新教科版科学五年级上册2-4教学设计：《巧用斜面》

五上《工具与技术》单元教学设计2.五上《工具与技术》单元教学设计【教材简析】《巧用斜面》是工具与技术单元的第4课，本课的学习指向课标学习内容要求12.2.3:知道技术对提高生产效率或工作效率的影响，举例说明应用适当技术可以提高生产效率或工作效率，应用所学科学原理设计并制作出可以提高效率的作品。本课重点研究斜面这一生活中常见的工具，通过”体验斜面的作用—对比研究不同坡度的斜面——斜面的组合设计”三个层次的探究实验，帮助学生逐步建构斜面能够省力的科学观念，感受工具和技术给人类社会发展带来的深远影响和变化。教材由四部分组成。第一部分聚焦板块，通过图片展示生活中利用斜面的场景，通过简单交流，聚焦搭建斜面搬运重物的作用和不同搭建方法效果是否相同两个探究主题。第二部分探索板块，一共分为三个层次的探究活动：首先引导学生通过模拟实验感知斜面的作用，再对比实验研究不同坡度斜面的省力情况，最后组织学生进行组合设计。第三部分研讨板块，借助核心问题的交流碰撞，逐步建构斜面可以省力、巧用斜面可以更加省力的学科核心概念。第四部分拓展认知，找一找生活中的斜面，并应用所学知识分析它们的远离，关联课堂知识学习和生活实践。【学情分析】生活中的斜面结构无处不在，五年级学生能通过回忆说出很多这样的用法，比如公路上的斜坡、商场的斜坡式自动扶梯、公园里的滑梯等等，但学生对鞋斜面的认知大多停留在“这个结构是斜面”的层面上，对于斜面的作用，斜面的使用技术并不熟悉，特别是斜面作为一种简单机械的认知，还是十分欠缺的。因此，本课的重点是通过递进性，机构化的教学活动促进学生认识斜面这个工具和斜面使用技术的自主建构和素养内化。【教学目标】1.通过实践活动，知道利用斜面可以省力，且不同坡度的斜面省力情况不同。2.在不同坡度的斜面研究过程中，能科学严谨地设计对比实验，准确规范地进行实验记录、分析数据并推论斜面省力的规律。3.乐于探索和研究，通过斜面的组合应用进一步感知工具和技术的紧密关联，以及对人类生产生活的推进作用。【教学重难点】教学重点：能对比实验探究，认识到斜面可以省力，且不同坡度的斜面生理情况不同。教学难点：通过实验探究，感受到斜面的不同用法可以获得不同的使用效果，迁移分析生活中斜面的设计原理。【教学准备】教师：教学课件。学生：木块、木板、皮筋、尺子、钩码、纸盒【教学过程】一、聚焦问题，激发兴趣（预设5分钟）材料准备：教学课件出示图片场景：生活中人们使用手推车搬用到货车上时，往往会搭上一块木板。提问：认识这个工具吗？揭示概念：像这样倾斜放置的木板我们可以称它为“斜面”（板书），斜面是一种简单机械。提问：斜面的作用是什么？不同的搭建方法效果一样吗？（预设：更方便、省力）【设计意图】用生活中的场景唤醒学生对斜面这一工具的具象感知，并提出问题：为什么使用它？怎样使用它效果更好。通过提问和谈话的方式，引导学生快速聚焦探究主题。二、探索斜面省力的奥秘（预设30分钟）材料准备：教学课件、木板、木块、皮筋、钩码（一）体验斜面的作用1.话题交流：怎么证明斜面能够省力？2.小组交流研讨：（1）需要哪些材料？（2）研究方法？（3）观察要点？3.全班交流总结：（1）用钩码模拟重物搬运。（2）只改变运输方法，保证其他条件相同（一组垂直搬运、一组沿斜面搬运）。（3）通过观察皮筋伸长的长度来判断是否省力。4.小组活动，观察现象，收集数据。（预设：用斜面拉升物体时皮筋的长度比直接拉升重物时更短）5.活动小结：用斜面搬运物体可以省力。比较不同坡度的斜面1.过渡：刚刚学生们已经发现斜面能省力，斜面不同的搭建方法效果会一样吗？（预设：不一样，但不能确定哪种情况更省力）提问：你们能不能像刚刚一样设计一个实验进行科学的研究？小组合作，设计实验方案。全班汇报交流。（预设：设置对照组和实验组，对照组直接提升重物、实验组用不同坡度的斜面，可以借助橡皮筋的长度来比较力的大小，皮筋越短，说明越省力）5.根据学生回答，出示记录单实验次数垂直提升重物时橡皮筋长度/厘米在不同坡度斜面上提升重物时橡皮筋长度/厘米我的发现坡度较缓坡度较陡第1次第2次第3次小组合作，开展实验，收集数据。交流研讨：（1）通过实验，你们认为斜面有什么作用？（引导学生用证据说话）（预设：对比我们小组的数据，发现利用两种不同坡度的斜面提升重物都比垂直提升的皮筋的长度要短，说明斜面可以省力）（2）对比自己小组和其他小组的数据，你们还发现了什么？（预设：不同坡度的斜面皮筋伸长长度并不相同，坡度小的皮筋伸长长度更短，说明斜面坡度越小，越省力）活动小结：斜面可以省力，且坡度越小，越省力。【设计意图】在上一次探究活动的基础上，引导学生用数据进行更科学更规范的对比实验设计，学会用证据说话。组合设计，寻找更优运送方法。1.谈话过渡：刚刚的小组活动中，我们发现xx小组的皮筋长度最短，还有没有其他方法能用更少的力完成重物的运送呢？如果给你们提供更多的木板，你们会怎么做？（预设：1.拼接木板，让木板变得更长2.像盘山公路一样连接起来......）2.追问设计的理由.3.每组提供3块木板，学生尝试，寻找更省力的搬运方法。4.小结：巧用斜面可以让工具更省力。（完善板书：巧用斜面）【设计意图】探索环节设计了逐层递进的活动结构，从初步感知斜面，到用具体数据对比研究斜面的省力规律，再到灵活设计，探究更优运送方式，整个探索环节环环相扣、螺旋进阶，实现了从知识学习到素养内化过程。三、认识更多生活中的斜面（预设5分钟）材料准备：课件—视频或有代表性的斜面图片。教师出示剪刀、小刀、筷子、订书器等图片，提问：图片中哪些设计应用了斜面原理？说一说你的判断理由。小结：刀、斧、剪刀、指甲剪这些工具的刃都是斜面，使用起来省力。学生自主找一找生活中还有哪些斜面，教师根据学生回答出示更多的图片（螺丝钉、车库出入口等）学生根据图片说一说他们时如何发挥作用的。【设计意图】第一个交流活动找一找图片中的斜面，引导学生正确判断杠杠和斜面，知道生活中有有些物体可能包含多种简单机械的组合。第二个交流活动引导学生从课堂回到生活，在科学认识了斜面之后，再来说一说生活中的斜面，实现知识的迁移应用和深度理解。四、板书设计垂直搬运沿斜面搬运4.巧用斜面斜面可以省力垂直搬运沿斜面搬运4.巧用斜面斜面可以省力斜面坡度越小越省力【疑难解答】1.皮筋在测量过程中动态变化，学生测量长度存在一定的难度怎么办？首先，选用皮筋的时候，可以尽量选择对折后长度在15cm左右的长条型橡皮筋。第二，小组设计不同坡度的时候尽量增大跨度，不要太接近。第三，测量过程中提醒学生可以多次尝试，注意拉动重物过程中要匀速均衡。最后，该实验要注意小组合作，有测