教科版小学科学新版四年级上册科学第三单元第5课《运动与摩擦力》教案

一、课题名称运动与摩擦力二、授课年级四年级上册三、课时安排1课时四、教材分析《运动与摩擦力》是教科版小学科学四年级上册第三单元“运动和力”中的第五课。本单元旨在引导学生认识力的存在及其对物体运动状态的影响。前几课学生已经学习了力可以改变物体的形状和运动状态，认识了弹力、重力等。本课将聚焦于一种常见的力——摩擦力，通过一系列探究活动，帮助学生建立摩擦力的初步概念，了解影响摩擦力大小的一些因素，并认识到摩擦力在生活中的应用。教材编排注重从学生的生活经验出发，通过动手操作和观察思考，引导学生主动建构知识，体现了“做中学”的科学教育理念。五、学情分析四年级的学生对力已有初步的感性认识，在日常生活中经常会接触到摩擦现象，比如走路、写字、推桌子等，但他们对“摩擦力”这一科学概念可能并不清晰。他们好奇心强，乐于动手操作，具备一定的观察、比较和简单推理能力。不过，对于如何控制变量进行对比实验，以及从实验现象中归纳总结科学结论，仍需要教师的有效引导。因此，本课将通过设计贴近学生生活的探究活动，让学生在亲身体验中感知摩擦力，探究影响因素。六、教学目标（一）科学概念目标1.知道一个物体在另一个物体表面运动时，接触面会产生一种阻碍运动的力，这种力叫做摩擦力。2.了解摩擦力的大小与物体接触面的光滑程度有关：接触面越光滑，摩擦力越小；接触面越粗糙，摩擦力越大。3.了解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。4.知道摩擦力有时对我们有利，有时对我们有害。（二）科学探究目标1.能根据已有经验对摩擦力的大小与哪些因素有关作出假设。2.能设计对比实验，探究摩擦力大小与接触面光滑程度、物体重量的关系。3.能使用弹簧测力计测量物体运动时的摩擦力。4.能收集、记录实验数据，并根据数据得出结论。（三）科学态度目标1.对探究摩擦力的活动感兴趣，乐于动手实验。2.愿意与同学合作完成探究任务，乐于交流自己的发现。3.认识到科学技术与日常生活的密切联系。（四）科学、技术、社会与环境目标1.了解摩擦力在生活中的应用，知道人们有时需要增大摩擦力，有时需要减小摩擦力。2.意识到人类可以利用对科学原理的认识来改善生活。七、教学重难点（一）教学重点1.建立摩擦力的概念，知道摩擦力是阻碍物体相对运动的力。2.探究摩擦力大小与接触面光滑程度、物体重量的关系。（二）教学难点1.设计对比实验探究影响摩擦力大小的因素，特别是控制变量法的运用。2.准确使用弹簧测力计测量滑动摩擦力。八、教学准备（一）教师准备1.多媒体课件（包含生活中的摩擦现象图片、视频等）。2.演示材料：一个较重的箱子（或桌子），不同粗糙度的接触面（如光滑木板、粗糙木板、毛巾、砂纸等），重物（如砝码），弹簧测力计。3.实验记录单（每组一份）。（二）学生准备（每小组）1.实验用小车（或木块）一辆。2.弹簧测力计一个（量程合适，已调零）。3.光滑木板一块。4.粗糙木板（或砂纸垫）一块。5.毛巾一块。6.砝码若干（或其他重物）。7.钩码（用于连接小车和测力计）。8.科学书（或其他平整的书本，用于辅助拉动）。九、教学过程（一）创设情境，导入新课1.体验活动：*教师引导：同学们，我们来做个小游戏。请大家把双手合在一起，用力来回搓一搓，感受一下手心有什么变化？（学生活动，交流感受：手心发热。）*提问：为什么手心会发热呢？（引导学生思考手之间存在摩擦。）*再请同学们试着用手在桌面上轻轻向前推，再用力向前推，感觉有什么不同？如果在桌面上铺一层光滑的纸，再推一推，又有什么感觉？（学生体验，描述感受：推的时候感觉有东西“挡”着；用力推更费劲；铺了纸感觉轻松一些。）2.引出课题：*教师小结：刚才我们感受到的这种“挡着”我们，阻碍手或物体运动的力，在科学上叫做“摩擦力”。今天，我们就一起来研究运动与摩擦力。（板书课题：运动与摩擦力）（二）认识摩擦力1.建立概念：*提问：结合刚才的体验，谁能用自己的话说说什么是摩擦力？（鼓励学生尝试描述。）*教师结合课件演示（如木块在桌面上滑动），讲解：一个物体在另一个物体表面上运动时，在接触面上会产生一种阻碍物体相对运动的力，这种力就叫做摩擦力。（板书核心概念：摩擦力——阻碍相对运动的力）*提问：摩擦力是在什么时候产生的？（物体在另一个物体表面运动时；两个物体相互接触并有相对运动趋势时。）它的方向是怎样的？（与物体运动方向相反，阻碍运动。）2.生活中的摩擦力：*提问：在我们的生活中，还有哪些地方存在摩擦力呢？（学生举例：走路时鞋底与地面、写字时笔尖与纸、擦黑板时板擦与黑板、汽车行驶时轮胎与地面等。）*教师课件展示更多生活中的摩擦现象图片或短视频，让学生判断是否存在摩擦力，加深对概念的理解。（三）探究影响摩擦力大小的因素1.提出问题，作出假设：*教师引导：摩擦力无处不在。那么，摩擦力的大小会和哪些因素有关呢？请大家根据自己的生活经验猜一猜。（学生自由猜测，教师将学生的猜测记录在黑板上，如：物体轻重、接触面光滑程度、运动速度、物体形状等。）*教师梳理：同学们提出了很多有价值的猜想。今天我们主要来探究两个大家普遍关注的因素：一是接触面的光滑程度，二是物体本身的重量（也就是物体对接触面的压力）。（板书：影响因素？1.接触面光滑程度2.物体重量）*针对这两个因素，我们可以提出什么假设呢？*假设一：接触面越光滑，摩擦力越（）；接触面越粗糙，摩擦力越（）。（引导学生填写“小”、“大”）*假设二：物体越重（压力越大），摩擦力越（）；物体越轻（压力越小），摩擦力越（）。（引导学生填写“大”、“小”）2.设计实验，明确方法：*教师提问：我们如何来验证这些假设呢？（引导学生想到用实验的方法。）*探究一：摩擦力大小与接触面光滑程度的关系*提问：要研究接触面光滑程度对摩擦力的影响，我们应该保持哪些条件不变，改变哪个条件？（引导学生思考控制变量法：保持物体的重量、运动方式等不变，只改变接触面的光滑程度。）*教师演示并讲解实验方法：1.把小车放在光滑的木板上，用弹簧测力计沿水平方向匀速拉动小车，读出测力计的读数，这个读数就近似等于小车受到的摩擦力大小。（强调“匀速拉动”的重要性，可以结合书本辅助，让小车在书本上滑动，拉动书本。）2.在木板上铺上粗糙的砂纸（或毛巾），同样用弹簧测力计沿水平方向匀速拉动同一辆小车，读出读数。3.比较两次读数的大小，得出结论。*出示实验记录单，明确记录要求。*探究二：摩擦力大小与物体重量的关系*提问：要研究物体重量对摩擦力的影响，我们又应该保持哪些条件不变，改变哪个条件？（引导学生：保持接触面光滑程度、运动方式等不变，只改变物体的重量。）*教师演示并讲解实验方法：1.把小车放在光滑的木板上，用弹簧测力计沿水平方向匀速拉动小车，读出测力计的读数并记录。2.在小车上放上一个（或多个）砝码，增加小车的重量，同样用弹簧测力计沿水平方向匀速拉动小车，读出读数并记录。3.比较两次（或多次）读数的大小，得出结论。*强调实验注意事项：*测力计要调零，使用前检查指针是否指在“0”刻度。*拉动时要沿水平方向，尽量做到匀速直线运动。*读数时，视线要与测力计刻度线相平。*实验要重复做几次，取平均值，以减小误差。*小组成员要分工合作，认真记录。3.动手实验，收集数据*学生分组进行实验，教师巡视指导，及时帮助学生解决实验中出现的问题，特别是弹簧测力计的正确使用和匀速拉动的技巧。*学生将实验数据记录在实验记录单上。4.分析数据，得出结论*各小组汇报实验数据和发现。*针对探究一：*提问：当接触面从光滑变为粗糙时，弹簧测力计的读数有什么变化？这说明了什么？*师生共同总结：在物体重量相同的情况下，接触面越光滑，摩擦力越小；接触面越粗糙，摩擦力越大。（板书结论）*针对探究二：*提问：当小车上增加了砝码（重量增加）时，弹簧测力计的读数有什么变化？这说明了什么？*师生共同总结：在接触面光滑程度相同的情况下，物体越重（对接触面的压力越大），摩擦力越大；物体越轻（对接触面的压力越小），摩擦力越小。（板书结论）（四）摩擦力的利与弊1.讨论交流：*教师提问：摩擦力是不是总是阻碍我们呢？它对我们来说是有益的还是有害的？（引导学生辩证看待）*学生小组讨论，结合生活实例，说说哪些地方需要增大摩擦力，哪些地方需要减小摩擦力。2.举例说明：*增大有益摩擦：*鞋底、轮胎上的花纹（增加接触面粗糙程度）。*运动员举重时手上擦镁粉（增加接触面粗糙程度）。*自行车刹车时，用力捏闸（增大压力）。*减小有害摩擦：*给机器零件加润滑油（使接触面分离，变滑动为滚动）。*滑冰鞋的冰刀（减小接触面面积，使接触面更光滑）。*轴承内的滚珠（变滑动为滚动）。3.教师小结：摩擦力有利有弊，我们要根据实际需要，采取相应的措施来增大有益摩擦或减小有害摩擦，让摩擦力更好地为我们服务。（五）课堂总结与拓展1.总结回顾：*通过今天的学习，我们认识了什么力？（摩擦力）*摩擦力的大小与哪些因素有关？（接触面光滑程度、物体重量）*我们是通过什么方法来研究这些问题的？（实验法、控制变量法）2.拓展延伸：*提问：除了我们今天研究的这两个因素，摩擦力的大小还可能和什么有关呢？（如物体运动的速度、接触面的面积等）有兴趣的同学课后可以继续探究。*思考：如果世界上突然没有了摩擦力，我们的生活会变成什么样？（鼓励学生大胆想象，激发持续探究的兴趣。）十、板书设计运动与摩擦力1.摩擦力：物体在另一个物体表面运动时，接触面产生的阻碍运动的力。2.影响摩擦力大小的因素：*接触面光滑程度：光滑→小；粗糙→大。*物体重量（压力）：轻→小；重→大。3.摩擦力的应用：*增大有益摩擦：花纹、用力捏闸……*减小有害摩擦：润滑油、滚珠轴承……十一、教学反思本节课通过一系列学生参与度高的体验活动和探究实验，较好地达成了教学目标。学生在亲身体验中感知摩擦力的存在，通过自主设计和操作对比实验，探究了影响摩擦力大小的两个主要因素。在实验过程中，学生表现出浓厚的兴趣和合作精神。成功之处在于：1.导入环节的体验活动贴近学生生活，能有效激发学习兴趣，自然引出“摩擦力”概念。2.实验设计注重引导学生运用控制变量法，培养了科学探究能力。3.对摩擦力“利与弊”的讨论，帮助学生将科学知识与生活实际紧密联系。需要改进的地方：1.弹簧测力计的使用对四年级学生来说仍有一定难度