教科版六年级上册科学教案-

六年级上册科学教案六年级上册教材目录工具和机械/形状与结构/能量/生物的多样性工具和机械1、使用工具2、杠杆的科学3、杠杆类工具的研究4、轮轴的秘密5、定滑轮和动滑轮6、滑轮组7、斜面的作用8、自行车上的简单机械形状与结构1、抵抗弯曲2、形状与抗弯曲能力3、拱形的力量4、找拱形5、做框架6、建高塔7、桥的形状和结构8、用纸造一座“桥”能量1、电和磁2、电磁铁3、电磁铁的磁力（一）4、电磁铁的磁力（二）5、神奇的小电动机6、电能和能量7、电能从哪里来8、能量与太阳生物的多样性1、校园生物大搜索2、校园生物分布图3、多种多样的植物4、种类繁多的动物5、相貌各异的我们6、原来是相关联的7、谁选择了它们8、生物多样性的意义第一单元机械和工具教学设计第一课 使用工具【教学目标】科学概念：认识机械指的是利用力学原理组成的各种装置。杠杆、滑轮、斜面等都是机械。简单机械又被人们习惯地称为工具。过程与方法：常识在实践中解决指定的科学问题（如拔图钉、铁钉和木螺钉），发现做同样的事情，用不同的工具效果是不同的，并从中了解更多的常用工具。情感、态度、价值观：意识到工具和机械可以帮助我们做一些事情，恰当地选用工具和机械可以提高我们的工作效率。【教学重点】选用不同工具解决问题【教学难点】选择不同工具解决问题的原因讨论。【教学准备】记录表（学生）；常用工具，剪刀、螺丝刀、开瓶器、羊角锤、小刀、镊子、老虎钳（教师）；钉有三个图钉、2个铁钉、两个木螺丝钉的木板一块。【教学过程】一、谈话导入新课同学们，这个漂亮的窗花剪纸是用什么工具制作出来的？（出示窗花剪纸）。剪刀除了能剪窗花之外还能做些什么事？（剪绳、剪指甲）那么锤子能帮助我们做哪些事情？（出示锤子）二、我们用过什么工具1、在生活中，我们常常用工具来帮助我们做事情，今天我们就来研究我们常用的工具（板书课题：使用工具）2、你还知道哪些工具？他们能帮助我们做什么事？请大家在小组内讨论一下，然后把工具名称和能做的事情填在书本P2表格内。比一比，哪些同学想地更多。3、小组讨论填表工具名称可以做哪些事情工具名称可以做哪些事情4、小组汇报： 请一个小组上台来介绍，并且可以使用老师讲台上的工具做示范（提供工具）。5、教师小结：看来同学们对工具的使用已经比较熟悉，并且能运用到现实生活中去了。那么下面就请大家来帮我解决一个问题。（启后）三、选用什么工具好1、老师这里有钉有一些钉子的木板（出示木板），1）如果要把钉子冲木板中取出来，请问我该选择什么样的工具比较合适？2）请小组内的同学先观察一下钉在木板上的钉子，思考你需要哪些工具？3）说说你选择这些工具的理由2、小组长领材料，组织小组成员开展实验3、全班交流：说说你们刚才选择的工具是最合适的吗？分组发言共同评论。四、完成三项任务的工具选择1、请大家观察P3的三幅图，请你在右边选择最恰当的工具来完成这3项工作。并且说说你选择的理由。2、油桶通过斜面推上车，比较省力；大石头用撬棍当赶感去撬动比较省力；利用绳子和滑轮组成定滑轮可以很方面地将国旗挂到旗杆顶上。3、教师小结：有一些很费力、很难做的事情，如果我们使用了工具就可以省力、方便地完成了。巧妙地使用工具，能让我们做的更好。4、 请大家看P3工具的定义，深入理解。五、全课总结：对于简单机械，我们还有什么问题想研究？第二课 杠杆的研究一、教学目标：1、在杠杆尺的探究活动中，发展记录、分析、处理实验数据的能力。2、明确支点离重点越近，杠杆越省力；反之费力。认识日常生活中几种省力和费力的杠杆。3、激发对生活中杠杆应用现象的探究兴趣。二、教学重点：通过对杠杆尺的探究，发展记录、分析、处理实验数据的能力。三、教学难点：明确省力和费力杠杆的科学原理，理解其在生活中的合理应用。四、材料准备：教师：演示PPT、长铁棒、体操棒、木块、老虎钳、火钳、杠杆尺、钩码等。学生：杠杆尺、钩码、记录表（按四人组配备）。五、教学过程：（一）、复习导课：回顾杠杆三要素。1、趣味游戏撬“重物”，让学生实际体会杠杆的作用。2、利用演示PPT，复习杠杆构成的三要素：支点、重点、力点。3、提出本课研究主题，板书课题。（二）、主题探究：利用杠杆尺，了解其省力和费力的科学原理。1通过实物并结合演示PPT，认识杠杆尺的构造及其原理。2布置研究任务1：探究使杠杆尺平衡的钩码挂法，并做好记录。3学生以四人小组合作的形式，开始约10分钟的独立探究活动。4第一次汇报：展示力点钩码数大于重点钩码数和力点钩码数小于重点钩码数的两张记录表，比较其钩码数量的多少，明确后者比较省力。5布置研究任务2：将省力的记录表挑选出来，用笔画出重点到支点、力点到支点的线段。6第二次汇报：展示三张省力的记录表，比较所画的线段，思考其共同特点。7结论一：重点到支点的距离比力点到支点的距离近，杠杆就省力。8第三次汇报：展示二张费力的记录表，用笔画出重点到支点、力点到支点的线段，比较所画的线段，思考其共同特点。9结论二：重点到支点的距离比力点到支点的距离远，杠杆就费力。（三）、实践深化：理解杠杆在生活中的合理应用。1趣味游戏“以弱胜强”，通过对支点位置的控制，强化学生对上述结论的理解。2实践体验用老虎钳钳断铁丝，利用PPT图片分析其省力原理。3演示分析“小小秤砣压千斤”，利用PPT图片分析其省力原理。4实践体验用火钳钳起铁块，利用PPT图片分析其费力原理。5小结：杠杆工具的省力或费力，与其用途有密切关系。（四）、延伸课外：调查生活中的杠杆类工具。课外小调查：生活中还有哪些省力和费力的杠杆类工具？请记在表格中。省力费力我在对本课进行教学设计时,力图突出两点:第一,通过教师精心引导下的学生自主探究活动,发展学生对信息的记录、分析能力;第二,让学生体验杠杆工具在生活中的应用实例,加深对杠杆省力、费力原理的理解。从实际教学效果来看,这两点都有较好的体现。针对第一点,我先组织学生开展寻找更多使杠杆尺平衡的钩码挂法的探究活动,并将自主探究而得的多种挂法记在记录表上。由此,学生就有了第一手数据资料,可供后续的分析研讨之用。在分析数据资料时,考虑到学生处理信息的能力十分有限,我没有采用撒大网式的研讨模式,而是采用扶放结合,有扶有放的师生共同研讨模式。在研讨过程中，我先展示了省力状态和费力状态的两张记录表，通过简单的研讨认识了这两者的根本性区别，并让学生将手中的记录表分成省力和费力的两类。这样，既减轻了学生认知上的难度，也有利于后续研讨的深入。接着，我组织学生在省力状态的记录表上画出重点到支点、力点到支点的线段，并进行比较。由于记录表上线段的直观性，学生很轻松、准确地推导出杠杆省力的原理。最后，顺着直观教学的思路，我利用“反证法”使学生顺利地理解了杠杆费力的原理。在这个师生共同研讨过程中，学生手中的信息是在自主探究中记录下来的，学生所得出的科学概念是在充分分析手中的信息后自行获得的，教师所起的作用就是先“扶”着学生进入有效的研讨思路，再“放手”让学生自行获取学习成果。在这个扶放结合,有扶有放的研讨过程中，学生对信息的记录、分析能力获得了较好的发展。针对第二点,我注重突出“体验”，即让学生实际体验杠杆工具的效用，从而加深对杠杆省力、费力原理的理解。例如游戏“以弱胜强”中，通过支点位置的移动，一名弱小的女生战胜了强壮的男生；通过铁丝在老虎钳钳口位置的变化，学生感受到老虎钳作为一个省力杠杆工具的强大；通过手拎铁块和用火钳夹铁块的比较，学生马上感受到火钳是一个费力的杠杆工具等。正是这些实践体验活动，让学生头脑中抽象的科学概念化为现实具体、活泼生动的应用实例，巩固了概念的记忆，并反过来加深了对杠杆省力、费力原理的理解。从实际教学中来看，学生在这个环节中学得既开心，又有效率。值得说明的是，虽然我在这个环节中注重突出学生的实践体验，但并没有让学生简单地“就事论事”，拘泥于一件工具的认识，而是追求“举一反三”，让学生经历一个“实践理论再实践”的过程，实现对科学概念的再认识。例如在实际教学中，学生在分析老虎钳的省力原理之后，教师提出“铁丝放在钳口的哪个位置最省力？”这个问题，学生正确地利用科学理论指导了生活实践；学生在理解杆秤的工作原理之后，教师设计情境“如果称量要扩大10倍，秤砣不变，怎样设计杆秤？”，学生提出了两种解决方案增加秤杆长度、在靠近重点处增设一个提纽，而这第2个方案我在课前也没有预想到。正是由于科学概念与实践体验的紧密结合，学生通过这个应用环节的学习，对于杠杆省力、费力原理的理解大大深化了。 回顾本堂课的教学，我觉得还是比较成功的。与近期所听的科学课相比，本课的预设成分比较多，但我认为这是必要的。因为小学生受其年龄特点的限制，其学习意识、学习能力毕竟有限，在这种情况下就放手让学生自主探究，无异于盲人摸象。所以，在小学阶段的探究教学中，较多的预设是不可避免的，关键在于教师要精心设计一些适合于学生发展的探究活动。第三课 杠杆类工具的研究【教学目标】科学概念：知道杠杆可以分为省力杠杆、费力杠杆、不省力也不费力杠杆。过程与方法：通过实验认识到杠杆是否省力是由它的三个点的位置决定的。情感、态度、价值观：意识到不同种类的杠杆有不同的用途，在不同条件下需要使用不同类型的杠杆。【教学重点】对不同杠杆的比较和分析【教学难点】找出不同杠杆的三个点和是否省力情况。【教学准备】长竹筷、螺丝帽或其他重物、棉线或钓鱼线、塑料盘（学生）。杆秤、螺丝刀、开瓶器、镊子、油漆桶、啤酒、粉笔；画有螺丝刀撬油漆桶、镊子夹粉笔、开瓶器开啤酒瓶的图片（教师）。【教学过程】一、趣味引入游戏：出示油漆桶一个、啤酒一瓶、粉笔5支；镊子、一字螺丝刀、开瓶器。1、用工具把油漆桶撬开，然后在里面倒一杯水；2、用工具打开啤酒瓶，倒一杯啤酒；3、用工具用夹5支粉笔到一个空杯子里。比一比，哪个同学完成地快，请其他同学为他们加油。二、杠杆类工具的比较1、刚才三位同学的表演非常精彩，首先让我们思考一下，他们使用的工具合适吗？（合适）2、思考一下，他们所使用的三种工具哪种是省力的？哪种是费力的？或者不省力也不费力的？（请几位同学进行判断，并说说理由）3、判断他们是否是省力工具最好的方法是什么？（找出三个点，然后进行比较）4、请同学们在老师为你们准备的图片上画出每件工具的三个点。5、然后在小组内讨论一下这些工具是否省力？为什么 ？6、在全班内进行交流反馈；并对学生的画图进行展示交流。（重点分析镊子和开瓶器的三点位置的变化。开瓶器支点在前端，阻力点在中间；镊子支点在末端，用力点在中间）7、小结：怎么样的工具是省力的？怎么样的工具是费力的？（请同学找出其中规律）三、给各种杠杆类工具分类1、请同学们在书本P8页的10种工具上画一画，找出每样工具的三个点。然后判断一下它是省力的还是费力的或不省力也不费力。2、学生各自作图、填表。3、汇报交流（请学生到展台下进行展示交流）4、思考：我们都知道杠杆能省力，能帮助我们抬起自己无法徒手搬动的东西；但是为什么刚才我们看到的这些工具他们有的是费力的呢？为什么这样设计呢？教师小结。四、小杆秤的研究1、俗话说：“称砣虽小，能压千斤”，今天老师就带了一把杆秤来，请大家来说一说，为什么杆秤的称砣这么小，却可以“压住”这么重的重物。（请学生从杠杆的三点之间的关系说一说）2、今天老师就带大家来做一杆小杆秤。小杆秤制作过程指导。（祥见教参P1718）3、指导学生用逐个放砝码的方法在杆上画出50克、100克、150克、200克的刻度。（在称盘内放一个50克砝码，然后使杆秤平衡，在杆上刻下刻度，放2个）4、玩一玩自己制作的杆秤。（称一称自己的铅笔盒、书本等物体的重量）五、课后思考题出示教师用的杆秤进行示范，用不同的2跟提绳分别进行称重时，杆秤会发生什么变化？由于前两节课的内容分析得比较透彻，学生对这一课的解释非常的顺畅。在对书中介绍的10种工具的用力情况分析中，比较有争议或是学生不能十分确定的工具是筷子。筷子是一种费力的杠杆，大姆指的位置是支点，食指和中指夹筷子的位置是用力点，而夹食物的位置是阻力点。而学生在分析中，往往找不准筷子使用时的支点。因此，我在上课时，让每个小组用两只笔做出一双临时的“筷子”，在研究时可以让学生试着使用，边使用边找杠杆的三个作用点。这样可能更有利于学生分析理解。另外，我还补充说明了另外两种工具的用力情况分析：一是剪刀，书中提供的剪刀比较特殊，一般认为是一种不省力也不费力的工具（当物体放在剪刀尖口处时是不省力也不费力；如果放在靠近支点的位置，那就是费力杠杆了），除了这种剪刀，我提供提供其它两种剪刀的图片，一种是裁缝剪刀（费力杠杆），另一种是一般家用的剪刀（省力杠杆）；二是钉书机，它的用力情况也是根据使用者用力的位置不同而定，当用力部位是在钉子的正上方时是不省力也不费力，当用力位置在钉书机的中间位置时就是费力杠杆了。课快结束时，学生提出这样一个问题：“既然镊子是费力杠杆，人们为什么还要制造它，使用它？”我引导学生通过比赛来解决这一个问题。我拿出两个广口瓶。里面放一些小石子，请两位同学上台分别用镊子和尖嘴钳在不动广口瓶的情况下，将石子取出来，谁先取完，谁获胜。学生“恍然大悟”：镊子虽然是费力杠杆，但使用方便省时。第四课 轮轴的秘密【教学目标】1、科学概念：在轮轴的轮上用力能够省力，轮越大越省力。2、过程和方法：通过在轴不变、轮变大的轮轴上挂重物的实验分析，认识轮越大越省力。3、情感、态度、价值观：在科学研究活动中能够与同学合作，积极参与实验、分析和调查。【教学重点】经历探究在轮轴的轮上用力能够省力的规律过程。【教学难点】引导学生在活动中发现轮轴省力原理。【教学准备】学生材料：事先放抽屉：每组螺丝刀2把；事先下发：轮轴研究记录表；第一次领：水2瓶；（毛巾）第二次领：小轮轴1个，支架1个、钩码1盒（注意打结、每盒放8个）；第三次领：大轮圈1个。老师材料：螺丝刀、学生材料一份、课件、演示台、水龙头。材料放置：【教学过程】一、了解构造：1、（出示水龙头）今天老师给你们带来一样东西，同学们请看，这是什么？现在水龙头是关着的，谁能上来将它拧开呢？你来试一试！2、看来是很难将它拧开！老师再给你一样东西，把它们组合在一起，请你再来试一试！4、（学生演示）哟！很容易就拧开了！与刚才相比，你有什么感觉呀？5、这是为什么呢？让我们仔细观察一下水龙头上面的这个装置，它是由哪几部分组成的？每部分分别有什么特点？（课件出示水龙头，点击出示：轮和轴）6、归纳：（课件点击出示）我们把像水龙头这样，轮子和轴固定在一起，可以转动的机械，叫做轮轴。让我们一起来读一遍。7、在刚才的试验中，我们直接去拧轴，很难把水龙头拧开，但加上轮以后就很轻松了。看来轮轴里的学问还真不少，今天老师就和同学们一起来研究轮轴的秘密。板书：轮轴的秘密二、玩螺丝刀：（ 教师投影出示螺丝刀）同学们请看，这是什么？螺丝刀是轮轴吗？你是怎么知道的？（课件点击出现轮和轴）（一）“比谁力气大”游戏1、让我们来玩一玩螺丝刀吧！老师已经为每组准备了两把螺丝刀，请同学们以两人为一组，一个握住轮，一个握住轴，向相反的方向用力，比一比谁能取得胜利？比完后交换一下握的位置再比一比！（教师示范）开始吧！2、交流：在玩的过程中你有什么发现吗？（握在轮上轻松取胜）这到底是为什么呢？（二）“吊水瓶”游戏1、我们还是继续来玩其他的游戏吧！我们用螺丝刀这个轮轴来吊起这瓶水，怎么玩呢？老师向大家介绍三种玩法！（出示课件）（边讲边演示）：第一种玩法是把水系在螺丝刀的轴上，转动轮，把水吊起来。第二种玩法是把水系在轮上，转动轴，把水吊起来。第三种玩法还是把水系在轴上，在轮上用一块毛巾包起来，看老师是怎样裹毛巾的。转动这个裹有毛巾的轮，把水吊起来；会玩吗？（演示叠毛巾的过程）2、那么你觉得玩的时候应注意哪些问题？渗透握稳的方法：我们可以把系有水的一头放在桌面上，再转动，这样比较稳；渗透系线的方法：先留出一个线头，绕几圈把线头压住，这样系得比较牢！老师还要作一个提醒：每位同学每种玩法都要玩一次！清楚了吗？下面请各组材料员上台领取材料！3、提醒：完成前面两种玩法的上来领取毛巾！4、我看同学们都完成的差不多了！请把材料放中间，我们来交流一下！在玩的过程中你有什么发现吗？我们来给三种玩法从省力到费力来排排队！看来第一种玩法比第二种要省力多了。我们感受到把力用在轮上比较省力，把力用在轴上很费力，而在轮上加上毛巾，我们就会感到非常省力！（引导得出：转动轮省力，转动轴费力；）板书：省力、费力三、轮轴原理研究：1、这到底是为什么呢？下面我们进一步来研究轮轴！（课件出示）老师这里有一个轮轴，你知道它哪部分是轮？哪部分是轴吗？2、（实物出示）我们就借用这个轮轴来进一步研究。现在老师要在这个轮轴的轮和轴上分别吊一个钩码。为了使防止钩码掉到地上，可将轮轴朝向盒子的内部！我请一位同学来帮忙！我先拿出系有线的钩码，把线头放进轮上的凹口中，在轮上绕几圈把头压住。接着用同样的方法在轴上再挂上一个方向相反的钩码。如果现在老师把手放掉，你能推测一下轮上和轴上的钩码会发生怎么样的变化？为什么？3、同学们想自己来试一试吗？请各组材料员上台领取材料！4、师生交流：都有结果了吗？（轮上的钩码往下掉、轴上的钩码往上升）同学们能不能把轮轴左右两边调平衡呢？开始吧！请各组记录员及时做好记录！（教师巡视指导）5、已经调平衡的小组请把材料放中间坐好了，还没完成的小组因为时间关系也请停下来坐好了。现在老师要为这个轮轴加上一个轮圈，组合成一个新的轮轴，这个轮轴与刚才的轮轴相比，有什么相同和不同的地方吗？（轮变大了，轴是一样的）如果老师还在这个轮轴的轮上挂一个钩码，同学们还能把这个轮轴调平衡吗？请各组材料员上台领取材料！请记录员及时做好记录！（教师巡视指导） 6、都完成了吗？请同学们把材料放中间，我们来交流一下。 在轮没有扩大前，轮上挂一个钩码能与轴上的几个钩码保持平衡？轮上挂两个钩码能与轴上的几个钩码保持平衡？从这些数据中你发现了什么？ 轮扩大后，轮上挂一个钩码能与轴上的几个钩码保持平衡？轮上挂两个钩码能与轴上的几个钩码保持平衡？ 教师出示表格，板书学生汇报的数据。并追问：你们的结果能一样吗？从这些数据中，你发现了什么？你是怎么发现的。得出：轴不变，轮越大越省力。板书：轴不变 越大越7、如果老师再将这个轮轴的轮扩大，在轮上还是挂一个钩码，你能猜一下这个轴上需要挂几个钩码才能保持两边的平衡？（肯定不止3个，因为轮扩大了） 四、拓展整理：1、现在谁能告诉大家，刚才在轮上加上毛巾为什么会感到很省力？ 2、老师心中一直有个疑问：我们都知道汽车是很重的，而驾驶员却能很轻松的转动汽车的轮子，他靠的是什么呢？（课件出示图片）方向盘是轮轴码？ 3、在我们周围还有哪些地方应用了轮轴？同学们可以交流一下！ 4、课件交互分析：圆轮的自来水龙头、一字型的自来水龙头、门锁把手等。 （其实生活中的很多轮轴的轮，为了使用的方便都变形了，但不管怎样，他们的运动方式一般都是转动的。） 5、总结：生活当中的轮轴还有很多。有兴趣的同学可以去找一找，并思考 这些轮轴帮我们解决了哪些问题？（下课） 6、这节课就上到这里，下面请各小组整理材料，请材料员把轮轴盒和钩码放到（ ）；请组长把水瓶放到（ ）；请汇报员把螺丝刀和毛巾放到（ ）；请记录员把记录表交给我！ 板书： 轮轴的秘密 轴不变 （越大越） 省力 费力科学教学重视学生的自主探究和自主实践。在本节课教学中，我非常重视学生的实践操作，体现学生主体。在教学中我安排了3次小组合作实践活动，并为他们提供了丰富的、有结构的材料，学生在充分实践的基础上感知了轮轴里的秘密。从一开始出示水龙头引出，到后续的几个探究活动。学生们在疑问、在思考、在讨论、在实践、在总结、在验证学生们的积极参与、主动探究正说明课堂学习的主动权真正属于了学生。在教学中，本节课凸显了以下几大亮点： 亮点一：教具的优化。 在玩螺丝刀的环节中，教师自行增加了一个“螺丝刀吊水瓶”的游戏中，在游戏中作了一个大胆的改进，增加了一种玩法：在轮上裹上毛巾，再转动轮吊起水瓶。虽然只用了毛巾这一种方便简易的材料，却达到了极为不错的效果。使学生在轮轴原理探究这个环节前，已对“轮越大越省力”有了一个感性的认识，从而为后续探究打下基础。在轮轴原理探究环节后，又再次质疑：现在谁能告诉大家为什么轮裹上毛巾会感到更省力？从而达到了学以致用的效果。在轮轴原理探究这个环节中，课堂中使用的实验器材设计比较巧妙，通过往上套轮圈使轮扩大，真正做到了同轴不同轮。有了这样精巧的实验材料，学生在活动的过程中充分认识到轮越大越省力的原理。材料在课的重难点突破上起到了关键的作用。 亮点二：活动的改进。 在本节课中，教师很好地对教材中的几个活动进行了处理。在揭示轮轴概念前，教师安排了让学生来拧取下轮子的水龙头，让学生既对轮轴的组成加深了印象，又使学生产生了探寻轮轴秘密的兴趣。在“比谁力气大”这一游戏中，通过两人一组，每组做两次，学生轮换握住螺丝刀的部位的设计，使学生不拘泥于成败本身，而是聚焦于原因分析。在“比谁力气大”游戏之后，我设计了用螺丝刀吊水瓶的游戏，学生从三次玩法中充分感受到了轮上省力、轴上费力，在轮上加上毛巾更省力。大大节省了原本的探究时间，从而将更多的时间放在轮轴原理的研究上，突出了重点，解决了难点。在轮轴原理的研究中，我采用了大块的活动时间，共用了10分钟左右的时间让学生一个接一个的持续探究。在持续探究后进行整体的讨论分析。多次实验，一次分析，给学生以思考、探究的空间，使最后的汇报更为丰富，更具条理。 亮点三：螺旋地上升 本节课旨在体现过程与概念的双螺旋上升。课一开始，教师就得出了轮轴的概念，其实孩子此时对概念是模糊的，文字概念的呈现只是为了便于交流。在得出文字概念后，教师又引领学生经历了一个个涉及概念本质的活动，使学生对概念的认识不断深化，最终建立起了对“轮轴”的完整概念。 当然在教学中还有一些值得商榷的地方：如对学生原有的认知情况了解不够，在具体问题的交流中还应该给于学生更多的空间，这些将在以后的教学实践中加以磨练、改进。第五课 定滑轮和动滑轮【教学目标】科学概念：知道定滑轮固定在一个地方，不能随着物体的移动而移动。 知道动滑轮不固定，可以随着重物的移动而移动。 了解定滑轮和动滑轮的作用不相同。过程与方法：通过自行设计实验方案来研究定滑轮是否省力、定滑轮和动滑轮的不同作用。情感、态度、价值观：意识到定滑轮和动滑轮的不同作用，发展探究简单机械的兴趣。【教学重点】认识滑轮的工作原理。【教学难点】通过实验来认识其工作原理。【教学准备】铁架台、滑轮、钩码、线、测力计、实验计划表【教学过程】一、激趣导入新课1、播放学校早晨升国旗的过程，并提问：“升旗的时候，我们的队员是往下拉绳子，为什么国旗就往上升上去了呢？”（学生回答：因为旗杆顶部有一个轮子）2、概念引入：像旗杆顶部的滑轮那样，固定在一个位置转动而不移动的滑轮叫做定滑轮。二、研究旗杆顶部的滑轮1、 请同学们小组合作做一个定滑轮，模拟升旗的情形，并思考：当我们利用定滑轮提升重物时，需要向什么方向用力？这说明定滑轮有什么作用？2、根据学生回答进行引导“定滑轮是否具有省力作用”（一般情况下，学生已习以为常地认为我们所学的工具都具有省力作用）3、请同学们自行设计研究定滑轮是否能省力的实验方案。（提供实验设计方案表）要研究的问题定滑轮是否能省力预测是（ ）否（ ）要改变的条件不要改变的条件实验设计（可附图）4、小组合作进行实验，并记录下研究的数据。左边钩码个数右边钩码个数定滑轮的状态我们的发现5、全班内进行交流汇报。 小结：定滑轮的作用是可以改变力的方向，但不能省力。三、会移动的轮子1、 出示塔吊的滑轮图，并问：“这个滑轮是定滑轮吗？”2、 认识动滑轮的定义。3、 请学生通过小组合作，安装一个动滑轮。并思考：“动滑轮有什么作用？”4、 在提升重物时，我们需要向什么方向用力？这说明定滑轮能否改变用力方向？5、 用测力计研究动滑轮是否具有省力作用。1）学习使用测力计，认识力的单位：牛顿。并进行巩固练习，拉出3N、5N的力。2）教师示范用测力计测量将重物不通过动滑轮提升时的重力度数；示范用测力计测量将重物通过动滑轮提升时的重力度数。3）请学生小组合作用测力计按顺序分别测量不同个数（15个）的钩码直接提升的重力读数和用动滑轮提升重物的重力读数，并把实验结果填写在P13的表格内。并比较表内数据，发现了什么？4）全班内进行交流动滑轮能否省力？能省多少力 ？四、比较定滑轮和动滑轮的作用的不同五、想一想： 定滑轮和动滑轮的作用有这么大的不同，那么我们在什么情况下使用定滑轮，什么情况下使用动滑轮？第六课 滑轮组【教学目标】科学知识：认识定滑轮和动滑轮组合在一起构成滑轮组，滑轮组能够改变力的方向，而且可以成倍地省力。过程与方法：结合对滑轮组的研究，解释起重机的工作原理。情感态度价值观：能积极参与科学实验和游戏活动并与同学友好地合作研究。【教学重点】用实验研究探究定、动滑轮的作用。【教学难点】认识起省力的大小关系和规律。【教学准备】铁架台、线、滑轮、钩码【教学过程】一、导入新课提问导入：不管是在城市还是在家村，都有许许多多的建筑工地，参观这些忙碌的建筑工地，我们会有很多的发现。（学生自由表述自己所看见的，并说说自己有些什么问题）起重机是怎样把那么重的物体送到高空去的呢？二、 研究滑轮组的作用1、 滑轮组的定义引入原来，起重机内发挥作用的是滑轮组，那么什么是滑轮组呢？（把动滑轮和定滑轮组合在一起使用，就构成了滑轮组。）观察结构图P14，理解滑轮组的构造。2、 实验探讨简单滑轮组的作用。a) 小组合作组装一个最简单的滑轮组。b) 试用这个最简单滑轮组吊起一个1000克的重物需要多在的力？请学生猜想，c) 学生分组实验，分别用这个滑轮组吊起不同重量（学生自己定）的重物，并和直接吊起该重物的力比较，能发现什么？（实验要求：1、明确分工。2、拟定实验计划草案后实行。3、进行实验并作好实验记录。 （4）汇报交流，说说有一个动滑轮的滑轮组的作用。（在这里可能会出现重物比较轻的时候省力效果不明显，但随着重物的增加，省力效果越明显，越趋向于省一半的力）3、实验探讨有2个动滑轮的滑轮组的作用。 （1）提出疑问：如果增加滑轮组的数量，（例如用2个动滑轮和2个定滑轮），用力大小会怎么变化？ （2）用与前面实验相同的方法进行实验，记录实验情况，并分析实验数据，得出结论。三、游戏体验小个子战胜大力士：游戏规则见教材P151）出示游戏器材，找2个大个子学生和一个小个子学生参加游戏。2）要求没有直接参加游戏的同学对数据进行记录，寻找其中的规律。3）、说出自己的发现学生自由表述自己的发现并从这个游戏中明白了什么？从我们的研究中明白为什么起重机能够吊起那么重的物体。尝试着这课的教学，我认为滑轮组的教学还是很有难度的，难度表现在滑轮组的组装和多个滑轮组省力情况的研究，我为什么这么说？因为滑轮组的组装对于孩子来说他们没有直观的经验，他们对这些机械是模糊的，他们只是通过课本的学习认识到的，或者在生活中远远地看到过的，但仔细的熟悉是没有，所以学习起来是有一定难度的，多亏前面的动滑轮与定滑轮学习的铺垫，聪明的孩子还是能从中领悟到一些。在教学中，对滑轮组的组装有两种教学方法，一是根据上两节课的学习，尝试着在自己的草稿纸上画好连接图，然后再根据图完成滑轮组的组装；第二种教学方法是先自己尝试着滑轮组的组装，然后根据连接情况画下连接图。我们的小学生还是建立在感性的基础上来学习科学的，滑轮组的学习还是来自于他们的直接经验。对于多个滑轮组省力情况的研究，实验的效果不是很理想，因为多个滑轮的摩擦力是很大的，而我们的重物只是小得可怜的钩码，建议大家使用4个钩码以上，效果稍微理想一点。第七课 斜面的作用【教学目标】科学知识：认识像搭在汽车上的木板那样的简单机械叫斜面，斜面可以省力。过程与方法：制订一个简单的研究计划并用实验的数据来说明斜面的省力规律。情感态度价值观：积极参与科学实验，愿意与同学进行合作交流。【教学重点】认识斜面是如如何省力的。【教学难点】如何把学到的知识运用生活中去。【教学准备】1块搭斜面的平木板，4个不同高度的小物品（橡皮等）、钩码、测力计、实验计划表。【教学过程】一、结合影视导入新课播放学生喜爱的头文字D动画片的赛车过盘山公路的录象。提问：虽然动画片很精彩，但是我们有没有想过一个问题“山上的公路和平地上的公路有什么区别？为什么要这样修建？”（学生自主思考猜想原因，并当众发表。）二、探究斜面有什么作用1、 提出一个简单任务：老师要把这个大木桶搬到讲台上来，有什么好方法？（学生拓展思维：滑轮组吊、杠杆撬）今天老师就介绍一个更简单的机械叫斜面。（示范用木板把木桶滚上讲台）2、 斜面概念引入：像这样搭在高台边缘上的木板那样的简单机械，叫做斜面。3、 跟据老师提出的情境得出的问题：斜面能省力吗？我们能设计一个实验来研究这个问题吗？4、 分组研究斜面是否能够省力。实验要求：1） 指导如何用测力计测斜面上的拉力。（拉动中，当测力计处于匀速运动时，读出其读数）2） 小组讨论设计实验方案；反馈交流实验方案。3） 分工提升不同的物体（每人一次，每次操作3遍）4） 在操作员操作的时候，其他同学注意观察，并取其正确的值，做好记录。斜面的状况提升不同的物体我们的发现ABCD直接提升物体的力沿斜面提升物体的力5、 对研究结果作出分析，发现其中的规律。（发现同一物体从斜面拉上用去的力都小于直接把物体垂直提上去用的力，所以斜面可以省力）三、研究不同坡度的斜面1、提问：刚才我们在实验过程中，和其他组的数据相比较，你还发现了什么？（发现每个组的用斜面拉上去所用力的大小不同，这是因为有的小组坡度高，有的小组坡度低）。那么坡度不同对于沿斜面拉物体所用的力也不同吗？我们能不能设计实验来证明一下？2、分组设计实验，并分工合作完成实验和记录分析工作 1）制定实验计划表（教师准备）实验目的研究不同坡度的斜面的作用预测坡度越大，用力越（ ）坡度越小，用力越（ ）要改变的条件不要改变的条件实验设计 2）交流计划中的要点，并进行相互修改。 3）分工合作进行实验操作。（提醒：每个坡度做3次实验，取平均值填入表中P17）直接提升物体的力沿不同斜面提升物体的力(N)我们的发现1234 4）观察数据表格，讨论发现数据规律，进行总结。三、巩固与拓展1、现在结合我们的生活说一说：如我们的盘山公路为什么会修成“S”型。）2、说说生活中还有哪些地方运用到了斜面工具？（螺丝、大桥） 用纸片演示螺丝的斜面。第八课 自行车上的简单机械【教学目标】科学概念：自行车运用了轮轴、斜面、杠杆等简单机械的原理，是应用广泛的交通工具。过程与方法：发现并分析自行车上更多的机械种类和作用情感态度价值观：通过整理已认识的各类机械和机械的作用，一时倒机械与我们的生活密切相关。【教学重点】对链条和齿轮的研究【教学难点】对其他简单机械的原理解释【教学准备】每个小组自带一辆自行车（最好能变速）【教学过程】一、引入我国是一个自行车大国，自行车是重要的交通工具，那么自行车是利用一个怎样的工作原理前进的呢？以前同学们可能觉得很神奇，但在你们学习完这章后再回头来思考这个问题，那很多问题就迎刃而解了。二、对链条和齿轮的研究1、在自行车上的各个部分中，你最好奇的是哪个部分？（一般学生会指向链条和齿轮）思考：链条与两个齿轮啮合，能起到什么作用？2、 观察前后2个齿轮，你发现了什么？齿轮的大小对自行车速度有什么影响？3、 对自行车的前后2个齿轮进行观察研究，并做好记录工作。观察内容记录数据大齿轮齿数小齿轮齿数大齿轮转一圈，小齿轮转几圈？小齿轮转一圈，大齿轮转几圈？4、小组内进行探究讨论，发现2者之间的关系，并进行总结（大齿轮带动小齿轮，转动速度变（ ），小齿轮带动大齿轮，转动速度变（ ）。三、寻找自行车上的简单机械1、 自行车上应用了许许多多的机械原理，找找看，我们能在自行车上发现哪些简单的机械的应用。2、 和小组的同学交流，把大家的发出记录下来。自行车部件简单机械类型所起到的作用3、 选择一个自己感兴趣的关于自行车的机械问题，和小组同学一起制定一个研究计划，然后开展研究。四、本单元小结通过本单元的学习，同学们学到了哪些知识，现在我们就一起来回忆一下。指名学生发言，对学生没回答完整的请学生补充，实在没说清的由教师给出正确定义。并组合生活中的问题进行理解巩固.。本课通过对生活中常见的自行车进行观察研究，分析其中的各种简单机械原理，也算是第一单元的一个小结性活动。本课安排了三个活动：了解人脚蹬的力通过链条和齿轮传到了车轮上；了解齿轮大小与车速快慢及用力大小的关系；认识自行车上的简单机械。自行车学生是较为熟悉的，很多学生还骑过自行车，但骑过变速自行车的学生不多，所以对“齿轮大小与车速快慢关系”了解不多，需要着重指导。而上课准备工作前，我遇到的麻烦是：学校里学生骑自行车不多，变速自行车更少。最后只能借用一辆小轮的自行车进行展示。第二个活动“齿轮大小与车速快慢及用力大小的关系”因为每班骑过变速车有过切身体会的学生不多，所以除了让这些学生谈谈自己的体会之外，在通过自行车实物进行分析后，让几个学生通过探究实验对自行车的前后2个齿轮进行观察研究，改变一下齿轮比，小组内进行探究讨论，发现2者之间的关系，并进行总结：大齿轮带动小齿轮，转动速度变快，小齿轮带动大齿轮，转动速度变慢，从而加深印象。第三个活动“认识自行车上的简单机械”，一定要让学生观察实物并动手感知才好。但实际课堂上这样的条件不允许，只能通过个别学生的动手感知加上小组的讨论，以及课件上的标示，将它们一一展现。自行车上的简单机械主要是杠杆和轮轴的应用，在分析时，如果认为是杠杆的应用，就要让学生找找支点、阻力点、用力点；如果是轮轴的应用，就让学生找找轮和轴，这样可以加深理解，避免走过场，有看没看。我认为本课重点应该放在寻找自行车上的简单机械。它是对前几课学习内容的一种应用，也是一种学习情况的检测。现整理学生讨论的自行车上的简单机械如下：自行车上的杠杆A、控制前轮转向的杠杆：自行车的车把，是省力杠杆，人们用很小的力就能转动自行车前轮，来控制自行车的运动方向和自行车的平衡.B、控制刹车闸的杠杆：车把上的闸把是省力杠杆，人们用很小的力就能使车闸以较大的压力压到车轮的钢圈上.C、自行车的踏脚用到了杠杆原理。以飞轮的轮轴为支点，用较长的铁杆来转动链条上的飞轮，可以省力。自行车上的轮轴.滑轮组A、中轴上的脚蹬和花盘齿轮：组成省力轮轴B、自行车手把与前叉轴：组成省力轮轴。后轴上的齿轮和后轮：组成费力轮轴（轴带动轮转动）。D、前轴上的大车轮与小车轴：组成省力轮轴自行车上的斜面螺丝与螺帽本节课存在的缺点和不足：1、学生可能对自行车的各个部件的名称还不熟悉，上课前没有介绍各个结构，结果导致学生汇报时很混乱，各种名称都有。2、实验过程中，细节性问题处理不够完善，如在研究自行车前后（大小）轮关系的实验中，设计上我分别安排了测量大（前齿轮）轮转动一圈，小（后齿轮）轮转几圈？小齿轮转动几圈大齿轮转一圈？结果我只让他们测了第一个，后面得就没有测，直接让他们报出来了，这对学生构建科学概念及加深印象没有帮助。这也是本节课的最大失误。第二单元形状与结构教学设计第一课 抵抗弯曲【教学目标】科学概念 房屋、桥梁结构中有“柱”和“梁”，梁比柱容易弯曲。 增加梁的宽度可以增加抗弯曲能力，增加梁的厚度可以大大增加抗弯曲能力。过程与方法 识别和控制变量，记录数据，分析数据并得出合理结论。 用简单实验说明横截面为长方形的横梁为什么都是立着安放的。情感、态度、价值观 能够大胆假设又能在实验中小心求证。教学准备为小组准备：长度、宽度相同、厚度不同的纸条（相同的卡纸粘贴而成），长度、厚度相同、宽度不同的纸条；铁垫圈、竹片或尺子。教师自己准备：有关的建筑图片。【教学过程】教学过程：一、质疑导入新课在三年级时，我们研究过纸承受拉伸和弯曲的性能。说说纸承受弯曲的性能如何？（学生自由表述自己的想法和意见）（1）图片导入了解：房子和桥梁都是依靠柱和梁支撑的。这要通过观察、比较最简单的房子和最简单的桥的结构特点来认识。用板凳来比喻柱和梁，用板凳来比喻房子和桥梁，学生就容易理解房子和桥梁结构的共同点了，因为它们在结构上都和板凳是类似的。（2）通过对比让学生认识到，柱子承受的压力是要把柱子压短、压碎，这当然是很不容易的。横梁承受的压力要把横梁压弯、压断，这就比较容易了。所以，研究横梁抗弯曲能力就很重要了。二、纸的厚度与抗弯曲能力的大小。在同学们的学习生活中用得最多的就是纸，那么你们在学习中特意去留心纸的特性了吗？今天我们就一起来研究一下纸抗弯曲的能力与什么有关。1.、教师提出问题：薄的纸连自身重量都不能承受就弯曲了。那厚的纸呢？同学们猜想一下如果加大纸的厚度，纸的抗变曲能力会怎样呢？（小黑板出示）2、通过同学的猜想会提出问题，在这个过程中教加强引导，把学生的注意力集中到：影响弯曲的因素上3、针对学生的疑问教师指导学生制定实验计划与实施中注意的问题。（1） 注意实验应控制哪些量不变。（2） 怎样表示纸的抗弯曲能力的大小？（3） 表格设计：表1纸的厚度抗弯曲能力的大小预测实测4、并根据所得数据制成曲线图进行数据统计和分析。（本课时对学生实验技能的得要培养）5、最后得出结论：增加厚度可以明显地加强其承受重量的能力。三、平放还是立放。我们发现桥梁的横截面一般是什么样子的？观察桥梁是怎样安放的，通过今天的学习，请同学们说说这样安放的理由。并用实验来证明自己的理由。四、课堂小结提问归纳本节课学习的要点，指名这生回答教师给予更正完善。教学后记：研究纸的厚度与抗弯曲能力的大小控制条件：跨度不变，回形针放的位置不变，弯曲程度一样（或都放一个重物，看弯曲程度的不同），纸的宽度、长度和质地一样，放的手势一样。第二课 形状和抗弯曲能力【教学目标】科学概念 改变材料的形状，可以改变材料的抗弯曲能力。过程与方法 做纸的形状与抗弯曲能力关系的实验。 观察瓦楞纸板的结构，作出解释和提出问题。情感、态度、价值观 意识到小组合作做实验进行探究的必要性。 乐于根据观察作出解释和提出问题。教学准备为小组准备：实验用的大小相同的纸若干张、铁垫圈、胶水、包装箱瓦楞纸板。教师自己准备：一些不同形状的钢、铝型材样品或相关图片。教学过程：一、复习导入通过上节课的学习我们知道增加物体的厚度可以明显地加强材料的抗弯曲能力，但这样就要增加材料的用量。同学们还能为工程师想想其它的办法吗？二、瓦楞纸的研究我们平时看到的很多物品的包装都用到一种纸，同学们知道这种纸的名字吗？（这种纸叫瓦楞纸）1、感知瓦楞纸的特性同学人平时也接触过这种纸，现在老师也为大家准备了这种纸。大家右以拿到手上感受一下并可以折一折，感觉一下它有多硬，抗弯曲能力如何？(分组感知纸的特性)2、实验一：我们利用解剖的方法，观察瓦楞纸的结构是怎样的，看看各组成部分的厚薄和软硬。(经过研究，我们产生的什么产生了什么问题或想法？准备怎样继续研究？)三、形状与抗弯曲能力通过上面的实验我们得出了一个最关键的问题就是：估计一下，什么样的形状有好的抗弯曲能力？1、实验要求：不改变纸的长度，把纸折成不同形状，预测并实际测试它们的抗弯曲能力。2、测度记录：形 状预测抗弯曲能力实测抗弯曲能力3、小黑板出示问题：(1) 与没有折的纸比较，它们的抗弯曲能力增强了吗？(2) 比较这些形状的纸抗弯曲能力的大小，试做出自己的解释。(3) 为什么有的钢材或铝材要做成“T”、“U”、“L”、“工”字或“口”字等形状？四、总结通过学习我们用事实证明了，哪些结构和情况下材料的抗弯曲能力可以得到明显的增强，指明学生加答教师补充完整。第三课 拱形的力量【教学目标】科学概念 拱形可以向下和向外传递承受的压力，所以能够承受很大的压力。过程与方法 根据观察到的拱形产生的形变来推想它受力的状况。情感、态度、价值观 认识到边实验边思考，对不断深入研究的重要性。教学准备为小组准备：做拱形的纸，铁垫圈若干。教师自己准备：相关的图片资料。学生自己准备：搭瓜皮拱的瓜皮、小刀。教学过程：一、 激趣导入让学生看一些拱桥的图片。问为什么桥要做成拱形，特别是在古代，材料还不是很多，强度也不是很好的年代。其原因在那里？同学们原意和老师一起来解开这个千古之謎吗？二、 拱形承受压测试。1、实验：做一个纸拱，试试它能承受压力吗？2、学生分组进行实验(要求学生做好分工与记录)3、要求：测试纸拱能承受多大压力。观察纸拱随着压力的增强，形状有什么变化。4、分组表述自己的实验结果。三、 让拱形承受更大的压力。提出问题让学生自主解决：1、怎样使纸拱能承受更大的压力。2、提示：根据拱形受压变形的现象，寻找克服变形的方法。3、学生组实验：要求学生做好工，并注意哪些量是要求不变的。四、 长寿的石拱桥通过资料让学生感受我国历史上丰富多彩和发达的造桥工艺。板书设计：这课教学，对于拱形为什么抗弯曲能力会增强的原因是教学的难点和重点。在教学中，我之前提出了一些渐进的教学预设，感觉还比较顺利，我将4枚垫片压在拱形上，让学生观察，与没压之前，在形状上发现了哪些变化？学生都能找到一些，如：放垫片的地方塌下去了；与它相邻的区域鼓起来了；拱形的脚弹开去了或者伸拢来了等等。在此基础上，让学生理解为什么拱形的抗弯曲能力会增强，学生理解起来相对比较顺利与自然。研究西瓜皮搭一个拱形来研究西瓜皮是如何实现力的传递的，无疑是比较形象和直观的。第四课 找拱形【教学目标】科学概念 圆顶形、球形等有和拱形相似的特点，可以承受很大的压力。过程与方法 用已有知识对常见弧形结构承受力的特点作解释。 发展观察、联想和逻辑推理能力。情感、态度、价值观 感受科学技术对我们生活的影响。教学准备为小组准备：完整的和对半剖开的乒乓球，完整的和剪开的塑料饮料瓶。教师自己准备：类似拱形、圆顶形和球形的物品或相关图片，若干根相同的硬纸条（演示拱形拼成圆顶形和球形）。教学过程：一、引入。我们周围有许多圆弧形的东西。它们和拱形有没有关系？二、认识圆顶形、球形，研究它们承受压力的特点。1、观察：观察课本中圆顶形建筑和物品的插图，或观察教师提供的图片。2、这些物体的形状可以叫做什么形状？3、演示：圆顶形与拱形有联系吗？演示几个相同的拱形可以拼成一个半圆形。4、提问：我们看到的这些物体为什么做成圆顶形？圆顶形承受压力的能力如何？5、观察、实验、分析：观察剖成两半的乒乓球，看球壳的厚薄，捏一捏塑料皮的软硬。你们估计一下，把半个乒乓球扣在桌上，向下压它，它能承受多大的压力？现在我们在三个这样的半个乒乓球上摞书，看能摞多少本？实验演示。你们认为圆顶形承受压力的能力如何？试着解释一下，为什么半个乒乓球能承受这么重的书？（适时提示：拱形的拱脚是要用力抵住的，圆顶形为什么不需要抵住？想一想，如果几个人手牵手围成一个圆，每个人都努力向外退，能走开吗？为什么？）6、