【正文】 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)生嘗試擰開去掉輪的水龍頭，然后說一說輪的作用。 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（書本 P10），這里主要培養(yǎng)學(xué)生的協(xié)同分工能力。 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)。 剛才我們通過實(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。 交流討論數(shù)據(jù)表，說說你是按什么順序進(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，說一說在我們的生活中還有哪些地方應(yīng)用輪軸？說說它們給我們的工作和生活帶來了那些方便。 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)。 了解定滑輪和動(dòng)滑輪的作用不相同。 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。 【 教學(xué)難點(diǎn) 】 通過實(shí)驗(yàn)來認(rèn)識(shí)其工作原理。 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。 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)。 三、會(huì)移動(dòng)的輪子 出示塔吊的滑輪圖，并問：“這個(gè)滑輪是定滑輪嗎？” 認(rèn)識(shí)動(dòng)滑輪的定義。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。并進(jìn)行鞏固練習(xí)，拉出 3N、5N 的力。 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)果填寫在P13 的表格內(nèi)。 過程與方法：結(jié)合對(duì)滑輪組的研究，解釋起重機(jī)的工作原理。 【 教學(xué)重點(diǎn) 】 用實(shí)驗(yàn)研究探究定、動(dòng)滑輪的作用。 【 教學(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)。） 觀察結(jié)構(gòu)圖 P14，理解滑輪組的構(gòu)造。 a) 小組合作組裝一個(gè)最簡(jiǎn)單的滑輪組。 擬定實(shí)驗(yàn)計(jì)劃草案后實(shí)行。 （ 4）匯報(bào)交流，說說有一個(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。 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。 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。 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。 【 教學(xué)難點(diǎn) 】 如何把學(xué)到的知識(shí)運(yùn)用生活中去 。 【 教學(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。） 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。 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。（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。 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。 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。（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) 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(jìn)行總結(jié)。） 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。 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)。 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 。 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。 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。 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。 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。 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。 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。 教師自己準(zhǔn)備：有關(guān)的建筑圖片。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。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。橫梁承受的壓力要把橫梁壓彎、壓斷，這就比較容易了。 二、 紙的厚度與抗彎曲能力的大小。 1.、教師提出問題： 薄的紙連自身重量都不能承受就彎曲了。 （ 1） 注意實(shí)驗(yàn)應(yīng)控制哪些量不變。（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。 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。 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。 ● 觀察瓦楞紙板的結(jié)構(gòu)，作出解釋和提出問題。 ● 樂于根據(jù)觀察作出解釋和提出問題。 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。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。 (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。 (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。 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。 教學(xué)準(zhǔn)備 為小組準(zhǔn)備：做拱形的紙，鐵墊圈若干。 學(xué)生自己準(zhǔn)備：搭瓜皮拱的瓜皮、小刀。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。 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。 分組表述自己的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。 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。 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。 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。 ● 發(fā)展觀察、聯(lián)想和邏輯推理能力。 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。 教學(xué)過程： 一、引入。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)。 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。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。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。電燈泡為了更透光，玻璃殼很薄，但做成球形，它就比較堅(jiān)固了。我們來做一個(gè)“關(guān)于塑料瓶形狀的研究報(bào)告”。 小組研究，教師巡視。 四、認(rèn)識(shí)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(jì)的物體。 提問： 觀察龜殼、貝殼、蛋殼等，說說這些形狀對(duì)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(jì)： 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(xué)目標(biāo)】 科學(xué)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)。 ● 設(shè)計(jì) 、制作一個(gè)可以支承重物的框架結(jié)構(gòu)。 教學(xué)準(zhǔn)備 為小組準(zhǔn)備：筷子或塑料吸管、橡皮筋、剪子。 教學(xué)過程： 一、 導(dǎo)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(jiǎn)單框架 實(shí)踐體會(huì) 利用筷子捆一 角形框架和長(zhǎng)方形框架 觀察經(jīng)們受到力的作用時(shí)有什么不同？ 哪一個(gè)容易變形？ 可以把長(zhǎng)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。 三、 做 一個(gè)堅(jiān)固的正方體框架 請(qǐng)同不思考如何制作一個(gè)堅(jiān)固的方體框架。 做一個(gè)堅(jiān)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(zhǎng)短一樣嗎？ 每根斜桿起什么作用？框架中有多少個(gè)三角形？ 考驗(yàn)我們的正方體的承受能力。 過程與方法 ● 用 簡(jiǎn)單材料獨(dú)立地探究物體不容易倒的秘密。 ● 把探究的結(jié)果與最初的假設(shè)相比較。 教學(xué)準(zhǔn)備 為小組準(zhǔn)備：幾個(gè)大小不同的塑料瓶、沙、吸管、膠帶、水。 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?cè)谛螤詈徒Y(jié)構(gòu)上有什么相同的地方？ 二、 物體不容易傾倒的秘密。 實(shí)驗(yàn)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(xué)生分組解決問題。 比一比誰做的塔又高又穩(wěn)定。 如果這是一座真正的高塔，它的搞風(fēng)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。 橋的形狀和結(jié)構(gòu) 【教學(xué)目標(biāo)】 科學(xué)概念 ● 橋梁有多