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小学科学教科版 (2017)四年级上册5.运动与摩擦力教案
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这是一份小学科学教科版 (2017)四年级上册5.运动与摩擦力教案，共24页。教案主要包含了教材分析，学情分析，教学目标，教学重难点，材料准备，教学流程图，教学过程，板书设计（生成）等内容，欢迎下载使用。
《运动与摩擦力》教学设计
【教材分析】
本课是在构建了“给物体施加力，可以改变物体运动的快慢，也可以使物体启动或停止”概念以及通过弹簧测力计知道力有大小和方向的基础上，延续了力对物体运动影响的研究。不同的是本节课研究的摩擦力是一种阻碍物体运动的力，物体从静止到运动需要克服摩擦力的大小、摩擦力的产生需要一定的条件、摩擦力大小可以间接测量以及减小摩擦力的方法。
教材围绕“运动和力”的核心概念，设计了3个活动，先是研究物体从静止到运动需要克服多大的摩擦力。第二个和第三个活动分别研究在物体下方垫上滚木或安轮子的方式，需要多大的力让物体从静止到运动。这三个活动在于引导学生发现，一方面物体从静止到运动需要克服摩擦力，另一方面，可以用在物体下方垫滚木或安轮子的方式来减少物体运动的摩擦力。通过这3个活动让学生感受到古代劳动人民在技术改进上的伟大智慧，为后续设计制作小车打下基础。
【学情分析】
在学生的生活经验中，他们已经对摩擦这个词比较熟悉，而对摩擦力这个概念就不太清楚了，这一点在前概念调查中可以发现，学生不知道在草坪上滚动的足球自然而然停下来是由于足球与草坪之间摩擦力的作用。学生对“摩擦力是在什么情况下产生？摩擦力的大小怎样知道？如何能减小摩擦力?”等问题也并没有太多思考，这也成为本节课学习的起点。在教学过程中进行引导性设计，让学生在探究活动中逐步体会摩擦力与物体运动之间的关系。
【教学目标】
科学概念目标
1.一个物体在另一个物体表面运动时，接触面发生摩擦，会产生摩擦力。
2.摩擦力是有大小的，物体由静止变成运动时需要克服摩擦力。
3.摩擦力的大小与物体的运动方式有关，对于相同的物体，滚动的摩擦力小，滑动的摩擦力大。
科学探究目标
1.会用垫圈数表示摩擦力的大小，并用实验数据证明摩擦力的大小与物体的运动方式有关。
2.会用轮子改装小车。
3.会研究物体受到的摩擦力与不同方式运动的物体之间的关系。
科学态度目标
1.尝试用不同的思路、方法完成科学探究。
2.能按要求进行合作探究学习、乐于表达交流。
科学、技术、社会与环境目标
1.意识到轮子的发明将物体改变成为用滚动的方式前进，这是技术上的巨大进步。
2.意识到人类可以通过不断改进技术来满足增大或减小摩擦力的需求。
【教学重难点】
重点：认识物体从静止到运动要克服摩擦力，刚好能使物体运动起来的力就相当于它受到的摩擦力，摩擦力是有大小的。
难点：通过实验探究收集证据，知道摩擦力与物体的运动方式有关，一般滚动时所受到的摩擦力小，滑动时受到的摩擦力大。
【材料准备】
学生材料准备：小牛顿实验套装纸盒小车1辆、车轮两对、垫圈若干、回形针一枚、棉线、橡皮擦（或其他重物）若干、桌面定滑轮（或自购带滑轮长木板，方便携带）。
教师准备：小组实验材料一套（备用与示范说明用）、班级汇总表、实验记录表、实验微课指导视频。
【教学流程图】
【教学过程】
1.聚焦
（1）“摩擦初体验”活动
学生活动：第一步——手在桌面上滑动，离开桌面滑动，有什么感受？
第二步——再次利用身边的物体，感受摩擦。
教师提问：在刚才的活动中，谁能来说一说什么情况下能产生摩擦，在摩擦过程中的感受？（预设：学生体验后感觉手滑动时受到了阻碍。）
教师活动：帮助学生梳理摩擦力的概念——一个物体在另一个物体的表面运动时，两个物体的接触面会发生摩擦，因此运动物体要受到一种阻碍运动的力，这种力叫摩擦力。今天我们就来研究运动与摩擦力。（板书：运动与摩擦力）
设计意图：从学生亲身体验出发，以学生关于摩擦的前概念为基础，让学生在熟悉的活动中初步感知摩擦力，并针对摩擦力产生的条件、作用方向和作用结果，达成初步共识，构建摩擦力的概念。
（2）古埃及人如何搬运重物
教师提问：看，这个建筑认识吗？（胡夫金字塔，它是由大小不等的巨石砌成，每块巨石重达1.5吨到50吨。）工人在搬运重物的过程中会产生巨大的摩擦力，那他们是怎样搬运这些重物的呢？让我们坐上时光机，假设你现在是古埃及金字塔建造工地上的工人，你能想个办法搬运这些重物吗？
（预设：由于学生课前对课本内容可能有所了解，部分学生能够回答出在重物下方垫上圆柱形的物品，通过滚动运输；也有学生根据经验说出可以装上轮子来运输。）
2.探索
教师引导：那搬运重物时究竟怎样减小摩擦力呢，我们一起来研究。需要哪些实验材料？如何进行实验？怎样知道摩擦力的大小？
学生思考（如若想不到的可以通过课件展示实验材料供参考）。
（预设：将木筷子垫在纸盒子下面或者给纸盒安装轮子，带动纸盒滚动可以减少摩擦力。）
教师引导：根据同学们的建议，垫上滚木或安装轮子来运输重物，根据三年级的学习，我们把这样的运动方式叫做滚动，这时产生的摩擦就是滚动摩擦。那相对于不垫滚木或装轮子，而是直接拉动重物前进的方式，则称之为滑动摩擦。那你有什么办法来比较它们摩擦力的大小吗？
学生讨论设计实验。
学生活动：探究用不同的方式搬运重物时摩擦力的大小。
（1）观看实验微课，梳理实验方法。
（2）师生共同小结实验细节：垫圈要一个一个地增加、轻拿轻放；棉线不能脱离滑轮卡槽；及时记录下纸盒刚好运动起来时所用的垫圈数，垫圈数越多说明纸盒受到的摩擦力越大；实验重复三次等。
（3）学生动手操作进行实验，并记录数据。
（4）将小组的数据汇总到班级记录表。
设计意图：根据提供的材料，学生可以想到减小摩擦力的办法。但对于如何进行实验探究，需要学生先思考、设计实验，明确实验目的——哪种运动方式摩擦力更小。而后才是层层推进探究活动，收集证据，为后面的研讨论证提供支撑，从而发展学生实证推理能力及实事求是的科学态度。
3.研讨
（1）分析实验结果，怎样搬运重物最省力？哪一种方式搬运重物产生的摩擦力最小？（预设：装上轮子时，搬运重物产生的摩擦力最小，而纸盒直接在木板上滑动时摩擦力大。）
（2）装上滚木和装上轮子都可以减少摩擦力，你认为哪种方式最好？它们搬运重物时各有什么优点和缺点呢？（预设：装上滚木和轮子时，都可以减少摩擦力，但是用滚木搬运的时候不方便，要不断地移动滚木或者铺更多滚木，而轮子可以随纸盒移动。）
师生小结：轮子可以看作移动的滚木，人类发现可以用滚动的方式前进，是一个了不起的创举。
（3）有些小组的实验结果有点不同，是什么原因造成的呢？请同学们到其他小组进行交流。
学生活动：组间交流，观察思考为什么测量出的摩擦力大小结果不同？有哪些影响因素。
教师追问：摩擦力的大小还与什么因素有关呢？
（预设：摩擦力大小还可能与接触面的粗糙程度、物体的重量有关。）
（说明：课前准备一个小组的木板贴上粗糙的砂纸，一个小组的纸盒内装更多的重物。）
设计意图：学生自主分析数据，总结规律，发现滚动时摩擦力更小。同时，也能从使用滚木和使用轮子运输重物的活动体验中，对人类技术的进步意义理解更加深刻。其中课前提前设置了两组条件不同的小组，一组是改变了纸盒的载重，一组则改变了接触面的粗糙程度，学生在分析数据后，经历了从存疑→交流→思考→领悟的过程，为拓展环节中理解人类社会在生产生活如何采取不同的方式增加或减少摩擦力奠定基础。
4.拓展
（1）观看故宫搬运汉白玉巨石的视频：在我国古代劳动人民的努力下，我们也有一个伟大的建筑——故宫。当时建造故宫时，这块巨大的汉白玉，重达270吨，要从北京城外70多公里的地方运进故宫，他们是怎样做到的呢？
学生观看视频。
（附网络视频链接如下：
https://v.youku.com/v_show/id_XNDE1MDAxMjk2MA==.html?spm=a2h0c.8166622.PhoneSokuProgram_1.dtitle&s=effdb94d02da48749c19如有侵权，请联系删除）
教师提问：说说他们是怎么搬运的？冰面上洒水后的摩擦力发生了什么变化？
（冬天路面上有冰冻，井水浇在冰面上起到润滑作用，摩擦力变小了，工人可以轻松搬运汉白玉大石。）
（2）教师追问：你还能举出生活中减少摩擦力的例子吗？
（预设：给自行车链滴润滑油……课本上自行车轴承学生比较难想到，缺乏观察经验，教师可以适当进行补充。）
（提示：经过前面的实验，学生可能会出现摩擦力都是有害片面认识。）
教师提问：那摩擦力是不是没有用呢？什么地方需要增大摩擦力？
学生产生认知冲突并进行思考。（教师出示以下生活场景帮助学生理解。）
（比如雨天路滑，要穿鞋底粗糙的鞋子；拔河比赛，要选地面比较粗糙的，鞋子也要选粗糙的……根据探究活动的数据分析，不难理解增加接触面的粗糙程度可以增加摩擦力。）
设计意图：在解决生活中的情境中，从另一个方面让学生思考摩擦力对于生活的重要意义。
（3）课外拓展活动：像气垫船、磁悬浮列车等是怎样减少摩擦力的呢？
设计意图：课堂时间有限，这部分内容作为课后科学学习，有助于培养学生自主学习、查阅资料的能力，同时也能够意识到不同的技术方式也可以减小摩擦力。
【板书设计（生成）】
【板书说明】
中间的统计图为学生小组实验结果统计表，各个小组用带组号的圆形磁铁粘贴结果，汇报时用于展示交流。其他文字板书随着各个环节有序展开，逐步生成。右下角“影响摩擦力大小的其他因素”为学生想法及时生成（手写）。
【学生记录单设计】
课程基本信息
课例编号
21
学科
小学科学
年级
四年级
学期
第一学期
课题
《运动与摩擦力》
教科书
书名：《科学》
出版社：教育科学出版社 出版日期：2020年7月
学生信息
姓名
学校
班级
学号
学习目标
1.知道一个物体在另一个物体表面运动时，接触面会发生摩擦，产生摩擦力；知道物体由静止变成运动时需要克服摩擦力。
2.会用螺母数表示摩擦力的大小，知道摩擦力的大小与物体的运动方式有关，一般滚动时所受到的摩擦力小，滑动时所受到的摩擦力大。
课前学习任务
课前活动：玩拉人游戏，体验拉与被拉的感受。
课上学习任务
【学习任务一】
体验活动1：将手掌压在桌面上，并慢慢地拖动
体验活动2：将书放在桌面上，用手指推动它向前滑动
【学习任务二】
用不同方式搬运重物时拉力大小记录表
搬运重物的方式
拉力的大小（填螺母个数）
第1次
第2次
第3次
平均值
直接滑动
使用“滚木”
使用轮子
我发现：
【学习任务三】
做好《运动的小车》学习准备
音叉（含橡皮槌）、小车、木块、纸带、卷尺、 3个不同高度的斜面、计算器
推荐的学习资源
1．
2．
……
第5课 运动与摩擦力
(教材P51～53)
授课时间：______________ 累计 1 课时
课题
运动与摩擦力
课型
新授课
教学
目标
科学知识目标
1.知道一个物体在另一个物体表面运动时，接触面会发生摩擦，产生摩擦力。
2.知道摩擦力是有大小的，物体由静止变成运动时需要克服摩擦力。
3.知道摩擦力的大小与物体的运动方式有关，一般滚动时所受到的摩擦力小，滑动时所受到的摩擦力大。
科学探究目标
1.会用垫圈数表示摩擦力的大小，并对比不同运动方式下的测量结果。
2.会用轮子改装小车。
3.会研究物体受到的摩擦力与不同运动方式的物体之间的关系。
4.能用实验数据证明自己的推测。
科学态度目标
尝试用不同的思路、方法完成科学探究。
科学、技术、社会与环境目标
1.意识到轮子的发明将物体的运动改变成用滚动的方式前进，这是技术上的巨大进步。
2.意识到人类可以通过不断改进技术来满足增大或减小摩擦力的需求。
教学
重难点
重点：了解摩擦力，知道摩擦力是有大小的。
难点：探究并理解摩擦力的大小与物体的运动方式有关。
教学
准备
为学生准备：实验用纸盒、粗线、托盘、铁垫圈若干、圆铅笔、小车轮、学生活动手册。
教师准备：皮球、学生实验材料1套、班级记录表、教学课件。
流程
教学设计
二次备课
聚焦
1.引入：出示皮球，使其在桌面上滚动，最后停止。
2.提问：你们观察到了什么现象？(预设：皮球越滚越慢，最后停下来。)它为什么会停下来？(预设：皮球受到摩擦力。)我们可以用什么办法来感受摩擦力？(预设：把手掌张开平放在桌面上往前推，会感觉到一个阻碍手掌向前运动的力。)
3.讲解：一个物体在另一个物体的表面运动时，两个物体的接触面会发生摩擦，运动物体往往会受到一种阻碍运动的力，这种力叫摩擦力。
4.提问：(教学提示：出示古人搬运巨石的图片。)古人是如何搬运巨石等重物的？(预设：使用“滚木”。)
聚焦
5.揭题：在搬运重物的过程中通常会产生巨大的摩擦力，为什么使用“滚木”就更容易搬运重物呢？这节课我们将通过探究运动与摩擦力来揭开其中的奥秘。（板书：运动与摩擦力）
探索
与研讨
探索一：直接拉动重物
1.提问：（教学提示：出示纸盒、重物、木板、滑轮、棉线、托盘、垫圈、剪刀。）想知道直接拉动重物需要多大的力，我们可以怎么做？（预设：将重物放入纸盒，用棉线绕过定滑轮将纸盒与托盘相连。不断向托盘中加入垫圈，用纸盒开始运动时托盘中的垫圈数表示拉动重物的力。）
2.布置任务：引导学生分组实验，并完成实验帮助卡。
3.研讨汇报。
组内研讨帮助卡
主持人：装载重物的纸盒是如何前进的？
学生1：纸盒与木板直接接触，滑动前进。
主持人：垫圈很少时，纸盒为什么不滑动呢？
学生2：因为垫圈产生的拉力小，不足以克服纸盒受到的摩擦力，只有当拉力增大到正好能克服摩擦力时，纸盒才会滑动。
主持人汇总大家的发言。
4.小结：直接拉动重物需要的力较大。
探索二：使用“滚木”拉动重物
1.过渡：我们知道古人通过在重物下面放“滚木”，就能轻松移动重物，那么现在我们就用铅笔作“滚木”，来体验一下古人智慧的力量吧！
探索
与研讨
2.布置任务：引导学生分组实验，并完成实验帮助卡。
3.研讨汇报。
组内研讨帮助卡
主持人：铅笔是如何带着纸盒运动的？
学生1：纸盒随着铅笔的滚动向前移动。
主持人：用“滚木”移动重物有什么优点和缺点？
学生2：用“滚木”的优点是能使重物受到的摩擦力减小，使搬运重物所需的拉力减小，缺点是移动重物的过程中，要不断重复搬动摆放“滚木”。
主持人汇总大家的发言。
4.小结：使用“滚木”后拉动重物需要的拉力较小。
探索三：使用轮子拉动重物
1.提问：有比使用“滚木”更方便的办法拉动重物吗？（预设：使用轮子。）
2.布置任务：引导学生分组实验，并完成实验帮助卡。
3.研讨汇报。
组内研讨帮助卡
主持人：轮子是如何带着纸盒运动的？
学生1：纸盒随着轮子的滚动向前移动。
主持人：用轮子与用“滚木”相比，有什么好处？
学生2：轮子可以随着纸盒一直滚动。
主持人：怎样搬运重物最省力？哪一种方式搬运重物产生的摩擦力最小？
学生3：安上轮子后搬运重物最省力，产生的摩擦力最小。
主持人汇总大家的发言。
4.小结：使用轮子拉动重物需要的力更小，说明物体滚动时受到的摩擦力比滑动时受到的摩擦力小。
5.提问：生活中哪些地方需要增大摩擦力？哪些地方需要减小摩擦力？（教学提示：自行车轴承的摩擦力直接影响车轮转动的速度，这种摩擦力对人们无益，需要减小，可以通过增加滚珠或滴加润滑油的方式减小；走路时，人们依靠鞋底与地面的摩擦力前进，这种摩擦力对人们有益，需要增大，可以通过在鞋底刻花纹的方式增大。）
拓展
与小结
1.小结：一个物体在另一个物体的表面运动时，两个物体的接触面会发生摩擦，从而产生阻碍运动的摩擦力。物体滚动时受到的摩擦力比滑动时受到的摩擦力小得多，因此通过加“滚木”或安装轮子的方式搬运重物比较省力。
2.拓展：气垫船和磁悬浮列车减小摩擦力的原理。
拓展
与小结
（1）气垫船行驶时船身自水面抬升而起，没入水中的部分减少，于是将船体与水的摩擦力在一定程度上转变成了船体与空气的摩擦力，从而有效地减小了船体受到的阻力。
（2）磁悬浮列车的车体在磁力的作用下悬空，无须直接接触轨道，从而大幅度减小了车身与轨道间的摩擦力。
板书
设计
3.5运动与摩擦力
摩擦力：阻碍物体运动的力
运动方式：滑动，摩擦力大
滚动，摩擦力小
教学
反思
通过前面4节课的学习，学生已经建构起“力可以改变物体运动的快慢，也可以让物体启动或停止”的概念，认识了反冲力和弹力，还认识到力是有大小和方向的。在生活中，学生对摩擦力这个词已经比较熟悉了，也知道物体运动时会受到摩擦力。但是，对“摩擦力是在什么情况下产生的？”“如何比较摩擦力的大小？”“如何能减小摩擦力？”等问题并没有进行过太多的思考，因此本课就以这些问题作为学习的起点，设计三个活动展开探索。一是探究物体在多大力的作用下能够从静止开始运动；二是探究用“滚木”作为移动工具时，需要多大的力让物体从静止开始运动；三是给物体装上轮子后，需要多大的力让物体从静止开始运动。这三个活动可以引导学生发现，物体从静止到运动需要克服摩擦力，垫“滚木”、安轮子均能减小物体运动时受到的摩擦力。
课后作业
见“状元成才路”系列丛书《创优作业100分》对应课时训练。
三、选择题。
4.磁悬浮列车的速度比高铁、动车要快的一个重要原因是（）。
A.磁悬浮列车的动力大
B.磁悬浮列车与轨道之间的摩擦力大
C.磁悬浮列车行驶时无须接触轨道，大大减小了车身与轨道之间的摩擦力
四、为了使自行车骑行更方便、安全，设计师们增加了下列精心的设计。
A.脚踏板上刻花纹B.刹车皮表面粗糙C.给齿轮涂润滑油
D.车把手上刻花纹E.轮胎上刻花纹F.车轮轴承中安装滚珠
其中能增大摩擦力的有，能减小摩擦力的有。（均填字母）
参考答案
三、4.C
四、ABDECF
第5课时《运动与摩擦力》
【教学目标】
科学概念目标
1. 一个物体在另一个物体表面运动时，接触面会发生摩擦，产生摩擦力。
2.摩擦力是有大小的，物体由静止变成运动时需要克服摩擦力。
3.摩擦力的大小与物体的运动方式有关，一般滚动时所受到的摩擦力小，滑动时所受到的摩擦力大。
科学探究目标
1.会用垫圈数表示摩擦力的大小，并对比不同运动方式下的测量结果。
2.会研究物体受到的摩擦力与不同运动方式的物体之间的关系。
3.能用实验数据证明自己的推测。
科学态度目标
1.尝试用不同的思路、方法完成科学探究。
科学、技术、社会与环境目标
1.意识到轮子的发明将物体的运动改变成用滚动的方式前进，这是技术上的巨大进步。
2.意识到人类可以通过不断改进技术来满足增大或减小摩擦力的需求。
【教学重点】
摩擦力的大小与物体的运动方式有关，一般滚动时所受到的摩擦力小，滑动时所受到的摩擦力大。
【教学准备】
教师准备：纸盒、绳子、小木棍、轮子、曲别针、垫圈、木板、教学课件。
学生准备：重物。
【教学流程】
教学环节
教师指导与评价
学生学习活动
评价要点
一、导入
（5 分钟）
用课件或实物演示皮球滚动。
提问∶"皮球在桌面滚动过程中，你观察到了什么现象?"
解释∶"皮球在滚动时与桌面发生摩擦，摩擦时会产生一个阻碍皮球向前运动的摩擦力，使皮球慢慢减速直到最后停下来。"今天我们就来研究摩擦力有关的问题。
板书：运动与摩擦
学生任务：观察、各小组进行讨论和分析，发现皮球运动时，先慢慢减速，最后停下来。。
通过学生的讨论与交流使学生对摩擦力有初步的认识。
二、聚焦
（5 分钟）
当我们看到雄伟的古代建筑时可曾想过，古人在没有大型机械的情况下是如何搬运巨石等重物的？
人们在搬运重物的过程中会产生巨大的摩擦力，怎样才能减少这种摩擦力呢？
学生任务:思考、准备带着问题开始探究。
聚焦问题。
三、探索
（25 分钟）
任务一:
在一硬纸盒中放入橡胶棒等“重物”。借助垫圈的重力来拉动它在平面上运动一端距离，刚好能使物体运动起来的力就相当于它受到的摩擦力，用垫圈的重力拉动纸盒，所以刚好使纸盒运动时的垫圈数就代表它受到的摩擦力。记录下垫圈数量。实验三次，取平均值。
任务二:
活动:在纸盒的下方放几只笔或筷子等作“滚木”，实验会不会有所变化呢？
任务三:有没有办法比滚木更好呢？试一试给纸盒安上轮子，往托盘中逐渐增加垫圈。
研讨:
问题一:通过三次实验，你知道怎样搬运重物最省力吗？哪一种方式搬运重物产生的摩擦力最小？
问题二:生活中，哪些地方需要增大摩擦力？哪些地方需要减小摩擦力？
总结:
1.三种情况比较，安装轮子搬运重物的垫圈数最少，即受到的摩擦力最小，因此用轮子搬运重物最省力。
2.自行车轴承，车轮与轴之间使用滚珠，从而减小摩擦力，骑车时更省力，而且使用寿命也更久。而鞋底为了防滑，需要增大摩擦力。
学生任务一:模拟搬运重物，探究硬纸盒直接放在木板上搬运时的摩擦力。
过程:在一硬纸盒中放入一些“重物”，将纸盒放在木板上，在纸盒连接的绳子的另一端挂钩上逐渐增加垫圈，当纸盒开始运动时，在活动手册上记录下垫圈的数量。
学生任务二:在纸盒的下方放几只笔或筷子等作“滚木”，当纸盒开始运动时，记下垫圈数量。
学生任务三:给纸盒安上轮子，往托盘中逐渐增加垫圈。当纸盒开始运动时，记录下垫圈数量。
研讨任务:各小组之间依据记录单的数据，思考并讨论研讨问题，总结出研讨结果。
通过多次实验和分析，会用垫圈数表示摩擦力的大小，并对比不同运动方式下的测量结果。知道摩擦力的大小与物体的运动方式有关，一般滚动时所受到的摩擦力小，滑动时所受到的摩擦力大。从而意识到轮子的发明将物体的运动改变成用滚动的方式前进，这是技术上的巨大进步。
四、 拓展
（5 分钟）
各种交通工具都是怎样减小摩擦力的呢？
气垫船以空气在船只底部承托，行驶时船身自水面抬升而起，大幅减小船体与水面的摩擦力。
悬浮列车由于磁力使之悬浮在空中，行走时无须接触轨道，也减小了轨道对车身的摩擦力。这两种交通工具使用不同技术方式都减小了摩擦力。
学生任务:认识生活中的交通工具，减小摩擦力的方式。
联系生活实际，知道摩擦力对于生活中一些影响。
四上《运动和力》单元教学设计
5.运动与摩擦力
小学科学教学网资源建设团队 金亚军
【教材简析】
通过前面4节课的学习，学生已经建构起“力可以改变物体运动的快慢，也可以让物体启动或停止”这一概念，认识了反冲力和弹力，还通过弹簧测力计认识到力是有大小和方向的。本节课要研究摩擦力在什么情况下产生，摩擦力大小的测量以及减小摩擦力的方法。通过呈现古人用滚木搬运重物的场景，引出研究物体在运动中产生并受到摩擦力，以及如何减小摩擦力的问题。通过模拟生活中的真实情境，引导学生通过模拟搬运重物来体验，并用垫圈的个数来表示摩擦力的大小，比较不同运动方式下摩擦力大小的不同。通过研讨活动，学生通过实验数据判断哪种运动方式最省力，并利用所学科学原理来解释现实中的问题。在拓展板块，通过介绍气垫船和磁悬浮列车减小摩擦力的原理，以及气垫船模型和磁悬浮陀螺的制作，进一步引导学生认识摩擦力，将视野拓宽到现代各种交通工具上。
基于问题，探究真相，拓展应用是本课的基本设计思路，通过对现象的思考和研讨，到科学实证科学问题和得出科学规律，再到思考生活应用。学生有自主探究的空间，有学以致用加深理解，也有提升生活能力的益处，整体设计流畅自然，符合小学生的认知需求和特点。
【学情分析】
在学生的生活经验中，他们对摩擦这个词已经比较熟悉了，对物体运动会受到摩擦力的现象也是熟悉的，但是，对“摩擦力是在什么情况下产生的？摩擦力的大小怎样知道？如何能减小摩擦力？”等问题并没有进行过太多的思考，这也成为本课学习的起点。
作为学习，小学生需要直观、生动、自主的学习方式，基于问题的实验探究是符合学生的认知心理特征的。
【教学目标】
科学观念：通过研讨、实验、探究摩擦力的学习过程，知道摩擦力的相关科学原理：.一个物体在另一个物体表面运动时，接触面会发生摩擦，产生摩擦力；摩擦力是有大小的，物体由静止变成运动时需要克服摩擦力；摩擦力的大小与物体的运动方式有关，一般滚动时所受到的摩擦力小，滑动时所受到的摩擦力大。
科学思维：用观察、比较、分析、归纳、演绎的方法，能探究摩擦力的内在原理和应用空间。
探究实践：会用垫圈数表示摩擦力的大小，并对比不同运动方式下的测量结果；摩擦力是有大小的，物体由静止变成运动时需要克服摩擦力；摩擦力的大小与物体的运动方式有关，一般滚动时所受到的摩擦力小，滑动时所受到的摩擦力大。
态度责任：通过探究性学习，知道用不同方法科学标准的科学实证才能得出有效的科学结论，领悟生活中摩擦力原理无处不在的，科学技术与生活紧密相连。
【教学重难点】
重点：了解摩擦力，以及知道摩擦力是有大小的。
难点：通过实验探究摩擦力的大小与物体的运动方式有关，一般滚动时所受到的摩擦力小，滑动时所受到的摩擦力大。
【教学准备】
教师：多媒体课件、皮球、学生实验材料一套、班级记录表。
小组：实验用纸盒、粗线一根、托盘、铁垫圈若干、圆铅笔、四个小车轮、
两根车轴、学生活动手册。
【教学过程】
一、揭示课题（预设5分钟）
材料准备：皮球
1.教师出示皮球，皮球在桌面滚动，最后停止。
提问：你观察到了什么现象？（预设：皮球慢慢减速，最后停下来。）
提问：谁能解释？（预设：皮球受到摩擦力。）板书摩擦力
2.感受摩擦力。
提问：我们有什么办法感受到摩擦力呢？（预设：把手放在桌面上往前推。）
提问：有什么感受？（预设：有一个阻碍手掌向前运动的力。）
3.出示摩擦力的概念。
4.出示古人搬运巨石的图片。
提问：古人是如何搬运巨石等重物的？（预设：使用滚木。）
提问：人们在搬运巨石等重物的过程中会产生巨大的摩擦力，如何减小摩擦力呢？（预设：减少接触面积、改变运动方式等）
5. 揭示课题：运动与摩擦力（板书）
【设计意图】利用身边可及的常见摩擦力为学习素材，有利于激活学生的生活经验，调动学生的探究热情，摩擦力概念认知的过程更加顺畅。借用金字塔搬石头搬运石头的情景，因金字塔建造是未解之谜，搬运巨型石头就是学生好奇的。用金字塔搬运石头的情景作为摩擦力探究导入，可以调动学生的探究热情。
二、一探究竟：（预设25分钟）
材料准备：硬纸盒、重物、 木板、滑轮、棉线、托盘、垫圈、剪刀、铅笔5只、轮子四个、车轴两根、学生活动手册
活动一：直接拉动重物
1.讨论：我们直接拉动重物，可能需要多大的力？
2.学生说说可能要用哪些实验材料，以及如何进行实验。
3.学生说说实验中还要注意什么，出示温馨提示，明确实验要求。
4.学生实验，记录实验现象，并说说发现了什么？
5.提问：纸盒装载重物是如何前进的？垫圈很少时，纸盒为什么不滑动呢？
小结：像这样的运动方式，我们称之为滑动。（板书滑动）
活动二：使用滚木拉动重物
1.讨论：古人有什么好方法拉动重物？
2.学生说说可能要用哪些实验材料，以及如何进行实验。
3.学生说说实验中还要注意什么，明确实验要求。
4.学生实验，记录实验现象，并说说发现了什么？
5.提问：滚木是如何带着重物前进的？用“滚木”移动重物有什么优点和缺点？
小结：像这样的运动方式，我们称之为滚动。（板书滚动）
活动三：改进滚木，使用轮子拉动重物
1.讨论：我们有比使用滚木更好的办法搬运重物吗？
2.学生说说可能要用哪些实验材料，以及如何进行实验。
3.学生说说实验中还要注意什么，明确实验要求。
4.学生实验，记录实验现象，并说说发现了什么？
5.提问：轮子是如何运动的？用轮子和滚木相比有什么好处？
（预设：像滚木一样滚动。）
【设计意图】三个进阶实验设计，包含了滑动摩擦力和滚动摩擦力（木棍和轮子）的对比实验，最终得出用轮子的滚动摩擦力最小。虽然，探究的深度不够完全，但是已符合基于生活的摩擦力原理基本需要。实验中只改变运动方式，其他条件不变，以渗透对比实验的基本理念。
三、探究发现（预设5分钟）
材料准备：学生活动记录、班级记录表
1.学生根据活动记录的数据，反馈交流：哪种方式搬运重物比较省力？
（预设：使用滚木或轮子。）
2.为什么？（预设：根据拉动重物的垫圈个数，知道滑动比滚动受到的摩擦力大。）（板书滚动摩擦力小，滑动摩擦力大。）
3.提问：三种方式中，你认为哪种搬运重物的方法最好？为什么？（预设：轮子）
4.提问：生活中哪些地方需要增大摩擦力？哪些地方需要减小摩擦力？
【设计意图】有效的实验探究为了更好地整理数据得出结论，此时需要学生充分回忆实验的过程、现象和数据，利用标准的数据来说话，培养学生实证意识，利于养成科学的研究方法和探究精神。
四、拓展：交通工具是怎样减小摩擦力的？（预设5分钟）
1.出示气垫船和磁悬浮列车图片。讨论：气垫船和磁悬浮列车是怎样减小摩擦力，行驶得更快？
2.生活中减小摩擦力的后果会怎样？学生思考交流后，播放视频：车辆雪地打滑大汇总。
【设计意图】科学原理有其简约性，但是生活应用就会根据不同需要对科学原理进行变式细化应用。通过生活实例的研讨，思考科学原理怎样存在的，有利于学生的深度学习，最终可以掌握更多的生活能力和技术设计素养，并更好地服务学生的生活需求。
五、板书设计
5.运动与摩擦力
摩擦力：阻碍物体运动的力
滑动 摩擦力大
运动方式
滚动 摩擦力小
【疑难解答】
如何在科学教学中渗透对比实验的科学原理？
对比实验是科学研究的基本方法和基本路径，因为只改变一个条件，其他条件不变，因此实验中出现的现象变化，可以直接和改变的条件变化进行对应，对比实验是科学研究获取科学奥秘的核心技术。
对比实验是科学实证的利器，小学科学教学中也应该经历由扶到放的过程，最终让学生晓之以理，动之以行。
摩擦力实验探究中，只改变运动方式（滑动、木棍和轮子滚动），其条件不变。实验前、中、后三个阶段中都可以落实对比实验的教学活动。设计阶段思考怎样设计可靠的对比实验，实验中怎样操作符合对比实验，实验后思考数据和现象是否符合对比实验要求。这就意味着教学中需要有意识地引导学生，以规范的实验方法来科学实证科学猜想，这是必要的，也是可行的。
《运动与摩擦力》教学设计
【教材分析】
本课是在构建了“给物体施加力，可以改变物体运动的快慢，也可以使物体启动或停止”概念以及通过弹簧测力计知道力有大小和方向的基础上，延续了力对物体运动影响的研究。不同的是本节课研究的摩擦力是一种阻碍物体运动的力，物体从静止到运动需要克服摩擦力的大小、摩擦力的产生需要一定的条件、摩擦力大小可以间接测量以及减小摩擦力的方法。
教材围绕“运动和力”的核心概念，设计了3个活动，先是研究物体从静止到运动需要克服多大的摩擦力。第二个和第三个活动分别研究在物体下方垫上滚木或安轮子的方式，需要多大的力让物体从静止到运动。这三个活动在于引导学生发现，一方面物体从静止到运动需要克服摩擦力，另一方面，可以用在物体下方垫滚木或安轮子的方式来减少物体运动的摩擦力。通过这3个活动让学生感受到古代劳动人民在技术改进上的伟大智慧，为后续设计制作小车打下基础。
【学情分析】
在学生的生活经验中，他们已经对摩擦这个词比较熟悉，而对摩擦力这个概念就不太清楚了，这一点在前概念调查中可以发现，学生不知道在草坪上滚动的足球自然而然停下来是由于足球与草坪之间摩擦力的作用。学生对“摩擦力是在什么情况下产生？摩擦力的大小怎样知道？如何能减小摩擦力?”等问题也并没有太多思考，这也成为本节课学习的起点。在教学过程中进行引导性设计，让学生在探究活动中逐步体会摩擦力与物体运动之间的关系。
【教学目标】
科学概念目标
1.一个物体在另一个物体表面运动时，接触面发生摩擦，会产生摩擦力。
2.摩擦力是有大小的，物体由静止变成运动时需要克服摩擦力。
3.摩擦力的大小与物体的运动方式有关，对于相同的物体，滚动的摩擦力小，滑动的摩擦力大。
科学探究目标
1.会用垫圈数表示摩擦力的大小，并用实验数据证明摩擦力的大小与物体的运动方式有关。
2.会用轮子改装小车。
3.会研究物体受到的摩擦力与不同方式运动的物体之间的关系。
科学态度目标
1.尝试用不同的思路、方法完成科学探究。
2.能按要求进行合作探究学习、乐于表达交流。
科学、技术、社会与环境目标
1.意识到轮子的发明将物体改变成为用滚动的方式前进，这是技术上的巨大进步。
2.意识到人类可以通过不断改进技术来满足增大或减小摩擦力的需求。
【教学重难点】
重点：认识物体从静止到运动要克服摩擦力，刚好能使物体运动起来的力就相当于它受到的摩擦力，摩擦力是有大小的。
难点：通过实验探究收集证据，知道摩擦力与物体的运动方式有关，一般滚动时所受到的摩擦力小，滑动时受到的摩擦力大。
【材料准备】
学生材料准备：小牛顿实验套装纸盒小车1辆、车轮两对、垫圈若干、回形针一枚、棉线、橡皮擦（或其他重物）若干、桌面定滑轮（或自购带滑轮长木板，方便携带）。
教师准备：小组实验材料一套（备用与示范说明用）、班级汇总表、实验记录表、实验微课指导视频。
【教学流程图】
【教学过程】
1.聚焦
（1）“摩擦初体验”活动
学生活动：第一步——手在桌面上滑动，离开桌面滑动，有什么感受？
第二步——再次利用身边的物体，感受摩擦。
教师提问：在刚才的活动中，谁能来说一说什么情况下能产生摩擦，在摩擦过程中的感受？（预设：学生体验后感觉手滑动时受到了阻碍。）
教师活动：帮助学生梳理摩擦力的概念——一个物体在另一个物体的表面运动时，两个物体的接触面会发生摩擦，因此运动物体要受到一种阻碍运动的力，这种力叫摩擦力。今天我们就来研究运动与摩擦力。（板书：运动与摩擦力）
设计意图：从学生亲身体验出发，以学生关于摩擦的前概念为基础，让学生在熟悉的活动中初步感知摩擦力，并针对摩擦力产生的条件、作用方向和作用结果，达成初步共识，构建摩擦力的概念。
（2）古埃及人如何搬运重物
教师提问：看，这个建筑认识吗？（胡夫金字塔，它是由大小不等的巨石砌成，每块巨石重达1.5吨到50吨。）工人在搬运重物的过程中会产生巨大的摩擦力，那他们是怎样搬运这些重物的呢？让我们坐上时光机，假设你现在是古埃及金字塔建造工地上的工人，你能想个办法搬运这些重物吗？
（预设：由于学生课前对课本内容可能有所了解，部分学生能够回答出在重物下方垫上圆柱形的物品，通过滚动运输；也有学生根据经验说出可以装上轮子来运输。）
2.探索
教师引导：那搬运重物时究竟怎样减小摩擦力呢，我们一起来研究。需要哪些实验材料？如何进行实验？怎样知道摩擦力的大小？
学生思考（如若想不到的可以通过课件展示实验材料供参考）。
（预设：将木筷子垫在纸盒子下面或者给纸盒安装轮子，带动纸盒滚动可以减少摩擦力。）
教师引导：根据同学们的建议，垫上滚木或安装轮子来运输重物，根据三年级的学习，我们把这样的运动方式叫做滚动，这时产生的摩擦就是滚动摩擦。那相对于不垫滚木或装轮子，而是直接拉动重物前进的方式，则称之为滑动摩擦。那你有什么办法来比较它们摩擦力的大小吗？
学生讨论设计实验。
学生活动：探究用不同的方式搬运重物时摩擦力的大小。
（1）观看实验微课，梳理实验方法。
（2）师生共同小结实验细节：垫圈要一个一个地增加、轻拿轻放；棉线不能脱离滑轮卡槽；及时记录下纸盒刚好运动起来时所用的垫圈数，垫圈数越多说明纸盒受到的摩擦力越大；实验重复三次等。
（3）学生动手操作进行实验，并记录数据。
（4）将小组的数据汇总到班级记录表。
设计意图：根据提供的材料，学生可以想到减小摩擦力的办法。但对于如何进行实验探究，需要学生先思考、设计实验，明确实验目的——哪种运动方式摩擦力更小。而后才是层层推进探究活动，收集证据，为后面的研讨论证提供支撑，从而发展学生实证推理能力及实事求是的科学态度。
3.研讨
（1）分析实验结果，怎样搬运重物最省力？哪一种方式搬运重物产生的摩擦力最小？（预设：装上轮子时，搬运重物产生的摩擦力最小，而纸盒直接在木板上滑动时摩擦力大。）
（2）装上滚木和装上轮子都可以减少摩擦力，你认为哪种方式最好？它们搬运重物时各有什么优点和缺点呢？（预设：装上滚木和轮子时，都可以减少摩擦力，但是用滚木搬运的时候不方便，要不断地移动滚木或者铺更多滚木，而轮子可以随纸盒移动。）
师生小结：轮子可以看作移动的滚木，人类发现可以用滚动的方式前进，是一个了不起的创举。
（3）有些小组的实验结果有点不同，是什么原因造成的呢？请同学们到其他小组进行交流。
学生活动：组间交流，观察思考为什么测量出的摩擦力大小结果不同？有哪些影响因素。
教师追问：摩擦力的大小还与什么因素有关呢？
（预设：摩擦力大小还可能与接触面的粗糙程度、物体的重量有关。）
（说明：课前准备一个小组的木板贴上粗糙的砂纸，一个小组的纸盒内装更多的重物。）
设计意图：学生自主分析数据，总结规律，发现滚动时摩擦力更小。同时，也能从使用滚木和使用轮子运输重物的活动体验中，对人类技术的进步意义理解更加深刻。其中课前提前设置了两组条件不同的小组，一组是改变了纸盒的载重，一组则改变了接触面的粗糙程度，学生在分析数据后，经历了从存疑→交流→思考→领悟的过程，为拓展环节中理解人类社会在生产生活如何采取不同的方式增加或减少摩擦力奠定基础。
4.拓展
（1）观看故宫搬运汉白玉巨石的视频：在我国古代劳动人民的努力下，我们也有一个伟大的建筑——故宫。当时建造故宫时，这块巨大的汉白玉，重达270吨，要从北京城外70多公里的地方运进故宫，他们是怎样做到的呢？
学生观看视频。
（附网络视频链接如下：
https://v.youku.com/v_show/id_XNDE1MDAxMjk2MA==.html?spm=a2h0c.8166622.PhoneSokuProgram_1.dtitle&s=effdb94d02da48749c19如有侵权，请联系删除）
教师提问：说说他们是怎么搬运的？冰面上洒水后的摩擦力发生了什么变化？
（冬天路面上有冰冻，井水浇在冰面上起到润滑作用，摩擦力变小了，工人可以轻松搬运汉白玉大石。）
（2）教师追问：你还能举出生活中减少摩擦力的例子吗？
（预设：给自行车链滴润滑油……课本上自行车轴承学生比较难想到，缺乏观察经验，教师可以适当进行补充。）
（提示：经过前面的实验，学生可能会出现摩擦力都是有害片面认识。）
教师提问：那摩擦力是不是没有用呢？什么地方需要增大摩擦力？
学生产生认知冲突并进行思考。（教师出示以下生活场景帮助学生理解。）
（比如雨天路滑，要穿鞋底粗糙的鞋子；拔河比赛，要选地面比较粗糙的，鞋子也要选粗糙的……根据探究活动的数据分析，不难理解增加接触面的粗糙程度可以增加摩擦力。）
设计意图：在解决生活中的情境中，从另一个方面让学生思考摩擦力对于生活的重要意义。
（3）课外拓展活动：像气垫船、磁悬浮列车等是怎样减少摩擦力的呢？
设计意图：课堂时间有限，这部分内容作为课后科学学习，有助于培养学生自主学习、查阅资料的能力，同时也能够意识到不同的技术方式也可以减小摩擦力。
【板书设计（生成）】
【板书说明】
中间的统计图为学生小组实验结果统计表，各个小组用带组号的圆形磁铁粘贴结果，汇报时用于展示交流。其他文字板书随着各个环节有序展开，逐步生成。右下角“影响摩擦力大小的其他因素”为学生想法及时生成（手写）。
【学生记录单设计】
课程基本信息
课例编号
21
学科
小学科学
年级
四年级
学期
第一学期
课题
《运动与摩擦力》
教科书
书名：《科学》
出版社：教育科学出版社 出版日期：2020年7月
学生信息
姓名
学校
班级
学号
学习目标
1.知道一个物体在另一个物体表面运动时，接触面会发生摩擦，产生摩擦力；知道物体由静止变成运动时需要克服摩擦力。
2.会用螺母数表示摩擦力的大小，知道摩擦力的大小与物体的运动方式有关，一般滚动时所受到的摩擦力小，滑动时所受到的摩擦力大。
课前学习任务
课前活动：玩拉人游戏，体验拉与被拉的感受。
课上学习任务
【学习任务一】
体验活动1：将手掌压在桌面上，并慢慢地拖动
体验活动2：将书放在桌面上，用手指推动它向前滑动
【学习任务二】
用不同方式搬运重物时拉力大小记录表
搬运重物的方式
拉力的大小（填螺母个数）
第1次
第2次
第3次
平均值
直接滑动
使用“滚木”
使用轮子
我发现：
【学习任务三】
做好《运动的小车》学习准备
音叉（含橡皮槌）、小车、木块、纸带、卷尺、 3个不同高度的斜面、计算器
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……
第5课 运动与摩擦力
(教材P51～53)
授课时间：______________ 累计 1 课时
课题
运动与摩擦力
课型
新授课
教学
目标
科学知识目标
1.知道一个物体在另一个物体表面运动时，接触面会发生摩擦，产生摩擦力。
2.知道摩擦力是有大小的，物体由静止变成运动时需要克服摩擦力。
3.知道摩擦力的大小与物体的运动方式有关，一般滚动时所受到的摩擦力小，滑动时所受到的摩擦力大。
科学探究目标
1.会用垫圈数表示摩擦力的大小，并对比不同运动方式下的测量结果。
2.会用轮子改装小车。
3.会研究物体受到的摩擦力与不同运动方式的物体之间的关系。
4.能用实验数据证明自己的推测。
科学态度目标
尝试用不同的思路、方法完成科学探究。
科学、技术、社会与环境目标
1.意识到轮子的发明将物体的运动改变成用滚动的方式前进，这是技术上的巨大进步。
2.意识到人类可以通过不断改进技术来满足增大或减小摩擦力的需求。
教学
重难点
重点：了解摩擦力，知道摩擦力是有大小的。
难点：探究并理解摩擦力的大小与物体的运动方式有关。
教学
准备
为学生准备：实验用纸盒、粗线、托盘、铁垫圈若干、圆铅笔、小车轮、学生活动手册。
教师准备：皮球、学生实验材料1套、班级记录表、教学课件。
流程
教学设计
二次备课
聚焦
1.引入：出示皮球，使其在桌面上滚动，最后停止。
2.提问：你们观察到了什么现象？(预设：皮球越滚越慢，最后停下来。)它为什么会停下来？(预设：皮球受到摩擦力。)我们可以用什么办法来感受摩擦力？(预设：把手掌张开平放在桌面上往前推，会感觉到一个阻碍手掌向前运动的力。)
3.讲解：一个物体在另一个物体的表面运动时，两个物体的接触面会发生摩擦，运动物体往往会受到一种阻碍运动的力，这种力叫摩擦力。
4.提问：(教学提示：出示古人搬运巨石的图片。)古人是如何搬运巨石等重物的？(预设：使用“滚木”。)
聚焦
5.揭题：在搬运重物的过程中通常会产生巨大的摩擦力，为什么使用“滚木”就更容易搬运重物呢？这节课我们将通过探究运动与摩擦力来揭开其中的奥秘。（板书：运动与摩擦力）
探索
与研讨
探索一：直接拉动重物
1.提问：（教学提示：出示纸盒、重物、木板、滑轮、棉线、托盘、垫圈、剪刀。）想知道直接拉动重物需要多大的力，我们可以怎么做？（预设：将重物放入纸盒，用棉线绕过定滑轮将纸盒与托盘相连。不断向托盘中加入垫圈，用纸盒开始运动时托盘中的垫圈数表示拉动重物的力。）
2.布置任务：引导学生分组实验，并完成实验帮助卡。
3.研讨汇报。
组内研讨帮助卡
主持人：装载重物的纸盒是如何前进的？
学生1：纸盒与木板直接接触，滑动前进。
主持人：垫圈很少时，纸盒为什么不滑动呢？
学生2：因为垫圈产生的拉力小，不足以克服纸盒受到的摩擦力，只有当拉力增大到正好能克服摩擦力时，纸盒才会滑动。
主持人汇总大家的发言。
4.小结：直接拉动重物需要的力较大。
探索二：使用“滚木”拉动重物
1.过渡：我们知道古人通过在重物下面放“滚木”，就能轻松移动重物，那么现在我们就用铅笔作“滚木”，来体验一下古人智慧的力量吧！
探索
与研讨
2.布置任务：引导学生分组实验，并完成实验帮助卡。
3.研讨汇报。
组内研讨帮助卡
主持人：铅笔是如何带着纸盒运动的？
学生1：纸盒随着铅笔的滚动向前移动。
主持人：用“滚木”移动重物有什么优点和缺点？
学生2：用“滚木”的优点是能使重物受到的摩擦力减小，使搬运重物所需的拉力减小，缺点是移动重物的过程中，要不断重复搬动摆放“滚木”。
主持人汇总大家的发言。
4.小结：使用“滚木”后拉动重物需要的拉力较小。
探索三：使用轮子拉动重物
1.提问：有比使用“滚木”更方便的办法拉动重物吗？（预设：使用轮子。）
2.布置任务：引导学生分组实验，并完成实验帮助卡。
3.研讨汇报。
组内研讨帮助卡
主持人：轮子是如何带着纸盒运动的？
学生1：纸盒随着轮子的滚动向前移动。
主持人：用轮子与用“滚木”相比，有什么好处？
学生2：轮子可以随着纸盒一直滚动。
主持人：怎样搬运重物最省力？哪一种方式搬运重物产生的摩擦力最小？
学生3：安上轮子后搬运重物最省力，产生的摩擦力最小。
主持人汇总大家的发言。
4.小结：使用轮子拉动重物需要的力更小，说明物体滚动时受到的摩擦力比滑动时受到的摩擦力小。
5.提问：生活中哪些地方需要增大摩擦力？哪些地方需要减小摩擦力？（教学提示：自行车轴承的摩擦力直接影响车轮转动的速度，这种摩擦力对人们无益，需要减小，可以通过增加滚珠或滴加润滑油的方式减小；走路时，人们依靠鞋底与地面的摩擦力前进，这种摩擦力对人们有益，需要增大，可以通过在鞋底刻花纹的方式增大。）
拓展
与小结
1.小结：一个物体在另一个物体的表面运动时，两个物体的接触面会发生摩擦，从而产生阻碍运动的摩擦力。物体滚动时受到的摩擦力比滑动时受到的摩擦力小得多，因此通过加“滚木”或安装轮子的方式搬运重物比较省力。
2.拓展：气垫船和磁悬浮列车减小摩擦力的原理。
拓展
与小结
（1）气垫船行驶时船身自水面抬升而起，没入水中的部分减少，于是将船体与水的摩擦力在一定程度上转变成了船体与空气的摩擦力，从而有效地减小了船体受到的阻力。
（2）磁悬浮列车的车体在磁力的作用下悬空，无须直接接触轨道，从而大幅度减小了车身与轨道间的摩擦力。
板书
设计
3.5运动与摩擦力
摩擦力：阻碍物体运动的力
运动方式：滑动，摩擦力大
滚动，摩擦力小
教学
反思
通过前面4节课的学习，学生已经建构起“力可以改变物体运动的快慢，也可以让物体启动或停止”的概念，认识了反冲力和弹力，还认识到力是有大小和方向的。在生活中，学生对摩擦力这个词已经比较熟悉了，也知道物体运动时会受到摩擦力。但是，对“摩擦力是在什么情况下产生的？”“如何比较摩擦力的大小？”“如何能减小摩擦力？”等问题并没有进行过太多的思考，因此本课就以这些问题作为学习的起点，设计三个活动展开探索。一是探究物体在多大力的作用下能够从静止开始运动；二是探究用“滚木”作为移动工具时，需要多大的力让物体从静止开始运动；三是给物体装上轮子后，需要多大的力让物体从静止开始运动。这三个活动可以引导学生发现，物体从静止到运动需要克服摩擦力，垫“滚木”、安轮子均能减小物体运动时受到的摩擦力。
课后作业
见“状元成才路”系列丛书《创优作业100分》对应课时训练。
三、选择题。
4.磁悬浮列车的速度比高铁、动车要快的一个重要原因是（）。
A.磁悬浮列车的动力大
B.磁悬浮列车与轨道之间的摩擦力大
C.磁悬浮列车行驶时无须接触轨道，大大减小了车身与轨道之间的摩擦力
四、为了使自行车骑行更方便、安全，设计师们增加了下列精心的设计。
A.脚踏板上刻花纹B.刹车皮表面粗糙C.给齿轮涂润滑油
D.车把手上刻花纹E.轮胎上刻花纹F.车轮轴承中安装滚珠
其中能增大摩擦力的有，能减小摩擦力的有。（均填字母）
参考答案
三、4.C
四、ABDECF
第5课时《运动与摩擦力》
【教学目标】
科学概念目标
1. 一个物体在另一个物体表面运动时，接触面会发生摩擦，产生摩擦力。
2.摩擦力是有大小的，物体由静止变成运动时需要克服摩擦力。
3.摩擦力的大小与物体的运动方式有关，一般滚动时所受到的摩擦力小，滑动时所受到的摩擦力大。
科学探究目标
1.会用垫圈数表示摩擦力的大小，并对比不同运动方式下的测量结果。
2.会研究物体受到的摩擦力与不同运动方式的物体之间的关系。
3.能用实验数据证明自己的推测。
科学态度目标
1.尝试用不同的思路、方法完成科学探究。
科学、技术、社会与环境目标
1.意识到轮子的发明将物体的运动改变成用滚动的方式前进，这是技术上的巨大进步。
2.意识到人类可以通过不断改进技术来满足增大或减小摩擦力的需求。
【教学重点】
摩擦力的大小与物体的运动方式有关，一般滚动时所受到的摩擦力小，滑动时所受到的摩擦力大。
【教学准备】
教师准备：纸盒、绳子、小木棍、轮子、曲别针、垫圈、木板、教学课件。
学生准备：重物。
【教学流程】
教学环节
教师指导与评价
学生学习活动
评价要点
一、导入
（5 分钟）
用课件或实物演示皮球滚动。
提问∶"皮球在桌面滚动过程中，你观察到了什么现象?"
解释∶"皮球在滚动时与桌面发生摩擦，摩擦时会产生一个阻碍皮球向前运动的摩擦力，使皮球慢慢减速直到最后停下来。"今天我们就来研究摩擦力有关的问题。
板书：运动与摩擦
学生任务：观察、各小组进行讨论和分析，发现皮球运动时，先慢慢减速，最后停下来。。
通过学生的讨论与交流使学生对摩擦力有初步的认识。
二、聚焦
（5 分钟）
当我们看到雄伟的古代建筑时可曾想过，古人在没有大型机械的情况下是如何搬运巨石等重物的？
人们在搬运重物的过程中会产生巨大的摩擦力，怎样才能减少这种摩擦力呢？
学生任务:思考、准备带着问题开始探究。
聚焦问题。
三、探索
（25 分钟）
任务一:
在一硬纸盒中放入橡胶棒等“重物”。借助垫圈的重力来拉动它在平面上运动一端距离，刚好能使物体运动起来的力就相当于它受到的摩擦力，用垫圈的重力拉动纸盒，所以刚好使纸盒运动时的垫圈数就代表它受到的摩擦力。记录下垫圈数量。实验三次，取平均值。
任务二:
活动:在纸盒的下方放几只笔或筷子等作“滚木”，实验会不会有所变化呢？
任务三:有没有办法比滚木更好呢？试一试给纸盒安上轮子，往托盘中逐渐增加垫圈。
研讨:
问题一:通过三次实验，你知道怎样搬运重物最省力吗？哪一种方式搬运重物产生的摩擦力最小？
问题二:生活中，哪些地方需要增大摩擦力？哪些地方需要减小摩擦力？
总结:
1.三种情况比较，安装轮子搬运重物的垫圈数最少，即受到的摩擦力最小，因此用轮子搬运重物最省力。
2.自行车轴承，车轮与轴之间使用滚珠，从而减小摩擦力，骑车时更省力，而且使用寿命也更久。而鞋底为了防滑，需要增大摩擦力。
学生任务一:模拟搬运重物，探究硬纸盒直接放在木板上搬运时的摩擦力。
过程:在一硬纸盒中放入一些“重物”，将纸盒放在木板上，在纸盒连接的绳子的另一端挂钩上逐渐增加垫圈，当纸盒开始运动时，在活动手册上记录下垫圈的数量。
学生任务二:在纸盒的下方放几只笔或筷子等作“滚木”，当纸盒开始运动时，记下垫圈数量。
学生任务三:给纸盒安上轮子，往托盘中逐渐增加垫圈。当纸盒开始运动时，记录下垫圈数量。
研讨任务:各小组之间依据记录单的数据，思考并讨论研讨问题，总结出研讨结果。
通过多次实验和分析，会用垫圈数表示摩擦力的大小，并对比不同运动方式下的测量结果。知道摩擦力的大小与物体的运动方式有关，一般滚动时所受到的摩擦力小，滑动时所受到的摩擦力大。从而意识到轮子的发明将物体的运动改变成用滚动的方式前进，这是技术上的巨大进步。
四、 拓展
（5 分钟）
各种交通工具都是怎样减小摩擦力的呢？
气垫船以空气在船只底部承托，行驶时船身自水面抬升而起，大幅减小船体与水面的摩擦力。
悬浮列车由于磁力使之悬浮在空中，行走时无须接触轨道，也减小了轨道对车身的摩擦力。这两种交通工具使用不同技术方式都减小了摩擦力。
学生任务:认识生活中的交通工具，减小摩擦力的方式。
联系生活实际，知道摩擦力对于生活中一些影响。
四上《运动和力》单元教学设计
5.运动与摩擦力
小学科学教学网资源建设团队 金亚军
【教材简析】
通过前面4节课的学习，学生已经建构起“力可以改变物体运动的快慢，也可以让物体启动或停止”这一概念，认识了反冲力和弹力，还通过弹簧测力计认识到力是有大小和方向的。本节课要研究摩擦力在什么情况下产生，摩擦力大小的测量以及减小摩擦力的方法。通过呈现古人用滚木搬运重物的场景，引出研究物体在运动中产生并受到摩擦力，以及如何减小摩擦力的问题。通过模拟生活中的真实情境，引导学生通过模拟搬运重物来体验，并用垫圈的个数来表示摩擦力的大小，比较不同运动方式下摩擦力大小的不同。通过研讨活动，学生通过实验数据判断哪种运动方式最省力，并利用所学科学原理来解释现实中的问题。在拓展板块，通过介绍气垫船和磁悬浮列车减小摩擦力的原理，以及气垫船模型和磁悬浮陀螺的制作，进一步引导学生认识摩擦力，将视野拓宽到现代各种交通工具上。
基于问题，探究真相，拓展应用是本课的基本设计思路，通过对现象的思考和研讨，到科学实证科学问题和得出科学规律，再到思考生活应用。学生有自主探究的空间，有学以致用加深理解，也有提升生活能力的益处，整体设计流畅自然，符合小学生的认知需求和特点。
【学情分析】
在学生的生活经验中，他们对摩擦这个词已经比较熟悉了，对物体运动会受到摩擦力的现象也是熟悉的，但是，对“摩擦力是在什么情况下产生的？摩擦力的大小怎样知道？如何能减小摩擦力？”等问题并没有进行过太多的思考，这也成为本课学习的起点。
作为学习，小学生需要直观、生动、自主的学习方式，基于问题的实验探究是符合学生的认知心理特征的。
【教学目标】
科学观念：通过研讨、实验、探究摩擦力的学习过程，知道摩擦力的相关科学原理：.一个物体在另一个物体表面运动时，接触面会发生摩擦，产生摩擦力；摩擦力是有大小的，物体由静止变成运动时需要克服摩擦力；摩擦力的大小与物体的运动方式有关，一般滚动时所受到的摩擦力小，滑动时所受到的摩擦力大。
科学思维：用观察、比较、分析、归纳、演绎的方法，能探究摩擦力的内在原理和应用空间。
探究实践：会用垫圈数表示摩擦力的大小，并对比不同运动方式下的测量结果；摩擦力是有大小的，物体由静止变成运动时需要克服摩擦力；摩擦力的大小与物体的运动方式有关，一般滚动时所受到的摩擦力小，滑动时所受到的摩擦力大。
态度责任：通过探究性学习，知道用不同方法科学标准的科学实证才能得出有效的科学结论，领悟生活中摩擦力原理无处不在的，科学技术与生活紧密相连。
【教学重难点】
重点：了解摩擦力，以及知道摩擦力是有大小的。
难点：通过实验探究摩擦力的大小与物体的运动方式有关，一般滚动时所受到的摩擦力小，滑动时所受到的摩擦力大。
【教学准备】
教师：多媒体课件、皮球、学生实验材料一套、班级记录表。
小组：实验用纸盒、粗线一根、托盘、铁垫圈若干、圆铅笔、四个小车轮、
两根车轴、学生活动手册。
【教学过程】
一、揭示课题（预设5分钟）
材料准备：皮球
1.教师出示皮球，皮球在桌面滚动，最后停止。
提问：你观察到了什么现象？（预设：皮球慢慢减速，最后停下来。）
提问：谁能解释？（预设：皮球受到摩擦力。）板书摩擦力
2.感受摩擦力。
提问：我们有什么办法感受到摩擦力呢？（预设：把手放在桌面上往前推。）
提问：有什么感受？（预设：有一个阻碍手掌向前运动的力。）
3.出示摩擦力的概念。
4.出示古人搬运巨石的图片。
提问：古人是如何搬运巨石等重物的？（预设：使用滚木。）
提问：人们在搬运巨石等重物的过程中会产生巨大的摩擦力，如何减小摩擦力呢？（预设：减少接触面积、改变运动方式等）
5. 揭示课题：运动与摩擦力（板书）
【设计意图】利用身边可及的常见摩擦力为学习素材，有利于激活学生的生活经验，调动学生的探究热情，摩擦力概念认知的过程更加顺畅。借用金字塔搬石头搬运石头的情景，因金字塔建造是未解之谜，搬运巨型石头就是学生好奇的。用金字塔搬运石头的情景作为摩擦力探究导入，可以调动学生的探究热情。
二、一探究竟：（预设25分钟）
材料准备：硬纸盒、重物、 木板、滑轮、棉线、托盘、垫圈、剪刀、铅笔5只、轮子四个、车轴两根、学生活动手册
活动一：直接拉动重物
1.讨论：我们直接拉动重物，可能需要多大的力？
2.学生说说可能要用哪些实验材料，以及如何进行实验。
3.学生说说实验中还要注意什么，出示温馨提示，明确实验要求。
4.学生实验，记录实验现象，并说说发现了什么？
5.提问：纸盒装载重物是如何前进的？垫圈很少时，纸盒为什么不滑动呢？
小结：像这样的运动方式，我们称之为滑动。（板书滑动）
活动二：使用滚木拉动重物
1.讨论：古人有什么好方法拉动重物？
2.学生说说可能要用哪些实验材料，以及如何进行实验。
3.学生说说实验中还要注意什么，明确实验要求。
4.学生实验，记录实验现象，并说说发现了什么？
5.提问：滚木是如何带着重物前进的？用“滚木”移动重物有什么优点和缺点？
小结：像这样的运动方式，我们称之为滚动。（板书滚动）
活动三：改进滚木，使用轮子拉动重物
1.讨论：我们有比使用滚木更好的办法搬运重物吗？
2.学生说说可能要用哪些实验材料，以及如何进行实验。
3.学生说说实验中还要注意什么，明确实验要求。
4.学生实验，记录实验现象，并说说发现了什么？
5.提问：轮子是如何运动的？用轮子和滚木相比有什么好处？
（预设：像滚木一样滚动。）
【设计意图】三个进阶实验设计，包含了滑动摩擦力和滚动摩擦力（木棍和轮子）的对比实验，最终得出用轮子的滚动摩擦力最小。虽然，探究的深度不够完全，但是已符合基于生活的摩擦力原理基本需要。实验中只改变运动方式，其他条件不变，以渗透对比实验的基本理念。
三、探究发现（预设5分钟）
材料准备：学生活动记录、班级记录表
1.学生根据活动记录的数据，反馈交流：哪种方式搬运重物比较省力？
（预设：使用滚木或轮子。）
2.为什么？（预设：根据拉动重物的垫圈个数，知道滑动比滚动受到的摩擦力大。）（板书滚动摩擦力小，滑动摩擦力大。）
3.提问：三种方式中，你认为哪种搬运重物的方法最好？为什么？（预设：轮子）
4.提问：生活中哪些地方需要增大摩擦力？哪些地方需要减小摩擦力？
【设计意图】有效的实验探究为了更好地整理数据得出结论，此时需要学生充分回忆实验的过程、现象和数据，利用标准的数据来说话，培养学生实证意识，利于养成科学的研究方法和探究精神。
四、拓展：交通工具是怎样减小摩擦力的？（预设5分钟）
1.出示气垫船和磁悬浮列车图片。讨论：气垫船和磁悬浮列车是怎样减小摩擦力，行驶得更快？
2.生活中减小摩擦力的后果会怎样？学生思考交流后，播放视频：车辆雪地打滑大汇总。
【设计意图】科学原理有其简约性，但是生活应用就会根据不同需要对科学原理进行变式细化应用。通过生活实例的研讨，思考科学原理怎样存在的，有利于学生的深度学习，最终可以掌握更多的生活能力和技术设计素养，并更好地服务学生的生活需求。
五、板书设计
5.运动与摩擦力
摩擦力：阻碍物体运动的力
滑动 摩擦力大
运动方式
滚动 摩擦力小
【疑难解答】
如何在科学教学中渗透对比实验的科学原理？
对比实验是科学研究的基本方法和基本路径，因为只改变一个条件，其他条件不变，因此实验中出现的现象变化，可以直接和改变的条件变化进行对应，对比实验是科学研究获取科学奥秘的核心技术。
对比实验是科学实证的利器，小学科学教学中也应该经历由扶到放的过程，最终让学生晓之以理，动之以行。
摩擦力实验探究中，只改变运动方式（滑动、木棍和轮子滚动），其条件不变。实验前、中、后三个阶段中都可以落实对比实验的教学活动。设计阶段思考怎样设计可靠的对比实验，实验中怎样操作符合对比实验，实验后思考数据和现象是否符合对比实验要求。这就意味着教学中需要有意识地引导学生，以规范的实验方法来科学实证科学猜想，这是必要的，也是可行的。
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