18 鞋底花纹的启示教学设计小学科学三年级上册青岛版（五四制2024）

18鞋底花纹的启示教学设计小学科学三年级上册青岛版（五四制2024）课题课型修改日期教具教学内容分析1.本节课主要教学内容包括：观察不同鞋底的花纹特点及作用；通过实验（如用测力计拉动物体在不同表面）探究摩擦力大小与表面粗糙程度的关系；了解增大和减小摩擦力在生活中的应用。

2.教学内容与学生已有知识的联系：本节课是在二年级下册《常见的力》初步认识力的基础上，进一步探究摩擦力这一具体的力，通过学生熟悉的鞋底花纹现象，将抽象的摩擦力概念与生活实际结合，深化对“力可以改变物体运动状态”的理解。核心素养目标分析二、核心素养目标分析通过观察鞋底花纹特点及作用，形成摩擦力与表面粗糙程度关系的科学观念；经历“提出问题—设计实验—分析数据—得出结论”的探究过程，培养基于现象进行归纳推理的科学思维能力；通过测量不同表面的摩擦力，提升动手操作与数据记录的探究实践能力；结合生活中增大或减小摩擦力的实例，体会科学与生活的联系，形成用科学知识解决实际问题的意识。学情分析三年级学生已具备初步的观察和描述能力，对生活中的摩擦现象（如防滑鞋底、轮胎花纹）有直观感受，但尚未形成“摩擦力”的科学概念。知识层面，学生已学过《常见的力》中力的作用效果，但对摩擦力的成因、影响因素缺乏系统认识；能力上，动手操作兴趣浓厚，但实验设计、变量控制能力较弱，需教师引导；素质方面，好奇心强，乐于探究，但逻辑推理和归纳能力有待提升。行为习惯上，注意力持续时间有限，偏好直观、活动性强的学习方式，对贴近生活的实验（如测力计测量不同表面摩擦力）参与度高。这些特点直接影响课堂需通过生活实例导入、简化实验步骤、强化小组合作来落实教学目标。教学资源准备1.教材：确保每位学生配备青岛版三年级上册科学教材及配套学习资料。

2.辅助材料：准备鞋底花纹、轮胎花纹等对比图片，摩擦力应用场景视频，摩擦力大小关系图表。

3.实验器材：每组配备测力计、不同粗糙程度表面木板（如砂纸、毛巾、玻璃）、带钩重物、实验记录单。

4.教室布置：划分6个小组实验操作台，配备材料架；设置讨论区，便于学生交流实验方案与结论。教学实施过程：1.课前自主探索

教师活动：

发布预习任务：通过班级微信群发送鞋底花纹对比图片（如运动鞋、拖鞋、雨鞋）及“鞋底花纹的作用”科普短视频，明确预习目标——观察不同鞋底花纹特点并猜测其作用。

设计预习问题：“你穿的鞋底有什么花纹？这些花纹可能有什么用？”“如果鞋底没有花纹，走路可能会发生什么？”

监控预习进度：要求学生提交“我观察到的鞋底花纹”简笔画或照片，统计疑问并整理共性问题。

学生活动：

自主观看图片和视频，观察并记录不同鞋底花纹的形状（如线条、凹凸）；思考预习问题，记录自己的猜想（如“花纹可能防滑”）；提交简笔画或照片，标注1-2个疑问。

教学方法/手段/资源：

自主学习法、信息技术手段（微信群、短视频）。

作用与目的：

2.课中强化技能

教师活动：

导入新课：播放“雨天路人滑倒”新闻片段，提问“为什么穿花纹鞋的人更安全？”，引出“摩擦力”概念。

讲解知识点：结合实例（如手在桌面上滑动感受阻力）讲解摩擦力是阻碍物体运动的力；强调“表面粗糙程度影响摩擦力大小”这一核心结论。

组织课堂活动：分组实验（每组测力计、砂纸、毛巾、玻璃片、带钩重物），要求“用相同拉力拉动重物在不同表面，记录测力计示数”，引导分析数据（如砂纸表面示数最大，玻璃最小）。

解答疑问：针对学生“为什么拉力要相同”“如何让拉力均匀”等问题，演示匀速拉动技巧。

学生活动：

听讲并思考，联系生活实例理解摩擦力；参与小组实验，分工操作（拉重物、读数、记录），讨论“哪种表面摩擦力最大，为什么”；提出疑问（如“光滑表面摩擦力一定小吗？”）。

教学方法/手段/资源：

讲授法、实践活动法、合作学习法、实验器材（测力计、不同表面材料）。

作用与目的：

3.课后拓展应用

教师活动：

布置作业：寻找生活中“增大摩擦力”（如鞋底、轮胎、刹车片）和“减小摩擦力”（如滑冰鞋底、润滑油）的实例，绘制“摩擦力应用卡”。

提供拓展资源：推送《生活中的摩擦力》科普文章及“自行车刹车原理”动画，鼓励进一步探究。

反馈作业情况：批改“摩擦力应用卡”，重点评价实例的科学性与表述准确性，课堂展示优秀作品。

学生活动：

完成作业，观察生活场景（如自行车刹车、妈妈炒锅的锅铲手柄），记录实例并简笔画说明；阅读拓展资源，思考“如果没有摩擦力，世界会怎样？”；反思实验过程，记录“下次实验要注意拉力均匀”。

教学方法/手段/资源：

自主学习法、反思总结法、拓展资源（文章、动画）。

作用与目的：教学资源拓展：1.拓展资源

（1）摩擦力的基本概念与原理：摩擦力是两个相互接触的物体，当它们发生相对运动或有相对运动趋势时，会在接触面上产生阻碍相对运动的力。其大小与接触面的粗糙程度和压力大小有关：接触面越粗糙，压力越大，摩擦力越大。生活中常见的静摩擦力（如静止在地面上的箱子）、滑动摩擦力（如滑滑梯）、滚动摩擦力（如滚动的球）都属于摩擦力范畴，其中滚动摩擦力通常小于滑动摩擦力。

（2）生活中的增大摩擦力实例：鞋底花纹、汽车轮胎花纹、自行车轮胎花纹、刹车皮（通过增大接触面粗糙程度增大摩擦力）；拔河比赛时手出汗要在绳子上擦镁粉（增大接触面粗糙程度）；冬天在结冰路面上撒沙子（通过增加颗粒物增大接触面粗糙程度）；体操运动员在单杠上抹镁粉（增大手与杠的摩擦力防止滑落）；螺丝钉的螺纹（通过增大接触面积和粗糙程度增大摩擦力固定物体）。

（3）生活中的减小摩擦力实例：滑冰鞋的冰刀（用滚动摩擦代替滑动摩擦）；自行车、汽车的轮轴和轴承（用滚动摩擦代替滑动摩擦）；机械齿轮间加润滑油（在接触面形成油膜减小摩擦力）；磁悬浮列车（通过磁力使列车与轨道分离，避免接触摩擦）；搬运重物时在下面垫圆木棍（用滚动摩擦代替滑动摩擦）；锁芯内加铅笔芯粉末（石墨减小摩擦力使锁转动更顺畅）。

（4）摩擦力的利弊分析：有利方面：人走路靠鞋底与地面的摩擦力防止滑倒；汽车刹车靠刹车片与车轮的摩擦力减速；拿东西靠手与物体的摩擦力防止掉落；不利方面：机器运转时摩擦力会损耗能量、磨损零件；交通工具行驶时摩擦力会阻碍运动，消耗燃料；运动时过大的摩擦力可能造成关节损伤。

（5）趣味摩擦力小实验：①筷子提米实验：将一杯米压实，插入筷子，向上提筷子时，米与筷子间的摩擦力能将整杯米提起；②瓶子抓气球实验：将气球放入瓶内，吹大气球套住瓶口，提起气球时，气球与瓶壁的摩擦力能将瓶子提起；③书本叠放实验：将两本书交叉页码相互插入，向相反方向拉时，书页间的摩擦力使很难拉开；④筷子穿土豆实验：将筷子快速插入土豆，摩擦力使筷子能扎稳土豆并提起。

（6）科技中的摩擦力应用：航天器返回舱表面采用特殊材料（如烧蚀材料），在大气层中与空气摩擦时能熔化吸收热量，防止舱内温度过高；登山鞋的鞋底设计成锯齿状花纹，增大与岩石的摩擦力，防止打滑；机器人脚部采用仿生设计，模仿动物脚掌的纹理，在不同地面增大摩擦力保持稳定；电梯的钢丝绳定期涂抹润滑油，减小钢丝绳与滑轮间的摩擦力，延长使用寿命。

（7）摩擦力与自然现象：自然界中，山体滑坡、雪崩等现象与摩擦力有关；当山坡上的土壤、岩石间的摩擦力小于重力分力时，就会发生滑坡；雪地上的雪粒间的摩擦力较小时，积雪易滑动形成雪崩；沙漠中的沙丘移动也与沙粒间的摩擦力有关，风力克服沙粒间摩擦力使其移动形成沙丘。

（8）摩擦力与健康：人走路时，膝关节与骨骼间的摩擦力过大会导致关节磨损；运动员运动前会做热身运动，增加关节滑液分泌，减小关节摩擦力，防止运动损伤；老年人膝关节摩擦力增大时，会出现关节炎，医生建议减少剧烈运动，使用拐杖分担压力。

（9）摩擦力的历史与发现：古代人类就利用摩擦力，如钻木取火通过摩擦生热；15世纪达·芬奇研究摩擦力，提出摩擦力与物体重量有关；17世纪阿蒙顿通过实验总结出摩擦力定律；18世纪库仑进一步研究，提出摩擦力与接触面积无关，与压力成正比；现代摩擦学已成为一门研究摩擦、磨损、润滑的学科，广泛应用于机械、航天等领域。

（10）摩擦力与其他力的关系：摩擦力是力的一种，与重力、弹力、浮力等共同作用于物体；物体在水平面上做匀速直线运动时，拉力与摩擦力是一对平衡力；物体静止时，拉力小于或等于最大静摩擦力；物体上坡时，沿斜面向下的分力与摩擦力方向相同，阻碍物体运动；物体下坡时，沿斜面向下的分力与摩擦力方向相反，可能推动物体运动。

2.拓展建议

（1）生活观察记录：每天观察生活中的摩擦现象，记录3个增大摩擦力和3个减小摩擦力的实例，并说明原理。例如：妈妈炒菜的锅铲手柄有花纹（增大摩擦力防止滑落），抽屉的滑轨加了润滑油（减小摩擦力使抽屉推拉顺畅），形成“摩擦力观察日记”，一周后在班级分享。

（2）家庭实验探究：与家人一起完成“摩擦力大小与哪些因素有关”的实验。用木板、毛巾、砂纸作为不同粗糙程度的表面，用测力计拉动同一重物，记录示数；在重物上放不同数量的砝码改变压力，记录示数；比较数据得出结论，并将实验过程和结果用文字或图画记录下来，制作“家庭实验报告”。

（3）制作摩擦力模型：用橡皮泥、木块、砂纸、轮子等材料制作“增大摩擦力”和“减小摩擦力”的模型。例如：用砂纸包裹木块模拟鞋底花纹（增大摩擦力），给木块安装轮子模拟交通工具（减小摩擦力），在班级模型展上展示并讲解设计思路。

（4）阅读科普绘本：阅读《神奇的摩擦力》《生活中的力》等科普绘本，了解摩擦力在生活中的应用，并摘抄3个最有趣的例子，制作“摩擦力知识卡片”，在科学课上与同学交流。

（5）讨论与分享：与家人讨论“如果没有摩擦力，世界会变成什么样？”，记录家人的想法和自己观点，例如：人无法走路，汽车无法刹车，东西会从手中滑落，形成“假如没有摩擦力”的短文，在班级朗读分享。

（6）制作宣传海报：以“摩擦力的秘密”为主题，制作宣传海报，内容包括增大和减小摩擦力的实例、实验结论、趣味知识等，在教室展示，帮助同学更好地理解摩擦力。

（7）参与科学游戏：在科学课上参与“摩擦力小挑战”游戏，如“谁的书页交叉后拉不开”“谁的筷子能提起最多米”，通过游戏体验摩擦力的大小，并总结获胜技巧。

（8）观看科普视频：观看《摩擦力在生活中的应用》《有趣的摩擦力实验》等科普视频（由老师推荐），记录视频中的关键知识点，并与教材内容对比，加深理解。

（9）动手改进物品：观察家中有哪些物品因摩擦力过大或过小使用不便，尝试用学到的知识改进。例如：给生锈的合页加润滑油减小摩擦力，给易滑的碗底贴防滑垫增大摩擦力，记录改进过程和效果。

（10）拓展阅读与写作：阅读《十万个为什么》中关于摩擦力的章节，写一篇“我与摩擦力”的小作文，讲述自己通过本节课的学习和拓展活动，对摩擦力的新认识，以及在生活中如何利用摩擦力解决问题。典型例题讲解：1.问题：小明用测力计分别拉动同一个木块在砂纸、毛巾和玻璃表面上匀速前进，发现测力计示数最大的是砂纸表面，最小的是玻璃表面。为什么？

答案：因为砂纸表面最粗糙，毛巾表面较粗糙，玻璃表面最光滑。接触面越粗糙，摩擦力越大，所以拉动木块时需要的拉力（等于摩擦力）也越大。

2.问题：下雨天，为什么穿花纹深的鞋比穿光滑的鞋更不容易滑倒？

答案：鞋底花纹深，使鞋底与地面的接触面更粗糙，增大了摩擦力，人走路时不容易打滑。

3.问题：为什么自行车刹车时捏紧刹车手柄，车会很快停下来？

答案：捏紧刹车手柄时，刹车片与车轮接触，增大了接触面的压力和粗糙程度，从而增大摩擦力，使车减速停止。

4.问题：给生锈的门锁芯里加一点铅笔芯粉末（主要成分是石墨），为什么门锁就更容易转动了？

答案：铅笔芯粉末是石墨，有润滑作用，能在锁芯内部形成一层薄膜，减小金属部件之间的摩擦力，使转动更顺畅。

5.问题：实验中，小明用测力计拉动同一木块在木板上匀速前进，第一次在木块上放一个砝码，第二次放两个砝码，发现第二次测力计示数更大。为什么？

答案：因为木块对木板的压力增大（放砝码后变重），压力越大，摩擦力越大，所以拉动时需要的拉力（等于摩擦力）也更大。板书设计：①摩擦力的概念：摩擦力是阻碍物体运动的力，发生在接触面之间。

②摩擦力的影响因素：接触面粗糙程度（粗糙表面摩擦力大，光滑表面摩擦力小）；压力（压力大摩擦力大，压力小摩擦力小）。

③生活中的摩擦力应用：增大摩擦力（鞋底花纹、汽车轮胎、刹车皮）；减小摩擦力（轮子、润滑油、磁悬浮列车）。教学反思与总结：教学反思中，实验环节的分组操作效果较好，但部分学生拉动物体时测力计读数不稳定，反映出对“匀速拉动”的操作要点掌握不足，下次需增加示范环节并强调控制变量。生活实例导入有效激发了兴趣，但刹车原理的讲解偏快，可结合动画慢动作演示。课堂管理上，小组讨论时个别学生偏离主题，需提前明确分工规则。

教学总结中，学生能准确描述摩擦力与表面粗糙程度的关系，实验数据记录完整，说明探究目标达成。情感态度方面，多数学生主动列举生活中的摩擦力应用，体现“科学源于生活”的意识。不足在于概念辨析环节时间紧张，静摩擦与滑动摩擦的区别未充分展开。改进建议：增加“摩擦力分类”的对比卡片活动，课后布置“家庭摩擦力改造”实践作业，深化知识迁移能力。整体来看，本节课通过“现象-实验-应用”的递进设计，有效落实了摩擦力核心概念的培养。课堂：课堂评价主要通过三方面进行：一是提问环节，针对“摩擦力大小与表面粗糙程度关系”设计梯度问题，如“为什么砂纸表面拉动物体最费力？”基础题和“如何设计实验证明压力影响摩擦力？”拓展题，观察学生表述是否准确；二是观察实验操作，重点关注学生能否控制变量（如匀速拉动、同一重物）和数