第五单元简单机械14.斜面【教学目标】[总休目标]1.认识斜面，知道斜面是种省力的简单机械。2.能基于所学知识，用木板等材料搭建简单的斜面，能用测力计测量力的大小；能设计控制单一变量的探究实验并完成实验。3.意识到合作交流的重要性，乐于分享自己的观点和想法。4.了解斜面在生活中的应用及给人们带来的便利，增强用科学技术改善人类生活质量的意识。[分层目标]1.发展性目标：能设计控制单一变量的探究实验并完成实验。适用学生：A、B级2.基础性目标：认识斜面，知道斜面是种省力的简单机械。适用学生：C、D级【教学重难点】难点认识斜面，知道斜面是种省力的简单机械。能用木板等材料搭建简单的斜面，能用测力计测量力的大小；能设计控制单一变量的探究实验并完成实验。【教学准备】长木板、有关斜面应用的图片；5N测力计、（50厘米长、10厘米宽木地板）、小车、钩码、三角板、记录单、铁架台；实验记录单。【教学过程】一、情境导入创设情境：王伯伯想把一辆摩托车搬到车棚里，可是棚子有台阶，想把摩托车推进去很费力，你能帮他想个办法吗？生思考，回答。[设计意图]由生活经验入手，引发学生对斜面作用的思考，为接下来的实验探究做好铺垫。提出问题：为什么要搭建木板，搭建木板有什么作用？像图中这样，抬起木板的一端就构成了一个斜坡，就是一个简单的机械装置叫做斜面。引导学生认识斜面的三要素：长度、高度、坡度。二、动手操作探究新知。（一）实验探究一：使用斜面是否省力提出问题：使用斜面有什么作用？生猜想：更便捷，省力……1.认识实验器材，主要是测力计的使用方法。2.学生讨论实验方案。3.汇报实验方案。4.温馨提示。5.学生实验，师巡回指导。6.学生汇报实验结果。7.对比各小组测得的数据，得出共同的结论：运用斜面可以省力。[设计意图]将实验中的观察记录作为指导重点，目的是让学生明确实验中观察什么，记录什么，怎样沿斜面拉小车，如何准确读数，都要进行细致的指导，培养学生规范操作、认真观察记录的习惯。不要单纯地为了做实验而做，而是通过实验过程中记录的现象和数据，为结论的得出提供理论依据。为了使得出的结论更准确，要多次进行实验，分析多个小组的数据，培养学生严谨的科学态度。实验探究二：什么斜面更省力？创设情境：王伯伯找到一短一长两块木板，选哪一块更好呢？提出问题：当高度相同，长度不同时，斜面的省力程度是否相同。到底哪种斜面更省力？学生猜想。梳理实验探究二的实验方案。当高度相同，长度不同时，哪个斜面更省力？斜面长度相同，高度不同时，哪个斜面更省力？8学生实验，教师巡视指导。汇报实验结果。分析这两组实验报告单的数据，你发现什么？教师引导学生发现不同的斜面省力的效果不一样。当斜面高度相同时，斜面长度越长越省力；当斜面长度相同时，斜面高度越低越省力。师生总结：斜面坡度越小越省力。[设计意图]实验完成后要充分引导学生汇报交流实验成果，结合各小组记录的现象和数据，进行对比分析，从中推理得出结论。让学生明白科学结论的得出要有证据做支撑。对于不同小组出现不同的数据要给予肯定，在操作规范的前提下允许误差的存在，多次实验减小误差。三、联系生活拓展活动斜面在日常生活中得到了广泛的应用。你知道生活中哪些地方用到了斜面吗？列举残疾人通道、楼梯、菜刀、斧头、拉链、盘山公路等。两种不同的螺丝钉比较，让学生总结得出螺纹越密越省力。出示盘山公路，为什么要这么修路。用所学的知识分析一下思考：骑车上坡时，怎样走更省力？教师小结：走S形相当于增加了斜面的长度，所以更省力。希望同学们在生活中能更好的运用斜面，服务我们的生活。[设计意图]通过了解斜面在生活中的应用，让学生明白简单机械的使用给我们的生活带来了便利，生活中处处是科学，只要善于观察，善于思考，就能发现很多科学原理，以此增强学生学习科学的兴趣，激发科学探究的热情和大胆创新的精神，用所学知识改善我们的生活。【教学后记】15.杠杆【教学目标】[总体目标]1.指导学生从生活中发现问题、作出猜想，通过实验研究，发现杠杆原理，并能运用杠杆原理认识一些变形杠杆工具。2.使学生体会到自然事物是有规律的，人只有了解了这些规律，才能更好地利用自然和改造自然。3.培养学生的实验能力、分析推理能力。[分层目标]1.发展性目标：知道杠杆的作用和用途。会做杠杆作用的实验适用学生：A、B级2.基础性目标：知道杠杆的作用和用途适用学生：C、D级【教学重难点】难点使学生初步具有设计实验的能力，感受杠杆的作用是有规律的。【教学准备】杠杆尺、钩码、测力计；剪刀、钳子、镊子、核桃夹、羊角锤等【教学过程】一、创设情境导入新课播放课前录制的视频（行车途中路遇大石头，利用木棍和小石头讲大石头撬开）。引导学生说出这其中蕴藏着什么科学原理，从而引出杠杆的概念。[设计意图]从学生的生活经验入手，用真实的情境更能激发学生的探究兴趣。二、合作探究8（一）初步认识杠杆出示图片，引导学生观察杠杆，看看哪几个点起关键作用？（生说）生活中使用杠杆有什么作用？（生可能说省力）所有杠杆都能省力吗？（生猜）（二）探究杠杆的作用1.设计实验方案介绍实验材料：钩码（充当重物），杠杆尺和测力计生利用这些实验材料设计一个可行的实验方案师巡视，询问每个小组的方案并适时引导让学生上台借助老师的教具汇报实验方案出现怎样的结果证明猜想是对的？（引导学生说如果拉力比物重小，说明杠杆省力；如果拉力比物重大，说明杠杆费力）出示温馨提示，以及实验报告单的填写2.实验探究一生动手实验、记录，师巡视指导小组汇报实验成果（请多组学生上台展示）引导学生观察分析数据，得出结论：师将三种情况的图示粘贴到黑板上。[设计意图]通过实实在在的数据不难分析得出杠杆的原理。实验过程中引导学生认真记录数据，分析数据进而得出结论，这也是进行实验最主要的目的。对于同一情况下出现不同的数据要给予肯定，允许误差的存在，可以借机引导学生多次测数据以减小误差。3.实验探究二同学们真棒！刚才我们通过实验研究了杠杆原理。这个结论是否正确，需要我们像科学家们那样反复验证，接下来请同学们自主选择一个结论进行验证。课件出示实验报告单（二），告知学生如何记录生动手实验、记录，师巡视指导生汇报实验成果（请多组学生上台展示）刚才我们通过实验探究了杠杆原理，同学们知道是谁最早发现了这个原理吗？（介绍阿基米德的事迹）三、生活中的杠杆举例，小组合作，选择几种工具研究一下它们是哪种杠杆。小组交流讨论、汇报。师借助图片引导学生分析出某工具属于哪一类型的杠杆。[设计意图]学以致用，用所学的杠杆原理分析生活中常见工具属于那种杠杆。四、课外拓展随着人类生活水平的提高，杠杆原理还被应用在了艺术领域，欣赏平衡术表演。五、总结通过这节课的学习，你有什么收获？（生说）[设计意图]鼓励学生多动脑动手，用所学知识改善生活。体现了科学来源于生活，又服务于生活的思想。【教学后记】816.滑轮【教学目标】[总体目标]1.认识定滑轮和动滑轮，知道滑轮是一种简单机械;知道定滑轮和动滑轮的作用。2.能设计并完成控制变量的实验探究滑轮的作用。3.对滑轮的结构、功能表现出开展科学探究的兴趣；能大胆质疑，以不同视角提出研究思路，并采用新的方法完成探究活动。4.了解滑轮在生产、生活中的应用，体会到科学技术的发展与应用影响着社会发展。[分层目标]层目1.发展性目标：能设计并完成控制变量的实验探究滑轮的作用。适用学生：A、B级2.基础性目标：认识定滑轮和动滑轮，知道滑轮是一种简单机械;知道定滑轮和动滑轮的作用。适用学生：C、D级【教学重难点】难点认识定滑轮和动滑轮，知道滑轮是一种简单机械;知道定滑轮和动滑轮的作用。能设计并完成控制变量的实验探究滑轮的作用。【教学准备】滑轮若干、铁梁台、细绳、钩码、测力计【教学过程】一、谈话导入：你知道旗杆上有个什么装置，能帮我们比较容易地把旗子升上去？[设计意图]从学生的生活经验入手，用真实的情境更能激发学生的探究兴趣。二、实验探究1．指导学生认识滑轮的构造及种类（学生自学课本）（1）讲解：安装在旗杆顶上的这种边缘有槽，能围绕轴转动的轮子叫滑轮。（出示滑轮，讲解）滑轮也是一种简单机械。（板书课题）滑轮有二种。（出示滑轮组示意图）固定在支架上的滑轮叫定滑轮。不固定被套在槽里的绳子拉着，与重物上下移动的滑轮叫动滑轮。（2）提问，你还在什么地方看到过滑轮？（3）学生辨别课本P99页，哪一幅图是动滑轮，哪一幅图是定滑轮？（4）学生动手组装定滑轮、动滑轮？2．指导学生认识定滑轮的作用（1）讨论：你认为旗杆顶上的定滑轮有什么作用？（2）实验1（定滑轮不省力）。①演示介绍实验装置及实验方法。②学生演示实验。③学生汇报实验结果。④讨论：说明什么？（说明不省力，也不费力。）（3）讨论。谈话：既然定滑轮没有省力的作用，那么高高的旗杆顶上安装它必然会有其它作用，你知道是什么？（分组讨论后汇报）向下用力，旗子向上升，工作方便。[设计意图]通过实验探究和分析讨论，得出定滑轮虽然没有省力的作用，但它可以改变用力的方向，使工作方便。3．指导学生认识动滑轮的作用（1）讨论：动滑轮有什么作用？（教师希望学生能提出动滑轮工作不方便，动滑轮能省力）（2）演示实验（学生观察讨论）（游戏：竹竿游戏）。课本P100小游戏游戏后教师质疑：这是为什么呢？8（3）实验2（动滑轮省力）。①分组测量提起一个钩码和一个滑轮时所用的力。测量后学生汇报，教师板书记录下来。②分组实验。（要求学生独立组装独立操作。）③汇报实验结果，教师板书记录。④讨论：通过以上研究你认为动滑轮有哪些作用？（动滑轮有省力的作用）教师强调：弹簧称的示数应该等于钩码与滑轮重量的一半。三、拓展延伸提问：吊车上都用了哪种滑轮？它有什么作用？（出示吊车图）【教学后记】17.轮轴【教学目标】[总休目标]1.了解轮轴的基本结构；知道轮轴是一种简单机械；知道轮轴具有省力的作用以及轮轴省力的规律。2.能基于所学的知识，从轮轴的结构、功能及相互关系等角度提出可探究的科学问题；设计并完成控制变量的探究实验，探究轮轴省力的规律。3.对轮轴的结构、功能、变化及相互关系表现出进行科学探究的兴趣。4.了解轮轴在生活中的应用及给人类带来的便利；了解社会的需求是科学技术发展的动力，体会到科学技术的发展与应用影响着社会发展。[分层目标]1.发展性目标：设计并完成控制变量的探究实验，探究轮轴省力的规律。适用学生：A、B级2.基础性目标：了解轮轴的基本结构；知道轮轴是一种简单机械。适用学生：C、D级【教学重难点】难点了解轮轴的基本结构；知道轮轴是一种简单机械。设计并完成控制变量的探究实验，探究轮轴省力的规律。【教学准备】轮轴、铁架台、钩码、测力计【教学过程】一、导入新课螺丝刀是种常用的工具，我们可以用它来做很多的事情。如果我们用螺丝刀来撬开油漾桶时，我们就可以把它当作一个杜杆。如果我们用它来拧螺丝钉，还能把它当作杠杆吗?这节课，就让我们起研究螺丝刀蕴含的科学知识。二、合作探究(一)观察螺丝刀的构造，看有什么发现。1.教师出示螺丝刀，提出问题:“观察螺丝刀的构造，有什么发现?”2.指导学生分组观察，探究螺丝刀的特点。学生通过观察，能够发现螺丝刀的一些特点:螺丝刀的手柄比刀杆粗，手柄上有防滑槽等。3.教师出示一个没有手柄的螺丝刀，提出活动指向:刚才，同学们发现螺丝刀都有手柄，手柄比刀杆粗。提供一个没有手柄的螺丝刀，刀口的粗细、手柄的粗细基本上一样粗。4.学生演示使用没有手柄的螺丝刀拧木板上的螺丝钉。5.教师引导学生使用有手柄的螺丝刀拧下木板上的螺丝钉，并说出操作时的感受。86.教师提问:为什么用有手柄的螺丝刀拧螺丝钉感觉省力，用没有手柄的拧就感觉费力呢?这是为什么呢?(二)揭示轮轴的概念。1.教师谈话:生活中，我们会用到很多类似螺丝刀的工具。请看，I老师手中拿的是什么?(出示一个带有转轮的阀门，指导学生认识。)2.教师指导学生比较阀门和螺丝刀，分析它们有什么相似或不同之处。3.教师小结:像汽车方向盘、阀门这样，由一个轮和一个轴组成，固定在起可以转动的机械叫作轮轴。螺丝刀也是轮轴。三、研究轮轴的作用(一)体验轮轴的省力作用。1.教师给各小组发放有手轮的阀门和没有手轮的阀门。认识轮轴，体验轮轴有什么作用。2.教师引导学生先转动没有手轮的阀门，再转动有轮的阀门，通过每次使用力量程度的比较，引导学生想到轮轴具有省力的作用。(二)设计实验，研究轮轴的省力作用。1.教师提出问题:刚才，我们通过体验，猜想到轮轴有省力的作用，我们可以用什么实验方法进行验证呢?2.小组讨论、教师点评，出示轮轴实验套装，把轮轴实验套装发放至各小组。3.教师引导学生观察轮轴实验套装，根据观察说出各部分的名称和作用，讨论实验的步骤、方法。实验前，教师要讲解注意事项和操作要领，强调学生小组成员之间合作与分工，共同完成实验探究活动，同时出示实验步骤指导:先在轴上挂2个钩码，在大轮上绕线，用测力计拉动大轮，读出示数并记录。学生分组进行实验探究，实验后结合实验记录交流、总结，认识到使用轮轴能省力。4.教师小结:通过实验，我们认识到使用轮轴可以省力。如果轮轴再大一些，是不是能更省力呢?5.出示实验步骤指导:在一个轮轴上设置两个轮，其中一个用大一点的轮，另一个用小-点的轮。把两个钩码挂在轴上后用测力计测得两次数值，第一次通过大轮提起两个钩码，第二次通过小轮提起两个钩码。比较两次拉起重物所用的力。6.师生交流、总结:比较两次测得的结果，我们发现第二次更省力。由此，我们可以得出结论，在轴粗细相同时，轮越大，越省力。四、拓展探究教师出示一些生活中常见的轮轴:自行车车把、门把手图片，让学生来指一指，说说哪里是轮，哪里是轴。【教学后记】18.齿轮【教学目标】1.能利用提供的材料组装齿轮并进行实验；知道科学探究可为进一步研究提供新经验、新现象、新方法、新技术。2.学会合作交流；体会到科学技术与社会、生活是密切联系的；培养乐于探究、大胆想象的意识。3.知道利用齿轮可以传递力，可以改变齿轮的转动方向和转动速度，可以提高工作效率，了解齿轮在生产生活中的运用。8【教具准备】胡萝卜片、小刀、泡沫、牙签、齿轮组、钟表模型、PPT课件【教学过程】课前准备活动人有两件宝，双手和大脑......用手又有用脑，才能有创造。一、导入活动1、猜一种蔬菜。逐步出示胡萝卜的特征，学生猜测，最后揭示谜底—胡萝卜。2、出示胡萝卜片。提出活动指向：一个轮子带动另一个轮子转动。学生说说自己的想法。二、探究活动1、制作齿轮。(1)出示制作材料：胡萝卜片、小刀、泡沫、牙签。学生说一说制作要注意的地方。(2)教师出示制作温馨提示。(3)学生展示制作的作品。(4)评价学生制作的作品。2、齿轮结构。(1)出示教具一个小齿轮和一个大齿轮。师：老师也制作了两个带齿的轮子，像这样的轮子有什么特点？学生：有齿、有槽、能严密的咬合......(2)教师适时出示轮齿、齿槽、啮合。师：我们把这样的轮子称作为“齿轮。(3)板书：齿轮3、研究齿轮(1)大家看，我用力拨动大齿轮，小齿轮也转动。小齿轮转动的力量是怎样得到的？(是谁传递的?)板书：传递力(2)能正常转动的齿轮应该是什么样子的？出示机械中齿轮的制作标准及要求(3)出示我国齿轮的制作发展历史。(4)出示临沂市科技馆中的齿轮转动的视频。(5)生活中的齿轮。学生自由说一说。教师出示生活中齿轮的图片，并播放机械钟表、自行车、三球仪中齿轮的转动情况。(6)研究齿轮的作用。对于齿轮，你还想研究什么？学生说一说自己想研究的内容。教师根据学生的意向，提出本节课的研究指向。★提出问题:齿轮有什么作用?★猜想假设:出示两张齿轮转动的动态图片，让学生猜想。猜想小结：方向相反、速度不同。板书：向相反、速度不同。★制订方案：(1)出示实验材料：小齿轮、中齿轮、大齿轮。(3)提出设计建议：从齿轮组合的方法、观察齿轮转动速度的方法、观察齿轮转动方向的方法等三个方面进行设计。8(3)学生分组设计，教师参与。(4)交流实验方案。齿轮组合的方法：两个相同、一大一小、一大一中一小观察齿轮转动速度的方法：顺时针或逆时针观察齿轮转动方向的方法：先做标记，后数圈数。★实施探究：学生说一说实验要注意事项。教师出示温馨提示。学生分组进行，教师跟进指导。★展示交流：学生上台交流小组的实验情况，一个汇报实验情况，一个学生动手操作演示。教师适时点拨、板书。——改变速度——改变方向★逻辑推理：多个齿轮串联的转动方向。(1)出示六个齿轮串联的图片。(2)学生说说它们转动的方向。(3)出示六个齿轮串联的模型，验证学生的推理。三、自由活动(1)活动指向：机械钟表里面至少得有几个齿轮，它们是怎么组合的？(2)学生根据自己的经验自由说一说。(3)利用解暗箱的方法，打开齿轮模型，(4)学生根据打开的机械钟表再说一说。(5)教师PPT出示机械钟表里面齿轮的个数和组合情况。四、拓展活动搜集各种齿轮，继续研究它们的作用，尝试组装一架小机器。【教学后记】8