【正文】 第 1 單元 神奇的機(jī)械 什么叫機(jī)械 教學(xué)目標(biāo) 過程與方法： 能夠通過分析、判斷那些物品屬于機(jī)械。 能夠通過對(duì)比，知道機(jī)械可以降低工作難度或省力。 知識(shí)與技能： 知道復(fù)雜機(jī)械是由簡(jiǎn)單機(jī)械組成的，復(fù)雜機(jī)械又叫做機(jī)器。 知道人類很早就開始制造和使用機(jī)械，科學(xué)在不斷發(fā)展。 情感態(tài)度與價(jià)值觀： 意識(shí)到機(jī)械與我們的生活有著密切關(guān)系。愿意合作與交流。 教學(xué)準(zhǔn)備：各種簡(jiǎn)單的工具。 教學(xué)過程： 一、創(chuàng)設(shè)情境，導(dǎo)入新課 談話：如果院子里有一塊幾個(gè)人都搬不動(dòng)、很大、很重的石頭，想把它移動(dòng)一下，怎么辦 ？通過學(xué)生說出的方法引出本課課題：什么是機(jī)械。 二、學(xué)習(xí)新課 認(rèn)識(shí)機(jī)械 （ 1）當(dāng)你第一次看到 “機(jī)械 ”這個(gè)詞時(shí)，你首先想到了什么？ （ 2）請(qǐng)同學(xué)以小組討論的方式，來說一說，你認(rèn)為的機(jī)械有那些？ （ 3）教師出示簡(jiǎn)單工具的實(shí)物圖片，請(qǐng)學(xué)生判斷這些工具是否屬于機(jī)械。 指導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識(shí)機(jī)械的含義 （ 1）學(xué)生回答后，教師給予肯定。明確以上出示簡(jiǎn)單的工具都是機(jī)械。 （ 2）學(xué)生以小組為單位選擇感興趣的簡(jiǎn)單工作討論：這些工具主要是用那些部分在工作，給人們帶來了什么方便，并記錄匯報(bào)。 （ 3）揭示機(jī)械的概念，說明簡(jiǎn)單機(jī)械與復(fù)雜機(jī)械的區(qū)別與聯(lián)系。 機(jī)械名稱 工作部分 帶來的方便 指導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識(shí)機(jī)械的作用。 （ 1）用手搬不動(dòng)的大石頭，用木輥能撬動(dòng)，這說明機(jī)械的什么作用？ （ 2）以小組為單位，選擇教師提供的工具，做使用與不使用機(jī)械能對(duì)比實(shí)驗(yàn)，集合機(jī)械給人類帶來的益處。（教師要提醒學(xué)生操作時(shí)注意安全，防止發(fā)生意外） 討論：要是沒有下面這些機(jī)械幫助人們工作，將會(huì)出現(xiàn)什么情況？ 三、介紹古代機(jī)械 （ 1）們看書中幾組古代簡(jiǎn)單機(jī)械圖片，講解人類制造使用機(jī)械的悠久歷史。 （ 2）分析古代工具如何降低工作難度或省力的，感受先人的智慧。 四、布置作業(yè) 要求學(xué)生利用課余時(shí)間，觀察或者調(diào)查生活中還有那些物品也屬于簡(jiǎn)單機(jī)械，它們?cè)鯓臃奖懔宋覀兊纳睢? 課后反思： 2．怎樣移動(dòng)重物 教學(xué)目標(biāo) 過程與方法： 能夠搜集生活中應(yīng)用杠桿原理的事例說明杠桿的作用。 會(huì)做杠桿原理的探究實(shí)驗(yàn)，并依據(jù)數(shù)據(jù)對(duì)杠桿原理進(jìn)行解釋。 科學(xué)知識(shí)： 知道杠桿是可以圍繞固定點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)并提升重物的撬棒。 知道使用杠桿時(shí)的三種情況：省力、方便、平衡。 情感、態(tài)度與價(jià)值觀： 喜歡進(jìn) 行科學(xué)探究活動(dòng)，并從中體驗(yàn)和感受樂趣。 留心周圍事物，關(guān)注有關(guān)機(jī)械的使用和研究。 教學(xué)重難點(diǎn)： 做杠桿原理的探究實(shí)驗(yàn)，并依據(jù)數(shù)據(jù)對(duì)杠桿原理進(jìn)行解釋。 教學(xué)準(zhǔn)備 教師準(zhǔn)備：演示實(shí)驗(yàn)器材：果糖罐頭、螺絲刀、一根長(zhǎng)木棍、支撐用的木墩；分組實(shí)驗(yàn)器材：簡(jiǎn)單機(jī)械實(shí)驗(yàn)盒、杠桿尺、鐵架臺(tái)、鉤碼、彈簧秤等。 學(xué)生準(zhǔn)備：鉛筆、硬幣、尺子，生活中常用的各種工具。 教學(xué)過程 一、創(chuàng)設(shè)情境，導(dǎo)入研究主題 談話：老師需要你們幫我解決一個(gè)問題，現(xiàn)在我打不開罐頭。你們誰能幫助我？ （起先不提供任何 工具，讓學(xué)生直接用手開；如果打不開，再問學(xué)生是否需要什么工具來幫忙。） 學(xué)生說說自己的感受和體驗(yàn)。 提問：如果現(xiàn)在要你移動(dòng)的不是罐頭的蓋子而是一塊你根本搬不動(dòng)的大石頭，你怎么辦？（學(xué)生討論并發(fā)表意見） 操作演示后揭示：這種用來撬開或者提升物體的工具叫杠桿，是人們最早使用的最為簡(jiǎn)單的機(jī)械之一。相傳古埃及人就是用這種 “棒 ”搬動(dòng)巨石，建造了金字塔。 談話：這些 “棍 ”、 “棒 ”有什么特點(diǎn)？它們?yōu)槭裁茨墚a(chǎn)生如此大的力？今天我們就來研究這種能撬動(dòng)大石頭的裝置 ——杠桿。 二、認(rèn)識(shí)杠桿的結(jié) 構(gòu)，探究杠桿的功能 談話：在力的作用下能夠繞固定點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)的硬棒叫杠桿。所以要構(gòu)成一個(gè)杠桿，必須有哪些材料？（一個(gè)支點(diǎn)和一根能繞支點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)的硬棒。） 教師畫杠桿的示意圖，引導(dǎo)學(xué)生結(jié)合示意圖分析，認(rèn)識(shí)杠桿的支點(diǎn)、動(dòng)力和阻力等。 分組實(shí)踐操作活動(dòng)。 ⑴ 要求每個(gè)小組有一把尺子、一支鉛筆和一些硬幣。 ⑵ 把鉛筆（支點(diǎn)）放在尺子的中間刻度下方。 ⑶ 在尺子兩端各放一枚硬幣，觀察發(fā)現(xiàn)了什么。 ⑷ 指導(dǎo)學(xué)生記錄他們的觀察結(jié)果。 ⑸ 預(yù)測(cè)：如果在尺子一端的一枚硬幣上再加一枚，會(huì)發(fā)生什么？ ⑹ 做測(cè)試，并記錄結(jié)果。 ⑺ 找出一種方法，在尺子的一端放兩枚硬幣而使尺子仍然保持平衡，實(shí)驗(yàn)并記錄他們的答案。 ⑻ 在尺子兩端放不同枚硬幣的前進(jìn)下，尋找到多種使尺子平衡的方法。 分析討論實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。通過實(shí)驗(yàn)?zāi)阌惺裁词斋@？ 討論： ⑴ 杠桿是否都省力？ ⑵ 杠桿在什么情況下省力？在什么情況下費(fèi)力？在什么情況下不省力也不費(fèi)力？（作簡(jiǎn)單示意圖表示。） 三、鞏固應(yīng)用、拓展延伸 認(rèn)一認(rèn)大家?guī)淼墓ぞ?，你知道是怎么使用的嗎? 說說杠桿在日常生活中的應(yīng)用。 ⑴ 生活中有哪些省力 的杠桿？（剪刀、起釘錘、開瓶器、撬棒、老虎鉗、手推車、夾殼器、園藝剪刀等。） ⑵ 生活中用到哪些費(fèi)力的杠桿？為什么費(fèi)力還要用它？它還有什么作用？（鐵鍬、掃帚、鑷子、釣魚桿等，因?yàn)槭褂盟鼈兛梢允共僮骰顒?dòng)變得更加方便。） ⑶ 生活中哪種杠桿既不省力也不費(fèi)力？（天平、蹺蹺板） 觀察課本插圖：哪些是省力的？哪些是費(fèi)力的？ 討論：阿基米德曾經(jīng)說過，如果能找到一個(gè)支點(diǎn)，就能把整個(gè)地球撬起來。他說得有道理嗎？你覺得是否可行？ 四、課后小結(jié)： 教學(xué)目標(biāo)： 過程與方法 能夠通 過觀察，描述斜面構(gòu)造上的要素； 能夠就斜面要素與用力大小的關(guān)系提出疑問，探究可能的答案； 能通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證斜面省力的原理。 知識(shí)與技能 知道斜面是簡(jiǎn)單機(jī)械之一，了解它的結(jié)構(gòu)特征及組成； 知道斜面及其變形 ——螺旋的功能及作用； 了解斜面在生產(chǎn)、生活中的應(yīng)用。 情感、態(tài)度與價(jià)值觀 通過科學(xué)實(shí)驗(yàn)活動(dòng)，體驗(yàn)和感受科學(xué)探究的樂趣； 關(guān)注身邊的簡(jiǎn)單機(jī)械的應(yīng)用。 教學(xué)重難點(diǎn)難點(diǎn)：能夠就斜面要素與用力大小的關(guān)系提出疑問，探究可能的答案； 教學(xué)準(zhǔn)備： ⑴ 演示材料：盤山公路、橋梁的引橋等圖片、斧子 、葡萄酒開瓶器、瓶子上的蓋子、水龍頭、螺絲釘、一段圓木等。 ⑵ 分組實(shí)驗(yàn)器材：一個(gè)封閉的重盒子、長(zhǎng)短不同的木板、鐵架臺(tái)或其他支架、彈簧秤、滑輪組、書、各種螺釘、各種楔形或螺旋的工具、三角形紙片。 教學(xué)過程 一、設(shè)置情景，引入斜面。 提問：我們已經(jīng)學(xué)過了哪幾種簡(jiǎn)單機(jī)械？這些簡(jiǎn)單機(jī)械各有什么作用？ 談話：假如有一個(gè)沉重的機(jī)器要你從低處搬到高處，你會(huì)怎么做？小組討論，并利用身邊的現(xiàn)有材料操作演示搬運(yùn)活動(dòng)。 交流，比較：哪一種方法搬運(yùn)起來更容易些呢？ 小結(jié)：利用斜坡，搬運(yùn)工作會(huì) 簡(jiǎn)單許多。用了斜坡，將沉重的機(jī)器用手推車推到高一點(diǎn)的地方就不是很困難了。（畫示意圖） 二、觀察斜面，分析斜面要素 出示盤山公路、橋梁的引橋、樓梯等的圖片，引導(dǎo)學(xué)生觀察：這些事物有什么共同的特點(diǎn)？ 交流、歸納總結(jié)：都可以將物體提升到一個(gè)高度；都具有一個(gè)傾斜面。 揭示：像盤山公路、橋梁引橋這樣的斜坡或傾斜面叫斜面。斜面是與水平面成一角度的平面。（板書：斜面） 討論：影響斜面傾斜度的因素有哪些？你如何來調(diào)整斜面的傾斜度？（影響斜面傾斜度的因素有兩個(gè)方面：一是斜面的長(zhǎng)度，二是斜面 的高度。這也是斜面的兩個(gè)要素。） 三、實(shí)踐操作，研究斜面要素對(duì)力的影響 出示問題：一個(gè)斜坡的坡度大?。ㄐ泵娴拈L(zhǎng)短）到底是如何影響小車運(yùn)動(dòng)時(shí)拉力的大小的呢？ 學(xué)生提出假設(shè)。 如何通過實(shí)驗(yàn)來驗(yàn)證自己的假設(shè)？小組討論，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)。 交流：你是如何設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的？需要什么材料？（鼓勵(lì)學(xué)生盡量使用身邊現(xiàn)有的材料來做簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)）。 評(píng)點(diǎn)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，并作指導(dǎo)。 可以分別從影響斜面傾斜度的兩個(gè)因素去考慮并實(shí)驗(yàn)操作：斜面的長(zhǎng)度和斜面的長(zhǎng)度。各組同學(xué)在實(shí)驗(yàn)操作時(shí)要保持其中一個(gè)量的不 變。 學(xué)生按假設(shè)的不同分組實(shí)驗(yàn)，收集相關(guān)數(shù)據(jù)，填寫活動(dòng)記錄。 匯報(bào)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，交流實(shí)驗(yàn)收獲。 提問：比較全班同學(xué)測(cè)得的數(shù)據(jù)，你有什么發(fā)現(xiàn)？ 小結(jié)：如果斜坡的長(zhǎng)度不變，斜坡的坡度越大，小車運(yùn)動(dòng)所需的拉力也越大；如果保持斜面的高度不變，增加斜面的長(zhǎng)度，斜坡越長(zhǎng)，小車運(yùn)動(dòng)時(shí)所需的拉力越小。 出示盤山公路的圖片，提問：通往山頂?shù)墓窞槭裁床恍蕹苫菀粯拥男泵妫抗防@著山盤旋而上，與直上直下的道路相比哪些方面有了改變？盤山公路為什么要修成這樣呢？ 四、認(rèn)識(shí)變形的斜面 實(shí)踐操作活動(dòng)：從紙上剪下一個(gè)直角三角形，將三角形的一條直角邊貼在一支鉛筆上，然后將紙圍著鉛筆繞起來。你發(fā)現(xiàn)了什么？ 出示螺釘，組織觀察并討論：螺釘上的螺紋與斜面有什么關(guān)系？ 小結(jié)：螺旋是一種變形的斜面。斜面的斜坡越長(zhǎng)，繞在圓柱形物體上的螺紋就越密。 討論：使用斜面可省力，使用螺旋也可以省力嗎？為什么要把釘子做成螺旋狀的？ 出示一段圓木，你可以把它掰開嗎？借助于什么工具可以把這段圓木分開？（出示：斧子）觀察斧子的剖面結(jié)構(gòu)。我們把這種形狀叫做 “楔形 ”。楔形是兩個(gè)背對(duì)背的斜面。 指導(dǎo)一學(xué)生操作實(shí)踐，利用斧子的楔形結(jié)構(gòu)將圓木劈開。說說感受。 還有哪些工具也是楔形的？ 組織學(xué)生觀察拉鏈：你是否嘗試過用手把拉鏈的兩邊扣到一起？怎么樣把拉鏈的兩邊分開或者合上呢？ 實(shí)踐操作，體驗(yàn)拉鎖的重要作用。 小結(jié)：螺旋、楔形等都是斜面的變形。 五、學(xué)習(xí)應(yīng)用，遷移拓展 出示多幅圖片，解釋一下它們是如何省力的？ 生活中還有哪些地方應(yīng)用了斜面和螺旋，它們的作用各是什么？ 板書：斜坡的啟示 斜面的高度長(zhǎng)度不變，坡度越大 → 拉力越大 影響斜面傾斜度 的因素： {} 斜面的長(zhǎng)度高度不變?cè)黾娱L(zhǎng)度 → 拉力越小 斜面省力 課后小結(jié)： 4．?dāng)Q螺絲釘?shù)膶W(xué)問 教學(xué)目標(biāo) 過程與方法 能夠通過觀察，描述輪軸構(gòu)造上的特點(diǎn)； 能夠就輪軸的作用提出疑問； 會(huì)做輪軸省力的實(shí)驗(yàn)。 知識(shí)與技能 知道輪軸的結(jié)構(gòu)特征及組成； 知道輪軸的功能和作用以及在生產(chǎn)、生活中