教學(xué)活動內(nèi)容:
知道杠桿可以分為省力杠桿、費力杠桿、不省力也不費力杠桿。
活動過程與方法:
通過實驗讓學(xué)生親身經(jīng)歷實驗,知道杠桿是否省力是由它的三個點的位置決定的培養(yǎng)學(xué)生認(rèn)識不同種類的杠桿有不同的用途,在不同條件下需要使用不同類型的杠桿。培養(yǎng)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)學(xué)習(xí)習(xí)慣。
教學(xué)重點
找出不同杠桿的三個點和是否省力情況。
教學(xué)準(zhǔn)備:
螺絲帽、塑料盤、桿秤、螺絲刀、開瓶器、鑷子、啤酒、、鑷子等物品。
教學(xué)過程:
一、趣味引入游戲:
1、出示啤酒一瓶、開瓶器。然后用工具打開啤酒瓶,倒一杯啤酒;
2、用夾子夾1支粉筆。比一比,哪個同學(xué)完成地快,請其他同學(xué)為他們加油。
二、杠桿類工具的比較
1、通過二位同學(xué)的演示,首先讓我們思考一下,他們使用的工具合適嗎?(合適)
2、他們所使用的二種工具哪種是省力的?哪種是費力的?
、倥袛嗨麄兪欠袷鞘×ぞ吆玫姆椒ㄊ鞘裁矗
、谡埻瑢W(xué)們在老師為你們準(zhǔn)備的圖片上畫出每件工具的三個點。
、廴缓笤谛〗M內(nèi)討論一下這些工具是否省力?為什么?
④分組交流反饋;重點分析鑷子和開瓶器的三點位置的變化
3、小結(jié):怎么樣的工具是省力的?怎么樣的工具是費力的?(請同學(xué)找出其中規(guī)律)
4、判斷一下它是省力的還是費力的或不省力也不費力?
5、學(xué)生各自作圖、填表。
6、思考:我們都知道杠桿能省力,能幫助我們抬起自己無法徒手搬動的東西;但是為什么剛才我們看到的這些工具他們有的是費力的呢?為什么這樣設(shè)計呢?
【設(shè)計思想】
本課以《科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》為指導(dǎo),培養(yǎng)小學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)為宗旨。在活動中培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)的思維方法;了解科學(xué)探究的過程和方法,讓學(xué)生親身經(jīng)歷科學(xué)探究的全過程。在科學(xué)探究過程中,培養(yǎng)學(xué)生樂于探究、注重科學(xué)事實、樂于合作與交流的意識,培養(yǎng)學(xué)生敢于質(zhì)疑的科學(xué)態(tài)度和愛科學(xué)、愛家鄉(xiāng)、愛祖國的情感。
【教學(xué)目標(biāo)】
1、科學(xué)概念:知道什么是輪軸,認(rèn)識在輪軸的輪上用力能夠省力,輪越大越省力;在軸上用力費力。
2、過程與方法:通過螺絲刀游戲和兩次在輪軸上掛重物的實驗數(shù)據(jù)分析,認(rèn)識輪越大越省力。
3、情感態(tài)度價值觀:通過活動體會和感悟輪軸是如何省力的,知道游戲中也含有科學(xué)道理,積極了解輪軸在生活中的應(yīng)用,發(fā)展研究簡單機(jī)械的興趣。
【教學(xué)重點】
通過實驗了解輪軸作用和輪的大小對輪軸作用的影響
【教學(xué)難點】
通過對實驗數(shù)據(jù)的對比分析,發(fā)現(xiàn)軸不變,輪越大越省力的原理。
【教學(xué)準(zhǔn)備】
學(xué)生材料(每組):1盒鉤碼(系線)、1個輪軸、1個輪圈、2把螺絲刀、2瓶水(系線)、1套支架、1張記錄表。
教師材料:學(xué)生材料1套、教學(xué)課件、組裝水龍頭1個。
【教學(xué)過程】
一、導(dǎo)入新課
1、(出示實物水龍頭)這是什么?誰能把它擰開?老師再給你一樣?xùn)|西,把它們組合起來,你再來試一試!前后兩次擰水龍頭,你有什么想說的?
2、為什么加了一樣?xùn)|西就能輕松的擰開水龍頭呢?
3、讓我們一起來仔細(xì)觀察水龍頭,它是由哪幾部分組成的?每部分有什么特點?
4、歸納:我們把像水龍頭這樣,輪子和軸固定在一起,可以轉(zhuǎn)動的機(jī)械,叫做輪軸。今天我們就一起來研究《輪軸的秘密》。
二、玩變形輪軸螺絲刀
1、認(rèn)識螺絲刀
(課件出示螺絲刀)螺絲刀是輪軸嗎?哪個是輪?哪個是軸?
小結(jié):螺絲刀的確是輪軸,只不過它的輪和軸為了人們使用的方便變長了。
2、“吊水瓶”游戲
下面,讓我們來玩一玩螺絲刀!我們要用螺絲刀這個輪軸來吊起這瓶水,老師向大家推薦兩種玩法!第一種玩法是把水瓶系在螺絲刀的軸上,轉(zhuǎn)動輪,把水吊起來。第二種玩法是把水瓶系在輪上,轉(zhuǎn)動軸,把水吊起來。你覺得玩的時候應(yīng)注意什么?
老師還有兩個要求:第一,每位同學(xué)每種玩法都要玩!第二,吊水時必須把水瓶口吊到與桌面基本相平為止。學(xué)生領(lǐng)取材料后實驗。
交流:這兩種玩法,哪種省力?哪種費力?在玩的過程中你還有什么發(fā)現(xiàn)?
三、輪軸原理深度研究
1、(課件出示)老師這里有一個輪軸,你知道它哪部分是輪?哪部分是軸嗎?
2、我們就借用這個輪軸來作進(jìn)一步研究。現(xiàn)在老師要在這個輪軸的輪和軸上分別吊一個鉤碼。為了防止鉤碼掉到地上,可將輪軸朝向盒子的內(nèi)部!我們先拿出系有線的鉤碼,把線頭放進(jìn)輪上的凹口中,在輪上繞幾圈。然后,我們用同樣的方法在軸上再掛上一個方向相反的鉤碼。如果我把手放掉,輪上和軸上的鉤碼會發(fā)生怎樣的變化?為什么?
3、同學(xué)們想不想自己動手來知道結(jié)果?不過,老師還有一個要求,如果輪軸沒有平衡,請你想辦法把輪軸調(diào)平衡。學(xué)生領(lǐng)取材料后實驗。
4、現(xiàn)在老師還要為這個輪軸加上一個輪圈,組合成一個新的輪軸,(教師操作組裝輪軸)這個輪軸與剛才的輪軸相比,有什么相同和不同的地方?
如果老師在這個輪軸的輪上掛一個鉤碼,同學(xué)們還能把這個輪軸調(diào)平衡嗎?學(xué)生領(lǐng)取材料后實驗。
5、交流:(同學(xué)之間交流想法)。
6、如果老師再將這個輪軸的輪擴(kuò)大,在輪上還是掛一個鉤碼,你能猜一下這個軸上需要掛幾個鉤碼才能保持兩邊的平衡?
四、拓展整理
1、現(xiàn)在誰能告訴大家,(出示組合式水龍頭)為什么加了這個東西,水龍頭就能夠輕松的擰開?
2、這就是輪軸的秘密。老師有一個疑問:我們都知道汽車是很重的,而駕駛員卻能很輕松的轉(zhuǎn)動汽車輪子,他靠的是什么呢?
3、在我們周圍還有哪些物品應(yīng)用了輪軸?
4、總結(jié):生活當(dāng)中的輪軸還有很多。有興趣的同學(xué)可以去找一找,并思考這些輪軸幫我們解決了哪些問題?
【教學(xué)目標(biāo)】
科學(xué)概念:知道定滑輪固定在一個地方,不能隨著物體的移動而移動。知道動滑輪不固定,可以隨著重物的移動而移動。了解定滑輪和動滑輪的作用不相同。
過程與方法:通過自行設(shè)計實驗方案來研究定滑輪是否省力、定滑輪和動滑輪的不同作用。
情感、態(tài)度、價值觀:意識到定滑輪和動滑輪的不同作用,發(fā)展探究簡單機(jī)械的興趣。
【教學(xué)重點】
認(rèn)識滑輪的工作原理。
【教學(xué)難點】
通過實驗來認(rèn)識其工作原理。
【教學(xué)準(zhǔn)備】
鐵架臺、滑輪、鉤碼、線、測力計、實驗計劃表
【教學(xué)過程】
一、激趣導(dǎo)入新課
、辈シ艑W(xué)校早晨升國旗的過程,并提問:“升旗的時候,我們的隊員是往下拉繩子,為什么國旗就往上升上去了呢?”(學(xué)生回答:因為旗桿頂部有一個輪子)
、哺拍钜耄合衿鞐U頂部的滑輪那樣,固定在一個位置轉(zhuǎn)動而不移動的滑輪叫做定滑輪。
二、研究旗桿頂部的滑輪
、闭埻瑢W(xué)們小組合作做一個定滑輪,模擬升旗的情形,并思考:當(dāng)我們利用定滑輪提升重物時,需要向什么方向用力?這說明定滑輪有什么作用?
、哺鶕(jù)學(xué)生回答進(jìn)行引導(dǎo)“定滑輪是否具有省力作用”(一般情況下,學(xué)生已習(xí)以為常地認(rèn)為我們所學(xué)的工具都具有省力作用)
⒊請同學(xué)們自行設(shè)計研究定滑輪是否能省力的實驗方案。(提供實驗設(shè)計方案表)
要研究的問題定滑輪是否能省力
預(yù)測是()否()
要改變的條件
不要改變的條件
實驗設(shè)計(可附圖)
、葱〗M合作進(jìn)行實驗,并記錄下研究的數(shù)據(jù)。
左邊鉤碼個數(shù)右邊鉤碼個數(shù)定滑輪的狀態(tài)我們的發(fā)現(xiàn)
小結(jié):定滑輪的作用是可以改變力的方向,但不能省力。
三、會移動的輪子
、背鍪舅醯幕唸D,并問:“這個滑輪是定滑輪嗎?”
⒉認(rèn)識動滑輪的定義。
⒊請學(xué)生通過小組合作,安裝一個動滑輪。并思考:“動滑輪有什么作用?”
⒋在提升重物時,我們需要向什么方向用力?這說明定滑輪能否改變用力方向?
、涤脺y力計研究動滑輪是否具有省力作用。
、艑W(xué)習(xí)使用測力計,認(rèn)識力的單位:牛頓。并進(jìn)行鞏固練習(xí),拉出3N、5N的力。
、平處熓痉队脺y力計測量將重物不通過動滑輪提升時的重力度數(shù);示范用測力計測量將重物通過動滑輪提升時的重力度數(shù)。
⑶請學(xué)生小組合作用測力計按順序分別測量不同個數(shù)(1~5個)的鉤碼直接提升的重力讀數(shù)和用動滑輪提升重物的重力讀數(shù),并把實驗結(jié)果填寫在P13的表格內(nèi)。并比較表內(nèi)數(shù)據(jù),發(fā)現(xiàn)了什么?
、热鄡(nèi)進(jìn)行交流動滑輪能否省力?能省多少力?
四、比較定滑輪和動滑輪的作用的不同
五、想一想:定滑輪和動滑輪的作用有這么大的不同,那么我們在什么情況下使用定滑輪,什么情況下使用動滑輪?
《滑輪組》
【教學(xué)目標(biāo)】
科學(xué)知識:
認(rèn)識定滑輪和動滑輪組合在一起構(gòu)成滑輪組,滑輪組能夠改變力的方向,而且可以成倍地省力。
過程與方法:
結(jié)合對滑輪組的研究,解釋起重機(jī)的工作原理。
情感態(tài)度價值觀:
能積極參與科學(xué)實驗和游戲活動并與同學(xué)友好地合作研究。
【教學(xué)重點】
用實驗研究探究定、動滑輪的作用。
【教學(xué)難點】
認(rèn)識起省力的大小關(guān)系和規(guī)律。
【教學(xué)準(zhǔn)備】
鐵架臺、線、滑輪、鉤碼
【教學(xué)過程】
一、導(dǎo)入新課
提問導(dǎo)入:不管是在城市還是在家村,都有許許多多的建筑工地,參觀這些忙碌的建筑工地,我們會有很多的發(fā)現(xiàn)。(學(xué)生自由表述自己所看見的,并說說自己有些什么問題)起重機(jī)是怎樣把那么重的物體送到高空去的呢?
二、研究滑輪組的作用
、被喗M的定義引入
原來,起重機(jī)內(nèi)發(fā)揮作用的是滑輪組,那么什么是滑輪組呢?(把動滑輪和定滑輪組合在一起使用,就構(gòu)成了滑輪組。)觀察結(jié)構(gòu)圖P14,理解滑輪組的構(gòu)造。
、矊嶒炋接懞唵位喗M的作用。
、判〗M合作組裝一個簡單的滑輪組。
、圃囉眠@個簡單滑輪組吊起一個1000克的重物需要多在的力?請學(xué)生猜想
、菍W(xué)生分組實驗,分別用這個滑輪組吊起不同重量(學(xué)生自己定)的重物,并和直接吊起該重物的力比較,能發(fā)現(xiàn)什么?(實驗要求:1、明確分工。2、擬定實驗計劃草案后實行。3、進(jìn)行實驗并作好實驗記錄。)
、葏R報交流,說說有一個動滑輪的滑輪組的作用。(在這里可能會出現(xiàn)重物比較輕的時候省力效果不明顯,但隨著重物的增加,省力效果越明顯,越趨向于省一半的力)
、硨嶒炋接懹2個動滑輪的滑輪組的作用。
、盘岢鲆蓡枺喝绻黾踊喗M的數(shù)量,(例如用2個動滑輪和2個定滑輪),用力大小會怎么變化?
、朴门c前面實驗相同的方法進(jìn)行實驗,記錄實驗情況,并分析實驗數(shù)據(jù),得出結(jié)論。
三、游戲體驗
小個子戰(zhàn)勝大力士:游戲規(guī)則見教材P15
⒈出示游戲器材,找2個大個子學(xué)生和一個小個子學(xué)生參加游戲。
⒉要求沒有直接參加游戲的同學(xué)對數(shù)據(jù)進(jìn)行記錄,尋找其中的規(guī)律。
、痴f出自己的發(fā)現(xiàn)
學(xué)生自由表述自己的發(fā)現(xiàn)并從這個游戲中明白了什么?
從我們的研究中明白為什么起重機(jī)能夠吊起那么重的物體。