资源简介

(共19张PPT)
重力滚梯
一、教学目标
【知识与能力】理解重力的概念：明确重力是地球吸引物体产生的力，方向始终竖直向下。
【过程与方法】通过 “设计 — 制作 — 测试 — 优化” 的流程，培养工程思维和问题解决能力。通过小组合作与成果展示，提升沟通表达和团队协作能力。
【情感、态度与价值观】激发对 STEM 领域（科学、技术、工程、数学）的探究兴趣。培养自我反思与客观评价的意识，提升科学探究的严谨性。
二、教学重点
【教学重点】
掌握重力滚梯的工作原理：能解释滚轴在重力作用下依次下落的过程。
【教学难点】
学会组装重力滚梯模型，完成作品的制作与优化。
四、教学准备
实验器材：梯子套材、滚轴。 对应的PPT课件一份。
三、课堂教案
提问法、演示法、实验法、讨论式教学法
01
章节 PART
1.实验进行时，要听从老师的安排，不可以擅自行动哦；
2.专心上课，不做关于实验以外的事；
3.过程中要学会跟小朋友互相合作，交流沟通；
4.要爱护实验器材，不破坏，不浪费；
5.实验课上严禁进食，所有实验器材不能入口，严禁接近火源
做完实验要洗手哦~
上课须知
课堂导入
小朋友们，生活中的重力现象有哪些？
苹果从树上落下
雨滴竖直下落
为什么这些物体总是‘往下掉’？
这种力能否让一个滚轴在‘梯子’上依次下落？
小朋友们，“滚轴受到竖直向下的重力，如何在‘梯子’上实现连续滚落？需要怎样的结构设计？”
你们知道它的原理是什么呢？
实验材料
实验过程
1.把零件拼装起来，组装成一个梯子。
实验步骤
实验步骤
2.组装梯子如图。
3.把滚轴的凹槽嵌于最上方的横梁上。松开手，观察滚轴的运动情况。
实验步骤
05
章节 PART
实验原理
一起来学习重力滚梯的实验知识吧~
重力滚梯
工作原理
地球对物体的吸引力被称为重力，它是由于地球的吸引而使物体受到的力。方向：重力的方向总是竖直向下（指向地心附近），这也是物体下落、滚轴在重力滚梯上依次滚落的根本原因。
影响：它使物体具有 “重量”，是我们能在地面站稳、物体能保持在地球表面的关键；同时，它也支配着诸多自然现象，比如水往低处流、苹果落地等。与质量的关系：重力的大小与物体的质量成正比，公式为
G=mg（G表示重力，m表示质量，g是重力加速度，通常取 9.8N/kg）。
实验认知
重力滚梯
拓展
设计制作一款其他重力玩具（如 “重力小车”“重力瀑布模型”）。搜索、学习关于重力的拓展知识（如 “重力与质量系”“不同星球的重力差异”）。鼓励学生课后探究并分享成果。
知识拓展
谢谢大家《重力滚梯》STEM 教案
一、教学目标
（一）知识与技能
理解重力的概念：明确重力是地球吸引物体产生的力，方向始终竖直向下。
掌握重力滚梯的工作原理：能解释滚轴在重力作用下依次下落的过程。
学会组装重力滚梯模型，完成作品的制作与优化。
（二）过程与方法
通过 “设计 — 制作 — 测试 — 优化” 的流程，培养工程思维、动手实践能力与问题解决能力。
学会观察、分析物理现象，提升逻辑推理能力。
（三）情感态度与价值观
激发对物理学科（重力现象）的探究兴趣，体会科学与生活的紧密联系。
培养团队协作意识与自我反思习惯，提升科学探究的严谨性。
二、教学准备
（一）材料工具
每组配备：梯子套材、滚轴。
（二）教学资源
多媒体课件（含重力现象视频，如苹果落地、水往低处流；重力滚梯原理动画）、实物展示台（用于作品演示）。
三、教学过程
（一）导入环节（5 分钟）
教师展示生活中的重力现象（如苹果从树上落下、雨滴竖直下落），提问：“为什么这些物体总是‘往下掉’？这种力能否让一个滚轴在‘梯子’上依次下落？” 引发学生对 “重力” 及 “重力滚梯” 的探究兴趣，明确本节课任务 —— 制作并探究重力滚梯的工作原理。
（二）问题聚焦与分析设计（15 分钟）
问题聚焦：讲解重力的定义（地球对物体的吸引力，方向竖直向下），结合示意图分析重力的方向特点。引导学生思考：“滚轴受到竖直向下的重力，如何在‘梯子’上实现连续滚落？需要怎样的结构设计？”
小组设计：学生以小组为单位，结合说明书的制作步骤，绘制重力滚梯的设计草图，明确梯子组装方式和滚轴的放置逻辑。教师巡视指导，强调 “梯子结构的稳定性” 和 “滚轴与横梁的契合度” 对实验效果的影响。
（三）制作与优化环节（25 分钟）
步骤 1：组装梯子教师示范梯子零件的拼接方法，强调 “拼接牢固性”（避免梯子倾斜、松散，影响滚轴运动），学生分组完成梯子搭建。
步骤 2：放置滚轴并观察运动学生将滚轴的凹槽嵌入梯子最上方的横梁，松开手后观察滚轴的运动情况。
步骤 3：测试与优化各组观察滚轴是否 “依次下落”，若出现 “卡顿”“偏离轨道” 等问题，引导学生分析原因（如梯子组装不垂直、滚轴凹槽与横梁契合度不足），并自主调试优化（如调整梯子零件的拼接角度、更换滚轴放置位置）。
（四）展示与评价环节（15 分钟）
小组展示：每组派代表上台，演示作品并讲解 “滚轴依次下落的原理”（核心逻辑：滚轴受到竖直向下的重力，沿梯子的横梁依次滚落，重力的持续作用使其完成 “逐阶下落” 的运动）。
多元评价：
自我评价：学生根据 “作品完成度、探究积极性” 等维度，在说明书的 “自我评价” 栏标注星级并签字。
他人评价：小组间交叉评价，从 “创意性、功能性、团队协作” 等角度填写 “他人评价” 栏并签字。
教师评价：结合各组表现，肯定亮点（如 “调试方法创新”“原理讲解清晰”），提出改进建议（如 “可尝试改变梯子的倾斜角度，观察滚轴下落速度的变化”）。
（五）拓展与应用环节（5 分钟）
布置拓展任务：
设计制作一款其他重力玩具（如 “重力小车”“重力瀑布模型”）。
搜索、学习关于重力的拓展知识（如 “重力与质量的关系”“不同星球的重力差异”）。
鼓励学生课后探究并分享成果。
四、教学反思
关注学生对 “重力方向竖直向下” 这一概念的理解是否准确，若存在混淆，后续可通过更多生活实例（如铅垂线的应用）强化认知。
评估学生在 “结构优化” 环节的问题解决能力，若多数学生仅停留在 “重复尝试” 而缺乏逻辑分析，需在后续课程中补充 “变量控制” 的探究方法（如固定梯子倾斜度，改变滚轴质量观察下落效果）。

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