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2019年四年級(jí)科學(xué)下冊(cè) 我的滑輪教案 大象版.doc

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2019年四年級(jí)科學(xué)下冊(cè) 我的滑輪教案 大象版.doc

2019年四年級(jí)科學(xué)下冊(cè) 我的滑輪教案 大象版【要點(diǎn)】利用滑輪等簡(jiǎn)單器材進(jìn)行滑輪使用原理的研究,體驗(yàn)機(jī)械給生活帶來(lái)的方便?!灸繕?biāo)】(1)利用滑輪、鉤碼、測(cè)力計(jì)等簡(jiǎn)單器材進(jìn)行觀察實(shí)驗(yàn),研究使用滑輪的原理,做好并分析實(shí)驗(yàn)記錄。研究定滑輪、動(dòng)滑輪、滑輪組是否省力。(2)培養(yǎng)學(xué)生重證據(jù),愿意嘗試的精神;使學(xué)生關(guān)注社會(huì)生活?!驹鯓舆M(jìn)行】(1)在猜想與驗(yàn)證活動(dòng)中自制滑輪。游戲比賽“自制滑輪提放重物,看誰(shuí)方法多”,意在激發(fā)學(xué)生興趣,利用身邊的材料自制滑輪,進(jìn)行比賽。此環(huán)節(jié)較為重要。文中出示的材料有鐵架臺(tái)、曲別針或廢舊的線軸,重物可用鉤碼也可用玩具或文具替代。在學(xué)生提升放下的過(guò)程中,找到不同的方法,可能是定滑輪,亦或動(dòng)滑輪。本環(huán)節(jié)看似游戲,實(shí)則讓學(xué)生在組裝過(guò)程中自行認(rèn)識(shí)滑輪,初步體驗(yàn),與下一環(huán)節(jié)有機(jī)銜接。教學(xué)時(shí),教師應(yīng)當(dāng)充分放手讓學(xué)生自己組裝,自己解決實(shí)際問(wèn)題,初悟滑輪的作用,切忌一步步帶著學(xué)生實(shí)驗(yàn)?;顒?dòng)時(shí)提醒學(xué)生注意安全,記住自己操作的方法,以便交流和驗(yàn)證活動(dòng)時(shí)的再次利用。 (2)觀察認(rèn)識(shí)各種滑輪,猜想使用滑輪的意義。認(rèn)識(shí)各種滑輪是建立在交流活動(dòng)基礎(chǔ)上的,其目的是將知識(shí)與生活實(shí)際緊密結(jié)合。文中出示了升旗的滑輪、提重物的兩種滑輪,明確了滑輪的含義,引發(fā)了學(xué)生對(duì)滑輪使用的種種猜想。教學(xué)時(shí),可將這部分內(nèi)容與第一部分整合在一起,在學(xué)生動(dòng)手組合后進(jìn)行匯報(bào),匯報(bào)方法的同時(shí)認(rèn)識(shí)滑輪,列舉生活中的現(xiàn)象,如起重機(jī)等處的滑輪。 (3)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證,使用滑輪省力嗎?。“使用滑輪能否真的省力”的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證環(huán)節(jié),使學(xué)生發(fā)現(xiàn)定、動(dòng)滑輪提升物體在方向與用力等方面的各自特點(diǎn)。進(jìn)一步訓(xùn)練他們利用滑輪、鉤碼、測(cè)力計(jì)等簡(jiǎn)單器材做簡(jiǎn)單實(shí)驗(yàn),并做出記錄的能力。教學(xué)時(shí),這個(gè)環(huán)節(jié)是重點(diǎn),學(xué)生已經(jīng)有了杠桿省力規(guī)律研究的經(jīng)驗(yàn),又學(xué)會(huì)了使用測(cè)力計(jì),因此教師應(yīng)充分相信學(xué)生,自行設(shè)計(jì)、解決問(wèn)題,達(dá)到技能訓(xùn)練的目的。教學(xué)時(shí)注意:學(xué)生可能只總結(jié)出一點(diǎn)點(diǎn)規(guī)律,也可能找不到規(guī)律,需教師適時(shí)引導(dǎo),鼓勵(lì)學(xué)生對(duì)每種情況多實(shí)驗(yàn)幾次,多記錄幾次,便于分析和歸納。 (4)拓展活動(dòng),滑輪的組合。 拓展活動(dòng),安排了定、動(dòng)滑輪的優(yōu)點(diǎn)重新組合。繞繩游戲與系鞋帶活動(dòng)分別是定、動(dòng)滑輪的應(yīng)用(鞋上的穿帶孔就像是動(dòng)滑輪,當(dāng)用力拉鞋帶時(shí),穿帶孔就從鞋的兩邊向鞋的中間移動(dòng))。在學(xué)生動(dòng)手操作中體會(huì)滑輪的廣泛應(yīng)用,它給人們的生活帶來(lái)極大的方便。教學(xué)此環(huán)節(jié)時(shí),滑輪組的組合、繞繩游戲可以分組進(jìn)行,而系鞋帶活動(dòng)則可單人進(jìn)行(我們系的鞋帶一般是動(dòng)滑輪的利用, 繞繩游戲是滑輪組的應(yīng)用)。 【應(yīng)變參考】 (1)在“自制滑輪提放重物,看誰(shuí)方法多”的環(huán)節(jié)中,有的學(xué)生可能組裝成定滑輪(將曲別針或線軸固定在某一位置),也可能組成動(dòng)滑輪(讓曲別針或線軸隨重物移動(dòng))。聰明的孩子也可能組裝成滑輪組。教學(xué)時(shí)注意,這幾種組裝都可能出現(xiàn)。如果這樣,(1)教師應(yīng)及時(shí)將對(duì)定滑輪、動(dòng)滑輪、滑輪組的認(rèn)識(shí)在學(xué)生的交流匯報(bào)中自然點(diǎn)出,并與下個(gè)環(huán)節(jié)合并,然后討論“你認(rèn)為使用定滑輪、動(dòng)滑輪會(huì)怎樣呢?”猜想后進(jìn)入實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證階段;(2)也可以讓學(xué)生邊匯報(bào)邊穿插“在生活中你見(jiàn)到過(guò)這種滑輪的使用嗎?使用它有什么好處?”待認(rèn)識(shí)與猜想完畢后進(jìn)入實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證階段。(2)關(guān)于滑輪、定滑輪、動(dòng)滑輪、滑輪組的概念不要求學(xué)生掌握,了解即可。(3)注意對(duì)學(xué)生進(jìn)行安全教育;研究活動(dòng)開(kāi)始前要讓學(xué)生明確研究問(wèn)題,有計(jì)劃進(jìn)行。教學(xué)時(shí),教師可根據(jù)本地區(qū)本校的教學(xué)條件進(jìn)行。如對(duì)滑輪不感興趣,可自編輪軸、齒輪或斜面的內(nèi)容進(jìn)行教學(xué)。只要能達(dá)到技能訓(xùn)練目的,使學(xué)生充分認(rèn)識(shí)利用機(jī)械可以提高工作效率即可。簡(jiǎn)單機(jī)械由人類(lèi)最早使用的一些古老的簡(jiǎn)單工具經(jīng)演變而成的機(jī)械,一般將簡(jiǎn)單機(jī)械按其特性劃分為兩類(lèi):一類(lèi)是由杠桿原理發(fā)展而成的杠桿類(lèi)簡(jiǎn)單機(jī)械,包括杠桿、滑輪、輪軸等。一類(lèi)是由斜面原理發(fā)展而成的斜面類(lèi)簡(jiǎn)單機(jī)械,包括斜面、螺旋和劈等。利用簡(jiǎn)單機(jī)械可以改變力的大小,達(dá)到省力、省時(shí)的目的。此外,還能夠改變用力的方向或作用點(diǎn)的位置,以滿足某些要求。但從作功的角度看,作為工具使用的簡(jiǎn)單機(jī)械所作的功,都等于人力所作的功,就是說(shuō),任何機(jī)械,只能將功能轉(zhuǎn)移,而不能省功。簡(jiǎn)單機(jī)械在現(xiàn)代的各種機(jī)械或儀器中仍被廣泛采用,如打字機(jī)的按鍵、鋼琴的琴鍵、汽車(chē)的剎車(chē)踏板等都是由杠桿演變而來(lái)的。在物資運(yùn)輸,提升設(shè)備中,滑輪、斜面和螺旋的應(yīng)用更為普遍。2杠桿在外力作用下能繞桿上一個(gè)固定點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)的簡(jiǎn)單機(jī)械。在杠桿上,使杠桿轉(zhuǎn)動(dòng)的力叫做動(dòng)力,阻礙杠桿轉(zhuǎn)動(dòng)的力叫做阻力。動(dòng)力的作用點(diǎn)叫做力點(diǎn),阻力的作用點(diǎn)叫做重點(diǎn),杠桿繞著轉(zhuǎn)動(dòng)的點(diǎn)叫做支點(diǎn)。從支點(diǎn)到動(dòng)力作用線的垂直距離叫做力臂,從支點(diǎn)到阻力作用線的垂直距離叫做重臂。當(dāng)力臂大于重臂時(shí),省力,但費(fèi)距離;當(dāng)力臂小于重臂時(shí),費(fèi)力,但省距離;當(dāng)力臂等于重臂時(shí),不省力也不費(fèi)力。3杠桿的變化剪子、鉗子、起釘錘等工具在外形上與撬棍相比有了一定的變化。但它們都是根據(jù)杠桿的原理設(shè)計(jì)的。起釘錘的支點(diǎn)、力點(diǎn)、重點(diǎn)不在一條直線上,鑷子的支點(diǎn)不在中間,剪子、鉗子的支點(diǎn)在軸上。鑷子是費(fèi)力的,其余的都是省力的。有些杠桿類(lèi)的工具設(shè)計(jì)成費(fèi)力的是為了省距離,使工作方便,如鑷子,在力點(diǎn)(手指捏的那個(gè)地方)按下一個(gè)很小的距離,重點(diǎn)(鑷子尖)就能移動(dòng)較大的距離,很快把物體夾住,很靈活,很方便。同樣,釣魚(yú)竿的道理也是如此。4定滑輪滑輪是一種簡(jiǎn)單機(jī)械,是杠桿的變形,有定滑輪和動(dòng)滑輪兩種。轉(zhuǎn)軸位置固定不動(dòng)的滑輪,叫定滑輪。定滑輪實(shí)際上是一個(gè)等臂杠桿,支點(diǎn)O在滑輪中心,半徑OA、OB分別為動(dòng)力臂和阻力臂,根據(jù)杠桿原理,動(dòng)力F與重力G的大小相等,F(xiàn)=G。因此,使用定滑輪不能省力,但能改變用力方向,使工作方便。5動(dòng)滑輪轉(zhuǎn)軸的位置隨起吊重物一起移動(dòng)的叫動(dòng)滑輪。動(dòng)滑輪可看成是不等臂的杠桿,繩索與滑輪邊沿的接觸點(diǎn)O為支點(diǎn),OA為動(dòng)力臂,OB為阻力臂,根據(jù)杠桿原理,F(xiàn)OA=GOB,或F=1/2G ,即動(dòng)力F等于重力G的一半,由此可見(jiàn),使用動(dòng)滑輪可以省一半的力,但不能改變作用力的方向。6滑輪組動(dòng)滑輪和定滑輪在一起可以組合成各種形狀的滑輪組?;喗M不但省力,又能改變作用力方向。例如起重機(jī)的起重臂到釣鉤間通常用滑輪組。7定滑輪和動(dòng)滑輪的組合 8子貢推廣桔槔的故事孔夫子有個(gè)學(xué)生叫子貢,他對(duì)有用的技術(shù)比較關(guān)心。有一次,他經(jīng)過(guò)晉國(guó),見(jiàn)到一個(gè)老頭在澆菜。老頭采用的是老辦法:從地面開(kāi)一條隧道通到井下,一次次由隧道下井,用瓦罐打滿水抱上去澆水,既費(fèi)勁,效率又低。子貢忍不住向老頭推廣起桔槔來(lái)。 桔槔是一種用來(lái)從井里打水的杠桿裝置:在井邊立一根直柱,上面懸一根杠桿;杠桿前端掛水桶,后端綁上石頭或樹(shù)段。不打水的時(shí)候,后邊的力矩大于前邊的力矩,使它的前端翹起挺高。打水的時(shí)候,將掛水桶的繩索往下拽。水桶一打滿水,又變成前邊的力矩大于后邊的力矩,這時(shí)往上提水,人花的力氣就小于一桶水的重量,相當(dāng)省力。子貢向老人推薦桔槔的好處,一天能澆100畦菜,用力小,效率高。這個(gè)故事說(shuō)明,早在兩千多年前的春秋時(shí)代,我國(guó)已經(jīng)有了桔槔了。教學(xué)反思: 附送:2019年四年級(jí)科學(xué)下冊(cè) 我能撬起地球教案 大象版【要點(diǎn)】利用杠桿尺、鉤碼等簡(jiǎn)單器材進(jìn)行杠桿使用原理的研究,體驗(yàn)機(jī)械給生活帶來(lái)的方便?!灸繕?biāo)】(1)利用杠桿尺、鉤碼等簡(jiǎn)單器材進(jìn)行觀察實(shí)驗(yàn),研究使用杠桿的原理,做好實(shí)驗(yàn)記錄。(2)利用杠桿尺的平衡,研究杠桿是否一定省力。(3)培養(yǎng)學(xué)生重證據(jù),愿意嘗試的精神;使學(xué)生關(guān)注社會(huì)生活。【怎樣進(jìn)行】(1)猜想與思考活動(dòng)引入?!凹偃缃o我一個(gè)支點(diǎn),我就能撬起地球?!笔前⒒椎玛P(guān)于杠桿原理研究后的“大話”,它能引起學(xué)生的多種猜想。想辦法搬運(yùn)石頭和一個(gè)人提起兩頭牛的問(wèn)題設(shè)計(jì),意在引導(dǎo)學(xué)生了解杠桿的作用在古代就已被人們所認(rèn)識(shí)和利用。在此基礎(chǔ)上認(rèn)識(shí)杠桿這個(gè)簡(jiǎn)單機(jī)械及三點(diǎn)的知識(shí),從而使學(xué)生大膽猜想與思考:“用上杠桿會(huì)怎樣呢?”教學(xué)時(shí),教師可以結(jié)合“機(jī)械是什么”一課中“抱起老師”、“提起自己”、“撬開(kāi)巧克力桶”等活動(dòng)隨機(jī)安排,也可以將本環(huán)節(jié)與第二部分的“能把書(shū)抬起來(lái)嗎?”活動(dòng)整合在一起,讓學(xué)生大膽猜想,充分思考,想出更多的辦法。(2)活動(dòng)體驗(yàn),感知杠桿的作用?!澳馨褧?shū)抬起來(lái)嗎?”這個(gè)活動(dòng),使學(xué)生初步體驗(yàn)杠桿的作用。它是對(duì)上一環(huán)節(jié)的延伸鞏固,也是下一環(huán)節(jié)的鋪墊。自由移動(dòng)支點(diǎn)后,則會(huì)出現(xiàn)杠桿的支點(diǎn)在重點(diǎn)與力點(diǎn)的正中間,此時(shí)不省力也不費(fèi)力;如支點(diǎn)至重點(diǎn)的距離大于支點(diǎn)至力點(diǎn)的距離,此時(shí)會(huì)出現(xiàn)費(fèi)力狀況。 教學(xué)時(shí),教師一定要讓每個(gè)學(xué)生試一試 ,親自體驗(yàn)。至于實(shí)驗(yàn)的工具教師可以利用其他的替代。但一定要注意,支點(diǎn)的移動(dòng)隨學(xué)生自行實(shí)驗(yàn)而進(jìn)行,教師可以提示“移動(dòng)支點(diǎn)”,卻不可告訴將支點(diǎn)移到某個(gè)位置。這個(gè)實(shí)驗(yàn),還要求學(xué)生記住自己的各種感受,實(shí)驗(yàn)后談出對(duì)杠桿是否省力的看法。(3)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證,用實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)說(shuō)明杠桿的作用?!案軛U省力嗎?”這一活動(dòng),引導(dǎo)學(xué)生驗(yàn)證自己的看法,在第二部分體驗(yàn)感知杠桿是否省力的基礎(chǔ)上,利用杠桿、鉤碼這些實(shí)驗(yàn)儀器,準(zhǔn)確記錄杠桿省力與否的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),分析找到杠桿省力、不省力也不費(fèi)力、費(fèi)力三種規(guī)律。表中的記錄再次為學(xué)生提供了例證。教學(xué)這一內(nèi)容時(shí),因?qū)W生已有了杠桿平衡的知識(shí)作基礎(chǔ),因此文中用“給你提個(gè)醒”的方法提示學(xué)生:“杠桿平衡時(shí),左邊鉤碼的重量可看作是提起重物所用的力”這一點(diǎn)是學(xué)生不易理解的,教師可以點(diǎn)撥。另需要注意的是,杠桿尺本身這個(gè)裝置的支點(diǎn)是不可以改變的,但為了研究支點(diǎn)距力點(diǎn)與重點(diǎn)的變化,可以移動(dòng)重物的位置(如右邊第三格處移動(dòng)到左邊第四格處)?!靶】茖W(xué)家記錄本”中的記錄表,不僅要求準(zhǔn)確記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),而且加大了一定的難度,即要讓學(xué)生在分析數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上自行找出杠桿的規(guī)律。教學(xué)時(shí),教師要充分放手讓學(xué)生自己驗(yàn)證。(4)閱讀“阿基米德的大話”。在杠桿原理研究的基礎(chǔ)上,理解科學(xué)家名言的道理,既可加深對(duì)杠桿作用的了解,同時(shí)對(duì)本文引入名言的猜想做了驗(yàn)證。教學(xué)時(shí),教師可以將阿基米德大話的故事補(bǔ)充完整,把“一只手推動(dòng)三桅貨船”的故事穿插在其中,也可以讓學(xué)生來(lái)講述完成。 (5)觀察思考,拓展交流。為了引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)一步了解杠桿在生產(chǎn)生活中的廣泛應(yīng)用,促進(jìn)知識(shí)與生活的橫向聯(lián)系與遷移。文中例舉了鉗子和起釘錘撬釘子兩個(gè)省力杠桿;釣魚(yú)竿釣魚(yú)、裁縫剪刀兩個(gè)費(fèi)力杠桿和剪刀這個(gè)不省力也不費(fèi)力的杠桿。查找身體中的杠桿、搜集機(jī)器人工作的原理是一項(xiàng)拓展活動(dòng),意在引導(dǎo)學(xué)生了解生活中處處有機(jī)械,人體工作、機(jī)器工作中都大量運(yùn)用杠桿的原理。 教學(xué)時(shí),可引導(dǎo)學(xué)生觀察上述幾種杠桿的不同特點(diǎn),利用杠桿做一些實(shí)際的事情,然后引申到生活中的其它杠桿。關(guān)于查找人體中的杠桿,可先安排學(xué)生組內(nèi)活動(dòng),讓他們?cè)谡f(shuō)話或做動(dòng)作的過(guò)程中查找杠桿,最后交流。【應(yīng)變參考】教學(xué)時(shí)應(yīng)注意,學(xué)生對(duì)撬起石頭(或重物)方法的思考會(huì)很多,可能想到支點(diǎn)在重物和力點(diǎn)的一側(cè),即支點(diǎn)在杠桿的一端,此時(shí)用力方向不是向下,而是向上的。另外,探探對(duì)杠桿一定省力的看法只是一種表面現(xiàn)象,大部分學(xué)生也可能這樣認(rèn)為,但教師不必在此過(guò)多追究,必須讓學(xué)生此刻產(chǎn)生相反的看法,待到第二部分內(nèi)容進(jìn)行后,學(xué)生自會(huì)體驗(yàn)到使用杠桿不一定省力的。(2)“杠桿省力嗎?”的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證,要求全員參與,特別注意的是:規(guī)律的得出是建立在學(xué)生研究的基礎(chǔ)上,而不是教師強(qiáng)加給予的,學(xué)生研究出多少就可總結(jié)出多少;如果全體學(xué)生研究的比較單一,教師可以適當(dāng)?shù)匾龑?dǎo)。 (3)教學(xué)時(shí)注意,生活中的杠桿有一大部分已變了形狀,不是學(xué)生頭腦中的“三點(diǎn)一線”的那一種,如剪子就是由兩個(gè)簡(jiǎn)單杠桿組成,兩個(gè)支點(diǎn)重合在軸上,同樣起釘錘也變了形狀。另外鑷子、釣魚(yú)竿等都屬費(fèi)力杠桿,支點(diǎn)在力點(diǎn)與重點(diǎn)的一側(cè),運(yùn)動(dòng)距離短,但費(fèi)力。這種杠桿雖然費(fèi)了力氣,但操作方便,在生活中也是必要的。查找身體中的杠桿、搜集機(jī)器人工作的原理是一項(xiàng)拓展活動(dòng)。如果課上教學(xué)時(shí)間不足,可放在課下進(jìn)行。至于機(jī)器人工作的原理,有趣的學(xué)生可以進(jìn)行搜集,不必做統(tǒng)一的要求。另外,我們的軀體就像機(jī)械一樣的工作著,胳膊和腿的骨骼就是杠桿,關(guān)節(jié)就是支點(diǎn)。同樣,人的頜、腳和肘是杠桿的范例。人的手臂是一種杠桿。當(dāng)它抬起的時(shí)候,負(fù)重在手上,作用力在肱二頭肌上。此塊肌肉附在后臂上,離肘不遠(yuǎn),肘部的作用相當(dāng)于一個(gè)支點(diǎn)。當(dāng)肱二頭肌收縮時(shí)(變短、變粗),將前臂帶起,負(fù)重也就跟著被帶起。我們可以通過(guò)用力抱舉起很重的東西,因?yàn)榍氨墼蕉套饔昧υ酱蟆T囈辉囋谑稚戏乓恍┲貢?shū),接著把書(shū)放在肘部彎曲處,你會(huì)發(fā)現(xiàn)輕松多了。教學(xué)時(shí),教師可根據(jù)本地區(qū)本校的教學(xué)條件進(jìn)行。如對(duì)杠桿不感興趣,可直接將鉗子、剪子作為研究重點(diǎn),組織一系列的比賽活動(dòng)(折段粗鐵絲、拔除木版上很結(jié)實(shí)的釘子等)通過(guò)三點(diǎn)的研究,達(dá)到訓(xùn)練的目的。【參考詢問(wèn)點(diǎn)】在研究杠桿一定省力嗎?這個(gè)環(huán)節(jié)時(shí),如果學(xué)生研究的比較單一(只研究出省力情況,或費(fèi)力情況),教師可引導(dǎo)學(xué)生“你很聰明,已經(jīng)研究出了杠桿省力的情況,能否再找到杠桿使用的其它情況呢?”?;蛘哌@樣引導(dǎo)“請(qǐng)你改變現(xiàn)在的實(shí)驗(yàn)方法再試一試,有什么新的發(fā)現(xiàn)嗎?”教學(xué)反思:

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