板。請(qǐng)大家在上面畫(huà)一畫(huà)，他們的三個(gè)點(diǎn)分別在什么位置在展臺(tái)底下進(jìn)行反饋交流。分辨杠桿觀察P4 P5的這些工具，說(shuō)說(shuō)哪些是杠桿，哪些不是杠桿？并說(shuō)明理由（找一找三點(diǎn)）學(xué)生自己體驗(yàn)杠桿尺的組成及變化。三、研究杠桿的秘密1,剛才我們用杠桿輕松地撬起了講臺(tái)，那是不是所有的杠桿都是省力的呢？（學(xué)生一般認(rèn)為都是省力的，教師在課堂上舉例費(fèi)力的事件）讓我們用杠桿尺這個(gè)工具，來(lái)幫助我們更好地進(jìn)行研究。對(duì)杠桿尺的構(gòu)造進(jìn)行介紹和使用方法教師問(wèn)題的提出：如果我在杠桿尺的左邊第四格掛上一個(gè)鉤碼，要使杠桿尺保持平衡，我應(yīng)該在杠桿尺的右邊什么位置掛上幾個(gè)鉤碼 ？（請(qǐng)同學(xué)上臺(tái)來(lái)試一試，并說(shuō)說(shuō)你是怎么想的）還有其他方法嗎 ？老師剛才是在左邊第四格掛了一個(gè)鉤碼，還可以怎么掛？那么右邊又應(yīng)該在什么位置掛幾個(gè)鉤碼才能使杠桿尺平衡呢？請(qǐng)大家在小組內(nèi)合作開(kāi)展實(shí)驗(yàn)，并且把數(shù)據(jù)記錄在P6上的表格內(nèi)。完成實(shí)驗(yàn)之后再把實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)：省力情況有（）種，費(fèi)力情況有（）種；不省力也不費(fèi)力情況有（）種。對(duì)所有的數(shù)據(jù)進(jìn)行觀察和分析。1）在什么情況下，杠桿省力？ 2）在什么情況下，杠桿費(fèi)力？3）在什么情況下杠桿不省力也不費(fèi)力？教師進(jìn)行總結(jié)：省力、費(fèi)力、不省力不費(fèi)力各情況的比較和分析。四、收集數(shù)據(jù)步驟的反思我們是按怎樣的方法步驟收集數(shù)據(jù)的？哪種方法更合理？五、全課小結(jié)第三課杠桿類(lèi)工具的研究【教學(xué)目標(biāo)】科學(xué)概念：知道杠桿可以分為省力杠桿、費(fèi)力杠桿、不省力也不費(fèi)力杠桿。過(guò)程與方法：通過(guò)實(shí)驗(yàn)認(rèn)識(shí)到杠桿是否省力是由它的三個(gè)點(diǎn)的位置決定的。情感、態(tài)度、價(jià)值觀：意識(shí)到不同種類(lèi)的杠桿有不同的用途，在不同條件下需要使用不同類(lèi)型的杠桿?！窘虒W(xué)重點(diǎn)】對(duì)不同杠桿的比較和分析【教學(xué)難點(diǎn)】找出不同杠桿的三個(gè)點(diǎn)和是否省力情況?！窘虒W(xué)準(zhǔn)備】長(zhǎng)竹筷、螺絲帽或其他重物、棉線或釣魚(yú)線、塑料盤(pán)（學(xué)生）。桿秤、螺絲刀、開(kāi)瓶器、鑷子、油漆桶、啤酒、粉筆；畫(huà)有螺絲刀撬油漆桶、鑷子夾粉筆、開(kāi)瓶器開(kāi)啤酒瓶的圖片（教師）。【教學(xué)過(guò)程】一、趣味引入游戲：出示油漆桶一個(gè)、啤酒一瓶、粉筆5支；鑷子、一字螺絲刀、開(kāi)瓶器。用工具把油漆桶撬開(kāi)，然后在里面倒一杯水；用工具打開(kāi)啤酒瓶，倒一杯啤酒；用工具用夾5支粉筆到一個(gè)空杯子里。比一比，哪個(gè)同學(xué)完成地快，請(qǐng)其他同學(xué)為他們加油。二、杠桿類(lèi)工具的比較剛才三位同學(xué)的表演非常精彩，首先讓我們思考一下，他們使用的工具合適嗎？（合適）思考一下，他們所使用的三種工具哪種是省力的？哪種是費(fèi)力的？或者不省力也不費(fèi)力的？（請(qǐng)幾位同學(xué)進(jìn)行判斷，并說(shuō)說(shuō)理由）判斷他們是否是省力工具最好的方法是什么？（找出三個(gè)點(diǎn)，然后進(jìn)行比較）請(qǐng)同學(xué)們?cè)诶蠋煘槟銈儨?zhǔn)備的圖片上畫(huà)出每件工具的三個(gè)點(diǎn)。然后在小組內(nèi)討論一下這些工具是否省力？為什么 ？在全班內(nèi)進(jìn)行交流反饋；并對(duì)學(xué)生的畫(huà)圖進(jìn)行展示交流。（重點(diǎn)分析鑷子和開(kāi)瓶器的三點(diǎn)位置的變化。開(kāi)瓶器支點(diǎn)在前端，阻力點(diǎn)在中間；鑷子支點(diǎn)在末端，用力點(diǎn)在中間）小結(jié)：怎么樣的工具是省力的？怎么樣的工具是費(fèi)力的？（請(qǐng)同學(xué)找出其中規(guī)律）三、給各種杠桿類(lèi)工具分類(lèi)請(qǐng)同學(xué)們?cè)跁?shū)本P8頁(yè)的10種工具上畫(huà)一畫(huà)，找出每樣工具的三個(gè)點(diǎn)。然后判斷一下它是省力的還是費(fèi)力的或不省力也不費(fèi)力。學(xué)生各自作圖、填表。匯報(bào)交流（請(qǐng)學(xué)生到展臺(tái)下進(jìn)行展示交流）思考：我們都知道杠桿能省力，能幫助我們抬起自己無(wú)法徒手搬動(dòng)的東西；但是為什么剛才我們看到的這些工具他們有的是費(fèi)力的呢？為什么這樣設(shè)計(jì)呢？ 教師小結(jié)。四、小桿秤的研究俗話說(shuō)：“稱(chēng)砣雖小，能壓千斤”，今天老師就帶了一把桿秤來(lái)，請(qǐng)大家來(lái)說(shuō)一說(shuō)，為什么桿秤的稱(chēng)砣這么小，卻可以“壓住”這么重的重物。（請(qǐng)學(xué)生從杠桿的三點(diǎn)之間的關(guān)系說(shuō)一說(shuō)）今天老師就帶大家來(lái)做一桿小桿秤。小桿秤制作過(guò)程指導(dǎo)。（祥見(jiàn)教參P17~18）指導(dǎo)學(xué)生用逐個(gè)放砝碼的方法在桿上畫(huà)出50克、100克、150克、200克……的刻度。（在稱(chēng)盤(pán)內(nèi)放一個(gè)50克砝碼，然后使桿秤平衡，在桿上刻下刻度，放2個(gè)……）玩一玩自己制作的桿秤。（稱(chēng)一稱(chēng)自己的鉛筆盒、書(shū)本等物體的重量）五、課后思考題出示教師用的桿秤進(jìn)行示范，用不同的2跟提繩分別進(jìn)行稱(chēng)重時(shí)，桿秤會(huì)發(fā)生什么變化？第四課輪軸的秘密【教學(xué)目標(biāo)】科學(xué)概念：認(rèn)識(shí)在輪軸的輪上用力能夠省力，輪越大越省力；在軸上用力費(fèi)力。過(guò)程與方法：通過(guò)在大小差別更大的輪軸上掛重物的實(shí)驗(yàn)分析，認(rèn)識(shí)輪越大越省力。情感、態(tài)度、價(jià)值觀：積極了解輪軸在生活中的應(yīng)用，發(fā)展研究簡(jiǎn)單機(jī)械的興趣?！窘虒W(xué)重點(diǎn)】通過(guò)實(shí)驗(yàn)了解輪軸作用和輪的大小對(duì)輪軸作用的影響 【教學(xué)難點(diǎn)】輪的大小對(duì)輪軸作用的影響。【教學(xué)準(zhǔn)備】大螺絲刀1把、閥門(mén)式水龍頭一個(gè)；每組鉤碼1盒、2段棉線、1個(gè)鐵架臺(tái)、1個(gè)大輪、1個(gè)小輪、一個(gè)軸（簡(jiǎn)易機(jī)械盒）【教學(xué)過(guò)程】一、導(dǎo)入新課水龍頭是我們每家每戶(hù)都有的一種工具，他能有效控制水的流量。我請(qǐng)一位同學(xué)來(lái)擰開(kāi)這個(gè)水龍頭；（出示閥門(mén)式水龍頭）出示水龍頭圖片，并指出軸、輪所在位置；像水龍頭這樣，輪子和軸固定在一起，可以轉(zhuǎn)動(dòng)的機(jī)械，叫做輪軸。二、輪軸作用的研究設(shè)計(jì)家在設(shè)計(jì)水龍頭的時(shí)候都是有一定目的的，那么水龍頭上的輪有什么作用呢？（學(xué)生嘗試回答）請(qǐng)學(xué)生嘗試擰開(kāi)去掉輪的水龍頭，然后說(shuō)一說(shuō)輪的作用。用一個(gè)輪軸裝置來(lái)研究輪軸的作用。實(shí)驗(yàn)操作：（1）把一些大小不同的輪和軸分別固定在一起，安裝在支架上，在輪和軸的凹槽內(nèi)裝上棉線，把鉤碼分別掛在輪和軸上，試試看，能發(fā)現(xiàn)什么？（2）學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)并做好實(shí)驗(yàn)記錄（書(shū)本P10），這里主要培養(yǎng)學(xué)生的協(xié)同分工能力。小組成員匯報(bào)數(shù)據(jù)，并進(jìn)行交流和思考，發(fā)現(xiàn)了什么規(guī)律？（掛在輪上 的鉤碼更少，證明在輪上用力能省力）輪軸作用的運(yùn)用（小游戲）：猜猜勝者是誰(shuí)？請(qǐng)幾對(duì)同學(xué)上臺(tái)來(lái)進(jìn)行游 戲。一個(gè)同學(xué)握住螺絲刀柄，一個(gè)同學(xué)握住螺絲刀軸，2人按不同方向轉(zhuǎn)。三、輪的大小對(duì)輪軸作用的影響。剛才我們通過(guò)實(shí)驗(yàn)和游戲了解了在輪軸的輪上用力是比較省力，那么如果軸固定不變，把輪換大些會(huì)怎么樣呢？（請(qǐng)學(xué)生進(jìn)行大膽推測(cè)）示范操作實(shí)驗(yàn)：把更大的輪和軸（不變）固定在一起，先在軸的棉線上掛3~5個(gè)鉤碼，然后請(qǐng)學(xué)生嘗試在輪上加鉤碼，使輪上的鉤碼剛好能拉起軸上的重物。在小組內(nèi)開(kāi)展實(shí)驗(yàn)活動(dòng)，用不同大小的輪和軸進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，并請(qǐng)學(xué)生記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，填入書(shū)本（P11）的表格內(nèi)。交流討論數(shù)據(jù)表，說(shuō)說(shuō)你是按什么順序進(jìn)行收集數(shù)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(jìn)行實(shí)驗(yàn)，然后進(jìn)行對(duì)比；發(fā)現(xiàn)輪越大，越省力，輪越小，越費(fèi)力的規(guī)律）四、鞏固與應(yīng)用找一找，說(shuō)一說(shuō)在我們的生活中還有哪些地方應(yīng)用輪軸？說(shuō)說(shuō)它們給我們的工作和生活帶來(lái)了那些方便。這些輪軸的作用是什么？他們是省力的還是費(fèi)力的？（方向盤(pán)、轱轆、門(mén)把手、扳手、牛頓盤(pán)）其中牛頓盤(pán)在旋轉(zhuǎn)時(shí)是擰軸，屬于費(fèi)力的輪軸。第五課定滑輪和動(dòng)滑輪【教學(xué)目標(biāo)】科學(xué)概念：知道定滑輪固定在一個(gè)地方，不能隨著物體的移動(dòng)而移動(dòng)。知道動(dòng)滑輪不固定，可以隨著重物的移動(dòng)而移動(dòng)。了解定滑輪和動(dòng)滑輪的作用不相同。過(guò)程與方法：通過(guò)自行設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案來(lái)研究定滑輪是否省力、定滑輪和動(dòng)滑輪的不同作用。情感、態(tài)度、價(jià)值觀：意識(shí)到定滑輪和動(dòng)滑輪的不同作用，發(fā)展探究簡(jiǎn)單機(jī)械的興趣?！窘虒W(xué)重點(diǎn)】認(rèn)識(shí)滑輪的工作原理?！窘虒W(xué)難點(diǎn)】通過(guò)實(shí)驗(yàn)來(lái)認(rèn)識(shí)其工作原理?！窘虒W(xué)準(zhǔn)備】鐵架臺(tái)、滑輪、鉤碼、線、測(cè)力計(jì)、實(shí)驗(yàn)計(jì)劃表 【教學(xué)過(guò)程】一、激趣導(dǎo)入新課播放學(xué)校早晨升國(guó)旗的過(guò)程，并提問(wèn)：“升旗的時(shí)候，我們的隊(duì)員是往下拉繩子，為什么國(guó)旗就往上升上去了呢？”（學(xué)生回答：因?yàn)槠鞐U頂部有一個(gè)輪子）概念引入：像旗桿頂部的滑輪那樣，固定在一個(gè)位置轉(zhuǎn)動(dòng)而不移動(dòng)的滑輪叫做定滑輪。二、研究旗桿頂部的滑輪請(qǐng)同學(xué)們小組合作做一個(gè)定滑輪，模擬升旗的情形，并思考：當(dāng)我們利用定滑輪提升重物時(shí)，需要向什么方向用力？這說(shuō)明定滑輪有什么作用？根據(jù)學(xué)生回答進(jìn)行引導(dǎo)“定滑輪是否具有省力作用”（一般情況下，學(xué)生已習(xí)以為常地認(rèn)為我們所學(xué)的工具都具有省力作用）請(qǐng)同學(xué)們自行設(shè)計(jì)研究定滑輪是否能省力的實(shí)驗(yàn)方案。（提供實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方案表）要研究的問(wèn)題 定滑輪是否能省力 預(yù)測(cè) 是（）否（）要改變的條件不要改變的條件實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)（可附圖）小組合作進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，并記錄下研究的數(shù)據(jù)。左邊鉤碼個(gè)數(shù) 右邊鉤碼個(gè)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(bào)。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(huì)移動(dòng)的輪子出示塔吊的滑輪圖，并問(wèn)：“這個(gè)滑輪是定滑輪嗎？”認(rèn)識(shí)動(dòng)滑輪的定義。請(qǐng)學(xué)生通過(guò)小組合作，安裝一個(gè)動(dòng)滑輪。并思考：“動(dòng)滑輪有什么作用？”在提升重物時(shí)，我們需要向什么方向用力？這說(shuō)明定滑輪能否改變用力方向？用測(cè)力計(jì)研究動(dòng)滑輪是否具有省力作用。1）學(xué)習(xí)使用測(cè)力計(jì)，認(rèn)識(shí)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(cè)力計(jì)測(cè)量將重物不通過(guò)動(dòng)滑輪提升時(shí)的重力度數(shù)；示范用測(cè)力計(jì)測(cè)量將重物通過(guò)動(dòng)滑輪提升時(shí)的重力度數(shù)。3）請(qǐng)學(xué)生小組合作用測(cè)力計(jì)按順序分別測(cè)量不同個(gè)數(shù)（1~5個(gè)）的鉤碼直接提升的重力讀數(shù)和用動(dòng)滑輪提升重物的重力讀數(shù)，并把實(shí)驗(yàn)結(jié)果填寫(xiě)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(dòng)滑輪能否省力？能省多少力 ？四、比較定滑輪和動(dòng)滑輪的作用的不同五、想一想：定滑輪和動(dòng)滑輪的作用有這么大的不同，那么我們?cè)谑裁辞闆r下使用定滑輪，什么情況下使用動(dòng)滑輪？第六課滑輪組【教學(xué)目標(biāo)】 科學(xué)知識(shí)：認(rèn)識(shí)定滑輪和動(dòng)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(guò)程與方法：結(jié)合對(duì)滑輪組的研究，解釋起重機(jī)的工作原理。情感態(tài)度價(jià)值觀：能積極參與科學(xué)實(shí)驗(yàn)和游戲活動(dòng)并與同學(xué)友好地合作研究。【教學(xué)重點(diǎn)】