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运动和摩擦力-浙江省2019小学科学学科教学优质课一等奖课例

2020-05-04 19:53:04 作者:丁言君 来源:宁波市北仑区小港实验学校 阅读:1368 评论:0

简介 本课延续了单元对于机械运动的认知,在研究运动的过程中继续让学生认识不同的力。与前几课不同的是,摩擦力是一种阻碍物体运动的力,而且它的分布十分广泛,在地球上,运动的物体都要与其他物体接触,发生摩擦,也就必然产生摩擦力。也因此,孩子对于运动的研究必然离不开对摩擦力的研究。


【教材简析】

本课延续了单元对于机械运动的认知,在研究运动的过程中继续让学生认识不同的力。与前几课不同的是,摩擦力是一种阻碍物体运动的力,而且它的分布十分广泛,在地球上,运动的物体都要与其他物体接触,发生摩擦,也就必然产生摩擦力。也因此,孩子对于运动的研究必然离不开对摩擦力的研究。

本课共有三个活动组成。第一,感知摩擦力和测量物体运动时的摩擦力,主要是通过体验活动和测量刚运动起来需要的力来感知摩擦力。第二,研究摩擦力大小与接触面光滑粗糙的关系。第三,研究摩擦力大小与物体重量的关系。而更为复杂的滚动和滑动摩擦被独立放置于下一课时进行。  

学情分析

作为五年级的孩子,学生对于摩擦力这个词毫不陌生,他们有着自己的感性经验。他们认为摩擦力会受到接触面粗糙程度的影响,会因为接触面积的大小发生改变等等。显然,这样的经验在科学理论上有些是正确的,有些是错误的,更多是模糊的认识,仅仅停留在生活的感性认知上。

另外,本节课的特殊性还体现在赛课形式的影响上。学生直接跳过了单元前四课的学习,对力的认识肯定会受到影响,对测量力的工具的能力也会有一定的影响,需要教师将教学过程当做相对独立的内容来实施教学。

【教学目标】

科学概念目标

1.一个物体在另一个物体表面运动时,接触面发生摩擦,会产生摩擦力。

2.摩擦力的大小与物体接触面的光滑程度有关:表面越粗糙,摩擦力越大;表面越光滑,摩擦力越小。

3.摩擦力的大小与物体的重量有关:物体越重,摩擦力越大;物体越轻,摩擦力越小。

科学探究目标

1.测量摩擦力的大小。

2.推测、设计实验检验摩擦力与接触面和重量的关系。

3.做摩擦力大小的对比实验。

科学态度目标

1.重视证据意识,认识到证据的可靠性建立在科学实验过程的基础上。

2.形成认真实验,根据数据得出结论的科学精神。

科学、技术、社会与环境目标

1.摩擦力在生活中广泛存在,影响着我们生活的方方面面。

【教学重难点】

重点:充分感受摩擦力;用科学的方法设计影响摩擦力大小的实验。

难点:用科学的方法设计影响摩擦力大小的实验,通过分析实验数据得出结论。

【教学准备】

教师:电子握力计、底面粗糙程度不同的运动鞋、爬墙小车

小组:钩码、弹簧测力计、拉力盒、砂纸、记录表、

【教学过程】

谈话导入,暴露前概念

师:同学们,你们喜欢运动吗?

师:我儿子也是个运动迷。他最近就在准备一项运动,便是我们学校的传统运动项目——拔河。

师:但他在纠结一个问题,他在拔河时候究竟该穿什么样的鞋子呢?

预设:学生会提出摩擦力大一些、底面粗糙、有鞋钉的鞋子…

4.师:为什要穿这样的鞋子呢?(聚焦摩擦力)

理念:从学生熟悉的运动和鞋子入手,既暴露学生的前概念,同时,来源于生活的科学情境最能打动学生,生成最真实的科学问题。本节课也将运动中鞋子的选择作为主线贯穿课堂。


二、活动一  体验摩擦和摩擦力(5分钟)

1.师:刚才有同学说到了摩擦力。那什么是摩擦力呢?你们了解摩擦力吗?

2.认识摩擦。

(1)师:要想让你的手掌发生摩擦,可以怎么做?

预设交流:要摩擦的话,就必须有两个物体,并且接触在一起。

(3)师:只要接触就可以了吗?

预设交流:还需要运动,或者有运动的趋势,都会产生摩擦。

(4)师:摩擦时,你就能感受到一种阻碍运动的力,就是摩擦力。

(5)教师小结:一个物体在另一个物体的表面运动时,两个物体的接触面会发生摩擦,因此运动物体要受到一种阻碍运动的力,这种力叫摩擦力。

3.  感受摩擦力

(1)师:用穿着鞋子的脚,在地面上反复摩擦,感受摩擦力。

(2)请学生分析,这个摩擦力是如何产生的。

(3)师:你在生活中还接触到过其它摩擦力吗?

理念:学生对摩擦力的认识熟悉又陌生,属于一知半解的状态。所以教师带领学生从认识摩擦、摩擦产生的条件,到体会到因摩擦产生的阻碍物体运动的力。让学生在体验中,提高对摩擦力的认识,了解到摩擦力无处不在。


三、活动二 不一样的摩擦力

1.师:你们觉得拔河摩擦力需要大还是小?

2.师:穿着不同的鞋子,真的会有不一样的摩擦力吗?

3.利用握力计测试学生与地面的摩擦力。

教师挑选穿着不同鞋子的学生上台进行摩擦力的测试,获得数据。

4.展示不同学生的“摩擦力”数值和他的鞋底,引导学生发现接触面光滑程度和摩擦力的关系。

5. 分析测试过程,从中发现我们的实验数据是不可靠的,从而引出对实验条件的控制。

6.将测试过程中影响证据可靠性的条件进行归纳和讨论,转化成下一组实验的记录单。

理念:在有趣的体验活动中,学生获得了以下认知:1.再次体验到人与地面的接触,通过鞋底的摩擦,摩擦力是真实存在的;2.测试结果显示,摩擦力确实和接触面的光滑程度有关。3.同时,教师在过程中抛出了证据可靠性的理念,用这个视角来审视整个测试过程时候,学生发现,所搜集的数据很难经得起别人的质疑,实验的严谨性还需要进一步提炼。所以整个活动可以培养学生的质疑精神,证据意识,分析能力同时,展示了探究实验设计中控制变量的本质。


四、活动三 摩擦力和接触面的粗糙程度、物体重量是否有关的实验

(一)摩擦力和接触面的粗糙程度

1.师:怎样才能确保证据的可靠呢?

预设交流:体重一样/鞋子的式样也一样/地面一样/鞋底的光滑程度不一样。

2.学生通过选择实验器材和方法,来确定实验的相同和不同条件。

相同条件:重量、形状、运动板(运动方式)等     

不同条件:一个包了砂皮的拉力盒;一个光滑的拉力盒。

3.师:在科学学习中,用实验器材来模拟现实中的材料,是常用的一种研究方法。

4.学生实验。改良弹簧测力计,使数据更加精确,降低学生读数难度。

5.利用钉钉的在线编辑功能,学生交流实验数据。

6.小结。师:通过设计和实验,我们发现了,摩擦力和接触面的光滑程度确实有关,同学们选择底面粗糙的鞋子,是有科学依据的的。

理念:1.改进器材,提高实验精度。学生在测试摩擦力的数值时,需要读取物体启动瞬间的最大静摩擦力数值,很难精确,降低学生的学习难度。通过改良的器材,使读数精准可见。2.充分利用钉钉等常见的软件,提高学生汇报的效率,避免数据递交时学生的拥堵,与时俱进。3.再次将科学的概念回归到生活之中,用科学解释生活的现象和选择。

(二)摩擦力和物体重量

1.师:在测试同学的摩擦力时,我们还发现,证据的可靠性还受到了不同同学,不同体重的影响。说明,摩擦力可能还与什么有关呢?

2.师:你能设计实验证明摩擦力和物体重量之间的关系吗?

3.小组讨论并设计实验。

4.交流数据,得出结论

理念:从现象中继续提取问题,再次研究,聚焦点不变,研究的方式和内容继续得以深入。

预设:根据学生的生活经验和年龄特点,学生很可能还会提出接触面大小对摩擦力的影响,可作为课堂机动部分的内容,或者课后交流讨论。


四、拓展:设计一双拔河专用的鞋子。

1.师:科学告诉我们,该选怎样的鞋子去参加拔河比赛呢?(底部粗糙,有一定重量——不阻碍移动的情况下)

2. 师:感谢同学们用智慧帮丁老师的孩子解决了一个生活中问题。当然,你以后肯定也会参加拔河比赛,你可以为自己设计一双拔河专用鞋,你会怎么设计呢?

建议:(1)要考虑拔河的场地。(如草地、沙地和塑胶场地等)

(2)现实中的例子。(可以考虑多功能)

3.课后设计一双专门用于草地拔河的鞋子。

理念:课有尽,而探究无穷;知识宝贵,而更难得的是将知识运用于生活之中,通过设计,甚至制造,将本课融入到技术和工程的领域,在拓展活动中体现科学的学科价值。


五、小结:

1.师:关于摩擦力,还有一些秘密没有被揭示,下节课,你还能学习到,还有其他因素影响着摩擦力的大小。让我们继续学习。



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