第四单元 常见的力 教学设计-2026-2027学年科学五年级上册新苏教版

第四单元常见的力13.弹力【教材分析】本课是第四单元常见的力》第1课，是单元开篇基础课，开启学生系统学习常见力的探究历程。教材以生活弹性现象为切入点，引导学生感知物体形变与弹力的关联，通过拉伸橡皮筋、压缩弹簧、弯折钢尺等系列体验实验，认识弹性、塑性及弹力的基本概念，重点探究弹力大小与物体形变程度的关系。本课遵循“现象感知—体验探究—规律总结—生活应用”的科学探究链条，搭建力学学习基础框架，为后续摩擦力、浮力、力与运动的学习奠定核心认知基础。【学情分析】五年级学生生活中随处接触弹性物体，如橡皮筋、弹簧、海绵、皮球，具备丰富的感性体验，能直观发现物体受力会变形、松手会恢复的现象，但无法科学定义弹力和弹性形变，不清楚弹力大小的影响因素。学生具备基础动手探究能力，能独立完成简单形变实验，但难以精准控制形变程度、定量对比弹力大小，对“形变越大、弹力越大”的规律归纳不够严谨，同时无法区分弹性形变与塑性形变，抽象规律总结存在一定难度。【核心素养分析】[科学观念]1.知道物体发生形变后会产生恢复原状的力，这个力就是弹力；2.区分弹性形变与塑性形变，了解只有弹性形变才能产生弹力；3.理解在一定范围内，物体形变程度越大，产生的弹力越大；4.知晓生活中各类利用弹力的实例，建立弹力与生活的紧密联系。[科学思维]通过多组形变对比实验，观察不同物体的形变特点，对比形变程度与弹力大小的关系，归纳弹力变化规律，形成现象观察、对比推理、规律总结的科学思维。[探究实践]完成橡皮筋、弹簧、海绵、钢尺的形变体验实验，自主观察形变现象、对比弹力差异，规范完成实验记录，能自主预测、实操、总结弹力变化规律。[态度责任]1.认真观察实验现象，如实记录实验结果，养成严谨规范的实验习惯；2.发现生活中的弹力应用，体会科学技术服务生活的价值；3.懂得合理利用弹力，了解过度形变会损坏物体，树立科学用物的意识。【教学重点】通过体验与对比实验，认识弹力的概念，总结形变程度与弹力大小的关系。【教学难点】1.精准区分弹性形变与塑性形变，明确弹力的产生条件；2.理解“一定范围内，形变越大、弹力越大”的规律，知晓形变有极限；3.将实验规律迁移，解释生活中弹力的应用原理。【教具准备】[教师教具]弹簧、橡皮筋、海绵、钢尺、橡皮泥、弹力玩具科普视频、弹簧测力计、多媒体课件。[学生分组器材]短弹簧、橡皮筋、海绵块、钢尺、橡皮泥、实验记录单。【教学过程】一、导入新课[教师活动]播放弹力皮球弹跳、弹簧测力计复位、橡皮筋弹射小玩具短视频，提问：这些物体受力变形后为什么能自动恢复原样？是什么力量让它们恢复原状？引出本节课课题《弹力》。[学生活动]观看视频，结合生活经验自由发言，猜想物体恢复形状的力量，初步感知弹力现象。[设计意图]以趣味生活弹力情境激发探究兴趣，从熟悉现象切入，自然引出本课核心探究内容。二、讲授新课（分聚焦、探索、研讨、拓展四大板块）（一）聚焦板块[教师活动]出示教材聚焦内容，组织学生徒手按压海绵、拉伸橡皮筋，引导学生感知物体受力变形、松手复原的特点；讲解形变、弹性、弹力基础概念，抛出核心问题：所有物体变形后都能恢复原状吗？弹力大小和什么因素有关？[学生活动]动手体验形变现象，直观感受弹力的存在，识记基础概念，思考核心探究问题。[设计意图]通过直观体验建立弹力初步认知，明确本节课探究目标与核心问题。（二）探索板块1.区分弹性形变与塑性形变[教师活动]指导学生分组操作：分别按压海绵、拉伸橡皮筋、弯折钢尺、揉捏橡皮泥，对比观察物体松手后的状态，讲解两类形变的区别：能自动恢复原状的是弹性形变，无法恢复的是塑性形变，只有弹性形变产生弹力。[学生活动]分组动手实验，对比记录不同物体的形变特点，区分两类形变，明确弹力产生条件。[设计意图]通过直观对比，突破形变分类难点，夯实弹力产生的基础认知。2.探究弹力大小与形变程度的关系[教师活动]出示单一变量实验要求：选用同一根橡皮筋、同一根弹簧，逐步增大拉伸/压缩程度，感受弹力大小变化，强调必须控制物体不变，只改变形变大小。巡视各组，纠正过度拉伸、随意更换器材的错误操作。[学生活动]小组合作，逐步拉伸橡皮筋、压缩弹簧，感受形变越小弹力越小、形变越大弹力越大，如实记录实验现象，初步归纳规律。[设计意图]运用控制变量法开展探究，直观感知弹力与形变的关联，落实探究实践目标。（三）研讨板块[教师活动]出示研讨问题，组织小组讨论后全班交流：研讨问题1：什么是弹力？弹力产生的条件是什么？研讨问题2：弹力大小与物体形变程度有什么关系？研讨问题3：生活中哪些地方利用了弹力？[学生活动]小组汇报实验结论，总结弹力定义与产生条件；明确一定范围内形变越大弹力越大；举例撑杆跳高、弹簧床、橡皮筋、圆珠笔弹簧等弹力应用实例。[设计意图]梳理实验规律，实现实验结论到生活应用的迁移，落实科学观念。（四）拓展板块[教师活动]播放弹簧测力计工作原理科普视频，讲解弹力在测量工具中的应用；布置拓展任务：课后寻找家中5处弹力应用实例，记录其工作原理。[学生活动]观看视频，了解弹力的科学应用，记录课后探究任务。[设计意图]链接科学工具与生活场景，拓宽学生认知，延续课后探究兴趣。三、课堂小结今天我们认识了弹力，物体发生弹性形变时，会产生一个恢复原状的力，就是弹力。我们通过实验区分了弹性形变和塑性形变，只有能自动复原的弹性形变才能产生弹力。在一定的限度内，物体的形变程度越大，产生的弹力就越大，超出形变极限物体就会损坏。生活中弹簧、橡皮筋、弹力球、撑杆、圆珠笔弹簧都是弹力的应用，弹力广泛服务于我们的生活与运动。【板书设计】弹力1.弹力：物体发生弹性形变，恢复原状的力2.两类形变弹性形变：可复原→产生弹力塑性形变：不可复原→无弹力3.弹力规律（一定限度内）形变越大，弹力越大4.生活应用：弹簧、橡皮筋、弹力球、撑杆14.摩擦力【教材分析】本课是第四单元常见的力》第2课，承接弹力的基础力学认知，聚焦生活中最常见的阻力——摩擦力。教材依托学生生活经验，通过感知体验、多组对照实验，探究接触面粗糙程度、物体压力、运动方式三大影响摩擦力的核心因素，区分滚动摩擦与滑动摩擦。本课完整实现“现象感知—变量探究—规律归纳—利弊应用”的探究闭环，帮助学生建立辩证看待摩擦力的思维，是小学力学体系中重点探究课程，为后续力与运动的关系学习提供实验与理论支撑。【学情分析】五年级学生生活中处处接触摩擦现象，走路、滑冰、擦桌子都能感知摩擦的存在，但无法精准定义摩擦力，不清楚摩擦力的产生条件与影响因素。学生已掌握弹簧测力计的基础用法和控制变量实验思维，但实验中匀速拉动小车、精准读数、严格控制单一变量仍容易出错。学生对生活中的摩擦利弊认知片面，难以自主区分增减摩擦的场景，辩证归纳规律、迁移应用原理存在一定难度。【核心素养分析】[科学观念]1.知道摩擦力是两个物体接触面之间阻碍相对运动的力；2.理解接触面粗糙程度、物体压力、运动方式影响摩擦力大小；3.能区分滑动摩擦和滚动摩擦，掌握生活中增减摩擦力的方法。[科学思维]通过三组控制变量对照实验，对比实验数据推理变量与摩擦力的关系，区分两类摩擦的差异，形成严谨的变量推理与规律归纳思维。[探究实践]完成摩擦感知体验、摩擦力测量、三组对比探究实验，规范操作弹簧测力计，自主预测、实操、记录、分析实验数据，总结实验规律。[态度责任]1.严谨如实记录实验数据，养成规范、细致的科学实验习惯；2.辩证认识摩擦力利弊，学会根据生活需求合理利用和减小摩擦；3.体会力学知识在生活、交通、工程中的广泛应用，感受科学实用性。【教学重点】通过对照实验，归纳总结影响摩擦力大小的三大因素。【教学难点】1.实验中保持小车匀速直线运动，精准读取弹簧测力计示数；2.严格控制单一变量，理解控制变量法在摩擦实验中的应用；3.结合实例解释增减摩擦的原理，辩证看待摩擦的利弊。【教具准备】[教师教具]弹簧测力计、实验小车、钩码、粗糙砂纸、光滑塑料板、轮胎花纹与冰刀鞋图片、磁悬浮科普视频、多媒体课件。[学生分组器材]实验小车、钩码、弹簧测力计、粗糙面板、光滑面板、可切换滑动/滚动车轮、实验记录单。【教学过程】一、导入新课[教师活动]播放滑冰滑行、汽车刹车、鞋底磨损短视频，提问：为什么滑冰更顺滑、刹车能快速停下、鞋底会越穿越薄？是什么力产生了这些效果？引出本节课课题《摩擦力》。[学生活动]观看视频，结合生活经验猜想存在一种阻碍运动的力，自由发言分享生活摩擦现象。[设计意图]依托真实生活场景创设情境，唤醒学生已有经验，聚焦摩擦核心探究主题。二、讲授新课（分聚焦、探索、研讨、拓展四大板块）（一）聚焦板块[教师活动]组织学生手掌贴合桌面滑动、双手互搓体验摩擦；讲解摩擦力定义：两个物体接触并发生相对运动时，接触面产生的阻碍运动的力叫做摩擦力。抛出核心问题：摩擦力大小受哪些条件影响？我们如何改变摩擦力大小？[学生活动]动手体验摩擦现象，感知接触面的阻碍作用，识记摩擦力概念，思考影响摩擦大小的因素。[设计意图]直观体验感知摩擦，建立摩擦力基础概念，明确本课探究目标。（二）探索板块1.摩擦力测量方法教学[教师活动]讲解实验原理：小车匀速直线运动时，拉力大小等于摩擦力大小；示范匀速缓慢拉动小车、指针稳定后读数的规范操作，强调禁止快速拉扯、忽快忽慢。[学生活动]观看示范，分组练习匀速拉动小车、读取测力计数据，熟练掌握测量方法。[设计意图]规范实验操作，突破读数难点，理解力学转换测量思想。2.三组单一变量对比实验[教师活动]依次出示三组对照实验，明确每组仅改变一个变量，其余条件保持不变，指导学生先预测、再实验、后记录。①变量一：运动方式（滑动摩擦/滚动摩擦）②变量二：接触面粗糙程度（光滑板面/粗糙砂纸）③变量三：物体压力（无钩码/加重钩码）巡视各组，及时纠正不匀速拉动、变量混乱等错误操作。[学生活动]小组分工合作，完成三组实验，如实记录测力计数据，对比预测值与实测值，小组内初步总结规律。[设计意图]落实控制变量探究方法，通过定量数据直观呈现摩擦力影响因素。（三）研讨板块[教师活动]出示研讨问题，组织小组讨论后全班交流：研讨问题1：哪些因素会影响摩擦力的大小？有什么规律？研讨问题2：滑动摩擦和滚动摩擦哪个更大？为什么车轮都采用滚动方式？研讨问题3：生活中哪些地方需要增大摩擦？哪些地方需要减小摩擦？[学生活动]结合实验数据汇报结论，总结摩擦变化规律；举例轮胎花纹、防滑鞋底增大摩擦，冰刀、轴承减小摩擦，解释对应原理。[设计意图]梳理实验结论，实现知识生活化迁移，培养辩证看待摩擦的思维。（四）拓展板块[教师活动]播放磁悬浮列车、气垫船减摩擦科普视频，讲解分离接触面减小摩擦的前沿方法；布置拓展任务：课后观察家中物品，记录3种增减摩擦的设计。[学生活动]观看视频，了解新型减摩擦技术，记录课后探究任务。[设计意图]拓宽科技视野，延伸课堂探究，强化知识应用能力。三、课堂小结今天我们系统学习了摩擦力，摩擦力是接触面阻碍物体相对运动的力。通过三组对照实验我们得出规律：滑动摩擦力大于滚动摩擦力；接触面越粗糙，摩擦力越大；物体压力越大，摩擦力越大。生活中的摩擦有利有弊，鞋底花纹、汽车防滑链是增大摩擦，冰刀、轴承、磁悬浮是减小摩擦。科学实验必须保持小车匀速运动、严格控制单一变量，才能保证实验数据准确、结论严谨。【板书设计】摩擦力1.摩擦力：接触面阻碍物体相对运动的力2.影响因素①运动方式：滑动摩擦＞滚动摩擦②接触面：越粗糙，摩擦力越大③物体压力：压力越大，摩擦力越大3.应用增大摩擦：花纹鞋底、防滑链、刹车减小摩擦：冰刀、轴承、磁悬浮、气垫船15.浮力【教材分析】本课是第四单元常见的力》第3课，在弹力、摩擦力基础上，探究液体中存在的常见力——浮力。教材以物体沉浮现象为切入点，引导学生感知上浮物体受到浮力，进一步探究下沉物体是否受浮力，通过对比实验验证所有浸入液体的物体都受浮力，重点探究浮力大小与排开水量、物体浸入体积的关系。本课遵循“现象观察—质疑探究—实验验证—规律总结”的探究逻辑，完善学生对常见力的认知体系，为后续力的平衡、物体运动状态变化学习奠定基础。【学情分析】五年级学生具备丰富的沉浮生活经验，知道木块、塑料能浮在水面，石头、铁块会沉入水底，普遍存在“上浮物体受浮力、下沉物体不受浮力”的错误认知。学生能熟练使用弹簧测力计完成测量实验，具备控制变量探究思维，但对“浸入体积、排开水量影响浮力大小”的抽象规律难以理解，无法自主建立沉浮现象与浮力大小的关联，规律归纳与原理迁移存在难度。【核心素养分析】[科学观念]1.知道浸入水中的物体都会受到水向上的托力，这个力就是浮力；2.明白上浮、下沉的物体都受到浮力作用，纠正片面认知；3.理解物体浸入水中的体积越大，排开水量越大，受到的浮力越大；4.了解浮力在生活、航运、水利中的广泛应用。[科学思维]通过沉浮观察、下沉物体测力、浮力变量探究实验，对比数据推理浮力大小的影响因素，纠正错误前概念，形成实证推理、严谨归纳的科学思维。[探究实践]完成沉浮感知实验、下沉物体浮力测量、浮力大小对比实验，规范使用弹簧测力计测量水中拉力，自主记录数据、对比分析、总结浮力变化规律。[态度责任]1.尊重实验事实，用实验证据验证猜想，养成实证求真的科学态度；2.了解轮船、潜水艇、浮标等浮力应用，体会科学技术服务生活与生产；3.感受自然力学规律的普遍性，树立尊重科学规律的意识。【教学重点】通过实验验证所有浸入水中的物体都受浮力，总结浮力大小与浸入体积的关系。【教学难点】1.理解下沉物体同样受到浮力，纠正固有错误认知；2.通过拉力差值计算浮力大小，理解浮力测量的转换方法；3.理解浸入体积、排开水量与浮力大小的正比关系。【教具准备】[教师教具]透明水槽、清水、石块、木块、乒乓球、弹簧测力计、轮船科普视频、多媒体课件。[学生分组器材]水槽、清水、石块、塑料块、弹簧测力计、细线、量杯、实验记录单。【教学过程】一、导入新课[教师活动]播放轮船航行、皮球浮水、石头沉水短视频，提问：为什么轮船很重却能浮在水面？下沉的石头有没有受到水的力量？引出本节课课题《浮力》。[学生活动]观看视频，自由发言猜想沉浮原因，大多认为下沉物体不受水的托力，产生认知疑问。[设计意图]利用生活沉浮现象创设认知冲突，激发探究欲望，聚焦浮力核心探究问题。二、讲授新课（分聚焦、探索、研讨、拓展四大板块）（一）聚焦板块[教师活动]组织学生将乒乓球、木块、石块放入水中，观察沉浮状态；讲解浮力定义：水对浸入其中的物体产生向上的托力，叫做浮力。抛出核心问题：下沉物体是否受浮力？浮力大小和什么有关？[学生活动]动手观察物体沉浮，初步感知上浮物体受到托力，思考下沉物体的受力情况，明确探究方向。[设计意图]直观感知浮力现象，建立浮力基础概念，抛出争议问题，明确本课探究重点。（二）探索板块1.验证下沉物体是否受浮力[教师活动]讲解测量原理：浮力=空气中拉力-水中拉力；示范先用测力计测出石块空气中重力，再将石块缓慢浸入水中，观察测力计示数变化，对比数值差值。指导学生分组实操。[学生活动]分组测量、对比数据，发现石块浸入水中后拉力变小，证明下沉物体也受到向上的浮力。[设计意图]用实证数据纠正错误前概念，突破本课核心难点，掌握浮力测量方法。2.探究浮力大小的影响因素[教师活动]设置单一变量实验：保持物体不变，逐步增大物体浸入水中的体积，观察测力计示数变化、观察排开水量变化，指导学生记录数据、对比规律。强调禁止触碰水槽底部、保持物体悬空。[学生活动]小组合作实验，逐步浸入物体，记录不同浸入体积对应的拉力与浮力大小，发现浸入体积越大、排开水越多、浮力越大。[设计意图]运用控制变量法探究核心规律，通过定量数据直观呈现浮力变化特点。（三）研讨板块[教师活动]出示研讨问题，组织小组讨论后全班交流：研讨问题1：哪些物体在水中会受到浮力？研讨问题2：浮力大小与物体浸入水中的体积有什么关系？研讨问题3：轮船为什么能承载重物浮在水面？[学生活动]汇报实验结论，总结所有浸入水中的物体都受浮力；浸入体积越大、浮力越大；轮船空心结构增大浸入体积、增大浮力，实现承载漂浮。[设计意图]梳理实验规律，实现实验结论到生活工程应用的迁移，落实科学观念。（四）拓展板块[教师活动]播放轮船、潜水艇、水上浮桥科普视频，讲解浮力在航运、水利、救援中的应用；布置拓展任务：课后查阅潜水艇沉浮的工作原理。[学生活动]观看科普视频，了解浮力的广泛应用，记录课后探究任务。[设计意图]拓宽科学视野，链接工程科技，延续学生探究兴趣。三、课堂小结今天我们学习了浮力的知识，水对所有浸入其中的物体都会产生向上的浮力，无论是上浮物体还是下沉物体都受浮力作用。我们通过差值法测量出了浮力大小，总结出核心规律：在同种液体中，物体浸入水中的体积越大，排开的水量越多，受到的浮力就越大。轮船利用空心结构增大排水体积、增大浮力，实现负重漂浮，是浮力知识在生活中最典型的应用。科学探究需要用实验数据验证猜想，坚持实证求真。【板书设计】浮力1.浮力：水对浸入物体向上的托力2.受力范围：上浮、下沉物体都受浮力3.浮力测量：浮力=空气中重力-水中拉力4.影响规律：浸入体积越大→排水量越大→浮力越大5.生活应用：轮船、浮标、潜水艇、水上平台16.力与运动【教材分析】本课是第四单元常见的力》收官总结课，承接弹力、摩擦力、浮力的单一力认知，聚焦核心规律——力与运动的关系。教材整合单元所学力学知识，通过小车运动对比实验，探究力对物体运动快慢、运动状态、运动方向的改变作用，区分静止、运动、加速、减速、转向等状态变化。本课实现单元知识汇总升华，构建“力可以改变物体运动状态”的核心科学观念，形成完整的小学基础力学知识体系，为高年级力学进阶学习筑牢根基。【学情分析】五年级学生已经认识弹力、摩擦力、浮力三种常见的力，能独立完成基础力学实验，具备控制变量探究能力。学生能直观观察到物体受力会动、不受力会停，但无法系统归纳力与运动的规律，不清楚力可以改变运动快慢、方向、启停状态，容易产生“有力物体就运动、无力物体就静止”的片面认知，对运动状态改变的科学定义理解较为模糊，规律归纳与系统整合能力有待提升。【核心素养分析】[科学观念]1.知道力可以改变物体的运动状态，包括启停、快慢、方向；2.了解拉力、阻力、弹力等不同的力都会影响物体运动；3.明白物体运动状态的改变，一定受到了力的作用。[科学思维]通过多组小车运动对照实验，对比不同受力情况下的运动变化，归纳力与运动的普遍规律，形成现象整合、规律概括的系统思维。[探究实践]完成力改变运动启停、快慢、方向的分组实验，自主操作、观察现象、记录结果、归纳规律，熟练运用控制变量法开展整合性探究。[态度责任]1.认真观察实验现象，系统整合实验规律，养成严谨系统的探究习惯；2.整合单元力学知识，体会科学规律的系统性与普遍性；3.了解力学规律在交通、运动、生活中的应用，感受科学的实用价值。【教学重点】通过实验总结力与运动的关系，掌握力改变物体运动状态的三种形式。【教学难点】1.系统区分力对运动启停、快慢、方向的改变作用；2.纠正“不受力物体就一定静止”的片面认知；3.整合单元力学知识，建立完整的力与运动知识体系。【教具准备】[教师教具]实验小车、拉力细绳、挡板、弹力皮筋、阻力砂纸、运动状态科普视频、多媒体课件。[学生分组器材]实验小车、细绳、皮筋、粗糙面板、直尺、实验记录单。【教学过程】一、导入新课[教师活动]播放小车启动、加速、减速、转弯、停止的短视频，提问：小车为什么会从静止变运动？为什么会快慢变化、改变方向、最终停下？是什么在改变物体的运动？引出本节课课题《力与运动》。[学生活动]观看视频，结合单元旧知自由发言，猜想力改变了小车的运动状态。[设计意图]整合运动现象，唤醒单元力学旧知，聚焦本课核心规律探究。二、讲授新课（分聚焦、探索、研讨、拓展四大板块）（一）聚焦板块[教师活动]回顾弹力、摩擦力、浮力的单元知识，抛出核心问题：各种各样的力，对物体的运动有什么共同作用？运动状态包含哪些变化形式？引导学生明确本课探究核心：力与运动状态的变化关系。[学生活动]回顾单元所学知识，思考力对运动的影响，明确本节课探究目标。[设计意图]串联单元知识，搭建整合探究框架，明确本课学习重点。（二）探索板块1.力改变物体启停状态实验[教师活动]指导学生操作：静止小车，轻轻拉动使其运动；运动小车，轻轻阻挡使其停止。引导学生观察：拉力让静止物体运动、阻力让运动物体静止。[学生活动]分组实验，观察启停变化，总结力可以让物体由静变动、由动变静。[设计意图]直观感知力对运动启停的改变作用，夯实基础规律。2.力改变物体运动快慢实验[教师活动]设置变量实验：用大小不同的拉力