教科版（2024秋）科学四年级上册3.5 运动与摩擦力 教学设计

教科版（2024秋）科学四年级上册3.5运动与摩擦力教学设计课题：科目：班级：课时：计划1课时教师：单位：一、课程基本信息1.课程名称：运动与摩擦力

2.教学年级和班级：四年级上册

3.授课时间：1课时

4.教学时数：45分钟二、核心素养目标1.运用科学知识解释日常生活中的摩擦现象，培养观察、思考和解决问题的能力。

2.能够通过实验和观察，了解摩擦力与物体运动的关系，发展科学探究能力。

3.能够运用所学的知识，设计简单的实验来减少摩擦力，提高创新能力。

4.培养合作、交流、倾听和表达等社交能力，学会与他人共同探讨和解决问题。三、重点难点及解决办法1.重点：

-摩擦力与物体运动的关系

-减小摩擦力的方法

2.难点：

-摩擦力的大小如何量化

-实验设计中如何控制变量以保证实验结果的准确性

3.解决办法：

-利用直观教具和实验，让学生通过观察和操作，体验摩擦力与物体运动的关系。

-通过设计简单的实验活动，让学生亲自动手操作，探索减小摩擦力的方法。

-使用图表、动画等辅助教学工具，帮助学生理解摩擦力的大小量化方法。

-在实验设计中，引导学生掌握控制变量法，确保实验结果的可靠性。

-鼓励学生在小组内合作交流，共同解决实验过程中遇到的问题，提高学生的团队合作能力。四、教学资源准备1.教材：确保每位学生都有《教科版（2024秋）科学四年级上册》教材，以便跟随教学进度进行学习和复习。

2.辅助材料：收集和整理与运动与摩擦力相关的图片、图表、视频等多媒体资源，以便在课堂上进行展示和讲解，增强学生的理解。

3.实验器材：准备以下实验器材，确保其完整性和安全性：

-小车

-滑轮组

-不同材质的接触面（如木板、塑料板、纸张等）

-测量摩擦力的工具（如弹簧测力计）

-润滑剂（如油、蜡等）

-其他可能需要的工具和材料（如绳子、桌子等）

4.教室布置：根据教学需要，布置教室环境，确保有一个宽敞的区域供学生进行实验操作，另外设置分组讨论区，以便学生进行小组讨论和合作。

5.教学课件：制作与本节课内容相关的教学课件，包括导入、讲解、实验演示、小组活动等环节，以便在课堂上进行演示和引导学生的学习。

6.学习任务单：准备与本节课内容相关的学习任务单，包括问题探究、实验记录等，以便学生在课堂上进行自主学习和思考。

7.反馈评估工具：准备一些问题或练习题，以便在课堂结束前进行学生的学习反馈评估，了解学生对本节课内容的理解和掌握情况。五、教学实施过程1.课前自主探索

教师活动：

-发布预习任务：通过在线平台或班级微信群，发布预习资料，包括本节课的教学PPT、相关视频和文档，明确预习目标和要求。

-设计预习问题：围绕“运动与摩擦力”课题，设计一系列具有启发性和探究性的问题，引导学生自主思考，例如：“摩擦力是什么？它与物体的运动有什么关系？”

-监控预习进度：利用在线平台或学生反馈，监控学生的预习进度，确保预习效果。

学生活动：

-自主阅读预习资料：学生按照预习要求，自主阅读预习资料，理解“运动与摩擦力”知识点。

-思考预习问题：学生针对预习问题，进行独立思考，记录自己的理解和疑问。

-提交预习成果：学生将预习成果（如笔记、思维导图、问题等）提交至平台或老师处。

教学方法/手段/资源：

-自主学习法：教师引导学生自主思考，培养自主学习能力。

-信息技术手段：利用在线平台、微信群等，实现预习资源的共享和监控。

作用与目的：

-帮助学生提前了解“运动与摩擦力”课题，为课堂学习做好准备。

-培养学生的自主学习能力和独立思考能力。

2.课中强化技能

教师活动：

-导入新课：教师通过讲述一个关于摩擦力的故事或案例，引出“运动与摩擦力”课题，激发学生的学习兴趣。

-讲解知识点：教师详细讲解“摩擦力与物体运动的关系”、“减小摩擦力的方法”等知识点，结合实例帮助学生理解。

-组织课堂活动：教师设计小组讨论、角色扮演、实验等活动，让学生在实践中掌握摩擦力的相关技能。

-解答疑问：教师针对学生在学习中产生的疑问，进行及时解答和指导。

学生活动：

-听讲并思考：学生认真听讲，积极思考老师提出的问题。

-参与课堂活动：学生积极参与小组讨论、角色扮演、实验等活动，体验摩擦力的应用。

-提问与讨论：学生针对不懂的问题或新的想法，勇敢提问并参与讨论。

教学方法/手段/资源：

-讲授法：教师通过详细讲解，帮助学生理解摩擦力的知识点。

-实践活动法：教师设计实践活动，让学生在实践中掌握摩擦力的技能。

-合作学习法：学生通过小组讨论等活动，培养团队合作意识和沟通能力。

作用与目的：

-帮助学生深入理解摩擦力的知识点，掌握相关技能。

-通过实践活动，培养学生的动手能力和解决问题的能力。

-通过合作学习，培养学生的团队合作意识和沟通能力。

3.课后拓展应用

教师活动：

-布置作业：教师根据本节课的内容，布置适量的课后作业，巩固学习效果。

-提供拓展资源：教师提供与“运动与摩擦力”课题相关的拓展资源，如书籍、网站、视频等，供学生进一步学习。

-反馈作业情况：教师及时批改作业，给予学生反馈和指导。

学生活动：

-完成作业：学生认真完成老师布置的课后作业，巩固学习效果。

-拓展学习：学生利用老师提供的拓展资源，进行进一步的学习和思考。

-反思总结：学生对自己的学习过程和成果进行反思和总结，提出改进建议。

教学方法/手段/资源：

-自主学习法：学生自主完成作业和拓展学习。

-反思总结法：学生对自己的学习过程和成果进行反思和总结。

作用与目的：

-巩固学生在课堂上学到的摩擦力的知识点和技能。

-通过拓展学习，拓宽学生的知识视野和思维方式。

-通过反思总结，帮助学生发现自己的不足并提出改进建议，促进自我提升。六、教学资源拓展1.拓展资源

-科普图书：推荐学生阅读关于物理学和摩擦力的科普图书，如《摩擦力的秘密》、《运动的科学》等，以加深对摩擦力概念的理解。

-科学实验视频：提供一些科学实验视频，如摩擦力实验、滑轮原理演示等，帮助学生更直观地理解摩擦力与运动的关系。

-互动学习网站：推荐学生访问一些互动学习网站，如国家地理科学探索、科学美国人等，通过互动游戏和实验，进一步探索摩擦力的奥秘。

-学术论文：提供一些关于摩擦力研究的学术论文，让学生了解摩擦力在工程和科技领域中的应用，如汽车工程、航空航天等。

2.拓展建议

-学生可以利用科普图书深入了解摩擦力的原理和应用，通过阅读提高自己的科学素养。

-观看科学实验视频时，学生可以尝试自己动手进行实验，观察实验现象，培养实验操作能力和观察能力。

-在互动学习网站上，学生可以通过参与在线实验和游戏，巩固对摩擦力的理解，并激发学习兴趣。

-阅读学术论文时，学生可以尝试用自己的语言总结文章的主要观点，提高自己的科学写作和表达能力。七、重点题型整理1.题型一：概念理解题

题目：请解释摩擦力的定义，并给出一个日常生活中的摩擦力例子。

答案：摩擦力是两个接触面之间相互阻碍相对运动的力。在日常生活中，比如拿着一本书走动时，手与书之间的摩擦力使得书不会从手中滑落。

2.题型二：原因分析题

题目：为什么在滑轮组中加入润滑油可以减小摩擦力？

答案：在滑轮组中加入润滑油可以减小摩擦力，因为润滑油能够在滑轮的接触面形成一层薄膜，减少接触面之间的直接接触，从而减少摩擦力的产生。

3.题型三：应用题

题目：一个质量为20kg的物体在水平桌面上受到一个10N的拉力，摩擦系数为0.2。请计算物体开始运动所需的拉力。

答案：物体开始运动所需的拉力为20N。根据摩擦力的计算公式F=μN，其中μ为摩擦系数，N为物体受力的垂直支持力。在此题中，N=mg=20kg×9.8m/s²=196N，所以F=0.2×196N=39.2N。但是，由于物体初始静止，所以开始运动所需的拉力为39.2N+10N=49.2N。

4.题型四：设计题

题目：设计一个实验，验证摩擦力与物体接触面积的关系。

答案：实验设计如下：

步骤1：准备两个相同的滑轮，一个滑轮的接触面积较大，另一个滑轮的接触面积较小。

步骤2：将一个质量为100g的物体放在滑轮上，记录物体在滑轮上滑动的距离。

步骤3：将另一个质量为100g的物体放在接触面积较小的滑轮上，重复步骤2。

步骤4：比较两次实验中物体的滑动距离，分析摩擦力与物体接触面积的关系。

5.题型五：综合题

题目：某辆汽车的发动机功率为100kW，车辆质量为2000kg，摩擦系数为0.05。请计算汽车以最大速度行驶时的摩擦力。

答案：汽车以最大速度行驶时的摩擦力为2500N。根据牛顿第二定律F=ma，其中F为合外力，m为物体质量，a为加速度。在此题中，由于汽车以最大速度行驶，所以加速度a为0，因此F=μmg=0.05×2000kg×9.8m/s²=1000N。但是，由于题目要求的是摩擦力，所以需要将此结果乘以摩擦系数，即F=1000N×0.05=2500N。八、板书设计①摩擦力的定义：摩擦力是两个接触面之间相互阻碍相对运动的力。

②摩擦力的大小：摩擦力的大小与物体之间的接触面积、压力和摩擦系数有关。

③减小摩擦力的方法：通过使用润滑剂、改变接触面材质、增大接触面积等方式减小摩擦力。

④实验设计：通过实验探究摩擦力与物体运动的关系，培养学生的实验操作能力和观察能力。

⑤艺术性和趣味性：板书设计中可以加入一些生动的图片、图表、动画等，以激发学生的学习兴趣和主动性。

2.板书设计

①摩擦力的方向：摩擦力的方向总是与物体运动的方向相反。

②摩擦力的作用：摩擦力可以阻碍物体运动，也可以帮助物体运动。

③摩擦力的应用：摩擦力在日常生活和生产中有着广泛的应用，如刹车、锁扣等。

④实验结果分析：通过实验结果分析，引导学生理解摩擦力与物体运动的关系，培养学生的数据分析能力。

⑤艺术性和趣味性：板书设计中可以加入一些有趣的例子、故事等，以增加学生的兴趣和参与度。课堂小结，当堂检测-学生通过本节课的学习，了解了摩擦力的定义、方向和作用，以及减小摩擦力的方法。

-学生通过实验探究了摩擦力与物体运动的关系，培养了实验操作能力和观察能力。

-学生学习了摩擦力在日常生活和生产中的应用，如刹车、锁扣等。

-学生掌握了摩擦力的计算方法，能够运用摩擦力的公式进行计算。

-学生通过小组讨论和合作学习，培养了团队合作意识和沟通能力。

-学生通过反思总结，对自己的学习过程和成果进行了反思和总结，提出了改进建议。

2.当堂检测

-题目一：请解释摩擦力的定义，并给出一个日常生活中的摩擦力例子。

-题目二：为什么在滑轮组中加入润滑油可以减小摩擦力？

-题目三：一个质量为20kg的物体在水平桌面上受到一个10N的拉力，摩擦系数为0.2。请计算物体开始运动所需的拉力。

-题目四：设计一个实验，验证摩擦力与物体接触面积的关系。

-题目五：某辆汽车的发动机功率为100kW，车辆质量为2000kg，摩擦系数为0.05。请计算汽车以最大速度行驶时的摩擦力。

-题目六：请解释摩擦力在刹车中的作用，并给出一个刹车系统的例子。

-题目七：请解释摩擦力在锁扣中的作用，并给出一个锁扣系统的例子。

-题目八：请解释摩擦力在日常生活和生产中的应用，并给出一个例子。

-题目九：请解释摩擦力的计算方法，并给出一个摩擦力计算的例子。

-题目十：请解释摩擦力在实验中的作用，并给出一个实验的例子。

答案：

-题目一答案：摩擦力是两个接触面之间相互阻碍相对运动的力。例如，拿着一本书走动时，手与书之间的摩擦力使得书不会从手中滑落。

-题目二答案：在滑轮组中加入润滑油可以减小摩擦力，因为润滑油能够在滑轮的接触面形成一层薄膜，减少接触面之间的直接接触，从而减少摩擦力的产生。

-题目三答案：物体开始运动所需的拉力为20N。根据摩擦力的计算公式F=μN，其中μ为摩擦系数，N为物体受力的垂直支持力。在此题中，N=mg=20kg×9.8m/s²=196N，所以F=0.2×196N=39.2N。但是，由于物体初始静止，所以开始运动所需的拉力为39.2N+10N=49.2N。

-题目四答案：实验设计如下：步骤1：准备两个相同的滑轮，一个滑轮的接触面积较大，另一个滑轮的接触面积较小。步骤2：将一个质量为100g的物体放在滑轮上，记录物体在滑轮上滑动的距离。步骤3：将另一个质量为100g的物体放在接触面积较小的滑轮上，重复步骤2。步骤4：比较两次实验中物体的滑动距离，分析摩擦力与物体接触面积的关系。

-题目五答案：汽车以最大速度行驶时的摩擦力为2500N。根据牛顿第二定律F=ma，其中F为合外力，m为物体质量，a为加速度。在此题中，由于汽车以最大速度行驶，所以加速度a为0，因此F=μmg=0.05×2000kg×9.8m/s²=1000N。但是，由于题目要求的是摩擦力，所以需要将此结果乘以摩擦系数，即F=1000N×0.05=2500N。

-题目六答案：摩擦力在刹车中的作用是阻止车辆运动，防止车辆发生滑行。一个刹车系统的例子是盘式刹车，通过刹车片与刹车盘之间的摩擦力实现车辆的减速和停车。

-题目七答案：摩擦力在锁扣中的作用是防止锁扣轻易打开，保证物品的安全。一个锁扣系统的例子是弹簧锁，通过弹簧提供的压力与锁扣的接触面形成摩擦力，实现锁扣的锁定和解锁。

-题目八答案：摩擦力在日常生活和生产中的应用非常广泛，如走路时鞋子与地面之间的摩擦力帮助我们稳定行走；骑自行车时，轮胎与地面之间的摩擦力帮助我们前进；在使用剪刀时，剪刀刀片之间的摩擦力帮助我们剪切物品。

-题目九答案：摩擦力的计算方法是使用摩擦力的公式F=μN，其中F为摩擦力的大小，μ为摩擦系数，N为物体受力的垂直支持力。例如，一个质量为20kg的物体在水平桌面上受到一个10N的拉力，摩擦系数为0.2，则摩擦力的大小为F=0.2×20kg×9.8m/s²=39.6N。

-题目十答案：摩擦力在实验中的作用是通过实验来验证摩擦力的定义、方向、大小和作用，以及探究摩擦力与物体运动的关系。一个实验的例子是使用弹簧测力计测量物体在水平桌面上受到的