【正文】 ：你們又有什么發(fā)現(xiàn)？在哪種情況下指南針偏轉(zhuǎn)的角度大？4. 經(jīng)過這些實驗之后，奧斯特雖然沒有做出太多的解釋。其中就有這樣一個實驗。再試試。這個指南針的指針一頭指著北，一頭指著南。請你們先用這些材料組裝一個簡單電路。（板書課題：電和磁）（二）通電導線和指南針1. 奧斯特當年正在用一個簡單的電路做實驗。在一次偶然的情況下，丹麥科學家奧斯特發(fā)現(xiàn)了一個有關(guān)電和磁的秘密。意識到留意觀察、善于思考品質(zhì)重要。過程與方法：做通電直導線和通電線圈使指南針偏轉(zhuǎn)的實驗，能夠通過分析建立解釋。預(yù)計能承多少重量。哪些地方限于技術(shù)，做得不夠好。應(yīng)用了哪些結(jié)構(gòu)方面的知識。三、準備怎樣介紹自己的橋？下面的內(nèi)容可供參考：設(shè)計的想法是怎樣形成的，出示設(shè)計圖或設(shè)計過程。最佳作品：描述分、比較分、承重分，總評分。教學過程：一、檢查學生合作帶來的各種橋模型，請學生按照展覽要求先報名，再統(tǒng)一在講臺前參展?！?發(fā)展尊重他人、認真傾聽、敢于發(fā)表意見的品質(zhì)。● 應(yīng)用形狀結(jié)構(gòu)的知識及經(jīng)驗設(shè)計和制作?！窘虒W目標】科學概念● 設(shè)計和建造橋需要綜合考慮許多因素，如造橋的要求，材料的特性和數(shù)量、形狀和結(jié)構(gòu)等。讓學生說出自己設(shè)計和制作橋的想法和原理是什么？自己設(shè)計的橋有什么特點，請做得好的學生演示講解，從而進一步體會本單元的知識。1）兩人同時用力拉繩把“橋”吊起來。）三、拉索橋觀察拉索橋，它們的受力部分主要是哪些？（學生說出自己的觀察結(jié)果和想法）以實際例子說明（可結(jié)合我們家鄉(xiāng)的太平橋作說明）觀察這些橋的結(jié)構(gòu)是怎樣的。 （橋面在拱下方的拱橋，橋面可以拉住拱足，抵消拱產(chǎn)生的向外的推力?！倍?、美麗的彩虹橋－拱橋。教師自己準備：各種橋梁的圖片或影像資料。教學準備為小組準備：吸管或竹片、粗線。情感、態(tài)度、價值觀● 體會科學技術(shù)對社會進步的作用。● 橋的形狀和結(jié)構(gòu)與它的功能是相適應(yīng)的。如果這是一座真正的高塔，它的搞風能力與框架結(jié)構(gòu)的高塔有什么不同？四、 鐵塔形狀和結(jié)構(gòu)的再思考。比一比誰做的塔又高又穩(wěn)定。實驗證明利用塑料瓶怎樣放最容易傾倒？塑料瓶怎樣放最不容易傾倒？怎樣做，使塑料瓶最不容易傾倒？學生分組解決問題。提出問題：這樣高大的塔要承受哪些方面力的作用呢？觀察這些鐵塔，它們在形狀和結(jié)構(gòu)上有什么相同的地方？二、 物體不容易傾倒的秘密。教學準備為小組準備：幾個大小不同的塑料瓶、沙、吸管、膠帶、水?！?把探究的結(jié)果與最初的假設(shè)相比較。過程與方法● 用簡單材料獨立地探究物體不容易倒的秘密。 做一個堅固的正方體框架要多少根橫桿？多少根豎桿？多少根斜桿？它們的長短一樣嗎？ 每根斜桿起什么作用？框架中有多少個三角形？ 考驗我們的正方體的承受能力。三、 做一個堅固的正方體框架 請同不思考如何制作一個堅固的方體框架。教學過程：一、 導入新課現(xiàn)示各種框架結(jié)構(gòu)的圖片(可選視頻材料)二、 研究簡單框架 實踐體會利用筷子捆一 角形框架和長方形框架觀察經(jīng)們受到力的作用時有什么不同？哪一個容易變形？可以把長方形框架加固嗎？ 根據(jù)要求分組操作，并作好各種形狀的記錄。教學準備為小組準備：筷子或塑料吸管、橡皮筋、剪子。● 設(shè)計、制作一個可以支承重物的框架結(jié)構(gòu)。提問：觀察龜殼、貝殼、蛋殼等，說說這些形狀對它們自身有什么意義？小結(jié)：研究了拱形后，你們有什么感想？板書設(shè)計： 圓形 拱形 環(huán)形貯油罐、電燈泡塑料瓶 肋骨、頭骨、腳骨 龜殼、貝殼、蛋殼做框架【教學目標】科學概念● 三角形框架具有穩(wěn)定性，利用三角形框架可以加固框架結(jié)構(gòu)。四、認識生物體結(jié)構(gòu)中的拱形結(jié)構(gòu)談話：我們研究了人工設(shè)計的物體。小組研究，教師巡視。我們來做一個“關(guān)于塑料瓶形狀的研究報告”。電燈泡為了更透光，玻璃殼很薄，但做成球形，它就比較堅固了。球形的任何一個地方受力，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固。你們估計一下，把半個乒乓球扣在桌上，向下壓它，它能承受多大的壓力？現(xiàn)在我們在三個這樣的半個乒乓球上摞書，看能摞多少本？實驗演示。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？演示幾個相同的拱形可以拼成一個半圓形。它們和拱形有沒有關(guān)系？二、認識圓頂形、球形，研究它們承受壓力的特點。教學過程：一、引入。教學準備為小組準備：完整的和對半剖開的乒乓球，完整的和剪開的塑料飲料瓶。● 發(fā)展觀察、聯(lián)想和邏輯推理能力。板書設(shè)計：找拱形【教學目標】科學概念● 圓頂形、球形等有和拱形相似的特點，可以承受很大的壓力。 學生組實驗：要求學生做好工，并注意哪些量是要求不變的。提出問題讓學生自主解決： 怎樣使紙拱能承受更大的壓力。 分組表述自己的實驗結(jié)果。 實驗：做一個紙拱，試試它能承受壓力嗎？ 學生分組進行實驗(要求學生做好分工與記錄) 要求：測試紙拱能承受多大壓力。問為什么橋要做成拱形，特別是在古代，材料還不是很多，強度也不是很好的年代。學生自己準備：搭瓜皮拱的瓜皮、小刀。教學準備為小組準備：做拱形的紙，鐵墊圈若干。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。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？總結(jié)通過學習我們用事實證明了，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，指明學生加答教師補充完整。(經(jīng)過研究，我們產(chǎn)生的什么產(chǎn)生了什么問題或想法？準備怎樣繼續(xù)研究？)一、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。同學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人平時也接觸過這種紙，現(xiàn)在老師也為大家準備了這種紙。教師自己準備：一些不同形狀的鋼、鋁型材樣品或相關(guān)圖片?！?樂于根據(jù)觀察作出解釋和提出問題?！?觀察瓦楞紙板的結(jié)構(gòu)，作出解釋和提出問題。2形狀和抗彎曲能力【教學目標】科學概念● 改變材料的形狀，可以改變材料的抗彎曲能力。并用實驗來證明自己的理由。三、 平放還是立放。（2） 怎樣表示紙的抗彎曲能力的大??？（3） 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)制成曲線圖進行數(shù)據(jù)統(tǒng)計和分析。那厚的紙呢？同學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）通過同學的猜想會提出問題，在這個過程中教加強引導，把學生的注意力集中到：影響彎曲的因素上針對學生的疑問教師指導學生制定實驗計劃與實施中注意的問題。在同學們的學習生活中用得最多的就是紙，那么你們在學習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)。所以，研究橫梁抗彎曲能力就很重要了。（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。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)特點來認識。 【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。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?！?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?！?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。并組合生活中的問題進行理解鞏固.。四、本單元小結(jié)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。 和小組的同學交流，把大家的發(fā)出記錄下來。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(guān)系，并進行總結(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（ ）。【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。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(yīng)用廣泛的交通工具。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。 3）分工合作進行實驗操作。（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）。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。實驗要求：1）指導如何用測力計測斜面上的拉力。（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。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?！窘虒W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。【教學重點】認識斜面是如如何省力的。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。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。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個大個子學生和一個小個子學生參加游戲。（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。進行實驗并作好實驗記錄。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，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。 實驗探討簡單滑輪組的作用。（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(gòu)成了滑輪組?！窘虒W難點】認識起省力的大小關(guān)系和規(guī)律。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。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(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。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)。1）學習使用測力計，認識力的單位：牛頓。請學生通過小組合作，安裝一個動滑輪。 小結(jié)：定滑輪的作用是可以改變力的方向，但不能省力。（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）小組合作進行實驗，并記錄下研究的數(shù)據(jù)?！窘虒W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?！窘虒W重點】認識滑輪的工作原理。過程與方法：通過自行設(shè)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。知道動滑輪不固定，可以隨著重物的移動而移動。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。 在小組內(nèi)開展實驗活動，用不同大小的輪和軸進行實驗，并請學生記錄實驗數(shù)據(jù)，填入書本（P11）的表格內(nèi)。三、輪的大小對輪軸作用的影響。，并進行交流和思考，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）（小游戲）：猜猜勝者是誰？請幾對同學上臺來進行游戲。用一個輪軸裝置來研究輪軸的作用。我請一位同學來擰開這個水龍頭；（出示閥門式水龍頭） 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)動的機械，叫做輪軸?！窘虒W重點】通過實驗了解輪軸作用和輪的大小對輪軸作用的影響【教學難點】輪的大小對輪軸作用的影響。過程與方法：通