新教科版科学五年级上册3-4.教学设计：《测量力的大小》

五上《运动和力》单元教学设计3.4.五上《运动和力》单元教学设计【教材简析】本课是五年级上册《运动和力》单元的第4课，指向课标学习内容要求3.1.2：学会使用弹簧测力计。在本单元前3课的学习中，学生已经初步认识了力可以改变物体的运动状态，并接触了重力、弹力等类型的力。本课在此基础上，引导学生认识到力不仅有大小，而且力的大小是可以测量的。教材由四部分组成。第一部分聚焦板块，通过简单交流，结合物体轻重、力有大小的生活现象，引发如何测量力的大小的思考。第二部分探索板块，学生将通过观察和操作认识弹簧测力计的结构、计量单位、刻度标识及如何读数，发现弹簧测力计是利用弹簧“受力大，伸长长”的特征制成的。在使用弹簧测力计测量重力和拉力的大小时，先估测、后测量实际的物体，这是本课的重难点。第三部分研讨板块，借助核心问题的交流碰撞，梳理归纳科学原理。第四部分拓展板块，结合“玉兔”号月球车的重量差异，引导学生将所学与科学前沿联系起来，进一步发展研究力的兴趣。【学情分析】通过前三课的学习，学生已经知道力是有大小的，也认识到力可以改变物体的运动状态。本课学习使用弹簧测力计测量力的大小，是学生认知发展的自然延伸，符合从定性感受走向定量测量的学习规律。弹簧测力计是小学科学实验中常用的测力工具，其结构简单、原理直观，符合五年级学生的认知水平。但弹簧测力计作为一种新工具，其在水平拉动时的调零、读数稳定性等方面仍存在操作难点，需要教师进行直观的示范和指导，从而为学生后续的学习奠定坚实的基础。【教学目标】1.通过观察和使用弹簧测力计，知道弹簧测力计的结构和功能，认识到力的单位是牛顿，力有大小和方向，力的大小是可以测量的。2.在使用弹簧测力计测量力的大小的过程中，理解弹簧测力计是利用弹簧“受力大，伸长长”的特征制作的。3.通过用手拉弹簧测力计，感受不同大小的力，预测并测量不同物品的重力；用弹簧测力计水平拉通物体，测量物体对弹簧测力计拉力的大小。4.体会到不同测量工具可以解决不同的现实问题，进一步发展研究力的兴趣。【教学重难点】教学重点：认识弹簧测力计的基本结构，能正确使用弹簧测力计来测量力的大小。教学难点：能正确使用弹簧测力计来测量力的大小。【教学准备】教师：教学课件。学生：弹簧测力计、小车、钩码、用于测量力的小物体。【教学过程】一、激发兴趣，揭示课题（预设5分钟）材料准备：教学课件、拉力器、弹簧测力计1.出示拉力器，简单介绍后，邀请两名学生上来比一比谁的力气大。2.提问：谁的力气大？你是怎么判断的？引导学生关注力气大的同学会将拉力器的弹簧拉得更长。3.讲述：看来，弹簧伸长得越长，说明它受到的力就越大。（板书：弹簧受力大，伸长长）4.出示弹簧测力计，介绍：科学家们正是利用了这个原理，制成了测量力的大小的工具——弹簧测力计，生活中也叫弹簧秤。今天，我们就用它来测量力的大小。（板书课题）【设计意图】通过游戏快速吸引学生兴趣，将学生的注意力从“谁的力气大”这一模糊概念，自然引导到对“弹簧伸长”这一具体现象的观察上，为后续探究弹簧测力计的原理奠定认知基础。二、探索：认识并使用弹簧测力计（预设25分钟）材料准备：弹簧测力计、小车、钩码、用于测量力的小物体。（一）认识弹簧测力计1.小组观察弹簧测力计的结构，想一想各部分有什么作用。2.结合课件，了解弹簧测力计的信息。3.小组汇报、交流弹簧测力计的信息。汇报要求：（1）能清楚指出提环、弹簧、指针、刻度板、挂钩等部分的名称。（2）能大致说出弹簧测力计各部分的作用。（3）能完整说出弹簧测力计的使用步骤，以及调零、平视读数、不超量程的使用注意事项。（板书：结构：提环、弹簧、指针、刻度板、挂钩使用注意事项：调零、平视、量程）（二）用弹簧测力计测量重力的大小1.体验：用手慢慢拉动挂钩，分别使指针指向1N、2N、5N等，感受弹簧带来的不同大小的力。2.估测：用手掂一掂，估测一下物体的重力大小。3.实测：强调弹簧测力计调零、平视读数、不超量程的使用注意事项，测量并记录不同物体的重力。教师巡视指导，纠正不规范操作。4.比较：随着测量次数的增加，估测是否越来越准确。（三）用弹簧测力计测量拉力的大小1.提问：如何测量水平拉动一个物体需要的力？2.引导学生讨论水平测量与竖直测量的区别，强调水平调零。3.实践：小组测量水平拉动物体刚好运动起来时的力，就是拉力的大小。教师巡视指导，及时不规范操作。【设计意图】学生在认识弹簧测力计的基础上，经历“先亲手感受力的大小，再进行先估后测”的完整过程，在实践与数据的对比中，主动调整和修正对力的感知。最后从竖直测重力到水平测拉力，循序渐进地掌握了测量力大小的方法。测量过程中教师通过巡视指导，能及时纠正学生的操作问题。三、研讨（预设5分钟）材料准备：教学课件1.提问：生活中哪些地方还用到弹力?这些弹力是怎么产生的?（预设：橡皮筋、弓箭、蹦床等地方都用到弹力；弹力是由于物体发生了形变而产生的想要恢复原来形状的力。）2.提问：如果将弹簧测力计中的弹簧换成橡皮筋,还可以用来测量力的大小吗?3.提问：分析实验数据，我们还有什么发现?【设计意图】本环节旨在通过递进式的问题研讨，引导学生对实验中获得的信息和数据进行思维加工。实验后的交流环节是收集信息，梳理规律的时候，基于问题的提出，动员学生积极研讨，梳理归纳科学原理。四、拓展：（预设5分钟）材料准备：教学课件出示“玉兔”号月球车图片和数据，讲述：这是我们国家的“玉兔”号月球车，它的设计质量为137千克，在地球上重量是1343牛，但在月球上重量只有222牛。2.提问：比较这些数据，你有什么发现？（预设：而当月球车登上月球时，质量不变，重量却大大减小。）3.讲述质量：物体所含物质的多少，也就是日常生活中所说的“重量”，单位为“千克”，在任何地方均保持不变。重量（重力）：物体由于星球吸引而受到的力，单位为“牛”，会因地点不同而变化。4.提问：为什么“玉兔”号月球车在月球上受到的重量减小呢？（预设：因为月球引力比地球小。）5.延伸：查阅资料，了解更多关于月球上物体重量减小的原因。【设计意图】拓展环节以"玉兔"号月球车为认知载体，通过展示其在月球与地球上重量变化的真实数据，制造学生的认知冲突。在此基础上，顺势引导学生区分生活中表述的"重量"与科学概念中的"重量"，建立正确的科学表述方式，并鼓励学生课后查阅资料，将课堂学习延伸至真实科学情境，保持科学探究的持续性。板书设计44.测量力的大小结构：提环、弹簧、指针、刻度板、挂钩使用注意事项：调零、平视、量程原理：弹簧受力大，伸长长【疑难解答】1.用弹簧测力计测量拉力的大小时，如何指导学生降低操作难度，获得较为准确的测量结果？从竖直测量变为水平测量，需要强调调零方式是水平调零。此处对弹簧测力计的操作难度是比竖直方向上要难的，一方面小车的摩擦力比较小，弹簧测力计示数过小不易读数，可以用木块替代小车完成实验。另一方面，学生需要将测力计水平拉动，拉动过程中指针也会晃动比较严重，造成学生不易读数。教师可以引导学生测量拉动小车刚好运动时的拉力大小(拉至刚好运动时的拉力大小等于最大静摩擦力大小)，降低操作难度。2.学生难以理解为何“玉兔”号月球车质量不变，但在月球上的重量却大大减小。学生对“牛”和“千克”的认识是不清楚的，会表示疑惑，需要教师向学