【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 用實(shí)驗(yàn)研究探究定、動(dòng)滑輪的作用?！窘虒W(xué)難點(diǎn)】認(rèn)識(shí)起省力的大小關(guān)系和規(guī)律?！窘虒W(xué)準(zhǔn)備】鐵架臺(tái)、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(huì)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(jī)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(jī)內(nèi)發(fā)揮作用的是滑輪組，那么什么是滑輪組呢？（把動(dòng)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(shí)驗(yàn)探討簡(jiǎn)單滑輪組的作用。a)小組合作組裝一個(gè)最簡(jiǎn)單的滑輪組。b)試用這個(gè)最簡(jiǎn)單滑輪組吊起一個(gè)1000克的重物需要多在的力？ 請(qǐng)學(xué)生猜想，c)學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)，分別用這個(gè)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(shí)驗(yàn)要求：明確分工。擬定實(shí)驗(yàn)計(jì)劃草案后實(shí)行。進(jìn)行實(shí)驗(yàn)并作好實(shí)驗(yàn)記錄。4）匯報(bào)交流，說說有一個(gè)動(dòng)滑輪的滑輪組的作用。（在這里可能會(huì)出現(xiàn)重物比較輕的時(shí)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(shí)驗(yàn)探討有2個(gè)動(dòng)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(gè)動(dòng)滑輪和2個(gè)定滑輪），用力大小會(huì)怎么變化？（2）用與前面實(shí)驗(yàn)相同的方法進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，記錄實(shí)驗(yàn)情況，并分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，得出結(jié)論。三、游戲體驗(yàn)小個(gè)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(gè)大個(gè)子學(xué)生和一個(gè)小個(gè)子學(xué)生參加游戲。2）要求沒有直接參加游戲的同學(xué)對(duì)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(gè)游戲中明白了什么？ 從我們的研究中明白為什么起重機(jī)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(shí)：認(rèn)識(shí)像搭在汽車上的木板那樣的簡(jiǎn)單機(jī)械叫斜面，斜面可以省力。過程與方法：制訂一個(gè)簡(jiǎn)單的研究計(jì)劃并用實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)來說明斜面的省力規(guī)律。情感態(tài)度價(jià)值觀：積極參與科學(xué)實(shí)驗(yàn)，愿意與同學(xué)進(jìn)行合作交流?！窘虒W(xué)重點(diǎn)】認(rèn)識(shí)斜面是如如何省力的?！窘虒W(xué)難點(diǎn)】如何把學(xué)到的知識(shí)運(yùn)用生活中去?！窘虒W(xué)準(zhǔn)備】1塊搭斜面的平木板，4個(gè)不同高度的小物品（橡皮等）、鉤碼、測(cè)力計(jì)、實(shí)驗(yàn)計(jì)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(dòng)畫片的賽車過盤山公路的錄象。提問：雖然動(dòng)畫片很精彩，但是我們有沒有想過一個(gè)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(gè)簡(jiǎn)單任務(wù)：老師要把這個(gè)大木桶搬到講臺(tái)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(gè)更簡(jiǎn)單的機(jī)械叫斜面。（示范用木板把木桶滾上講臺(tái)）斜面概念引入：像這樣搭在高臺(tái)邊緣上的木板那樣的簡(jiǎn)單機(jī)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(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)來研究這個(gè)問題嗎？分組研究斜面是否能夠省力。實(shí)驗(yàn)要求：1）指導(dǎo)如何用測(cè)力計(jì)測(cè)斜面上的拉力。（拉動(dòng)中，當(dāng)測(cè)力計(jì)處于勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，讀出其讀數(shù)）2）小組討論設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案；反饋交流實(shí)驗(yàn)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(shí)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)A B C D 直接提升物體的力沿斜面提升物體的力對(duì)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?cè)趯?shí)驗(yàn)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(gè)組的用斜面拉上去所用力的大小不同，這是因?yàn)橛械男〗M坡度高，有的小組坡度低）。那么坡度不同對(duì)于沿斜面拉物體所用的力也不同嗎？我們能不能設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)來證明一下？分組設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，并分工合作完成實(shí)驗(yàn)和記錄分析工作1）制定實(shí)驗(yàn)計(jì)劃表（教師準(zhǔn)備）實(shí)驗(yàn)?zāi)康?研究不同坡度的斜面的作用 預(yù)測(cè) 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(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)2）交流計(jì)劃中的要點(diǎn)，并進(jìn)行相互修改。3）分工合作進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作。（提醒：每個(gè)坡度做3次實(shí)驗(yàn)，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)2 3 44）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(huì)修成“S”型。）說說生活中還有哪些地方運(yùn)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(jiǎn)單機(jī)械【教學(xué)目標(biāo)】科學(xué)概念：自行車運(yùn)用了輪軸、斜面、杠桿等簡(jiǎn)單機(jī)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(jī)械種類和作用情感態(tài)度價(jià)值觀：通過整理已認(rèn)識(shí)的各類機(jī)械和機(jī)械的作用，一時(shí)倒機(jī)械與我們的生活密切相關(guān)?！窘虒W(xué)重點(diǎn)】對(duì)鏈條和齒輪的研究【教學(xué)難點(diǎn)】對(duì)其他簡(jiǎn)單機(jī)械的原理解釋【教學(xué)準(zhǔn)備】每個(gè)小組自帶一輛自行車（最好能變速）【教學(xué)過程】一、引入我國(guó)是一個(gè)自行車大國(guó)，自行車是重要的交通工具，那么自行車是利用一個(gè)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(gè)問題，那很多問題就迎刃而解了。二、對(duì)鏈條和齒輪的研究在自行車上的各個(gè)部分中，你最好奇的是哪個(gè)部分？（一般學(xué)生會(huì)指向鏈條和齒輪）思考：鏈條與兩個(gè)齒輪嚙合，能起到什么作用？觀察前后2個(gè)齒輪，你發(fā)現(xiàn)了什么？齒輪的大小對(duì)自行車速度有什么影響？對(duì)自行車的前后2個(gè)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(dòng)小齒輪，轉(zhuǎn)動(dòng)速度變（），小齒輪帶動(dòng)大齒輪，轉(zhuǎn)動(dòng)速度變（）。三、尋找自行車上的簡(jiǎn)單機(jī)械自行車上應(yīng)用了許許多多的機(jī)械原理，找找看，我們能在自行車上發(fā)現(xiàn)哪些簡(jiǎn)單的機(jī)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(jiǎn)單機(jī)械類型 所起到的作用選擇一個(gè)自己感興趣的關(guān)于自行車的機(jī)械問題，和小組同學(xué)一起制定一個(gè)研究計(jì)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(shí)，現(xiàn)在我們就一起來回憶一下。指名學(xué)生發(fā)言，對(duì)學(xué)生沒回答完整的請(qǐng)學(xué)生補(bǔ)充，實(shí)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(shí)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(jiǎn)單實(shí)驗(yàn)說明橫截面為長(zhǎng)方形的橫梁為什么都是立著安放的。情感、態(tài)度、價(jià)值觀● 能夠大膽假設(shè)又能在實(shí)驗(yàn)中小心求證。教學(xué)準(zhǔn)備為小組準(zhǔn)備：長(zhǎng)度、寬度相同、厚度不同的紙條（相同的卡紙粘貼而成），長(zhǎng)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?！窘虒W(xué)過程】 教學(xué)過程：一、質(zhì)疑導(dǎo)入新課在三年級(jí)時(shí)，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(jiǎn)單的房子和最簡(jiǎn)單的橋的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)來認(rèn)識(shí)。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(diǎn)了，因?yàn)樗鼈冊(cè)诮Y(jié)構(gòu)上都和板凳是類似的。（2）通過對(duì)比讓學(xué)生認(rèn)識(shí)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?cè)趯W(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(huì)怎樣呢？（小黑板出示）通過同學(xué)的猜想會(huì)提出問題，在這個(gè)過程中教加強(qiáng)引導(dǎo)，把學(xué)生的注意力集中到：影響彎曲的因素上針對(duì)學(xué)生的疑問教師指導(dǎo)學(xué)生制定實(shí)驗(yàn)計(jì)劃與實(shí)施中注意的問題。（1）注意實(shí)驗(yàn)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(jì)：表1 紙的厚度抗彎曲能力的大小 預(yù)測(cè)實(shí)測(cè)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(jì)和分析。（本課時(shí)對(duì)學(xué)生實(shí)驗(yàn)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(qiáng)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(qǐng)同學(xué)們說說這樣安放的理由。并用實(shí)驗(yàn)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(diǎn)，指名這生回答教師給予更正完善。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(shí)驗(yàn)?！?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(jià)值觀● 意識(shí)到小組合作做實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)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(qiáng)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(shí)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(shí)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(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)我們得出了一個(gè)最關(guān)鍵的問題就是：估計(jì)一下，什么樣的形狀有好的抗彎曲能力？實(shí)驗(yàn)要求：不改變紙的長(zhǎng)度，把紙折成不同形狀，預(yù)測(cè)并實(shí)際測(cè)試它們的抗彎曲能力。測(cè)度記錄：形狀預(yù)測(cè)抗彎曲能力實(shí)測(cè)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(qiáng)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(shí)證明了，哪些結(jié)構(gòu)和情況下材料的抗彎曲能力可以得到明顯的增強(qiáng)，指明學(xué)生加答教師補(bǔ)充完整。板書設(shè)計(jì)：拱形的力量 【教學(xué)目標(biāo)】 科學(xué)概念● 拱形可以向下和向外傳遞承受的壓力，所以能夠承受很大的壓力。過程與方法● 根據(jù)觀察到的拱形產(chǎn)生的形變來推想它受力的狀況。情感、態(tài)度、價(jià)值觀● 認(rèn)識(shí)到邊實(shí)驗(yàn)邊思考，對(duì)不斷深入研究的重要性。教學(xué)準(zhǔn)備為小組準(zhǔn)備：做拱形的紙，鐵墊圈若干。教師自己準(zhǔn)備：相關(guān)的圖片資料。學(xué)生自己準(zhǔn)備：搭瓜皮拱的瓜皮、小刀。教學(xué)過程：一、激趣導(dǎo)入讓學(xué)生看一些拱橋的圖片。問為什么橋要做成拱形，特別是在古代，材料還不是很多，強(qiáng)度也不是很好的年代。其原因在那里？同學(xué)們?cè)夂屠蠋熞黄饋斫忾_這個(gè)千古之謎嗎？二、拱形承受壓測(cè)試。實(shí)驗(yàn)：做一個(gè)紙拱，試試它能承受壓力嗎？學(xué)生分組進(jìn)行實(shí)驗(yàn)(要求學(xué)生做好分工與記錄)要求：測(cè)試紙拱能承受多大壓力。觀察紙拱隨著壓力的增強(qiáng)，形狀有什么變化。分組表述自己的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。三、讓拱形承受更大的壓力。提出問題讓學(xué)生自主解決：怎樣使紙拱能承受更大的壓力。提示：根據(jù)拱形受壓變形的現(xiàn)象，尋找克服變形的方法。學(xué)生組實(shí)驗(yàn)：要求學(xué)生做好工，并注意哪些量是要求不變的。四、長(zhǎng)壽的石拱橋通過資料讓學(xué)生感受我國(guó)歷史上豐富多彩和發(fā)達(dá)的造橋工藝。板書設(shè)計(jì)：找拱形 【教學(xué)目標(biāo)】 科學(xué)概念● 圓頂形、球形等有和拱形相似的特點(diǎn)，可以承受很大的壓力。過程與方法● 用已有知識(shí)對(duì)常見弧形結(jié)構(gòu)承受力的特點(diǎn)作解釋?！?發(fā)展觀察、聯(lián)想和邏輯推理能力。情感、態(tài)度、價(jià)值觀● 感受科學(xué)技術(shù)對(duì)我們生活的影響。教學(xué)準(zhǔn)備為小組準(zhǔn)備：完整的和對(duì)半剖開的乒乓球，完整的和剪開的塑料飲料瓶。教師自己準(zhǔn)備：類似拱形、圓頂形和球形的物品或相關(guān)圖片，若干根相同的硬紙條（演示拱形拼成圓頂形和球形）。教學(xué)過程：一、引入。我們周圍有許多圓弧形的東西。它們和拱形有沒有關(guān)系？二、認(rèn)識(shí)圓頂形、球形，研究它們承受壓力的特點(diǎn)。觀察：觀察課本中圓頂形建筑和物品的插圖，或觀察教師提供的圖片。這些物體的形狀可以叫做什么形狀？演示：圓頂形與拱形有聯(lián)系嗎？演示幾個(gè)相同的拱形可以拼成一個(gè)半圓形。提問：我們看到的這些物體為什么做成圓頂形？圓頂形承受壓力的能力如何？觀察、實(shí)驗(yàn)、分析：觀察剖成兩半的乒乓球，看球殼的厚薄，捏一捏塑料皮的軟硬。你們估計(jì)一下，把半個(gè)乒乓球扣在桌上，向下壓它，它能承受多大的壓力？現(xiàn)在我們?cè)谌齻€(gè)這樣的半個(gè)乒乓球上摞書，看能摞多少本？實(shí)驗(yàn)演示。你們認(rèn)為圓頂形承受壓力的能力如何？試著解釋一下，為什么半個(gè)乒乓球能承受這么重的書？（適時(shí)提示：拱形的拱腳是要用力抵住的，圓頂形為什么不需要抵住？想一想，如果幾個(gè)人手牽手圍成一個(gè)圓，每個(gè)人都努力向外退，能走開嗎？為什么？）教師講述：兩個(gè)半球形可以組合成一個(gè)球形，球形也可以看成是若干個(gè)拱形的組合，球形硌個(gè)方向上都是拱形的。球形的任何一個(gè)地方受力，力都可以向四周均勻地分散開來，所以球形比任何形狀都更堅(jiān)固。巨大的貯油罐做成球形就是這個(gè)道理。電燈泡為了更透光，玻璃殼很薄