資源簡介

《運動與摩擦力》教學設計
教學目標
科學觀念：知道.一個物體在另一個物體表面運動時，接觸面會發生摩擦，產生摩擦力；摩擦力是有大小的，物體由靜止變成運動時需要克服摩擦力；摩擦力的大小與物體的運動方式有關，一般滾動時所受到的摩擦力小，滑動時所受到的摩擦力大。
科學思維：用觀察、比較、分析、歸納、演繹的方法，能探究摩擦力的內在原理和應用空間。
探究實踐：會用墊圈數表示摩擦力的大小，并對比不同運動方式下的測量結果；摩擦力是有大小的，物體由靜止變成運動時需要克服摩擦力；摩擦力的大小與物體的運動方式有關，一般滾動時所受到的摩擦力小，滑動時所受到的摩擦力大。
態度責任：通過探究性學習，知道用不同方法科學標準的科學實證才能得出有效的科學結論，領悟生活中摩擦力原理無處不在的，科學技術與生活緊密相連。
教學重難點
重點：了解摩擦力，以及知道摩擦力是有大小的。
難點：通過實驗探究摩擦力的大小與物體的運動方式有關，一般滾動時所受到的摩擦力小，滑動時所受到的摩擦力大。
教學準備
實驗用紙盒、線、托盤、鐵墊圈若干、圓鉛筆、四個小車輪、兩根車軸、實驗記錄單。
教學過程
一、揭示課題（5分鐘）
1、感受摩擦力
師：同學們，老師想請一位同學上來推一推這個講臺，請你來
生嘗試推動講臺
師：你能推得動嗎？生：推不動。
師：為什么推不動？
生1：講臺太重了 生2：有摩擦力
師：想要知道為什么推不動，首先我們要了解一個神奇的力。請你把手放在桌面上往前推。手要往前滑，順利嗎？費勁嗎？
生1：手能向前推
生2：有點費勁。
2.出示摩擦力的概念。
師：是的，當一個物體在另一個物體表面運動時，接觸面會發生摩擦，運動的物體會受到一個阻礙它運動的力，這個力叫摩擦力（板書：摩擦力）。
3.出示古人搬運巨石的圖片。
師：在 4000 多年前的古埃及，人們在建造金字塔時，由于巨石與地面之間也存在很大的摩擦力，給搬運工作帶來極大的困難。你知道他們是怎么解決摩擦力的嗎？
生：在巨石下面墊上滾木
師：古人在巨石下面墊上滾木，這種運動方是我們在三年級的時候學過，叫做滾動（板書：滾動），而直接拉動的方式叫做滑動（板書：滑動）。這節課我們就來研究物體不同的運動方式與摩擦力大小之間的關系。（板書：運動與摩擦力）
【設計意圖】利用身邊可及的常見摩擦力為學習素材，有利于激活學生的生活經驗，調動學生的探究熱情，摩擦力概念認知的過程更加順暢。借用金字塔搬石頭搬運石頭的情景，因金字塔建造是未解之謎，搬運巨型石頭就是學生好奇的。用金字塔搬運石頭的情景作為摩擦力探究導入，可以調動學生的探究熱情。
二、實踐探究：（25分鐘）
師：這兩種（滾動與滑動）運動方式，那種摩擦力小？今天我們就通過實驗來證明用滾動的方式產生的摩擦力是不是更小。
師：要想知道哪種方式產生的摩擦力更小，首先要知道直接拉動重物時受到的摩擦力大小。老師給大家提供這些材料，你準備怎么設計實驗？
請各小組結合課本的內容討論并設計出你們的實驗方法。（3分鐘）
師：你們認為可以將泡沫板放在桌面上直接拉動，那這模擬的是滑動還是滾動的方式？ 生：是滑動。（1分鐘）
師：好，實驗方法出來了。老師發現一個問題，如果直接用手拉動的話，測出的摩擦力不精準，怎么辦？有沒有其他物品代替用手拉動？
師：如果老師再給大家提供托盤和墊圈這兩種材料，你有什么好辦法？
生：可以在托盤里加墊圈。（2分鐘）
師：怎么加，加到什么時候為止呢？是的，當我們的泡沫板剛開始運動時，記錄下墊圈的個數我們可以用墊圈的個數表示摩擦力的大小。
師：具體怎么操作呢？
活動一：直接拉動重物（5分鐘）
1、播放操作視頻
2、生完成實驗并記錄匯報
師：滑動的實驗我們完成了，滾動的實驗要怎么做呢？老師給大家增加這些材料，你準備怎么設計實驗？
請各小組結合課本的內容討論并設計出你們的實驗方法。
活動二：使用滾木拉動重物（5分鐘）
1、播放操作視頻
2、生完成實驗并記錄匯報
師小結：直接滑動搬運泡沫板，用的墊圈多，受到的摩擦力大；用滾木搬運泡沫板，用的墊圈少，受到的摩擦力小。
師：利用滾木確實可以減小摩擦力，但是古人在用滾木長距離搬運重物時發現有些不足，后來人們是如何改進的？
生：裝上輪子
活動三：改進滾木，使用輪子拉動重物（3分鐘）
1、播放操作視頻
2、生完成實驗并記錄匯報
師小結：輪子的發明是一個了不起的創舉。
【設計意圖】把三個活動設計為兩個分層的探究實驗，讓學生在實驗的過程中有所發現，同時又引發新的問題促使學生思考，進而讓學生提出解決問題的方法并進行驗證。雖然，探究的深度不夠完全，但是已符合基于生活的摩擦力原理基本需要。實驗中只改變運動方式，其他條件不變，以滲透對比實驗的基本理念。
三、探究發現（預設5分鐘）
師：我們使用了兩種不同的方式搬運重物，一種是滑動，一種是滾動。你發現哪一種方式搬運重物產生的摩擦力小？生：滾動
師：是不是任何時候，摩擦力都越小越好呢？播放視頻，讓學生從視頻中尋找答案。
師：生活中哪些地方需要增大摩擦力？哪些地方需要減小摩擦力？
【設計意圖】在研討中了解摩擦力的大小與物體的運動方式有關，對于相同的物體滾動摩擦力小，滑動摩擦力大。再將學生的學習置于真實情境中，進一步引導學生認識摩擦力，利用所學科學原理來解釋現實中的問題，將科學與生活很好地聯系起來。
四、拓展：交通工具是怎樣減小摩擦力的？（預設1分鐘）
1.出示氣墊船和磁懸浮列車圖片。討論：氣墊船和磁懸浮列車是怎樣減小摩擦力，行駛得更快？
【設計意圖】科學原理有其簡約性，但是生活應用就會根據不同需要對科學原理進行變式細化應用。通過生活實例的研討，思考科學原理怎樣存在的，有利于學生的深度學習，最終可以掌握更多的生活能力和技術設計素養，并更好地服務學生的生活需求。
五、板書設計(共17張PPT)
運動與摩擦力
摩擦力
運動
物體
摩擦力
阻礙運動
接觸摩擦
當一個物體在另一個物體表面運動時，接觸面會發生摩擦，運動的物體會受到一個阻礙它運動的力，這個力叫摩擦力。
摩擦力的方向與物體相對運動或相對運動趨勢的方向相反。
探究
摩擦力
運動方式
泡沫板
鉤碼（巨石）
墊圈
托盤
實驗材料
模擬直接在物體表面搬運重物
一
活動
實驗材料：泡沫板、鉤碼、墊圈、 托盤等。
1、直接拉動重物
實驗要求：
（1）小組分工：確定六人為一個小組，兩人為操作員：一人控制泡沫板，一人往托盤里放墊圈；一人為匯報員，兩人為觀察員，一人為記錄員
（2）標明泡沫板運動的起點，每次實驗都要從起點。
（3）重復做3次實驗。
實驗記錄：
滑動 墊圈個數（個）
第一次
第二次
第三次
泡沫板
鉤碼（重物）
墊圈
托盤
筆芯（滾木）
二
活動
模擬在滾動物體的表面搬運重物。
2、使用滾木拉動重物
實驗材料：筆芯、泡沫板、鉤碼、墊圈、托盤等。
實驗記錄：
滾動 墊圈個數（個）
第一次
第二次
第三次
實驗結論：滾動摩擦力比滑動摩擦力（ ）。
小
泡沫板
鉤碼（重物）
墊圈
托盤
輪子
三
活動
模擬用輪子搬運重物。
實驗材料：輪子、泡沫板、鉤碼、墊圈、托盤等。
3、改進滾木，使用輪子拉動重物
實驗記錄：
墊圈個數（個）
第一次
第二次
第三次
輪子——運用滾動摩擦的偉大發明。
古時候，人們搬運很重的物體時，往往在物體下面放上滾木。后來發明了安裝輪子的車。現代發明了充氣輪胎，安裝在汽車上用來運輸很重的物體就更方便快捷了。
滾木
木輪
充氣輪胎
摩擦力無處不在
下列交通工具減小摩擦力的原理
氣墊船減小摩擦力原理：氣墊會使船體浮力增加，沒入水中的部分減少，從而減少船體與水的接觸面積，使得摩擦力減小。
磁懸浮列車減小摩擦力原理：磁懸浮列車是通過在一定條件下，車體與軌道之間由于磁極同極相斥的原理而避免直接接觸，減小了摩擦力。

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