教科版科学四年级上册3.5 运动与摩擦力 教学设计(公开课教案)

教科版科学四年级上册

《3.5 运动与摩擦力》教学设计

【教材分析】

《运动与摩擦力》是教科版科学四年级上册第三单元第五课的内容，它是在学生认识了重力、反冲力、弹力的基础上进行的。本课主要包含三个活动：第一，研究物体在多大力的作用下能够从静止开始运动，也就是小车受到的最大静摩擦力的大小；第二，研究用滚木作为垫在小车下方移动的工具时，需要多大的力让物体从静止到运动；第三，给物体装上轮子后，需要多大的力让物体从静止到运动。这三个活动在于引导学生发现，一方面物体从静止到运动需要克服摩擦力，另一方面可以用在物体下方垫滚木安轮子的方式来减少物体运动时所受到的摩擦力。

【学情分析】

四年级的学生已经具备了一定的科学探究能力,积累的生活经验也比较多。学生凭借生活经验，对摩擦这个词已经比较熟悉了，对物体运动会受到摩擦力的现象也是熟悉的，但是对“摩擦力是在什么情况下产生？怎样知道摩擦力的大小？如何能减小摩擦力？”等问题并没有进行过太多思考，这就成为本课学习的起点。因此在设计本课探究活动的过程中，要关注学生的已有认知和理解水平。

【核心素养目标】

科学观念：1.一个物体在另一个物体表面运动时，接触面会发生摩擦，产生摩擦力。2.摩擦力是有大小的，物体由静止变成运动时需要克服摩擦力。3.摩擦力的大小与物体的运动方式有关，一般滚动时所受到的摩擦力小，滑动时所受到的摩擦力大。

科学思维：1.了解摩擦力，以及知道摩擦力是有大小的。2.通过实验探究摩擦力的大小与物体的运动方式有关，一般滚动时所受到的摩擦力小，滑动时所受到的摩擦力大。

探究实践：1.会用垫圈数表示摩擦力的大小，并对比不同运动方式下的测量结果。

2.摩擦力是有大小的，物体由静止变成运动时需要克服摩擦力。

3.摩擦力的大小与物体的运动方式有关，一般滚动时所受到的摩擦力小，滑动时所受到的摩擦力大。

态度责任：1.尝试用不同的思路、方法完成科学探究。2.意识到轮子的发明将物体的运动改变成用滚动的方式前进，这是技术上的巨大进步。3.意识到人类可以通过不断改进技术来满足增大或减小摩擦力的需求。

【教学重难点】

重点：了解摩擦力，以及知道摩擦力是有大小的。

难点：通过实验探究摩擦力的大小与物体的运动方式有关，一般滚动时所受到的摩擦力小，滑动时所受到的摩擦力大。

【教学过程】

一、聚焦：揭示课题

搬水体验活动。

1.游戏导入（教师出示四大桶矿泉水，请一个学生上台搬动矿泉水。）

师：同学们，今天老师要给大家玩一个游戏，讲台上有4桶矿泉水，老师想请一个大力士搬动这四桶水，谁愿意试一试？（预设：搬不动或者特别费力。）师：搬得动吗？有什么感受？（预设：很难搬动，太重了）

用搬运桶装水的游戏导入，现象直观，具有冲击力，有利于吸引学生的注意力，激发学生的内在动机，充分调动学生学习的积极性和主动性，让学生感受重物的力量，与接下来金字塔的巨石形成对比。

2.创设情境。

师：同学们，刚才我们搬动四桶水就已经很费力，在4500年前，有一个地方的劳动人民也面临着这样一个挑战，这个挑战就像我们今天搬运桶装水一样，费时更费力，但他们那个挑战要艰巨得多，这个挑战是什么呢？今天老师就带大家穿越回这个地方——古埃及，我们一起来见识这个挑战。我们知道埃及金字塔是世界七大奇迹之一，金字塔的每一块巨石平均重2.5吨，相当于208桶矿泉水，如此重量的巨石，与地面存在着巨大的摩擦力，古埃及人是如何克服摩擦力运输的呢？在埃及法老的墓中，有一副壁画，描绘了172个工人拉着雪橇式的木筏搬运巨石的场景，雪橇法拉巨石究竟需要多大的力呢？摩擦力与运动之间又存在着怎样的关系呢？今天我们就一起来模拟金字塔的运输场景。

创设金字塔建造情境，模拟古埃及人建金字塔的过程，以桶装水的实际数据与巨石类比，仿佛置身真实的情境中，符合四年级学生的认知特点，使课堂更具趣味性。

二、探索：

对比实验:“雪橇法”拉巨石和“圆木法”拉巨石

[材料准备：硬纸盒、钩码、木板、滑轮、筷子、棉线、托盘、垫圈、剪刀、实验

记录单]

师：假设纸盒代表雪橇，巨石放置在雪橇上，请同学们想一想，需要多大的力才能拉动这些石头？你怎样测出拉力的大小？（预设：用垫圈代表人，垫圈数量越多，拉力越大。）

师：我们以垫圈代表人，试一试直接拉动巨石需要多大的拉力。重复实验3次，取平均值。（预设：纸盒当重物架，3个50g的钩码绑在一起当作巨石，用棉线拉，垫圈数量代表力的大小。）

师：我们发现直接拉动巨石大约需要25个垫圈，如果每个垫圈相当于10个人，那拉动一块巨石需要250个人，这真是一件劳民伤财的任务，有什么方法能更省力呢？（预设：使用圆木，垫圈数量比直接滑动时的数量少）

师：我们的埃及劳动人民真是充满着科学智慧，使用“圆木”究竟需要多大的力？是否比直接拉动更省力呢，我们一起动手试试吧。

生：做“圆木法”的实验。

三、研讨：

师：同学们，实验完成了吗？老师请一个同学上来展示一下你们的实验结果。

生：展示不同运动方式下的两种实验结果。

师：我们看到使用雪橇直接拉动重物时，使用的垫圈数为......使用圆木拉动重物时，使用的垫圈数为……你们有什么发现？

（预设：“圆木法”使用垫圈数更少，说明使用圆木时更省力。）

师：小结：使用雪橇拉动重物的运动方式，我们称之为滑动。使用圆木拉动重物的运动方式，我们称之为滚动。同等情况下，滚动时受到的摩擦力较小，滑动时受到的摩擦力较大，因此滚动时会更省力。（板书滑动与滚动，以及摩擦力大小) 模拟金字塔的建造情境，引导学生通过模拟搬运重物来体验，并用垫圈个数来表示拉力的大小。在这个活动中，以古埃及人建金字塔的事实为例，进行模型搭建与分析，解释滑动和滚动的科学现象，通过实验数据对比分析，探究不同运动方式与摩擦力之间的关系。

师：同学们，在人类历史的长河中，搬运重物由搬动、滑动到滚动，科学技术始终在不断进步，古埃及人民用滚动的方式前进，真是一个了不起的创举。老师希望同学们能保持探索的科学精神，发现更多的科学奥秘，为科学的进步添砖加瓦。