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5.运动与摩擦力
【教材简析】
《运动与摩擦力》是教科版小学科学四年级上册“运动和力 ”单元的第 5 课。在本单元前面四课的学习中，学生已经认识了重力、反冲力和弹力，也知道 改变力的大小，可以改变小车运动的快慢和距离。在此基础上，本节课以“模拟 古人搬运重物 ”的主要活动来帮助学生认识到物体在运动过程中会受到摩擦力的 阻碍，摩擦力的大小与物体的运动方式有关，对于相同的物体，滚动的摩擦力小，
滑动的摩擦力大。本课也为后面“设计制作小车 ”做知识的铺垫。
本课由四部分组成。第一部分“聚焦 ”环节，认识物体在运动中产生并受到 的摩擦力，怎样才能减小这种摩擦力。第二部分“探索 ”环节，教科书设置了情 境，学生通过模拟生活中搬运重物的过程，探索搬运重物时哪种运动方式最省力， 也就是比较不同运动方式下的摩擦力大小。这部分包括三个体验活动：第一个活 动是测量物体直接滑动受到的摩擦力大小；第二个活动是模仿古人用滚木搬运物 体时受到的摩擦力大小情况； 第三个活动是给物体装上轮子后，从静止到运动 需要克服的摩擦力大小。第三部分“研讨 ”环节，包含两个问题：第一个问题引 导学生比较在不同方式下，物体运动产生的摩擦力情况；第二个问题学生列举生 活中需要增大或减小摩擦力的例子。第四部分“拓展 ”环节，将视野拓宽到交通 工具上，持续探索各种交通工具是怎样减小摩擦力的。学生可以通过查阅资料或 者在玩气垫船模型和磁悬浮陀螺的过程中，了解气垫船和磁悬浮列车是怎样减小
摩擦力的。
【学情分析】
学生凭借生活经验，对摩擦这个词已经比较熟悉了，对物体运动会受到摩 擦力的现象也是熟悉的，但是，对“摩擦力是在什么情况下产生？怎样知道摩擦 力的大小？如何能减少摩擦力 ”等问题并没有进行过太多思考，这也成为本课学 习的起点。本单元的第 1 课已为本课的探索情境做了铺垫，第 1 课主要是研究多
大的拉力能使小车运动起来，以及用更大的拉力后，小车运动的快慢会怎样变化，
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本课将研究重点转移到刚好使物体运动起来的拉力就相当于它受到的摩擦力。学 生弄清楚这个知识点后，在后续的“利用螺帽个数表示测量摩擦力大小 ”的活动
中，才会有更好的实践体验。
【教学目标】
科学观念目标
1.说出一个物体在另一个物体表面运动时，接触面会发生摩擦，产生摩擦力。
2.了解摩擦力是有大有小的，物体由静止变成运动时需要克服摩擦力。
探究实践目标
会用对比实验的方法探究物体不同的运动方式与物体受到的摩擦力之间的
关系。
态度责任目标
尝试用不同的思路、方法完成科学探究
科学思维目标
意识到人类可以通过不断改进技术来满足增大或减小摩擦力的需求。
【教学重难点】
教学重点：研究物体不同的运动方式与物体受到的摩擦力之间的关系。
教学难点：研究摩擦力大小与不同方式运动的物体之间的关系。
【教学准备】
1.教师准备：教学课件、相关的视频。
2.学生准备：一个硬纸盒、两个钩码、一根棉绳、一些螺帽、一个塑料托盘、 一个滑轮、六根小木棍、一块毛巾、四个轮子、两个车轴、两根细吸管、一卷透
明胶、一把剪刀、科学书、活动手册、笔等。
【教学过程】
一、聚焦
1.课件出示新轮胎和磨损严重的旧轮胎图片。提问：这两个轮胎有什么不
同？为什么轮胎用久了会变成这样？
2.课件出示生活中一些摩擦现象的图片，举例说明物体运动时都会受到摩擦
力。
3.让学生跟着视频一起体验“手掌压在桌面上运动 ”，感知手掌与桌面之间
的摩擦。
4.出示教科书上有关摩擦力的完整描述。
5.以纸箱为例分析物体受到的拉力和摩擦力的大小之间的关系。学生尝试理 解静止的物体必须要克服摩擦力才能运动起来，刚好拉动物体时的拉力等于物体
受到的摩擦力。
6.出示教科书上的插图，聚焦问题：古人在搬运重物时，重物与地面会产生 摩擦吗？在没有大型机械的情况下，古人是如何搬运重物的呢？古人为什么用滚
木搬运重物？用滚木搬运重物时摩擦力会减少吗？
过渡：我们也来模拟古人搬运重物。
设计意图：在聚焦部分先给出了摩擦力的概念，目的是让学生明确本课主要 的研究问题是“怎样减小摩擦力 ”，这将加深学生对摩擦力的了解，也为学生在
探索活动中有更好的实践体验做铺垫。
二、探索
1.课件展示模拟搬运重物的情境，介绍方法：硬纸盒内放一些钩码作“重物 ”，
利用螺帽的重力拉动硬纸盒，并在桌面上运动一段时间。
2.提问：怎样知道用滚木搬动重物时摩擦力会减少？课件展示螺帽拉动纸盒
运动的两种方式：直接滑动、用“滚木 ”拉动。
3.提问：我们怎么知道硬纸盒受到的摩擦力大小？解释：纸盒由静止变成运 动时需要克服摩擦力。刚好能使硬纸盒运动起来的螺帽个数就代表纸盒受到的摩
擦力大小。
4.用课件图片讲解实验操作步骤。
5.出示活动手册的实验记录表，提醒学生及时将实验数据和发现记录在活动
手册上。要求重复实验三次，算平均数。
6.播放实验视频。
7.讨论实验的发现：直接滑动搬运纸盒，用的螺帽最多，受到的摩擦力最大；
用滚木搬运纸盒，所用的螺帽较少，受到的摩擦力较小。
8.提问：利用滚木确实可以大大减小摩擦力，但是古人在用滚木长距离搬运
重物时发现有些不足，你在刚才的实验中有没有发现？后来人们是如何改进的？
9.引出在纸盒上安装轮子拉动重物的方法。利用图片示范安装轮子的方法。
10.播放实验视频。
11.提问：使用轮子搬运重物有什么优点？补充：轮子可以看作移动的滚木，
人类发现可以用滚动的方式前进，是一个了不起的创举。
设计意图：把三个活动设计为两个分层的探究实验，让学生在实验的过程中 有所发现，同时又引发新的问题促使学生思考，进而让学生提出解决问题的方法
并进行验证。
三、研讨
1.提问：刚刚我们使用了两种不同的方式搬运重物，一种是滑动，一种是滚
动。你发现哪一种方式搬运重物产生的摩擦力最小？
2.提问：是不是任何时候，摩擦力都越小越好呢？生活中，哪些地方需要增
大摩擦力？哪些地方又需要减小摩擦力？利用图片展示一些例子，加以分析。
3.提问： 自行车行驶时，车轮和车轴会发生摩擦，产生阻碍运动的摩擦力，
人们是怎样减小摩擦力的呢？播放视频，让学生从视频中寻找答案。
设计意图：在研讨中了解摩擦力的大小与物体的运动方式有关，对于相同的 物体，滚动摩擦力小，滑动摩擦力大。再将学生的学习置于真实情境中，进一步 引导学生认识摩擦力，利用所学科学原理来解释现实中的问题，将科学与生活很
好地联系起来。
四、课外拓展
1.在家中利用合适的材料模拟古人搬运重物。
2.通过模拟实验和查阅资料等方法，了解气垫船和磁悬浮列车是怎样减小摩
擦力的。
设计意图：学生通过亲身体验，更能理解摩擦力的大小与物体的运动方式的 关系。同时，把课堂延伸到课外，引导学生将视野拓宽到各种交通工具上，明白 这是人们为了满足生产生活的需要，不断地探索在交通工具方面如何减小摩擦力
大小，改进技术并运用于产品的结果。

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