教科版（2024秋）科學(xué)四年級上冊3.5 運動與摩擦力 教學(xué)設(shè)計

教科版（2024秋）科學(xué)四年級上冊3.5運動與摩擦力教學(xué)設(shè)計課題：科目：班級：課時：計劃1課時教師：單位：一、課程基本信息1.課程名稱：運動與摩擦力

2.教學(xué)年級和班級：四年級上冊

3.授課時間：1課時

4.教學(xué)時數(shù)：45分鐘二、核心素養(yǎng)目標(biāo)1.運用科學(xué)知識解釋日常生活中的摩擦現(xiàn)象，培養(yǎng)觀察、思考和解決問題的能力。

2.能夠通過實驗和觀察，了解摩擦力與物體運動的關(guān)系，發(fā)展科學(xué)探究能力。

3.能夠運用所學(xué)的知識，設(shè)計簡單的實驗來減少摩擦力，提高創(chuàng)新能力。

4.培養(yǎng)合作、交流、傾聽和表達(dá)等社交能力，學(xué)會與他人共同探討和解決問題。三、重點難點及解決辦法1.重點：

-摩擦力與物體運動的關(guān)系

-減小摩擦力的方法

2.難點：

-摩擦力的大小如何量化

-實驗設(shè)計中如何控制變量以保證實驗結(jié)果的準(zhǔn)確性

3.解決辦法：

-利用直觀教具和實驗，讓學(xué)生通過觀察和操作，體驗?zāi)Σ亮εc物體運動的關(guān)系。

-通過設(shè)計簡單的實驗活動，讓學(xué)生親自動手操作，探索減小摩擦力的方法。

-使用圖表、動畫等輔助教學(xué)工具，幫助學(xué)生理解摩擦力的大小量化方法。

-在實驗設(shè)計中，引導(dǎo)學(xué)生掌握控制變量法，確保實驗結(jié)果的可靠性。

-鼓勵學(xué)生在小組內(nèi)合作交流，共同解決實驗過程中遇到的問題，提高學(xué)生的團(tuán)隊合作能力。四、教學(xué)資源準(zhǔn)備1.教材：確保每位學(xué)生都有《教科版（2024秋）科學(xué)四年級上冊》教材，以便跟隨教學(xué)進(jìn)度進(jìn)行學(xué)習(xí)和復(fù)習(xí)。

2.輔助材料：收集和整理與運動與摩擦力相關(guān)的圖片、圖表、視頻等多媒體資源，以便在課堂上進(jìn)行展示和講解，增強(qiáng)學(xué)生的理解。

3.實驗器材：準(zhǔn)備以下實驗器材，確保其完整性和安全性：

-小車

-滑輪組

-不同材質(zhì)的接觸面（如木板、塑料板、紙張等）

-測量摩擦力的工具（如彈簧測力計）

-潤滑劑（如油、蠟等）

-其他可能需要的工具和材料（如繩子、桌子等）

4.教室布置：根據(jù)教學(xué)需要，布置教室環(huán)境，確保有一個寬敞的區(qū)域供學(xué)生進(jìn)行實驗操作，另外設(shè)置分組討論區(qū)，以便學(xué)生進(jìn)行小組討論和合作。

5.教學(xué)課件：制作與本節(jié)課內(nèi)容相關(guān)的教學(xué)課件，包括導(dǎo)入、講解、實驗演示、小組活動等環(huán)節(jié)，以便在課堂上進(jìn)行演示和引導(dǎo)學(xué)生的學(xué)習(xí)。

6.學(xué)習(xí)任務(wù)單：準(zhǔn)備與本節(jié)課內(nèi)容相關(guān)的學(xué)習(xí)任務(wù)單，包括問題探究、實驗記錄等，以便學(xué)生在課堂上進(jìn)行自主學(xué)習(xí)和思考。

7.反饋評估工具：準(zhǔn)備一些問題或練習(xí)題，以便在課堂結(jié)束前進(jìn)行學(xué)生的學(xué)習(xí)反饋評估，了解學(xué)生對本節(jié)課內(nèi)容的理解和掌握情況。五、教學(xué)實施過程1.課前自主探索

教師活動：

-發(fā)布預(yù)習(xí)任務(wù)：通過在線平臺或班級微信群，發(fā)布預(yù)習(xí)資料，包括本節(jié)課的教學(xué)PPT、相關(guān)視頻和文檔，明確預(yù)習(xí)目標(biāo)和要求。

-設(shè)計預(yù)習(xí)問題：圍繞“運動與摩擦力”課題，設(shè)計一系列具有啟發(fā)性和探究性的問題，引導(dǎo)學(xué)生自主思考，例如：“摩擦力是什么？它與物體的運動有什么關(guān)系？”

-監(jiān)控預(yù)習(xí)進(jìn)度：利用在線平臺或?qū)W生反饋，監(jiān)控學(xué)生的預(yù)習(xí)進(jìn)度，確保預(yù)習(xí)效果。

學(xué)生活動：

-自主閱讀預(yù)習(xí)資料：學(xué)生按照預(yù)習(xí)要求，自主閱讀預(yù)習(xí)資料，理解“運動與摩擦力”知識點。

-思考預(yù)習(xí)問題：學(xué)生針對預(yù)習(xí)問題，進(jìn)行獨立思考，記錄自己的理解和疑問。

-提交預(yù)習(xí)成果：學(xué)生將預(yù)習(xí)成果（如筆記、思維導(dǎo)圖、問題等）提交至平臺或老師處。

教學(xué)方法/手段/資源：

-自主學(xué)習(xí)法：教師引導(dǎo)學(xué)生自主思考，培養(yǎng)自主學(xué)習(xí)能力。

-信息技術(shù)手段：利用在線平臺、微信群等，實現(xiàn)預(yù)習(xí)資源的共享和監(jiān)控。

作用與目的：

-幫助學(xué)生提前了解“運動與摩擦力”課題，為課堂學(xué)習(xí)做好準(zhǔn)備。

-培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力和獨立思考能力。

2.課中強(qiáng)化技能

教師活動：

-導(dǎo)入新課：教師通過講述一個關(guān)于摩擦力的故事或案例，引出“運動與摩擦力”課題，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

-講解知識點：教師詳細(xì)講解“摩擦力與物體運動的關(guān)系”、“減小摩擦力的方法”等知識點，結(jié)合實例幫助學(xué)生理解。

-組織課堂活動：教師設(shè)計小組討論、角色扮演、實驗等活動，讓學(xué)生在實踐中掌握摩擦力的相關(guān)技能。

-解答疑問：教師針對學(xué)生在學(xué)習(xí)中產(chǎn)生的疑問，進(jìn)行及時解答和指導(dǎo)。

學(xué)生活動：

-聽講并思考：學(xué)生認(rèn)真聽講，積極思考老師提出的問題。

-參與課堂活動：學(xué)生積極參與小組討論、角色扮演、實驗等活動，體驗?zāi)Σ亮Φ膽?yīng)用。

-提問與討論：學(xué)生針對不懂的問題或新的想法，勇敢提問并參與討論。

教學(xué)方法/手段/資源：

-講授法：教師通過詳細(xì)講解，幫助學(xué)生理解摩擦力的知識點。

-實踐活動法：教師設(shè)計實踐活動，讓學(xué)生在實踐中掌握摩擦力的技能。

-合作學(xué)習(xí)法：學(xué)生通過小組討論等活動，培養(yǎng)團(tuán)隊合作意識和溝通能力。

作用與目的：

-幫助學(xué)生深入理解摩擦力的知識點，掌握相關(guān)技能。

-通過實踐活動，培養(yǎng)學(xué)生的動手能力和解決問題的能力。

-通過合作學(xué)習(xí)，培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊合作意識和溝通能力。

3.課后拓展應(yīng)用

教師活動：

-布置作業(yè)：教師根據(jù)本節(jié)課的內(nèi)容，布置適量的課后作業(yè)，鞏固學(xué)習(xí)效果。

-提供拓展資源：教師提供與“運動與摩擦力”課題相關(guān)的拓展資源，如書籍、網(wǎng)站、視頻等，供學(xué)生進(jìn)一步學(xué)習(xí)。

-反饋作業(yè)情況：教師及時批改作業(yè)，給予學(xué)生反饋和指導(dǎo)。

學(xué)生活動：

-完成作業(yè)：學(xué)生認(rèn)真完成老師布置的課后作業(yè)，鞏固學(xué)習(xí)效果。

-拓展學(xué)習(xí)：學(xué)生利用老師提供的拓展資源，進(jìn)行進(jìn)一步的學(xué)習(xí)和思考。

-反思總結(jié)：學(xué)生對自己的學(xué)習(xí)過程和成果進(jìn)行反思和總結(jié)，提出改進(jìn)建議。

教學(xué)方法/手段/資源：

-自主學(xué)習(xí)法：學(xué)生自主完成作業(yè)和拓展學(xué)習(xí)。

-反思總結(jié)法：學(xué)生對自己的學(xué)習(xí)過程和成果進(jìn)行反思和總結(jié)。

作用與目的：

-鞏固學(xué)生在課堂上學(xué)到的摩擦力的知識點和技能。

-通過拓展學(xué)習(xí)，拓寬學(xué)生的知識視野和思維方式。

-通過反思總結(jié)，幫助學(xué)生發(fā)現(xiàn)自己的不足并提出改進(jìn)建議，促進(jìn)自我提升。六、教學(xué)資源拓展1.拓展資源

-科普圖書：推薦學(xué)生閱讀關(guān)于物理學(xué)和摩擦力的科普圖書，如《摩擦力的秘密》、《運動的科學(xué)》等，以加深對摩擦力概念的理解。

-科學(xué)實驗視頻：提供一些科學(xué)實驗視頻，如摩擦力實驗、滑輪原理演示等，幫助學(xué)生更直觀地理解摩擦力與運動的關(guān)系。

-互動學(xué)習(xí)網(wǎng)站：推薦學(xué)生訪問一些互動學(xué)習(xí)網(wǎng)站，如國家地理科學(xué)探索、科學(xué)美國人等，通過互動游戲和實驗，進(jìn)一步探索摩擦力的奧秘。

-學(xué)術(shù)論文：提供一些關(guān)于摩擦力研究的學(xué)術(shù)論文，讓學(xué)生了解摩擦力在工程和科技領(lǐng)域中的應(yīng)用，如汽車工程、航空航天等。

2.拓展建議

-學(xué)生可以利用科普圖書深入了解摩擦力的原理和應(yīng)用，通過閱讀提高自己的科學(xué)素養(yǎng)。

-觀看科學(xué)實驗視頻時，學(xué)生可以嘗試自己動手進(jìn)行實驗，觀察實驗現(xiàn)象，培養(yǎng)實驗操作能力和觀察能力。

-在互動學(xué)習(xí)網(wǎng)站上，學(xué)生可以通過參與在線實驗和游戲，鞏固對摩擦力的理解，并激發(fā)學(xué)習(xí)興趣。

-閱讀學(xué)術(shù)論文時，學(xué)生可以嘗試用自己的語言總結(jié)文章的主要觀點，提高自己的科學(xué)寫作和表達(dá)能力。七、重點題型整理1.題型一：概念理解題

題目：請解釋摩擦力的定義，并給出一個日常生活中的摩擦力例子。

答案：摩擦力是兩個接觸面之間相互阻礙相對運動的力。在日常生活中，比如拿著一本書走動時，手與書之間的摩擦力使得書不會從手中滑落。

2.題型二：原因分析題

題目：為什么在滑輪組中加入潤滑油可以減小摩擦力？

答案：在滑輪組中加入潤滑油可以減小摩擦力，因為潤滑油能夠在滑輪的接觸面形成一層薄膜，減少接觸面之間的直接接觸，從而減少摩擦力的產(chǎn)生。

3.題型三：應(yīng)用題

題目：一個質(zhì)量為20kg的物體在水平桌面上受到一個10N的拉力，摩擦系數(shù)為0.2。請計算物體開始運動所需的拉力。

答案：物體開始運動所需的拉力為20N。根據(jù)摩擦力的計算公式F=μN(yùn)，其中μ為摩擦系數(shù)，N為物體受力的垂直支持力。在此題中，N=mg=20kg×9.8m/s2=196N，所以F=0.2×196N=39.2N。但是，由于物體初始靜止，所以開始運動所需的拉力為39.2N+10N=49.2N。

4.題型四：設(shè)計題

題目：設(shè)計一個實驗，驗證摩擦力與物體接觸面積的關(guān)系。

答案：實驗設(shè)計如下：

步驟1：準(zhǔn)備兩個相同的滑輪，一個滑輪的接觸面積較大，另一個滑輪的接觸面積較小。

步驟2：將一個質(zhì)量為100g的物體放在滑輪上，記錄物體在滑輪上滑動的距離。

步驟3：將另一個質(zhì)量為100g的物體放在接觸面積較小的滑輪上，重復(fù)步驟2。

步驟4：比較兩次實驗中物體的滑動距離，分析摩擦力與物體接觸面積的關(guān)系。

5.題型五：綜合題

題目：某輛汽車的發(fā)動機(jī)功率為100kW，車輛質(zhì)量為2000kg，摩擦系數(shù)為0.05。請計算汽車以最大速度行駛時的摩擦力。

答案：汽車以最大速度行駛時的摩擦力為2500N。根據(jù)牛頓第二定律F=ma，其中F為合外力，m為物體質(zhì)量，a為加速度。在此題中，由于汽車以最大速度行駛，所以加速度a為0，因此F=μmg=0.05×2000kg×9.8m/s2=1000N。但是，由于題目要求的是摩擦力，所以需要將此結(jié)果乘以摩擦系數(shù)，即F=1000N×0.05=2500N。八、板書設(shè)計①摩擦力的定義：摩擦力是兩個接觸面之間相互阻礙相對運動的力。

②摩擦力的大小：摩擦力的大小與物體之間的接觸面積、壓力和摩擦系數(shù)有關(guān)。

③減小摩擦力的方法：通過使用潤滑劑、改變接觸面材質(zhì)、增大接觸面積等方式減小摩擦力。

④實驗設(shè)計：通過實驗探究摩擦力與物體運動的關(guān)系，培養(yǎng)學(xué)生的實驗操作能力和觀察能力。

⑤藝術(shù)性和趣味性：板書設(shè)計中可以加入一些生動的圖片、圖表、動畫等，以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和主動性。

2.板書設(shè)計

①摩擦力的方向：摩擦力的方向總是與物體運動的方向相反。

②摩擦力的作用：摩擦力可以阻礙物體運動，也可以幫助物體運動。

③摩擦力的應(yīng)用：摩擦力在日常生活和生產(chǎn)中有著廣泛的應(yīng)用，如剎車、鎖扣等。

④實驗結(jié)果分析：通過實驗結(jié)果分析，引導(dǎo)學(xué)生理解摩擦力與物體運動的關(guān)系，培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)據(jù)分析能力。

⑤藝術(shù)性和趣味性：板書設(shè)計中可以加入一些有趣的例子、故事等，以增加學(xué)生的興趣和參與度。課堂小結(jié)，當(dāng)堂檢測-學(xué)生通過本節(jié)課的學(xué)習(xí)，了解了摩擦力的定義、方向和作用，以及減小摩擦力的方法。

-學(xué)生通過實驗探究了摩擦力與物體運動的關(guān)系，培養(yǎng)了實驗操作能力和觀察能力。

-學(xué)生學(xué)習(xí)了摩擦力在日常生活和生產(chǎn)中的應(yīng)用，如剎車、鎖扣等。

-學(xué)生掌握了摩擦力的計算方法，能夠運用摩擦力的公式進(jìn)行計算。

-學(xué)生通過小組討論和合作學(xué)習(xí)，培養(yǎng)了團(tuán)隊合作意識和溝通能力。

-學(xué)生通過反思總結(jié)，對自己的學(xué)習(xí)過程和成果進(jìn)行了反思和總結(jié)，提出了改進(jìn)建議。

2.當(dāng)堂檢測

-題目一：請解釋摩擦力的定義，并給出一個日常生活中的摩擦力例子。

-題目二：為什么在滑輪組中加入潤滑油可以減小摩擦力？

-題目三：一個質(zhì)量為20kg的物體在水平桌面上受到一個10N的拉力，摩擦系數(shù)為0.2。請計算物體開始運動所需的拉力。

-題目四：設(shè)計一個實驗，驗證摩擦力與物體接觸面積的關(guān)系。

-題目五：某輛汽車的發(fā)動機(jī)功率為100kW，車輛質(zhì)量為2000kg，摩擦系數(shù)為0.05。請計算汽車以最大速度行駛時的摩擦力。

-題目六：請解釋摩擦力在剎車中的作用，并給出一個剎車系統(tǒng)的例子。

-題目七：請解釋摩擦力在鎖扣中的作用，并給出一個鎖扣系統(tǒng)的例子。

-題目八：請解釋摩擦力在日常生活和生產(chǎn)中的應(yīng)用，并給出一個例子。

-題目九：請解釋摩擦力的計算方法，并給出一個摩擦力計算的例子。

-題目十：請解釋摩擦力在實驗中的作用，并給出一個實驗的例子。

答案：

-題目一答案：摩擦力是兩個接觸面之間相互阻礙相對運動的力。例如，拿著一本書走動時，手與書之間的摩擦力使得書不會從手中滑落。

-題目二答案：在滑輪組中加入潤滑油可以減小摩擦力，因為潤滑油能夠在滑輪的接觸面形成一層薄膜，減少接觸面之間的直接接觸，從而減少摩擦力的產(chǎn)生。

-題目三答案：物體開始運動所需的拉力為20N。根據(jù)摩擦力的計算公式F=μN(yùn)，其中μ為摩擦系數(shù)，N為物體受力的垂直支持力。在此題中，N=mg=20kg×9.8m/s2=196N，所以F=0.2×196N=39.2N。但是，由于物體初始靜止，所以開始運動所需的拉力為39.2N+10N=49.2N。

-題目四答案：實驗設(shè)計如下：步驟1：準(zhǔn)備兩個相同的滑輪，一個滑輪的接觸面積較大，另一個滑輪的接觸面積較小。步驟2：將一個質(zhì)量為100g的物體放在滑輪上，記錄物體在滑輪上滑動的距離。步驟3：將另一個質(zhì)量為100g的物體放在接觸面積較小的滑輪上，重復(fù)步驟2。步驟4：比較兩次實驗中物體的滑動距離，分析摩擦力與物體接觸面積的關(guān)系。

-題目五答案：汽車以最大速度行駛時的摩擦力為2500N。根據(jù)牛頓第二定律F=ma，其中F為合外力，m為物體質(zhì)量，a為加速度。在此題中，由于汽車以最大速度行駛，所以加速度a為0，因此F=μmg=0.05×2000kg×9.8m/s2=1000N。但是，由于題目要求的是摩擦力，所以需要將此結(jié)果乘以摩擦系數(shù)，即F=1000N×0.05=2500N。

-題目六答案：摩擦力在剎車中的作用是阻止車輛運動，防止車輛發(fā)生滑行。一個剎車系統(tǒng)的例子是盤式剎車，通過剎車片與剎車盤之間的摩擦力實現(xiàn)車輛的減速和停車。

-題目七答案：摩擦力在鎖扣中的作用是防止鎖扣輕易打開，保證物品的安全。一個鎖扣系統(tǒng)的例子是彈簧鎖，通過彈簧提供的壓力與鎖扣的接觸面形成摩擦力，實現(xiàn)鎖扣的鎖定和解鎖。

-題目八答案：摩擦力在日常生活和生產(chǎn)中的應(yīng)用非常廣泛，如走路時鞋子與地面之間的摩擦力幫助我們穩(wěn)定行走；騎自行車時，輪胎與地面之間的摩擦力幫助我們前進(jìn)；在使用剪刀時，剪刀刀片之間的摩擦力幫助我們剪切物品。

-題目九答案：摩擦力的計算方法是使用摩擦力的公式F=μN(yùn)，其中F為摩擦力的大小，μ為摩擦系數(shù)，N為物體受力的垂直支持力。例如，一個質(zhì)量為20kg的物體在水平桌面上受到一個10N的拉力，摩擦系數(shù)為0.2，則摩擦力的大小為F=0.2×20kg×9.8m/s2=39.6N。

-題目十答案：摩擦力在實驗中的作用是通過實驗來驗證摩擦力的定義、方向、大小和作用，以及探究摩擦力與物體運動的關(guān)系。一個實驗的例子是使用彈簧測力計測量物體在水平桌面上受到的