第四单元《3.地壳中的岩石》教学设计-大象版(2017)科学五年级上册教学设.doc

第四单元3.地壳中的岩石教学设计-大象版（2017）科学五年级上册教学设计【教学分析】经过上节课的探究,学生已经对地球的内部结构有了初步的了解。 地球的最外层是地壳,也是与我们生活最为紧密的一层。 本节课将引领学生进一步认知构成地壳的物质岩石。第一部分,教材联系第一节课的内容,引出岩石的三大类型之一岩浆岩。 说明了岩浆岩形成的原因,并提出问题:地壳中所有的岩石都是岩浆变成的吗? 从而切入本课研究的主题。第二部分是猜想假设。 通过前两课的学习,学生有大致的假设方向,即从事物的特征和形成过程之间的关系作出假设,但仍需要教师的引导。 教材给学生搭建了假设的“脚手架”观察岩石标本,找出其主要特征。 但只是通过其纹理观察、简单的接触很难推断出其形成过程。 教师可以提供收集到该岩石的地点,以及该地点一段时期的环境变化,帮助学生进行猜想假设。第三部分利用模拟实验,验证自己的假设。 教材给出了沉积岩形成过程的模拟实验,为学生提供了实验的方向。第四部分为事实证据。 模拟实验是在人为控制研究对象的条件下进行观察,模仿实际情况中的某些条件进行的实验,所以仍需要更多的证据支持我们的假设。 该部分可以提供图片、文字或视频资料。最后,根据搜集到的证据对自己的假设进行反思,从而得出结论。 教材最终的落脚点在地壳,说明不同类型的岩石是构成地壳的主要成分。 而岩石的形成与地球的内力作用、外力作用(风、流水)有一定的关系。【教学目标】(1)能基于所学的知识,对三大类岩石的形成过程提出有针对性的假设,并说明假设的依据。(2)知道地壳主要由岩浆岩、沉积岩和变质岩三大类岩石构成。(3)能在教师指导下,通过查阅、分析资料的方法,验证自己的猜想假设,并形成新的认知。(4)在科学探究中能表现出实事求是的态度,面对有说服力的证据,能调整自己的观点。【教学准备】(1)材料准备:岩浆岩标本、沉积岩标本、变质岩标本、放大镜、水槽、沙子、碎石、土壤、水、木板。(2)活动场地:科学教室。【教学过程】(1)观察岩石。师:上节课我们了解到,地壳是地球外部的一层,由各种岩石组成。 这层坚硬外壳是如何形成的呢? 我们这节课将一起探究。 老师准备了四块岩石标本:A 是从火山附近取得的;B、C 分别是从河床底部与河床边拾得;D 是由矿工采到的。 请大家仔细观察,并描述出其主要特征。(学生观察岩石标本)师:我分别请四个同学来描述这四块岩石。生 1:A 岩石非常轻,表面有很多孔,形状不规则。生 2:B 岩石上有个贝壳的图案。生 3:C 岩石表面很粗糙,由大大小小的沙子和石子组成的。生 4:D 岩石表面比较光滑,从侧面看可以看出一层一层的结构。(2)猜想假设师:这些岩石都是组成地壳的一部分,你能猜测出它们是怎么形成的吗?生:C 岩石一看就是由砂石组成的。师:散乱的砂石是如何变成这样一大块紧实的岩石的呢?生:应该是受到了挤压,过了很多年就结合在一起了。师:受到外界的压力。 还有吗?生:我觉得有可能是一些生物把它们团起来的,分泌一些液体将它们粘在了一起,就像屎壳郎滚粪球一样。师:你还会联系自然界中其他相似的情况!生:B 岩石是在河床底部捡到的,我猜测应该是一些贝壳沉在河底,过了很多年,和砂石一起形成了岩石。师:你结合了岩石所处的自然环境进行假设,有理有据。生 1:A 岩石是在火山附近开采的,我觉得与火山喷发有关系。 会不会是岩浆形成的?生 2:对,岩浆是热的,就会冒泡泡,所以这个石头上有许多气孔。生 3:那就是岩浆冷却后形成的岩石。师:根据开采地可能发生的自然现象进行推理,你们越来越像科学家了! 对 D 岩石有什么头绪吗?生 1:D 岩石层次分明,感觉像是一层一层压扁的。生 2:应该压了很多年。生 3:我觉得不是,压了很多年就会完全融合在一起了,不会有一层一层的。师:老师将大家对岩石形成的假设进行了整理。假设 1:A 岩石是由火山喷发后的岩浆形成的。假设 2:B 岩石是由于生物体死亡后沉到水底与砂石积压形成的。假设 3:C 岩石是由生物体粘起来的。假设 4:D 岩石是外力挤压形成的。(3)实验操作师:猜想假设需要实验的验证,但由于条件的限制,我们无法完全复制岩石的形成过程,我们可以通过模拟实验来初步验证我们的假设。师:老师准备了这些材料。 我们来验证哪个猜想呢?生:岩石 B 应该可以。师:我们需要怎么做呢?生 1:模拟这些砂石在水里沉积下来。生 2:可是我们不可能等很多年让砂石都干了硬了吧?生 3:我们用什么东西压一压,模拟外力因素。师:正好有木板。 接下来,根据自己的假设进行模拟实验。(学生模拟实验)(4)事实证据。师:模拟实验支持我们的假设吗?生 1:我觉得不像 B 岩石,感觉更像 D 岩石,一层一层的。生 2:我们把 B 岩石切开说不定就能看见一层一层的结构了。师:看来只是模拟实验并不能让我们下结论。 我们看看其他的资料能不能帮助我们判断。(教师提供文字、图片或视频资料)(5)得出结论。师:结合模拟实验的结果与其他资料,你获得了什么信息?生 1:A 岩石属于岩浆岩,B、C 岩石应该是沉积岩,D 岩石看起来像是变质岩。生 2:我们的假设 1、2 是正确的,假设 3 不对,假设 4 对了一半。生 3:岩石要经过数万年才能形成。师:同学们能够根据资料对照自己的假设,并不断修改完善,这正是科学家的做法。 地壳主要由岩浆岩、沉积岩和变质岩三大类岩石构成。 整个地壳中的岩石以岩浆岩为主;沉积岩最少,只占地壳岩石总体积的 5%;变质岩约占地壳岩石总体积的 27%。 不过在我们人类生活的地表,沉积岩的分布面积最广,因此沉积岩是构成地壳表层的主要岩石。【教学反思】本课直接从观察岩石出发,激发学生的探究兴趣,引导学生总结出每种岩石的特点,为后续的假设作铺垫。 综合岩石的特征与开采地点信息,能够帮助学生对岩石的形成过程作出假设。 如果学生仍有困难,可以给出更多的关于采集地的图片、资料,引导学生思考岩石形成的过程。 假设的提出也是模拟实验的依据,所以明确假设,甚至细化岩石形成的过程,将为模拟实验的实施奠定坚实的基础。 最后,通过资料补充信息,完善假设,更新学生对不同类型岩石形成过程的认知。【总结点评】本课体现了“用教材教,而不是教教材”的理念,教师没有直接用岩浆岩的形成进行导入,而是选择了四块具有代表性的岩石让学生观察其特征。 这四块岩石的主要特征与其形成过程有较明显的关系,加之教师提供采样地点的信息,更具有指向性,利于学生猜测。 教师从岩石特征、采集地点以及采集地可能发生的自然现象出发进行引导,为学生搭建了猜想假设的“脚手架”,使探究活动得以顺利开展,收到了较好的教学效果。第五单元1.工具的妙用教学设计-大象版（2017）科学五年级上册教学设计【教学分析】在本单元之前,学生关于工具与仪器已经具备了一定的学习经历,知道了使用工具可以更加精确、便利和快捷。 到了高年级,从本课开始将侧重于对简单机械的学习,注重了解人类对简单机械的设计与使用。【教学目标】(1)知道完成某些任务需要特定的工具,并体会工具在生活中改变力的方向、大小,以及控制物体的运动状态等方面的作用。(2)在解决生活中实际问题的体验中明确探究方向,在观察与实践的基础上提出有针对性的假设。(3)对事物的结构、功能、变化及相互关系产生探究的兴趣;能接受别人的批评意见,反思、调整自己的探究;在进行多人合作时,愿意沟通交流,综合考虑小组各成员的意见,形成集体的观点。(4)了解人类的好奇和社会的需求是科学技术发展的动力,技术的发展和应用影响着社会发展。【教学准备】(1)材料准备:完成挑战:画有一个圆的白纸、螺丝钉、木块、粗铁丝、铆入铁钉的木板、老虎钳、螺丝刀、圆规、起钉锤、手工剪刀、转笔刀、镊子、指甲钳、瓶起子。 工具的本领:修枝剪、内六角扳手、花边剪刀、手摇绞肉机、绳索滑轮、压蒜器。(2)活动场地:教室。【教学过程】本课由三个主要活动组成:对比徒手和使用工具完成相同任务时的不同体验;观察和分析一些不常见的工具的结构和功能;对建造金字塔搬运巨石的工具及使用方法进行假设。教学过程中应着重关注学生的亲身体验和科学思维的发展。(1)导入活动:完成挑战。师:这节课,我们先完成四个挑战任务,分别是撕一个圆、把螺丝钉拧进木块里、折断一根粗铁丝和拔出钉进木板里的铁钉。 操作时不能使用任何工具,大家能徒手完成这些任务吗? 动手试一试吧。 操作时戴上手套,并且注意不要伤到自己。(学生分组逐一进行实践尝试)师:挑战得怎么样了? 大家有什么体会吗?生:我挑战的是徒手撕一个圆,我们小组里我觉得我撕得最好了。师:那把你的作品拿出来给大家看看吧。(学生展示作品)生 1:还是不够圆呀!生 2:不用工具很难的。师:其他挑战呢?生:也都不好完成,要是有工具就好了。师:看来徒手完成这几件事有一定困难,有同学也提到了想用一些工具去完成。师:既然同学们提到了工具,那么老师为大家带来了一些生活中的常见工具。 请大家找一找,这些工具中有没有能在我们挑战任务中使用的,然后再借助工具试一试。(学生分小组观察工具、选择工具、动手操作)师:使用工具与徒手相比较,完成相同的任务有什么不同的体验吗?生 1:使用工具比徒手更省劲儿。生 2:使用工具比徒手方便、容易。生 3:使用工具更省力,就像我的力气变大了似的。生 4:画圆就得用圆规才能画得更圆。生 5:起钉子就得用起钉锤才方便。师:人类发明了很多工具,这些工具为我们的生活带来了很大的帮助,并且有些任务需要用的工具还很特别。(2)作出假设:工具的本领。师:这里有几种工具,我们可能不熟悉,但是可以通过观察、分析它们的结构,再结合自己的生活经验,动脑筋猜一猜它们可以帮助我们做什么事情(出示几种一般家庭生活中不常见的工具:修枝剪、内六角扳手、绳索滑轮、压蒜器、手摇绞肉机、花边剪刀等)。(学生分组观察研究)师:自选一种工具,向大家介绍一下你们小组的研究结果。生:这把应该是剪刀,有刀把和刀刃儿,我猜它可能是剪树枝用的。师:对,它叫修枝剪。生 1:这把应该也是一种剪刀,可是它的刀刃儿不锋利,我猜不出它是剪什么的。生 2:我观察发现这把剪刀的刀刃很漂亮,刀刃儿还能换,它是不是剪彩纸做花边用的呢?师:你真聪明,是个爱思考的孩子,它就是剪纸用的花边剪刀。生:这个工具应该是拧螺丝用的,但我不知道它的名字。师:它叫内六角扳手,是一种专门拧内六角螺栓用的工具。 而且有专门的型号,拧大螺栓要用大扳手,拧小螺栓要用小扳手。生 1:这个工具我家有,妈妈拿它压蒜瓣儿,叫压蒜器。生 2:这个工具有个摇把,里面有三个刀片,应该是用来切菜或者肉的。生 3:它叫绞肉机吧。生 4:我家的绞肉机是用电的,这个不用电,而是用手摇的,应该叫手摇绞肉机吧。师:是的。生 1:这个我不知道是什么。 它有一个可以转动的轮子,轮子边上还有一个凹槽。生 2:这个真没有见过。师:你知道凹槽里可以放什么吗?生:可以套上绳子吧?师:对,这是一个可以套进绳子的轮子,老师给大家讲一个故事。(教师讲述傈僳族孩子利用动滑轮滑绳索过江的故事并展示图片)师:这种工具叫滑轮,虽然它不大,结构也很简单,却帮助了这些可爱的孩子们。 听完这个故事大家有什么感受呢?生 1:我们应该向他们学习。生 2:我们比他们幸福多了。生 3:师:在日常生活中,如果我们遇到了一种比较陌生的工具或机器,可以先看说明书,或者像今天这样,通过观察结构去思考它的功能。(3)迁移应用:埃及金字塔建造之谜。师:让我们从现代一起穿越到古代,到古埃及去看看。 这是金字塔,它是古埃及法老的陵墓。 著名的胡夫金字塔是用 230 万块巨石垒起来的,每块石头的平均重量超过 2 吨,最大的超过 100 吨。 把这些巨石运到建筑地点后,古埃及人面临一个难题:怎样将这些巨大的石块运到塔上面去呢? 猜一猜,古埃及的建设者们是怎样利用工具解决这个难题的呢?生 1:可以用吊车,我见过大吊车吊东西,很厉害的。生 2:那个时候有吊车吗?生 3:用人抬可以吗? 不过要很多人才行。生 4:应该是用工具帮助运的,但是用什么工具就不知道了。生 5:是不是给大石头下面装个轮子推上去的呀?生 6:师:在接下来的几课里,我们将分别研究几种简单机械,这些简单机械都能帮助我们用较小的力抬动较重的物体。 等我们在这个单元研究完这些简单机械之后,再回过头来思考这个问题,相信大家一定会找到解决办法的。【教学反思】本课教学,学生活动丰富,有动手体验,有动脑思考,学生在体验中发现知识,在动脑中发展思维。 最后的迁移应用活动,目的在于激发学生对简单机械的兴趣,为后面几课学习奠定基础。 如果时间充足,可以先组织学生做一个模拟活动尝试一下,为后面几课的学习提供一些感性认识基础。【总结点评】本课引导学生完成真实的挑战任务,从徒手撕一个圆、徒手把螺丝钉拧进木块里、徒手折断粗铁丝、徒手拔出钉在木板里的钉子等,学生在实践中感受到徒手操作费力、不方便等缺点。 然后让学生使用一些工具再次完成相同的任务,在活动的对比体验中体会到工具的作用,这样有趣且有深度的活动既激发了学生参与科学探究实践活动的兴趣,又使其在不知不觉中开始了对工具的研究。学生接着对几种一般家庭生活中不常见的工具(修枝剪、压蒜器、手摇绞肉机、花边剪刀等)进行观察与思考,观察工具的结构,思考使用方法,明白工具和机械的结构与其功能的对应关系,这个活动需要进行科学思维的参与,学生将获得一次积极思考的训练。本课最后的迁移应用引导学生基于对古代技术手段和机械工具的认识,对古埃及人完成把巨石搬运到金字塔上面去的方法及所用的工具进行了假设,使其进一步关注机械的结构和功能,此环节为学生的后续学习提供了感性的引导作用,有效培养了学生对“作出假设”这一探究要素的学习。第四单元4.地壳运动教学设计-大象版（2017）科学五年级上册教学设计【教学分析】从上节课学习过的岩石切入,本课进而学习地壳的运动。 教材第一部分就是猜想假设。为什么有的沉积岩的纹理会倾斜甚至扭曲,这个问题也许在上节课学生就已经产生了疑问。可以此为契机,让学生猜测纹理扭曲的原因。 思考在模拟实验中“岩石”形成时的受力方向与成形后的纹理的分布之间的关系,将有利于学生分析岩石纹理扭曲现象的成因。 从受力因素出发,将有利于学生思考力从哪来,给猜想假设提供方向。 而这些力,也是导致地壳运动的原因。 教材给出了两个方向的力“顶起来了”是从下往上的力;“挤压”是左右两侧受到的力。第二部分是模拟实验。 教材选用不同颜色的橡皮泥来模拟具有层次结构的岩石,用手挤压来模拟地球内部的力量。 力的方向对“岩石”纹理的形状具有直接影响。 在教材边栏的“材料超市”中,还提供了面粉、黏土、泡沫塑料板、墨水等材料,可用来模拟更多的情况。 例如:泡沫塑料板比较脆,对其施加压力会造成断裂,这样的断面形成的纵向纹理与教材 47 页中的第一幅图相吻合;而黏土和橡皮泥做成的“沉积岩”受到挤压后,其纹理产生的扭曲可能会与教材 47 页中的第二幅图相吻合。第三部分是事实证据。 教师可通过提供资料,使学生了解更多岩石纹理形成的原因。该部分最好提供与地壳运动相关的间接证据,而非科学家得出的直接证据,例如:在某山峰上发现了有贝壳化石的存在;多少年以前,大陆板块是相连的。 提供地壳运动的间接证据,有助于培养学生的资料分析能力,从而一步一步地完善自身的假设,而非直接得到结论。第四部分是得出结论,是对所学知识的回顾和总结。 教材中,探探、奇奇、妙妙的表述说明了地壳运动带来的地形地貌的变化,也是地球上火山喷发和地震等自然现象产生的原因。【教学目标】(1)能基于所学的知识,对岩石纹理的异常现象提出有针对性的假设。(2)知道地壳运动构造着地球的地表形态,也是地震、火山喷发等自然现象形成的原因。(3)能在教师指导下,运用查阅、分析资料的方法,验证自己的猜想假设,并形成新的认知。(4)能表现出对事物的变化及相互关系进行科学探究的兴趣。【教学准备】(1)材料准备:每组一套沉积岩岩石标本(分别标记为“A”“B”“C”)、彩色橡皮泥。(2)活动场地:教室或实验室均可。【教学过程】(1)观察岩石。师:上节课我们得知,在地表的岩石中沉积岩占比最多。 今天我们就更深入地来了解沉积岩。 请你们仔细观察这些照片中沉积岩的特征并画出岩石的纹理。(学生观察沉积岩照片)生 1:岩石之间的纹理不一样。生 2:A、C 岩石的纹理是直的,B 岩石的纹理是弯弯曲曲的。生 3:C 岩石的纹理虽然是直的,但不是水平的,是朝上走的,有些奇怪。(2)猜想假设。师:在上节课的岩石形成过程模拟实验中,我们制作的模型更像哪种岩石的形状?生:A 岩石。师:B、C 岩石的纹理是怎么形成的呢?生:可能在沉积的过程中有其他东西挡住了。师:从岩石的形成出发去寻找原因。 还有吗?生:我觉得应该是岩石形成后变形的,因为这纹理也没有绕开什么东西。师:如果是形成后变形的,可能是什么力量造成的呢?生 1:C 岩石感觉像是被掀起来了。 不会是风吹的吧?生 2:风不会有那么大的力量吧,可能是被大水打翻的。师:不管他们的假设是否正确,他们都知道从外力作用的角度来寻找原因,这一点值得肯定。 其他同学还有什么想法吗?生 1:可是岩石本身不是埋在地面以下的吗?生 2:那就可能是地震导致的! 地震把原有横向纹理的岩石掀起来了,所以就竖起来了。生 3:那 B 岩石就有可能是被岩浆流过,把它烤得变软了。师:这次大家考虑到了地球的内力作用。 还有吗?生:我觉得 B 就是被挤压了一下,因为它的纹理直的部分还是直的,只是有的地方弯折了。 如果是烤得变软了应该纹理更不规则甚至没有纹理了。师:那可能是怎么挤压的呢?生:从两侧向中间挤压。(3)实验操作。师:同学们考虑了地球的外力和内力作用,作出了几种假设:一是由于风力或水力等外力作用,二是由于地震或火山等内力作用对岩石挤压、撞击。 接下来,我们就利用模拟实验来验证我们的假设。师:这次实验我们主要观察的是岩石纹理的变化如何由水平的纹理变成纵向纹理或扭曲的纹理。 但地球的外力作用和内力作用难以复制,我们需要分别寻找替代的岩石与力量去模拟。师:老师准备了彩色橡皮泥,现在将平整叠放的橡皮泥当作岩石,你认为怎样让其纹理变得与上述岩石的纹理相似呢?生:用双手将橡皮泥拱起来。师:所以你是用手部的力量模拟的什么?生:地球的自然力量。师:没错,最后观察其纹理的变化,即可验证你的猜想。师:除此之外,老师还准备了其他材料。 大家可以自己设计模拟实验方案,来验证自己的假设。(学生实验)(4)事实证据。师:通过实验,同学们发现了什么?生 1:我发现力量来自两侧更可能出现 B 岩石的纹理;而力量来自下方,则更可能变成岩石 C 的样子。生 2:我觉得地震和火山喷发这些来自内部的力量更可能造成岩石纹理改变的情况。师:那就让我们查询更多的资料去寻找答案吧!(学生查找并阅读资料)(5)得出结论。师:你们都发现了什么?生:我认为地壳是一直在运动的。 证据一是在喜马拉雅山上发现了大量古海洋生物的化石,说明这里曾经是汪洋大海;证据二:大陆之前是连在一起的,后来才分散开的。 所以我认为是地壳运动,导致组成地壳的岩石受到移动或挤压,才会把岩石掀起来,或者使岩石的纹理发生扭曲。师:证据列举齐全,有理有据,结论完整。生:火山爆发就是由于受到了地下的压力,岩浆从地壳薄弱处喷发出来。 这也证明了地下拥有强大的压力,而这种力量足以将坚硬的岩石挤压变形。师:没错,种种证据表明,我们的地壳是不断运动的,这种运动也导致了火山爆发、地震等自然现象。 也是因为地壳运动,才构造出地球的各种地表形态,比如高山、平原、大海等美丽风光。【教学反思】本课从观察岩石照片出发,利用三种不同纹理的沉积岩来激发学生的探究兴趣。 由于上节课学生模拟了沉积岩的形成过程,观察到的是较为“规则”的水平纹理,但 B、C 岩石的纹理与原认知产生矛盾冲突,这也是本节课关注的重要内容。 “规则”的纹理是如何变得倾斜甚至扭曲的? 教学时,从岩石形成的不同时段加以引导,帮助学生更好地完成假设,即形成中可能存在哪些干扰因素,形成后又是什么力量将其改变,这为后续教学的顺利开展奠定了基础。【总结点评】本课没有直接提出教材上的疑问,而是让学生自主观察三种不同纹理的沉积岩,自主发现问题、提出疑问。 这样更好地激发学生思考,寻找答案。 教师在学生猜想的过程中,及时捕捉学生提出的关键信息,为后面的探究搭建了“脚手架”。 在模拟实验中,引导学生思考模拟的对象,以及如此模拟的最终目的。 学生学会举一反三,尝试更多的实验,从而进行验证。在查找资料环节,寻找地壳运动的间接证据,培养了学生的综合分析能力,较好地完成了科学概念的建构。第五单元4.轮轴教学设计-大象版（2017）科学五年级上册教学设计【教学分析】在本课的教学中,教师应尽可能地提供真实的产品,如方向盘、辘轳组装作品,由扶到放地引导学生开展分析,使学生知道什么是轮轴,以及轮轴的作用,并认识到当轮带动轴转动时,轮越大轴越小就越省力。【教学目标】(1)知道轮轴是常见的简单机械,了解轮轴的类型,以及各种轮轴因结构不同而具有的不同作用。(2)通过阅读资料收集信息并提出关于轮轴作用的问题,基于轮轴的结构与功能提出有针对性的假设,通过实验搜集证据,运用比较与分类、归纳推理等思维方法分析数据得出结论,并通过演绎推理分析生活中的轮轴工具。(3)对事物的结构、功能、变化及相互关系产生科学探究的兴趣;能接受别人的批评意见,反思、调整自己的探究;在进行多人合作时,愿意沟通交流,综合考虑小组各成员的意见,形成集体的观点。(4)了解人类的好奇和社会的需求是科学技术发展的动力,技术的发展和应用影响着社会发展。【教学准备】(1)材料准备:生活中的轮轴:竹蜻蜓、水龙头、手摇转笔刀、圆规。 轮轴的作用实验:钩码、轮轴装置、线绳、测力计、记录单。(2)活动场地:教室。【教学过程】本课将按照科学探究的主要过程和要素进行组织:创设情境提出问题基于经验作出假设通过实验搜集证据分析数据得出结论迁移应用回归生活。 在科学探究的过程中,一方面要引导学生进行科学思维的参与,一方面要紧密联系学生的生活实际组织教学。 轮轴在生活中的具体应用事例有很多,为理论联系实际提供了基础。(1)视频引入。师:我给大家带来一段视频,请你们仔细观看并思考:汽车是怎么实现转弯功能的? (视频内容为:司机在转动方向盘时,汽车的前轮也跟着转动起来)生 1:方向盘转动。生 2:方向盘转动,带动车轮转向。(设计意图:引导学生说出方向盘转动带动汽车转弯)师:(出示汽车的方向盘)这是汽车的方向盘。 观察并分析它是由哪几个主要部分组成的? 它们是谁带动着谁转动起来的?生 1:它主要由两部分组成。生 2:上面的部分是一个转盘,下面的部分是一个轴。师:这两个部分是连接在一起的吗?生:是连接在一起的,并且只要上面的盘转,下面的杆就跟着转。师:我们把这个握在手中的盘称为轮,盘下面的传动杆称为轴。 这种由固定在一起的轮和轴组成的可以转动的简单机械称为轮轴。(2)提出问题。师:我们都知道汽车是很重的,一般的家用轿车也有一两吨重,而司机却能轻松自如地控制着汽车的方向行驶,这离不开方向盘的作用。 方向盘就是应用了轮轴这种简单机械的原理。 这里是谁带动谁运动的? 人们为什么在方向盘上应用轮轴的原理,有什么好处?(3)作出假设。生 1:方向盘是轮带动轴转动的。生 2:方向盘应该是省力的。生 3:我们同意。(设计意图:引导学生说出轮带动轴运动省力)(4)搜集证据。师:方向盘真的像同学们所说的那样有省力作用吗? 谁带动谁有省力作用呢? 为了便于我们研究,老师给你们制作了一份迷你版的轮轴,就是把轮和轴都给缩小了,轮的直径为 8厘米,轴的长度为 4 厘米。 把它们组装在一起,就成了一个迷你版的轮轴。 你能找出哪部分相当于汽车方向盘的轮,哪部分相当于汽车方向盘的轴吗?生:直径 8 厘米的部分相当于轮,长度 4 厘米的部分相当于轴。师:我们要做轮带动轴运动是否有省力作用的实验,你们认为重物应该放在谁身上? 测力计挂在谁身上?生:重物挂在轴上,测力计挂在轮上。师:谁来和老师配合演示给其他同学看看?(设计意图:培养学生与他人合作的意识)师:我先来讲讲操作方法和注意事项。将棉线分别从轮和轴的一侧套在卡槽上,并且用胶固定好,安装时要将棉线分别绕在轮和轴的凹槽内。 轮和轴的绕线方向要相反,避免出现“一顺边”的现象。将重物和测力计分别挂在棉线的环上。 测力时测力计应垂直于物体向上测得所用的力,这样得到的数据会更准确。这个实验操作起来有一定的困难,小组要分工明确,测力、绕线、记录都要有专人负责。 实验过程中要填写记录表,实验后汇报结果。(学生分组实验并汇报交流)(5)得出结论。师:我们来分析一下我们获得的数据,比一比,看看有什么发现?生:我们发现直接用手提起重物用的力比用轮轴提起重物用的力大。师:你们是怎么用轮轴提起重物的呢?生:是用轮带着轴转动提起的。师:这说明什么?生:说明用轮带动轴转动提起重物比直接用手提起重物省力。师:那么要是用轴带动轮转动提起重物呢? 有哪个组做了这个实验?生 1:我们组做了这个实验,三次实验结果都是用轴带动轮提起重物时,所用的力都比直接用手提起重物所用的力大。生 2:这说明用轴带动轮转动提起重物比直接用手提起重物费力。师:能把我们的研究成果用一句话说一说吗?生:与直接提起重物相比,用轮带动轴提起重物省力,用轴带动轮费力。(6)拓展研究。师:有的汽车的方向盘设计得比较小,有的则设计得比较大,这是为什么呢? 大家猜一猜吧。生:我觉得是不是大汽车的方向盘设计得就大些。师:为什么呢?生:因为一般汽车越大就越重,所以要更省力才可以,方向盘越大越省力。师:你怎么知道的?生:我自己这样想的。师:我们再来通过实验看看是不是这样。 下面同学们分别利用直径为 10 厘米、20 厘米的轮和长度为 4 厘米的同一根轴来进行实验并记录数据。(学生实验并汇报交流数据)师:说说你是按什么顺序收集数据的? 你发现了什么规律?生 1:我们组先测使用 20 厘米的轮,再测使用 10 厘米的轮,发现使用 20 厘米的轮时用的力小。生 2:我们组先测使用 10 厘米的轮,再测使用 20 厘米的轮,也发现使用 20 厘米的轮时用力小。师:这说明什么?生:轮越大越省力。师:应该是对于同样大小的轴,轮越大越省力。(7)迁移应用。师:想一想,在我们的生活中还有哪些地方应用到了轮轴?生:我见过有些水龙头的样子和方向盘很像,也是轮轴,还是省力轮轴。师:它的名字叫阀门。师:老师这里有一些生活中的轮轴装置,请大家观察后分析,判断一下这些轮轴的类型和作用。生 1:螺丝刀在刀把上用力,是省力轮轴。生 2:风扇是由轴带动轮转动,是费力轮轴。生 3:【教学反思】如实地进行记录是实事求是科学精神的体现。 在科学探究的过程中,学生提出问题、作出假设及观察、描述、记录实验结果、分析数据、得出结论等活动过程,都可以通过实验记录单记录下来。 因此,在本节课的教学中,学生的活动记录单也是评价学生科学精神、科学态度,以及科学探究方法与技能的良好载体。【总结点评】(1)利用自制教具,解决教学重难点。本课教学将知识目标定位在帮学生理解轮轴是什么,以及它具有什么特点。 为了更好地帮助学生探究并认识轮轴的作用,教师应设计并制作一些自制教具,例如汽车方向盘模型和不同直径大小的轮轴实验套材。 利用自制教具,学生可通过实验很清楚地认识到当轮带动轴运动时省力,并且对于同样大小的轴,轮越大越省力,从而很好地解决了教学重难点。(2)从生活引入,感知科学概念。教师在设计这节课时,让学生从实际生活中找到应用轮轴的地方,并播放一段驾驶员开汽车的视频,让学生知道汽车是靠方向盘实现转弯的。 教师利用自制的方向盘模型,让学生做模拟驾驶的活动,使学生在活动中感受汽车的方向盘相当于轮,而下面的传动轴相当于轴,知道它是由轮带动轴转动的机械,由此推想、认识轮轴有省力作用。 这样就将生活中看到的现象很好地迁移到课堂中了。 在探究轮轴的作用时,教师先出示一套轮轴材料,让学生们感知由轮带动轴省力,再给各小组出示直径不同的轮分别与同一根轴组装,经过多次实验,使学生发现由轮带动轴运动时轮越大越省力的特点。(3)以学生为主体,关注学生直观体验。在整个活动中,轮轴的作用等知识是学生在探究活动中亲自体验后自悟自得、自行获取的,实现了知识的真正内化,同时,在探究活动中,学生的观察能力、分析能力也得到了强化与提升。