第一单元机械和工具.doc

第一单元 机械和工具

单元内容
“机械和工具”单元有8项活动组成，每项活动都是从生活入手，让学生体会到科
学的认识过程来自于生活，引领学生们经历科学认识的过程。
单元目标
第一单元是“机械和工具”，要让学生初步体验生活中对简单机械和工具的应用，认识到工具和机械与人们的生活息息相关。
本单元由8个生活化的主题活动组成，期望学生能真正地动起手来，在实践中去体验、发现机械和工具的作用及其应用。在教学过程中要重视器材的准备，给学生提供充分实践的机会，切忌变成图板式的原理分析。
教学重难点
让学生掌握我们的生活中是如何使用机械和工具的，它们到底发挥了怎样的作用，是通过怎样发挥作用的。要引领学生经历关于“机械和工具”的科学认识过程。启发学生能真正地动起手来，在实践中去体验、发现机械和工具的作用及其应用。

1．1 我们常用的工具
一、 教学目标：
1、能够和同学们一起交流自己了解的常用工具的特点、使用方法和作用，并从别人的发言中了解更多的常用工具。
2、尝试在实践中解决指定的科学问题（拔铁钉和螺丝钉），并发现更多的问题。
3、能根据想研究的关于常用工具的问题分小组独立制定一个比较完整的研究计划。
4、能自己设计和完成调查表。
5、培养、发展学生之间相互启发和帮助的协作习惯。
二、教学重点：
1、学生能够相互交流所了解的常用工具的特点、使用方法和作用，并从别人的发言中了解更多的常用工具，完成自己所设计的调查表。
2、学生能尝试在实践中解决指定的科学问题（拔铁钉和螺丝钉），并发现更多的问题。
3、能根据想研究的关于常用工具的问题分小组独立制定一个比较完整的研究计划。
三、教学难点：
1、学生能尝试在实践中解决指定的科学问题（拔铁钉和螺丝钉），并发现更多的问题。
2、能根据想研究的关于常用工具的问题分小组独立制定一个比较完整的研究计划。
四、教学准备：
学生：活动手册、各种常用的工具（螺丝刀、剪刀、钉锤、钳子等等）。
教师：在同一木块上钉上一颗铁钉和拧上一颗螺丝钉（每组一套）。
五、教学活动过程：
1、引入。
*会用剪刀吗？用它能做些什么事情？
*会用螺丝刀吗？用它能做些什么事情？
*在我们的学习、生活中经常要用到各种各样的工具，我们的生活离不开这些工具。今天我们就来研究我们常用的工具。
2、说说常用的工具。
*说一说我们曾经使用过的工具：我们是怎样使用这些工具的，这些工具可以帮助我们完成哪些事情？
*学生分组讨论、相互介绍相互启发。
*学生自己设计关于“常用的工具”的调查表。
*全班交流，完善自己的调查表。
*小结：同学们了解的工具真不少，不同的工具有着不同的用途，也有一些工具可以相互替代。
3、选择合适的工具。
*出示问题：要将一颗铁钉和一颗螺丝钉从木头里取出来，选择什么工具会更加方便和省力。
*先进行推测，自己认为哪种工具更方便，是根据什么来推测的？试过吗？愿意来试一试吗？
*用带来的工具逐一尝试，有什么不同的感受？在试用工具的时候一定要注意安全。
*通过实践尝试，发现哪些工具最容易起出铁钉和螺丝钉？为什么？
*在实践尝试中发现了哪些有值得我们研究的问题？与同学交流。
*选择自己感兴趣的问题，制定一个研究计划。
*讨论、交流研究计划。
4、学后小结与反思。
板书：
1．1 我们常用的工具
螺丝刀、启子、斧头、刀、扁担、鎯头
教学反思：

1.2 打开盖子的工具
一、教学目标：
1、 认识杠杆这种简单的机械，知道杠杆有三个点：重点、支点和力点。
2、能通过实践活动，分析三点位置关系与机械作用的关系。
3、能在打开盖子的过程中，发现问题并做出自己的分析解释，能体会杠杆省力的作用。
4、能激发学生的探究兴趣，促进其实践活动的开展。
5、能够持续认真地参与探究活动，进行细致的观察。
二、教学重点：
1、认识杠杆这种简单的机械，知道杠杆有三个点：重点、支点和力点。
2、能通过实践活动，分析三点位置关系与机械作用的关系。
3、能在打开盖子的过程中，发现问题并做出自己的分析解释，能体会杠杆省力的作用。
4、能激发学生的探究兴趣，促进其实践活动的开展。
三、教学难点：
1、认识杠杆这种简单的机械，知道杠杆有三个点：重点、支点和力点。
2、能通过实践活动，分析三点位置关系与机械作用的关系。
四、教学准备：
活动手册、空油漆桶或胶桶、铁片（如钢尺）、玻璃饮料及瓶盖、开瓶器。
五、教学活动过程：
1． 引入
在日常生活中，你们做过的那些事情需要借助工具才能轻松地完成？
2． 打开油漆桶（或万能胶桶）
*一个油漆桶放在桌子上，用什么方法可以轻松地打开盖子？
*尝试用一块铁片去打开盖子，注意观察盖子及铁片各部分的位置有什么变化。
*像打开油漆桶的铁片那样，绕着一个固定的支点将物体撬起的简单机械叫做“杠杆”。
*仔细观察打开油漆桶的铁片是怎样工作的，找出它作为杠杆的三个点，画一幅图，并在图上表示出来。
3． 打开一瓶饮料
回忆喝玻璃瓶装的饮料时，我们是怎样打开瓶盖的。
用开瓶器试着打开一瓶饮料，注意观察开瓶器和瓶盖分别在怎样运动。
尝试画出开瓶器这种杠杆，并标明三个点。
比较打开油漆桶的铁片和打开饮料瓶这两个杠杆有哪些相同点和不同点。
找一找身边还有哪些地方应用了杠杆，提出几个自己不清楚但想研究的问题。
板书：
1.2 打开盖子的工具
杠杆有三个点：重点、支点和力点。
五、教学反思：

1.3杠杆的研究
一、教学目标：
1、 会做杠杆尺的探索性实验，了解杠杆的工作原理。
2、 能够观察记录杠杆尺的状态，学习使用图示法简化问题。能够从众多看似杂乱的数据中，通过分析整理，发现杠杆省力的规律。
3、 能合理解释身边的杠杆工具的工作原理。
4、 提高学生的实验操作能力，对信息的收集和整理得能力。
5、 培养学生的团结协作能力，让学生体会团队合作的快乐。
二、教学重点：
1、会做杠杆尺的探索性实验，了解杠杆的工作原理。
2、能够观察记录杠杆尺的状态，学习使用图示法简化问题。能够从众多看似杂乱的数据中，通过分析整理，发现杠杆省力的规律。
3、能合理解释身边的杠杆工具的工作原理。
三、教学难点：
1、会做杠杆尺的探索性实验，了解杠杆的工作原理。
2、能够观察记录杠杆尺的状态，学习使用图示法简化问题。能够从众多看似杂乱的数据中，通过分析整理，发现杠杆省力的规律。
四、教学准备：
活动手册、杠杆尺、钩码。
五、教学活动过程：
1、 引入
上节课同学们提出的问题：杠杆为什么能省力？杠杆工作的秘密在哪里？今天我们就用杠杆尺来研究杠杆的秘密。
2、 记录杠杆尺在不同时候的状态
教师首先提醒学生将杠杆尺调到平衡状态。
说明可以把挂在杠杆尺左边的钩码当成重物，把挂在杠杆尺右边的钩码当成使用的力，支架就是支点。
让学生将杠杆尺调节到平衡状态后，在杠杆尺左边的第二个孔上挂两个钩码，试一试，分析在杠杆尺右边的第一、第二、第三、第四孔上挂上两个钩码，观察杠杆尺会处于一种什么状态？建议记录时采用图示的方法。
3、 改变杠杆尺的状态
分别改变杠杆尺左右两边挂钩码的位置和数量，观察杠杆尺的状态会有什么变化。
把其中用较少的钩码能使较多的钩码翘起来的情况记录下来，比较这些情况有什么
共同点。和其他小组实验的结果进行对比，看是不是也能发相同的结果，并从比较的结果中，尝试发现规律（建议仍然采用图示的方法进行记录）。
汇总全部记录，进行分析，钩码的位置和数量与杠杆的重点、力点及用力大小有什么关系。
4、 给常用的杠杆类工具分类
说说生活中看见过或使用过的哪些杠杆是省力的？画出那些杠杆的示意图，并标出重点、力点和支点。
说说生活中看见过或使用过的哪些杠杆不是省力的？画出那些杠杆的示意图，并标出重点、力点和支点。
讨论为什么我们要使用不省力的杠杆？联系生活实际进行分析。
1.3杠杆的研究
省力
不省力不费力
费力

板书：

六、教学反思：

1.4 螺丝刀里的科学
一、教学目标：
1、 认识轮轴这种简单的机械。
2、 通过实验，认识到使用螺丝刀工作比较省力。
3、 通过实验，能够知道，合理使用轮轴也可以省力。
4、 在科学研究活动中能够与同学合作，积极参与实验、分析和调查活动。
二、 教学重点：
1、认识轮轴这种简单的机械。
2、通过实验，认识到使用螺丝刀工作比较省力。
3、通过实验，能够知道，合理使用轮轴也可以省力。
三、 教学难点：
1、通过实验，认识到使用螺丝刀工作比较省力。
2、通过实验，能够知道，合理使用轮轴也可以省力。
四、教学准备：
活动手册、大小不同的螺丝刀、钩码、线、铁架台、大小不同的轮和轴。五、教学活动过程：
1、 实验引入
让学生们分别用一大一小两把螺丝刀拧出木版上两颗螺丝钉，然后谈谈他们的感受。
2、 螺丝刀刀柄的秘密。
观察螺丝刀的构造，看看能有什么发现。
实验：把几个钩码紧系在螺丝刀的刀杆上吊起来，用手转动刀柄。在将这几个钩码紧系在螺丝刀的刀柄上吊起来，用手转动刀杆。
哪种方法用的力少一些？尽量让每个组的学生都试一试，感受一下。
做“小个子”战胜大力士的游戏。选一名力气小的学生握螺丝刀的刀柄旋转力气大的学生握住螺丝刀的刀杆向相反的方向用力旋转，看谁能取得胜利。
（接下来让同桌的学生都试一试，让大家都来当一回“大力气”。）
3、 轮轴的研究。
实验：用大小不同的轮和轴组合固定在一起，将多个钩码分别挂在轮轴上，调整到平衡状态，仔细观察和思考看看能发现什么。
讨论：从实验中发现了轮轴的什么秘密。
4、 应用。
在我们周围，有哪些地方应用了轮轴？给我们带来了哪些方便？
板书：
1.4 螺丝刀里的科学
力作用在轮上，省力
力作用在轴上，费力

轮轴

五、教学反思：

1.5 动滑轮和定滑轮
一、教学目标：
1、 认识滑轮这种简单的机械，能判断和区分定、动滑轮。
2、 通过实验，认识定滑轮和动滑轮不同的作用。
3、 进行对比分析，认识定滑轮和动滑轮的不同作用。
4、 能根据实验现象、数据进行实验分析，总结规律。
5、 对模拟实验有兴趣，愿意与同学合作进行实验。
二、教学重点：
1、认识滑轮这种简单的机械，能判断和区分定、动滑轮。
2、通过实验，认识定滑轮和动滑轮不同的作用。
3、进行对比分析，认识定滑轮和动滑轮的不同作用。
4、能根据实验现象、数据进行实验分析，总结规律。
三、教学难点：
1、通过实验，认识定滑轮和动滑轮不同的作用。
2、进行对比分析，认识定滑轮和动滑轮的不同作用。
四、教学准备：
活动手册、相关图片或视频资料、铁架台、线、定滑轮和动滑轮、重物（钩码）、橡筋（可选）、测力计（可选）等。
五、教学活动过程：
1、 引入
出示升旗的图片或视频资料（也可以描述升旗的情境）。
为什么向下一拉绳子，旗帜就升上去了？
学生讨论
2、 研究旗杆顶部的轮子——定滑轮
我们首先来做一个模拟升旗的装置，研究旗杆顶部的轮子。
我们都来当升旗手，看看怎样才能把旗帜升上去。
当我们向下拉动绳子时，挂有旗帜的那部分绳子是怎样运动的？旗杆顶部的轮子是怎样运动的？
像这种固定在支架上不随重物移动的轮子叫做定滑轮。
在升旗装置中，定滑轮有什么作用？
定滑轮能不能省力呢？组装一个定滑轮来做个实验。
（用铁架台做支架，安装一个定滑轮，把一根绳子放到定滑轮上，在绳子的两端任意挂上一些钩码，直到平衡。）
学生做实验并交流实验结果。
3、 研究会移动的轮子——动滑轮
出示图片或视频资料（也可以描述吊车吊运重物的情境），常常可以看到这种随重物移动的滑轮，这种滑轮叫做动滑轮。
动滑轮有什么作用？参照定滑轮的实验，我们来制定一个简单的研究计划，还可以画出实验的示意图。
4、 研究滑轮的工作原理
引导学生思考：如果把滑轮看成是一种杠杆，能找到那三个点的位置吗？
试一试，画出示意图，用杠杆的原理来解释定滑轮和动滑轮的不同作用。
交流总结：从图上可以直观地看出定滑轮不能省力而动滑轮能省力；定滑轮能改变力的方向而动滑轮却没有改变力的方向。
板书：
不改变用力方向，省力
1.5 定滑轮和动滑轮
改变用力方向，不省力

六、教学反思

1.6 起重机
一、教学目标：
1、 通过科学实验，认识滑轮组的作用。
2、 能够解释起重机能吊起重物的原理。
3、 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。
二、教学重点：
1、通过科学实验，认识滑轮组的作用。
2、能够解释起重机能吊起重物的原理。
3、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。
三、教学难点：
1、通过科学实验，认识滑轮组的作用。
2、能够解释起重机能吊起重物的原理。
四、教学准备：
活动手册、相关的图片或视频资料、铁架台、滑轮组、线、重物（钩码）、测力计（可选）、光滑的木棒、长绳子等。
五、教学活动过程：
1、 参观建筑工地
展示有关建筑工地起重机工作的图片或视频资料（或组织学生参观建筑工地）。
提示：要注意安全。
交流活动的发现。
2、 研究滑轮组的作用
组装一个滑轮组来做实验。
把一个定滑轮和一个动滑轮按图士组合在一起，挂上一个1000克的重物，试一试需要多大的力才能把重物吊起来？
增加滑轮组的组数，试一试这时吊起1000克的重物需要多大的力？
实验并记录。
3、 玩小个子战胜大力士的游戏
说明游戏规则。
按课文的介绍准备好材料，请班上两位公认力气较大的同学和一位力气较小的同学上台（也可在室外）进行游戏。
在黑板上画好游戏记录表格，请小个子同学及时把自己的感受告诉大家。必要时还可以进行第二组、第三组游戏，注意记录结果。
交流分析游戏数据，总结我们的发现。
尝试用获得的认识解释起重机能吊起重物的原理。
板书：
1.6 起重机

滑轮组（动滑轮、定滑轮、杠杆）——省力
六、教学反思：

1.7 在斜坡上
一、教学目标：
1、 能用科学实验的证据来说明斜面的省力原理。
2、 能制定一个简单的研究计划来研究斜面。
3、 能自觉组织小团队寻找、研究生活中的斜面。
4、 积极参与科学实验，愿意与同学进行合作交流。
二、教学重点：
1、能用科学实验的证据来说明斜面的省力原理。
2、能制定一个简单的研究计划来研究斜面。
3、能自觉组织小团队寻找、研究生活中的斜面。
三、教学难点：
1、能用科学实验的证据来说明斜面的省力原理。
2、能制定一个简单的研究计划来研究斜面。
四、教学准备：
活动手册、相关的图片或视频资料、搭斜面的材料、重物、测力计、一块木头上钉上一颗铁钉和一颗螺丝钉、螺丝刀、铁锤等。
五、教学活动过程：
1、 引入
走过盘山公路吗？
请你们描述一下自己的经历和感受（可以出示相关的图片或视频资料帮助学生回忆）。
还有哪些接触斜坡是经历？
２、斜面有什么作用
认识斜面。
像人行天桥的斜坡一样可以省力的简单机械叫做斜面。
交流自己知道的斜面。
怎样研究斜面是否能够省力？
组讨论交流自己的研究方法。（要建造一个斜面；要研究不同物体在同一斜面上提升的情况；要研究同一物体在不同斜面上的提升情况。）
３、不同物体在同一斜面上提升情况的研究
制定一个简单的研究计划。
设计一个表格来记录实验结果。
对实验情况进行分析。（在这个研究中可能会发现物体不管是有轮子的还是没有轮
子的，是大的还是小的，表面是粗糙的还是光滑的……从斜面拉上去用的力都小于直接把物体垂直提上去用的力。）
４、同一物体在不同斜面上提升情况的研究
制定一个简单的研究计划。
分析研究成果。（对比表格中的实验数据，会发现坡度越小越省力，坡度越大越不
省力，直接垂直向上提重物相当于坡度为９０°，一点都不省力。）
５、斜面在生活中的作用
找一找教室里应用了斜面的地方。
教室以外的生活中应用斜面的地方。
解释盘山公路为什么要修成“s”形。
解释用螺丝刀比用钉锤轻松地将螺丝钉钉人或取出木头的原因。（出示钉有和铁钉
的木块，让学生进行实践，在实践中再体会和认识。）
板书：
1.7 在斜坡上
从斜面拉上去用的力都小于直接把物体垂直提上去用的力——省力
应用：盘山公路
刀形：

六、教学反思：

1.8 我的自行车
一、教学目标：
１、 能够发现自行车上应用的机械原理。
２、 能够对想研究的问题进行有目的有计划的研究。
３、 能够写出与别人进行交流的研究报告。
４、 愿意与同学进行合作研究，用文字和图画展示交流研究结果。
二、教学重点：
1、能够发现自行车上应用的机械原理。
2、能够对想研究的问题进行有目的有计划的研究。
3、能够写出与别人进行交流的研究报告。
三、教学难点：
1、能够发现自行车上应用的机械原理。
2、能够对想研究的问题进行有目的有计划的研究。
四、 教学准备：
在教室里或在课外进行研究。活动手册、自行车等。
五、教学活动过程：
本课可以动态地安排教学时间，用２～３课时完成本课的学习。
１、 引入
会骑自行车的同学请举手。
讲一讲你们知道的自行车。
今天我们就来对自行车进行观察研究。
2、观察自行车上应用了哪些简单机械原理
将全班同学分成若干小组，以组为单位进行研究。
对自行车进行细致观察，把发现记录下来。
全班进行交流，补充记录别人发现而本组没有发现的内容。
3、重点研究自己感兴趣的机械问题。
选择一个本组感兴趣的机械问题
制定一个研究计划，明确自己要研究的问题，研究的目的，研究的方法等等
写出自己的研究报告，报告包括研究问题的介绍，研究方法的介绍，研究成果的说明。
4、研究成果的展示、交流、评价。
一定时间后，将各组的研究成果制成一份小报告在班级展示。
在展示活动中相互学习，学习别人研究的成功之处，改进自己研究的不足之处。
板书：
1.8 我的自行车
原理：杠杆、轮轴、滚动、链条传动
六、教学反思