【新教材核心素养】教科版科学五年级上册3.5《摩擦力的比较》教学设计

3.5《摩擦力的比较》教学设计一、教材分析本课是运动和力单元第5课，承接前几课小车运动、拉力、阻力相关知识，核心认识摩擦力概念，通过三组对比实验探究运动方式、接触面粗糙程度、物体重量三大影响摩擦力的因素。教材以玉兔月球车为情境导入，设计感知游戏、弹簧测力计定量测量、多组对照实验，搭配研讨生活实例、磁悬浮列车/气垫船拓展素材，实现“现象感知—定量探究—规律总结—生活应用”完整科学探究链条，为后续力学、运动单元学习奠定基础。二、学情分析五年级学生已有生活摩擦经验：走路、刹车、轮滑都接触过摩擦，但无法清晰定义摩擦力，不清楚摩擦力大小的影响条件。学生能熟练操作弹簧测力计，具备基础对比实验控制变量思维，但自主控制单一变量、匀速读数的操作易出错；学生对月球车、磁悬浮等新奇交通工具兴趣浓厚，适合结合生活实例开展探究，抽象归纳摩擦力规律存在一定难度。三、核心素养分析科学观念1.知道摩擦力是接触面阻碍物体运动的力；2.理解摩擦力大小和运动方式、接触面粗糙、物体重量有关；3.区分增大、减小摩擦的生活方法，建立力与生活的联系。科学思维通过三组对照实验，对比数据推理变量和摩擦力的关系，区分滚动摩擦、滑动摩擦，形成控制变量的对比推理思维。探究实践完成感知摩擦小游戏、匀速拉小车测摩擦力、三组对比实验，规范使用弹簧测力计记录数据，自主预测、实操、分析实验记录单。态度责任1.严谨如实记录实验数据，养成规范实验习惯；2.了解玉兔月球车等科技发明，体会科学服务工程、生活；3.能辩证看待摩擦，知道摩擦有利也有弊，学会合理利用摩擦力。四、教学重点通过对比实验，总结影响摩擦力大小的三个因素。五、教学难点1.实验中保持小车匀速运动，准确读取弹簧测力计示数；2.实验严格控制单一变量，理解对比实验的控制变量法；3.区分滑动摩擦、滚动摩擦，结合实例解释增减摩擦原理。六、教具准备教师教具玉兔月球车实拍短视频、弹簧测力计、实验小车、带花纹/光滑车轮、钩码、粗糙砂纸平面、光滑塑料平面、多媒体课件、磁悬浮列车/气垫船科普视频。学生分组器材小车、两种车轮、钩码、弹簧测力计、粗糙/光滑面板、实验记录单。七、教学过程一、导入新课教师活动：播放玉兔月球车月球行驶短视频，提问：月球表面凹凸不平，为什么月球车要设计宽大带纹路的六轮？行驶时车轮会受到什么阻碍？引出本节课课题《摩擦力的比较》。学生活动：观看视频，结合生活经验猜想车轮受到地面的阻力，自由发言猜测车轮设计作用。设计意图：以航天科技情境激发学生好奇心，从真实工程问题引出摩擦，建立科学与航天工程的联系。二、讲授新课（分聚焦、探索、研讨、拓展四大板块，每板块含教师活动、学生活动、设计意图）（一）聚焦板块教师活动：出示教材聚焦文字与摩擦力资料卡，组织双人蹲姿拉手小游戏，引导学生感受脚底阻力；讲解摩擦力定义：一个物体在另一物体表面运动/有运动趋势时，接触面阻碍运动的力叫摩擦力；抛出核心问题：摩擦力怎么产生？什么会改变摩擦力大小？学生活动：两人一组蹲下互相拉扯，感受脚底与地面的阻碍；朗读资料卡，勾画摩擦力关键词，思考教师提出的两个核心问题。设计意图：小游戏直观感知摩擦，结合文本建立摩擦力基础概念，明确本节课探究目标。（二）探索板块1.测量摩擦力方法教学教师活动：播放测力计操作示范视频，讲解实验原理：小车匀速运动时，拉力=摩擦力；示范缓慢匀速拉动小车，等待指针稳定再读数，强调不能快速拉扯。学生活动：观看示范，分组练习匀速拉动小车，练习读取弹簧测力计数值。设计意图：突破难点，规范操作，让学生理解“拉力替代摩擦力测量”的转换思想。2.三组对比探究实验教师活动：依次出示三组对照实验，明确每组只改变一个变量、其余条件不变；下发记录单，指导学生先预测摩擦力大小，再分组实验、填写数据。①变量1：运动方式（车轮制动滑动/车轮滚动）②变量2：接触面光滑度（光滑浅纹车轮/粗糙深纹车轮）③变量3：小车重量（不加钩码/加重钩码）巡视各组，纠正快速拉动、变量不统一等错误操作。学生活动：小组分工，预测每组摩擦力大小；依次完成三组实验，匀速拉动、记录测力计数据，填写《小车所受摩擦力比较》记录单；小组内对比预测和实测数据，初步讨论规律。设计意图：完整落实探究实践，运用控制变量法做对比实验，通过定量数据直观感知摩擦力影响因素。（三）研讨板块教师活动：出示3个研讨问题，组织小组讨论后全班交流，结合各组实验记录单总结规律；结合图片冰刀鞋、自行车、防滑链分析生活摩擦。研讨问题1：影响摩擦力大小的因素有哪些？研讨问题2：玉兔月球车如何利用、克服摩擦力？研讨问题3：生活中哪些地方要增大摩擦，哪些减小摩擦？学生活动：结合实验数据汇报结论；分析月球车宽大带纹路车轮增大摩擦防止打滑；分类举例生活增减摩擦实例，解释原理。设计意图：梳理实验结论，实现从实验规律到生活、航天工程的迁移应用，落实科学观念。（四）拓展板块教师活动：播放磁悬浮列车、气垫船科普视频，布置拓展任务：课后查阅交通工具减小/利用摩擦力的设计。学生活动：观看视频，观察磁悬浮、气垫船分离接触面减小摩擦的设计，记录两种交通工具减摩擦方法；记录课后查阅任务。设计意图：拓展前沿科技案例，拓宽视野，引导学生课后自主探究，延续探究兴趣。三、课堂练习（含答案）选择题（3道）1.同一辆小车，车轮制动滑动时摩擦力比滚动时（）A.更小B.更大C.一样答案：B2.下列做法会增大摩擦力的是（）A.冰刀鞋冰面滑行B.轮胎加装防滑链C.磁悬浮列车悬浮行驶答案：B3.加重小车的钩码，小车摩擦力会（）A.变大B.变小C.不变答案：A判断题（3道）1.匀速拉动小车时，弹簧测力计拉力等于小车摩擦力。（√）2.接触面越光滑，物体受到的摩擦力越大。（×）3.滚动摩擦比滑动摩擦摩擦力更小。（√）情境题下雪天汽车容易打滑，结合本节课知识，说一说两种增大轮胎摩擦力的办法，并说明原理。答案：①加装防滑链，增加轮胎接触面粗糙程度，增大摩擦；②更换纹路更深的雪地轮胎，接触面更粗糙，增大摩擦；也可适当增加车辆载重，增大压力提升摩擦力。四、课堂小结今天我们认识了摩擦力，它是接触面阻碍物体运动的力。通过三组对比实验，我们发现摩擦力大小和三个因素有关：滑动摩擦远大于滚动摩擦；接触面越粗糙，摩擦力越大；小车越重，摩擦力越大。生活里摩擦有利有弊，防滑链、自行车轮胎花纹是增大摩擦，冰刀、磁悬浮列车是减小摩擦。玉兔月球车宽大带纹路的车轮，正是利用粗糙接触面增大摩擦，保证月球平稳行驶。做实验时要匀速拉小车，控制单一变量，才能得到准确的数据，科学探究需要严谨细致。五、板书设计摩擦力的比较1.摩擦力：接触面阻碍运动的力2.影响摩擦力大小的因素①运动方式：滑动＞滚动②接触面：越粗糙，摩擦越大③物体重量：越重，摩擦越大3.应用增大摩擦：防滑链、轮胎花纹减小摩擦：冰刀、磁悬浮、气垫船4.月球车：宽纹车轮→增大摩擦六、教学反思成功之处1.航天月球车导入、双人拉手小游戏直观有趣，充分调动五年级学生课堂积极性；2.分组对照实验层次清晰，控制变量法分步讲解，学生能自主完成数据记录，落实探究核心目标；3.素材丰富，结合生活、前沿科技，学生能把实验规律和真实场景结合，科学观念落地。不足之处1.部分小组无法保持小车匀速拉动，测力计读数误差大，课堂实操指导时间不足；2.学困生对“控制单一变量”理解模糊，自主分析三组实验规律时跟不上小组节奏；3.