2021秋新教科版四年级科学上册第三单元《运动和力》全部教案及课件.zip

第三单元运动和力全部教案 1.1.让小车运动起来让小车运动起来 【教材简析教材简析】 让小车运动起来是四年级上册运动和力单元的第 1 课。教科书由 从古至今不同的车辆入手，引导学生了解不同的小车具有不同的动力类型，由 此引出本课的研究主题“让小车运动起来”。 本课由四部分组成：第一部分“聚焦”环节，通过了解各种动力类型的车 辆，引出本课的主要任务让小车运动起来；第二部分“探索”环节，要求 学生利用垫圈和绳子，安装一个重力作为拉力的小车，并研究小车运动快慢与 拉力大小的关系；第三部分“研讨”环节，在经过探究活动后，引导学生探讨 力可以使物体启动或静止，力可以改变物体运动的快慢；第四部分“拓展”环 节，教科书以运动员是怎样改变足球的运动状态为情境，帮助学生将小车的运 动迁移到足球的运动，旨在让学生更好地理解力和运动的关系，即：力可以改 变物体的运动快慢，也可以使物体启动或静止。 本课围绕本单元“运动和力”的大概念，观察拉力对物体的作用。通过研 究以垫圈的重力作为拉力让小车运动起来、用手挡住让小车停止、增加垫圈改 变小车运动快慢几种运动现象，让学生逐步了解到给物体施加力，可以使静止 的物体运动，使运动的物体静止，也可以改变物体的运动快慢。 【学生分析】 小车是学生熟悉的玩具，他们根据自己的经验能提出让小车运动起来的方 法，也能想办法让运动的小车静止；对拉力越大、小车运动越快也有一定的认 识。但是学生较难将运动与力联系起来，对运动与力的关系是模糊的。因此， 可以以此为契机作为本课教学的起点。 【教学目标】 科学概念目标科学概念目标 力可以使静止的物体运动，使运动的物体静止。 不同类型的车有不同的动力类型。 科学探究目标科学探究目标 调查了解不同类型车的动力系统。 会安装用重力拉动的小车。 会研究拉力大小与小车运动快慢关系。 能用实验数据证明自己的推测。 科学态度目标科学态度目标 发展进一步研究运动和力的兴趣。 意识到要用实验数据作为证据。 科学、技术、社会与环境目标科学、技术、社会与环境目标 体会到生活中的车辆类型是丰富多彩的，具有不同的动力类型。 【教学重难点】 重点：安装用重力拉动的小车，研究拉力大小与小车运动快慢的关系。 难点：会用实验数据证明自己的推测，用实验数据阐述自己的观点。 【教学准备】 为学生准备：小车、细绳、垫圈、挂垫圈的小钩、秒表。 教师准备：学生实验材料一套、班级记录表、不同动力类型车的图片或教 学课件等。 【教学过程】 一、聚焦一、聚焦 1. 提问：几千年前，人类就发明了车。你知道哪些类型的车？它们都是怎 样运动起来的？ 教师将学生提出的各种动力类型的车记录在班级记录表上。 2. 提问：马车的动力来源于哪里呢？手推车的动力又源于哪里呢？ 教师先用课件、图片展示各动力类型的车，然后师生一起分析交流各类型 车的动力，并补充在班级记录表上。 设计意图：设计意图：重点让学生关注各类型车的动力来源，意识到想让小车运动起 来需要动力，自然地将运动和力联系起来。 2 2、探索探索 （一）利用垫圈和绳子，让小车运动起来（一）利用垫圈和绳子，让小车运动起来 1. 出示实验器材：小车、垫圈、绳子。 提问：你能利用垫圈和绳子，让小车在桌面上运动起来吗？ 学生讨论、交流想法。 2. 课件展示利用垫圈和绳子让小车运动起来的动图。提问：启动小车的拉 力是怎么产生的？ 师生交流，得出结论：垫圈的重力形成了对小车的拉力，启动了小车。 （板 书） 教师：重力就是把物体拉向地面的力。 指导学生阅读关于重力的资料，了解重力。 教师：拉小车的绳子多长比较合适？ 预设：拉小车的绳子长度接近桌子的高度比较合适。 （二）研究小车运动快慢与拉力大小的关系（二）研究小车运动快慢与拉力大小的关系 1. 教师：启动小车的拉力大小怎样表示呢？ 预设：让学生明确小车受到的拉力大小用垫圈的个数来表示。 （板书） 2. 教师：请预测，用几个垫圈才能使小车运动起来？ （学生预测，教师将预测的数据写在黑板上） 教师：是否任何力都能使小车运动起来呢？ 学生：只有一定大小的力才能使小车运动起来，并不是任何力都可以启动 小车。 3. 提问：小车运动快慢与拉力大小有什么关系？ 预设：学生推测拉力越大，小车运动得越快。 4. 设计实验验证猜测：怎样用实验来验证拉力越大，小车运动得越快呢？ 师生交流，先测试出启动小车需要的垫圈数，再增加垫圈数，观察拉动小 车的垫圈越多拉力越大时，小车是否运动越快。 5. 课件出示四点提示。 （1）每次实验都要从起点开始，终点结束。 提示：实验时要防止小车从桌子上坠落，当小车快要到达桌子边缘时用手 挡住小车让它停止。 （2）从挂一个垫圈开始，一个一个增加垫圈，直到小车可以动起来。 提示：学生在活动手册上记录数据。 （3）再多个多个地增加垫圈，并用秒表计时小车运动的时间，每组重复实 验三次。 （4）将测量结果和发现记录在活动手册上，算出平均值。 6. 学生分组实验，教师指导。 设计意图：设计意图：让学生意识到要用实验来验证自己的推测，培养学生的证据意 识和重复实验的意识，养成认真、严谨的科学态度。 三、研讨三、研讨 1. 提问：实验中，静止的小车是怎样运动起来的？ 学生交流，得出结论：是垫圈的重力拉动了小车，小车便运动起来了。 教师：挂几个垫圈时，刚好使小车运动起来？ 学生汇报实验数据。 教师追问：你是怎样让运动的小车静止的？这个方法跟力有关系吗？ 师生交流，得出结论：用手挡住小车，手给了小车一个阻力，小车静止了。 2. 教师小结：垫圈重力达到一定程度时，小车才会运动起来。要使运动的 小车静止，就必须对小车施加阻力，可以用手挡住它，就像行驶中的小车用刹 车来制动。 3. 提问：小车运动的快慢与拉力大小有什么关系呢？ 小组汇报、分享实验结论。如果学生的结论没有用实验数据作为论据时， 教师继续追问：小组的实验数据能证明你的观点吗？请用数据证明。其他同学 可以补充或提出不同的观点。 4. 师生总结：当小车开始运动时，垫圈少，重力小，小车受到的拉力就小， 小车运动得慢；之后垫圈多，重力大，小车受到的拉力就大，小车运动得快。 设计意图：设计意图：学生在汇报时通常会比较轻易地得出“拉力越大、小车运动得 越快”这一结论，但可能会忽略用实验数据阐述自己的观点，在这里要培养学 生的证据意识，让学生在通过实验后，能用数据作为论据来证明自己的观点。 四、拓展四、拓展 1. 展示足球运动情景的图片或视频，提问：运动员是怎样改变足球的运动 状态的？ 教师：怎样让足球运动起来？ （学生表达用脚踢足球，教师继续引导） 学生：脚踢足球时，脚给了足球力，从而让足球运动起来。 2. 师生小结：需要给足球施加力，足球才能运动起来。 追问：怎样让运动的足球停止？ 学生：可以用脚、手或身体的其他部位挡住足球，让足球停止运动。 教师：想要足球停止运动需要给足球一个阻力，阻止足球运动，比如用脚 按住足球。 3. 提问：怎样改变足球运动的快慢？ 师生交流小结：通过改变脚给足球的力的大小来控制足球运动的快慢，脚 给足球的力越大，足球运动得越快；脚给足球的力越小，足球运动得越慢。 4. 教师总结：力可以让物体运动，也可以让物体静止，还可以改变物体运 动的快慢。（板书） 设计意图：设计意图：旨在让学生运用所学知识解决实际情境的问题，帮助学生将小 车的运动迁移到足球的运动，从而更好地理解运动和力的关系。 【板书设计】 让小车运动起来 1.垫圈的重力重力形成对小车的拉力拉力，让小车运动起来。 2.拉力大小用的个数表示。 3.力可以使静止的物体运动，使运动的物体静止。 2.2.用气球驱动小车用气球驱动小车 【教材简析教材简析】 用气球驱动小车是四年级上册运动和力单元的第 2 课。教科书以 一组图片入手，提示学生把气球充足气放开，气球会运动，由此引出本课研究 的问题“能用气球作动力驱动小车吗”。 本课由四部分组成。第一部分“聚焦”环节，先让学生观察充足气的气球 放开时的运动情况，聚焦本课研究的问题“我们能用气球驱动小车吗”。第二 部分“探索”环节，这部分包含两个观察活动：第一个活动是让学生观察气球 喷气方向和运动方向，引导学生感受气球产生的反冲力的大小和方向，观察在 反冲力推动下气球的运动方向；第二个活动是组装利用气球驱动的小车，主要 研究小车行驶远近与反冲力大小的关系。第三部分“研讨”环节，第一个问题 主要指向力（反冲力）作用于小车使其运动；第二个问题指向了力的大小与小 车行驶远近的关系。第四部分“拓展”环节，用图片呈现了以反冲力作动力的 各种机械，希望学生能列举出生活中有关反冲力的实例，进一步加深对反冲力 的了解。 通过实验，本课要帮助学生了解另一种力反冲力，利用气球产生的反 冲力使小车启动或加速，进一步加深对运动和力的理解。 【学生分析】 学生玩过气球，知道松开充足气的气球时，它会运动起来。但气球为什么 会运动，是什么力推动气球运动的，能利用这种力作为小车的动力吗？这些是 学生没有思考过的，这也将成为本课学习的起点。用气球驱动小车这个活动很 有趣，安装气球小车也较容易，学习本课，学生不但能增加对反冲力和反冲运 动的感性认识，也将进一步加深对运动和力的理解。 【教学目标】 科学概念目标科学概念目标 气球里的气体喷出时，会产生一个和喷出方向相反的推力，这个力就 是反冲力。 要使静止的物体运动，就要对物体施加力。反冲力越大，小车行驶得 越远。 科学探究目标科学探究目标 会组装用气球反冲力作动力的小车。 会研究小车运动快慢与反冲力大小的关系。 能用实验数据证明自己的推测。 科学态度目标科学态度目标 发展进一步研究运动和力的兴趣。 意识到要把实验现象转化为支持观点的证据。 体验合作的重要性。 科学、技术、社会与环境目标科学、技术、社会与环境目标 体会到可以用反冲力作为动力驱动车辆、火箭、飞机等物体运动，满 足人们生产生活的需要。 改变喷气管粗细和气球充气量会影响小车的动力大小。 【教学重难点】 重点：组装用气球反冲力作动力的小车，研究小车运动快慢与反冲力大小 的关系。 难点：设计实验并用实验数据证明小车运动快慢与反冲力大小的关系。 【教学准备】 为学生准备：小车、气球、打气筒、喷气管、喷气管支架、夹子等。 教师准备：学生实验材料一套、班级记录表、教学课件等。 【教学过程】 一、聚焦一、聚焦 1. 出示气球，提问：把气球充足气放开，气球会怎样运动呢？ 学生表达想法后，教师组织学生自由地玩一玩气球并交流体验感受。可以 发现把气球吹足了气放开，气球不是朝着一个方向运动，而是胡乱地变换着方 向。 2. 聚焦问题：我们能用气球驱动小车吗？ 学生表达想法，这时学生可能想不到具体怎么用气球做动力驱动小车，或 提出的方法不可行，教师不必急于纠正学生。 设计意图：设计意图：希望学生在玩气球的过程中，描述气球的反冲现象，为后续了 解反冲力做铺垫，也可以启发学生把气球产生的动力应用在推动小车上。 二、探索二、探索 （一）观察气球喷气方向与气球运动方向的关系，感受反冲力（一）观察气球喷气方向与气球运动方向的关系，感受反冲力 1. 教师演示实验过程。 教师将充足气的气球嘴朝下，让学生仔细观察松手时，一开始气球嘴向哪 个方向喷气，气球又是向哪个方向运动的？ 学生交流想法，教师将学生的想法写在黑板上。 2. 课件展示实验操作步骤。 （1）气球吹足气再松开口部，把手放在气球口感受喷出的气体； （2）气球向下喷气，把手放在气球上方，感受气球上升的力； （3）气球朝上下左右不同方向喷气，仔细观察气球最开始时的运动方向。 3. 学生分组实验将实验现象记录在活动手册上。 实验结束后，学生交流实验过程中的发现，师生共同得出结论：气球喷气 方向与气球运动方向相反。 4. 引导学生思考：是什么力推动气球运动的呢？ 教师引出反冲力的概念并板书，让学生了解：当气球里的气体喷出时，会 产生一个和喷出方向相反的推力，这个推力叫反冲力，气球就在反冲力的推动 下运动了起来。 5. 提出问题：怎样利用气球的反冲力，让小车运动起来？ 学生交流安装气球小车的方法。 6. 教师小结，引入能量概念：充气后的气球具有能量，喷气时产生的动力 反冲力，可以让小车运动起来。 （二）组装利用气球驱动的小车（二）组装利用气球驱动的小车 1. 课件或微视频展示气球小车的组装方法。 （1）在小车上安装好喷气管支架后，将未充气的气球安装在小车上。 （2）用打气筒给气球充足气。 （三）测试组装好的气球小车，思考怎样能使它行驶得更远（三）测试组装好的气球小车，思考怎样能使它行驶得更远 1. 提问：怎样才能使气球小车行驶得更远呢？ 学生提出自己的方法，教师板书。要求学生在实验里检验自己的方法，并 找出让小车行驶得更远的方法。 2. 学生分组实验，每个小组在教师指定的区域进行。 设计意图：设计意图：第一个活动主要是引导学生体会气球喷气时产生的反冲力，学 生将手放在气球上方能感受到气球喷气时产生的推力，利用这个推力能作为小 车的动力。接着学生安装气球小车，试一试采用哪些办法能让气球小车行驶得 更远，这一系列活动都将加深学生对运动和力的理解。 三、研讨三、研讨 1. 问题一：气球是怎样使小车运动的？ 全班共同交流，学生能提出是反冲力使小车向前运动。 2. 问题二：反冲力是怎样产生的？ 引导学生思考：气球向外喷气时，产生了和喷气方向相反的反冲力，小车 在反冲力的推动下向前运动。 3. 问题三：怎样改进可以使气球小车行驶得更远？ 学生回答：可以使用更大的气球、用较粗的喷管或者安装多个气球等使小 车获得更大的动力，这样小车可以行驶得更远。 4. 师生总结：反冲力越大，动力越足，小车行驶得更远。 设计意图：设计意图：通过实验数据帮助学生证明自己的推测，意识到把实验事实转 化为支持观点的证据，让学生发现反冲力越大，动力越足，小车行驶得更远。 四、拓展四、拓展 1. 视频展示喷气式飞机、火箭，提问：它们是怎样运动的？ 学生观看视频，师生交流这两种机械都是靠发动机产生的反冲力运动的。 2. 反冲力在生活中有许多应用，你还能举出哪些例子？ 学生尝试列举生活中熟悉的有关反冲力的例子，教师举例：水火箭、过年 燃放的烟花、机枪飞出去的子弹等。师生共同探讨：这些物体是怎样产生反冲 力，从而向前运动的？ 师生小结：当物体内部喷出东西时，会产生与喷出东西方向相反的反冲力， 物体会在反冲力的推动下运动起来，运动方向与喷出东西的方向相反。 教师鼓励学生课后查阅资料，了解更多关于反冲力和反冲力运动的知识。 设计意图：设计意图：教科书中对反冲力的表述，止于举例说明的水平，只要学生能 举出反冲力运动的例子就可以了。 【板书设计】 用气球驱动小车 1.反冲力 2.怎样改进可以使小车行驶得更远？ 大气球、安装多个气球 3.3.用橡皮筋驱动小车用橡皮筋驱动小车 【教材简析教材简析】 用橡皮筋驱动小车是四年级上册运动和力单元的第 3 课。教科书 从一组橡皮筋图片引入，引导学生认识到拉长的橡皮筋具有能量，释放后可以 产生动力弹力，由此引出本课的主题“用橡皮筋驱动小车”。 本课由四部分组成。第一部分“聚焦”环节，让学生回顾玩橡皮筋的感觉， 思考“能用橡皮筋驱动小车吗”。第二部分“探索”环节，第一个活动引导学 生组装橡皮筋小车，第二个活动主要研究橡皮筋产生的动力大小与小车运动距 离的关系。第三部分“研讨”环节，这部分主要包括两个讨论问题：第一个问 题是通过实验，让学生认识到橡皮筋缠绕后被拉伸产生的弹力为小车运动提供 了动力；第二个问题指向小车行驶远近与其动力大小的关系。第四部分“拓展” 环节，教科书利用图片，为“如何让橡皮筋产生不同大小的力”这一问题提供 了指导，进一步引导学生了解：在橡皮筋可承受范围内，被拉得越长形变越大， 产生的弹力也越大，资料部分对橡皮筋产生的力做了科学的解释。 在前两课学习了用拉力、反冲力作为动力驱动小车后，本课要学习另一种 力弹力。本课仍以“动力”和“小车运动”为线索进一步研究运动和力， 主要让学生了解弹力的效果和产生的条件。以橡皮筋为例，通过实验来了解当 物体形状改变时会产生一个要恢复原来形状的力，这个力就是弹力。 【学生分析】 橡皮筋是学生熟悉的物品，也经常使用，比如发射小球、拴系袋子、制作 模型时的连接但是，如何将橡皮筋作为小车的动力，这个动力来自于哪里， 这种动力对小车的行驶产生什么影响，这些问题学生还不太明白，但却十分感 兴趣。因此，本课以“如何用橡皮筋驱动小车”作为教学起点，进一步发展学 生研究运动和力的兴趣，也为后续制作小车的教学活动奠定基础。 【教学目标】 科学概念目标科学概念目标 橡皮筋产生的动力大小会影响小车的运动距离。 橡皮筋在外力的作用下会产生形变。 当物体形状改变时会产生一个要恢复原来形状的力，这个力就是弹力。 科学探究目标科学探究目标 会安装用橡皮筋作动力的小车。 探究橡皮筋缠绕的圈数与小车行驶距离的关系。 科学态度目标科学态度目标 发展进一步研究运动和力的兴趣。 认同收集数据作为证据、进行解释的重要性。 科学、技术、社会与环境目标科学、技术、社会与环境目标 体会到不同小车具有不同类型的动力。 认识到改变橡皮筋的弹力大小会对小车的运动有影响。 【教学重难点】 重点：安装橡皮筋小车，研究橡皮筋缠绕圈数与小车行驶距离的关系。 难点：收集数据说明橡皮筋缠绕的圈数与小车行驶距离的关系。 【教学准备】 为学生准备：小车、橡皮筋、软尺或绳子。 教师准备：学生实验材料一套、弹簧、钩码若干、有关弹力应用的图片或 视频资料。 【教学过程】 一、聚焦一、聚焦 1. 教师出示橡皮筋，提问：橡皮筋拉开时会有什么感觉？ 学生回忆玩橡皮筋的感觉，教师将学生提到的关键信息板书。 2. 学生体验拉橡皮筋，缓慢来回地拉开橡皮筋，感受拉橡皮筋的感觉，观 察橡皮筋的变化。 学生交流拉橡皮筋的感觉，感受来自橡皮筋产生的弹力，松手后观察到橡 皮筋会恢复到原来的样子，教师将学生的想法在板书中呈现出来。 3. 聚焦问题：拉长的橡皮筋具有能量，释放后可以产生动力弹力。怎 样安装一辆用橡皮筋作动力的小车呢？ 学生思考用橡皮筋驱动小车的方法和如何安装橡皮筋小车。如果学生想不 到怎么安装，教师提示学生可以参考装有发条的玩具，当拧紧发条后玩具便会 动，尝试在小车身上拧上橡皮筋。 设计意图：设计意图：让学生动手玩一玩橡皮筋，为学生认识弹力打下基础。虽然教 科书在拓展环节才引入弹力的概念，但如果学生在这之前提到弹力，教师可以 顺势将“弹力”一词在板书上呈现出来，并在“聚焦”“探索”和“研讨”环 节中有意识地让学生注意弹力的效果和产生的条件，为拓展部分认识弹力的概 念提供支持。 二、探索二、探索 （一）组装用橡皮筋驱动的小车（一）组装用橡皮筋驱动的小车 1. 提问：橡皮筋应该安装在小车的哪个部位，才能让小车动起来呢？ 引导学生理解：成功安装橡皮筋小车关键是橡皮筋要能够带动小车车轮转 动。 2. 课件或微视频展示橡皮筋小车的组装方法。 （1）将橡皮筋一端固定在车的前端中心处，另一端在车轴套上并钩住。 （2）转动车轮，让橡皮筋在车轴上缠绕，松开手后车轮便会转动。 （二）研究小车运动距离与橡皮筋缠绕圈数多少的关系（二）研究小车运动距离与橡皮筋缠绕圈数多少的关系 1. 提问：橡皮筋缠绕圈数与小车运动距离有什么关系呢？理由是什么？ 学生推测缠绕圈数与小车运动距离的关系，并交流猜测的理由。 2. 设计实验验证猜测。 学生交流，如果学生能说“缠绕很多圈看小车是否行驶得更远”的想法， 教师则继续追问：只测试缠绕很多圈这一组实验，就能得出缠绕圈数与运动距 离的关系吗？目的是引导学生设计多组实验进行比较后，再归纳得出它们之间 的关系。 3. 课件或微视频展示实验操作、要求和活动手册。 （1）将橡皮筋缠绕 1 圈后，用手固定住车轮，防止橡皮筋松开。 （2）将车头放在起点线处，松手，小车向前行驶。（橡皮筋缠绕方向与小 车行驶方向相反） （3）以小车后轮过线的位置标记为终点线，用软尺测量从起点线到终点线 的距离，记录数据。 （4）重复实验 3 次，计算平均值。 （5）再将橡皮筋缠绕 3 圈和 6 圈，按照上述操作实验，记录数据。 注意：如果出现车轮在原地转动，或中途打滑使橡皮筋释放掉能量影响小 车正常行驶距离，则此次实验数据无效，需要重做。 4. 课件提示实验过程需要仔细观察和思考的内容。 橡皮筋缠绕一圈时和缠绕多圈时，产生的力大小一样吗？ 橡皮筋缠绕一圈时和缠绕多圈时，力作用在小车上的时间一样吗？ 教师组织学生谈一谈对这两个问题的想法，并提醒学生在实验时要仔细观 察。 5. 学生领取实验材料，开始实验，教师巡视，给予学生指导。 设计意图：设计意图：安装橡皮筋小车是整节课的基础，也是难点。主要来解决橡皮 筋能否带动小车轮子转动这个问题，因此在用橡皮筋带动小车轮子转动方面应 引导学生思考，为后续制作小车时解决动力方式提供支持。利用课件或微视频 提示学生实验操作要求，不仅降低了实验难度，也是高效课堂的体现。 三、研讨三、研讨 1. 分享小组实验数据和发现。 学生分享实验结果。 2. 问题一：橡皮筋缠绕一圈和缠绕多圈时，产生的弹力大小一样吗？证据 是什么？ 学生从橡皮筋缠绕一圈到缠绕多圈时，会发现手用力越来越大，可以得出 结论：缠绕一圈和多圈时，橡皮筋产生的弹力大小不一样。 3. 问题二：橡皮筋缠绕一圈和缠绕多圈时，力作用在小车上的时间一样吗？ 是怎么判断的？ 学生交流观点，从缠绕多圈时小车行驶的距离比缠绕一圈的行驶的距离远 可以判断：力作用在小车上的时间不一样。 4. 问题三：使车轮转动的力来自哪里？是怎么发现的？ 使车轮转动的力来自橡皮筋缠绕时产生的弹力，可以从一松手缠绕的橡皮 筋会带动车轮转动的现象中发现。 5. 问题四：橡皮筋在车轴上缠绕的圈数与小车行驶的距离有什么关系？请 用实验数据证明结论。 学生从实验数据中不难发现，橡皮筋缠绕 1 圈、3 圈和 6 圈时，小车行驶 的距离在逐渐变长，因此得出结论：橡皮筋在车轴上缠绕的圈数越多，小车行 驶的距离越远。 6. 教师追问：为什么会有这样的关系？ 引导学生从“缠绕圈数对橡皮筋产生的动力有什么影响”去思考，关注缠 绕圈数较多时，产生的弹力越大，动力就越足，小车能行驶得更远。 设计意图：设计意图：研讨部分重在培养学生的证据意识，并非只关注实验结果。学 生在研讨阐述观点时，容易忽略用实验数据或实验过程中得到的事实作为论据 来支持自己的结论，因此教师应该不断地提醒学生用数据或现象进行解释，发 展学生的证据意识，让实验取得的证据与实验结论联系起来。 四、拓展四、拓展 1. 提问：用什么办法可以让橡皮筋产生不同大小的力呢？ 学生交流：用手拉橡皮筋，当橡皮筋拉得越长时，手用力就越大，橡皮筋 产生的弹力也越大。 2. 现场演示。在三根长度一样、股数一样的橡皮筋下端，分别挂上 1 个、 2 个、4 个钩码，请学生仔细观察橡皮筋长度的变化。 3. 引导学生思考：这三根橡皮筋，哪根产生的弹力更大一些？你是怎么判 断的？ 学生交流想法，为后续了解弹簧测力计的原理做铺垫。 4. 阅读资料，了解弹力：像橡皮筋这样的物体在受到外力作用时，形状很 容易改变，在形状改变时它们会产生一个要恢复原来形状的力，这个力叫弹力。 5. 你还能列举出生活中关于弹力的例子吗？ 学生列举生活中用到弹力的例子，如衣裤的松紧袋、弹弓、弹力绳等。 设计意图：设计意图：通过教师演示实验，引出关于“弹力”科学的解释，符合学生 对概念理解从形象到抽象的思维水平。 【板书设计】 橡皮筋缠绕 多圈 一圈动力小小车行驶近 动力大小车行驶远 弹力 发生形变产生 4.4.弹簧测力计弹簧测力计 【教材简析】 弹簧测力计是四年级上册运动和力单元的第 4 课。教科书从拔河 比赛入手，引领学生体会拔河比赛时双方之间力的大小的较量，由此聚焦本课 的研究主题测量力的大小。 本课由四部分组成。第一部分“聚焦”环节，力是有大小的，要想知道力 有多大，需要用到测量力大小的工具弹簧测力计，本课的问题聚焦在认识 弹簧测力计上。第二部分“探索”环节，包含两个活动：第一个活动是初步认 识弹簧测力计的结构，包括感受弹簧测力计是利用弹簧“受力大，伸长长”的 特征制作的；第二个活动是用弹簧测力计测量力的大小，这是本课的重点。第 三部分“研讨”环节，主要包括两个关键的讨论问题：第一个问题旨在让学生 明确弹簧测力计的使用方法和简单原理；第二个问题主要是引导学生进一步建 立弹力的概念，把对橡皮筋和弹簧被拉伸产生的弹力迁移到不同的情境中。第 四部分“拓展”环节，用橡皮筋制作弹簧测力计，学生通过制作活动加深对弹 簧测力计的原理，以及测力计的刻度和力的单位“牛顿”的认识。 在前面三课学习并了解拉力、反冲力、弹力对物体的作用之后，本课继续 帮助学生认识力的大小是可以测量的，明白测量力大小的工具是弹簧测力计， 并学会使用弹簧测力计测量力的大小。 【学生分析】 在生活中，弹簧测力计常常被叫做弹簧秤。学生对弹簧并不陌生，也见过 用弹簧秤称量物体的重量，但对弹簧测力计用于测量力的大小却比较陌生，容 易与托盘天平混淆，有部分同学会选择托盘天平来测量力的大小。因此，建议 教师在教学时，要加深学生对测量力的工具的认识。学生比较容易掌握用弹簧 测力计测量力的大小，但对力的单位“牛”的单位量感还比较弱，在估测和实 测物体力的大小活动中要逐渐引导学生建立起对力的大小“牛”的感知。 【教学目标】 科学概念目标科学概念目标 力有大小和方向，力的大小是可以测量的。 弹簧测力计是利用弹簧“受力大，伸长长”的特征制作的，弹簧的伸 长特征与橡皮筋相似。 力的单位是牛顿。 科学探究目标科学探究目标 认识弹簧测力计的基本结构。 使用弹簧测力计测量力的大小。 科学态度目标科学态度目标 发展进一步研究力的兴趣。 树立细致、有步骤工作的态度。 科学、技术、社会与环境目标科学、技术、社会与环境目标 体会到不同测量工具可以解决不同的现实问题。 用弹簧测力计可以测量物体的重力。 【教学重难点】 重点：使用弹簧测力计测量力的大小。 难点：学生能够在实践中建立起“牛”大小的概念。 【教学准备】 为学生准备：弹簧测力计、钩码、用于测量重力的小物体。 教师准备：学生实验材料一套、班级记录表、弹簧测力计刻度板的纸板模 型。 【教学过程】 一、聚焦一、聚焦 1. 教师出示并简单介绍拉力器，再请两位同学用拉力器比比谁的力气更大。 学生用拉力器比试力量大小。 2. 提问：我们如何判断谁的力气更大？ 引导学生认识“拉力器的弹簧被拉得越长，力气就越大”。 3. 引入主题：怎样知道两位同学的力有多大呢？我们可以用工具来测量力 的大小。下面一起来认识一种测量力的工具弹簧测力计。 设计意图：设计意图：用拉力器引入的目的是为后续了解弹簧测力计的原理做铺垫， 也是为了引入本课的研究主题“力的大小是可以用工具测量的”。 二、探索二、探索 （一）认识弹簧测力计（一）认识弹簧测力计 1. 出示各种类型的实物弹簧测力计，课件展示图片。提问：这些都是弹簧 测力计，你能找出它们的共同点吗？ 引导学生认识：虽然各种弹簧测力计的外形和结构不同，但都有一个共同 特点由弹簧构成。 2. 根据课件的要求，仔细观察并操作弹簧测力计。 （1）指认各部分名称，想一想都有什么作用。 （2）用力慢慢拉挂钩，看看弹簧怎么变化，指针怎么移动。 （3）观察弹簧测力计的刻度，弄清每一大格是多大的力，一小格是多大的 力，最大能测量多大的力。 学生领取弹簧测力计，按要求观察、操作，教师给予一定的指导。学生观 察、操作完毕后，交回实验材料。 3. 弹簧测力计是由哪些部分组成的，各部分有什么作用呢？ 教师带领学生交流测力计各个部分的作用，并在课件上展示出来。 提环：当拉手用，方便提拉重物。 弹簧：受力时弹簧伸长。 指针：指示弹簧伸长的多少，结合刻度板指出力的大小。 刻度板：标明力的刻度，方便读出力的大小。 挂钩：挂测量的物体。 4. 用力慢慢拉挂钩，弹簧怎么变化，指针怎么变化？ 全班交流，得出结论：慢慢拉挂钩，弹簧会伸长，指针跟着伸长的弹簧移 动，并指示相应的刻度。 5. 弹簧伸得越长，手拉挂钩有什么感觉？ 由于弹簧测力计是利用“受力大，伸长长”这个特点来测量力的大小，因 此弹簧伸得越长，手拉挂钩就会感觉到受力越大。 6. 学生仔细观察弹簧测力计刻度板上标出的符号，结合教科书中阅读资料 部分，认识力的单位及其命名。 7. 弹簧测力计上的刻度，每一大格是多大的力？一大格有几个小格？每一 小格是多大的力？最大能测量多大的力？ 教师在课件上显示不同分度值的弹簧测力计的示数，带领学生观察刻度板， 练习读数，分小组读数。 （二）用弹簧测力计测量力的大小（二）用弹簧测力计测量力的大小 1.课件展示使用弹簧测力计的注意事项。 （1）拿起测力计，先检查指针是否指在“0”的位置，若不是需要先“调 零”。调零的方法是移动刻度板，使刻度板上的“0”位置与指针持平。 （2）测量之前先估测，再实测。 （3）测量的力不能超过测力计刻度标出的最大数量（量程）。 具体做法：可以将物体放在桌上，在测力时慢慢提起物体，不要用力过猛， 如果指针已经达到最大数值还没有提起重物，应停止测量。 （4）读数时，视线与指针相平。 （5）测量完材料盒里的物体后，可以测量身边的物体力的大小。 2. 实验之前，阅读活动手册。 教师强调一定要先估测物体力的大小，再实测，估测一个实测一个，比赛 哪个小组估测得越来越准确。 3. 学生领取实验材料，测量物体力的大小。 教师巡视，指导学生规范使用测力计并读数； 同时提醒学生注意：是否估 测得越来越准确，是否超过最大量程 设计意图：帮助学生设计意图：帮助学生认识弹簧测力计的主要构造是弹簧，利用“受力大， 伸长长”的特征制作测量力大小的工具，因此给学生的测力计建议使用能看见 弹簧伸长变化的。实测之前先估测，主要是培养学生对“牛顿”的单位量感， 发展学生的估测能力。实测则是培养学生的测量和读数能力，学会规范操作力 的测量工具。 三、研讨三、研讨 1. 问题一：弹簧测力计的弹力是怎样产生的？ 师生交流，得出结论：弹簧测力计的弹力是由弹簧被拉伸而产生的。 2. 问题二：实验时，你是怎样使用弹簧测力计测量力的大小的呢？ 教师带领学生回顾实验测量过程，描述测力计的使用方法及注意事项。 3. 问题三：生活中哪些地方还有弹力？这些弹力是怎么产生的？ 学生先交流，教师用课件展示生活中应用弹力的例子，引导学生了解这些 例子中的弹力是怎么产生的，进一步加深对弹力科学的理解。 四、拓展四、拓展 1. 我们制作一个简易的测力计，用什么物品可以代替弹簧测力计里的弹簧 呢？ 学生交流想法，得出结论：可以使用橡皮筋来代替测力计里的弹簧。 2. 怎么确定刻度线呢？ 学生思考并交流确定刻度线的方法。 3. 用课件或微视频出示“制作橡皮筋测力计”的制作材料、方法和正确画 出刻度的方法。 （1）制作材料：橡皮筋、硬纸板、曲别针、笔。 （2）制作方法：用曲别针把橡皮筋一端固定在硬纸板上，另一端用曲别针 当挂钩，用笔标出橡皮筋静止时最下端的刻度。 （3）画出测力计的刻度：用钩码等已知质量的物体作重物，在硬纸板上标 出 1N、2N、3N 等一大格刻度，然后在每一大格间平均划分 10 份或 5 份，标出 数值。注意刻度的划分应该在橡皮筋可承受的拉伸范围内。 4. 学生课后自制橡皮筋测力计。 设计意图：设计意图：学生通过橡皮筋测力计的制作活动，加深对弹簧测力计的原理、 刻度和力的单位“牛顿”的认识。 【板书设计】 弹簧测力计 1. 弹簧测力计的构造 2. 弹簧测力计的原理：受力大，伸长长。 3. 力的单位：牛顿，符号“N”。 5.5.运动和摩擦力运动和摩擦力 【教材简析教材简析】 运动与摩托力是四年级上册运动和力单元的第 5 课。教科书呈现了古人 用滚木搬运重物的场景，提示学生思考这种运动方式是如何满足人类生产生活的需要 的，由此引入本课的研究问题“人们在搬运重物的过程中会产生巨大的摩擦力，怎样 才能减小这种摩擦力”。 本课由四部分组成。第一部分“聚焦”环节，认识物体在运动中产生并受到的摩 擦力，怎样才能减小这种摩擦力。第二部分“探索”环节，教科书设置了情境，学生 通过模拟生活中搬运重物的过程，探索搬运重物时哪种运动方式最省力，也就是比较 不同运动方式下的摩擦力大小。这部分包括三个体验活动：第一个活动是测量物体直 接滑动受到的摩擦力大小；第二个活动是模仿古人用滚木搬运物体时受到的摩擦力大 小情况； 第三个活动是给物体装上轮子后，从静止到运动需要克服的摩擦力大小。第 三部分“研讨”环节，包含两个问题：第一个问题引导学生比较在不同方式下，物体 运动产生的摩擦力情况；第二个问题学生列举生活中需要增大或减小摩擦力的例子。 第四部分“拓展”环节，将视野拓宽到交通工具上，持续探索各种交通工具是怎样减 小摩擦力的，学生在玩气垫船模型和磁悬浮陀螺的过程中，了解气垫船和磁悬浮列车 是怎样减小摩擦力的。 本课主要帮助学生认识到物体在运动过程中会受到摩擦力的阻碍，摩擦力的大小 与物体的运动方式有关，对于相同的物体，滚动的摩擦力小，滑动的摩擦力大。 【学生分析】 在学生的生活经验中，对“摩擦力”这个词已经比较熟悉，对物体运动会受到摩 擦力的现象也不陌生。但是，对“摩擦力是在什么情况下产生？如何知道摩擦力的大 小？如何减小摩擦力？”等问题并没有多做思考，因此本课将以此作为学习的起点。 本单元的第 1 课已为本课的探索情境做了铺垫，第 1 课主要是研究多大的拉力能使小 车运动起来，以及用更大的拉力后，小车运动的快慢会怎样变化，本课将研究重点转 移到刚好使物体运动起来的拉力就相当于它受到的摩擦力。学生弄清楚这个知识点后， 在后续的 “利用垫圈个数表示测量摩擦力大小”的活动中，才会有更好的实践体验。 【教学目标】 科学概念目标科学概念目标 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。 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。 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。 科学探究目标科学探究目标 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。 会用轮子改装小车。 会研究物体受到的摩擦力与不同运动方式的物体之间的关系。 能用实验数据证明自己的推测。 科学态度目标科学态度目标 尝试用不同的思路、方法完成科学探究。 科学、技术、社会与环境目标科学、技术、社会与环境目标 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。 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：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。 难点：研究摩擦力大小与不同方式运动的物体之间的关系。 【教学准备】 为学生准备：硬纸盒、“重物”、木板、滑轮、棉线、托盘、垫圈、“滚木”、 轮子、吸管、胶带、剪刀。 教师准备：学生实验材料一套、班级记录表、一些增大或减小摩擦力的图片或教 学课件。 【教学过程】 一、聚焦一、聚焦 1. 在第 1 课让小车运动起来的探索活动中，挂到第 3 个垫圈时小车才开始启 动，这是为什么呢？ 学生思考并交流，此时能否联想到是因为受到摩擦力的阻碍作用都没关系，主要 目的是引起思考。 2. 教师演示皮球滚动。提问：皮球为什么不会一直滚动下去，而是慢慢减速，直 到最后停下来呢？ 3. 师生总结：挂到第 3 个垫圈小车才启动，皮球会停下来，这都是因为有阻碍运 动的摩擦力存在。（板书：摩擦力） 4. 引导学生阅读教科书对摩擦力的科学解释。 摩擦力：一个物体在另一个物体表面运动时，接触面会发生摩擦，运动的物体会 受到一种阻碍运动的力，这种力叫摩擦力。 5. 出示教科书上的插图，聚焦问题：人们在搬运重物的过程中会产生巨大的摩擦 力，怎样才能减小这种摩擦力呢？ 学生思考并讨论减小摩擦力的各种方法，教师汇总板书。 设计意图：设计意图：在聚焦部分先给出了摩擦力的概念，目的是让学生明确本课主要的研 究问题是“怎样减小摩擦力”，这将加深学生对摩擦力的了解，也为学生在探索活动 中有更好的实践体验做铺垫。 二、探索二、探索 1. 教师：我们来模拟搬运重物的