资源简介

2.4 《巧用斜面》教学设计
【教材分析】
本课聚焦第二种简单机械 —— 斜面，以生活装卸手推车场景导入。教材四板块：聚焦抛出 “斜坡省力” 生活现象；探索三层实验，先对比直接抬货与斜面运货，再改变不同坡度对比省力效果，最后组合多块斜面设计缓坡；研讨归纳坡度与省力的规律；拓展罗列盘山公路、螺丝钉、无障碍坡道等变形斜面，打通课堂原理与生活应用。本课采用橡皮筋伸长长度量化用力大小，让抽象的 “力” 变得可观测。
【学情分析】
学生见过斜坡、无障碍通道，但甚少思考斜坡背后的省力原理；做对比实验容易同时改变高度、斜面长度两个变量，无法控制单一条件；只能直观感受到斜坡省力，很难发现 “越省力，行走距离越长” 的利弊关系；难以理解螺丝钉螺纹、盘山公路是变形斜面，无法拆解生活斜面的结构。
【教学目标】
科学观念
1.借助斜面抬升重物比直接垂直提起更省力；
2.斜面坡度越平缓，省力效果越明显，但需要行走更长距离；盘山公路、螺纹都是变形斜面。
科学思维
1.控制单一变量设计坡度对比实验，通过橡皮筋长度数据分析用力大小；
2.解释各类生活变形斜面的省力设计逻辑。
探究实践
1.比较直接提升重物和利用斜面将重物搬运到高台，体验和分析斜面的作用。
2.设计控制变量的方案，搭建不同坡度大小的斜面，并分析不同坡度大小的斜面作用效果。
3.组合多块木板搭建多级缓坡，设计最优省力运输路线。
态度责任
感受斜面机械给搬运、出行带来的便利，留意身边斜面设计。
【教学重难点】
重点：通过实验探究，认识斜面的特征及其作用。
难点：在对比实验中，通过控制变量归纳概括不同斜面坡度大小的作用效果。
【教学准备】
教师教具：多媒体课件、班级数据汇总板。
小组学具：斜面、塑料盒、钩码、橡皮筋、测量卡片、探究记录单。
【教学流程图】
【教学过程】
（一）聚焦（3 分钟）
出示重物图片，思考如何快速、省力地将货物搬运进车厢。
出示工人搭长木板把手推车推上货车图片，提问：如果不铺木板，直接抬整车货物非常费力，搭上斜坡就轻松很多，斜坡这种装置藏着什么省力的秘密？不同长短、高低的斜坡省力效果一样吗？
设计意图：选用学生熟悉的物流搬运场景，拉近机械原理与生活距离，双问题设置分层探究方向。
（二）探索（25 分钟）
活动 1 基础对比实验
先用橡皮筋垂直提起纸盒，记录橡皮筋长度；再用借助斜面，匀速拉动同一纸盒，再次测量长度，对比数值。
活动 2 不同坡度对比实验
搭建不同坡度的斜面，同时保持木板长度、重物不变，分别测量拉动时橡皮筋伸长长度，重复三次取平均值。
活动 3 多级斜面创意搭建
提供多块斜面，小组拼接分段缓坡，模拟盘山公路，观察同样高台高度下，分段斜坡拉动是否更省力。
设计意图：严格控制单一变量，探究斜面省力的规律。同时拓展斜面应用方案，让学生直观感受 “省力但费距离” 的关系。
（三）研讨（10 分钟）
1. 斜面搬运重物和直接抬升相比有什么优势？
不同坡度的斜面省力效果有什么区别？
设计意图：汇总基础实验结论，夯实斜面省力规律的核心知识点。
（四）拓展（2 分钟）
课件展示大桥引桥、无障碍坡道、螺丝钉螺纹、盘山公路，小组交流每一种物品哪里属于斜面、如何实现省力。
设计意图：识别生活变形斜面，实现课堂原理生活化迁移，完成知识落地。
【板书设计】
【学生记录单设计】见附件(共15张PPT)
教科版 五年级上册《工具与技术》单元
4.巧用斜面
聚焦
如何快速、省力地将货物搬运进车厢？
聚焦
手推车和斜面
斜面
搭建斜面对搬运重物起什么作用？不同的搭建方法效果一样吗？
探索
活动1：体验斜面的作用
实验材料：盒子、钩码、橡皮筋、斜面
实验步骤：
①垂直提升装有钩码的盒子，感受用力的大小；
②使用斜面提升装有钩码的盒子，感受用力的大小。
探索
活动1：体验斜面的作用
如何准确地比较垂直提升和使用斜面的用力情况？
对比实验
改变条件：运送方式
相同条件：橡皮筋的粗细和长短、重物的重量等
探索
活动1：体验斜面的作用
使用斜面可以省力。
运送方式 感受到的用力大小
垂直提升
使用斜面
大
小
不同的斜面省力情况一样吗？如何设计实验？
探索
活动2：比较不同坡度的斜面
如何准确地比较力的大小？
借助橡皮筋的长度来比较力的大小。
受到的力越大，橡皮筋伸得越长。
探索
活动2：比较不同坡度的斜面
实验材料：钩码、盒子、斜面、橡皮筋、燕尾夹、测量卡
实验步骤：
①直接提升重物，记录橡皮筋的长度。
②搭建不同坡度的斜面。
③沿着不同坡度的斜面提升重物，并记录橡皮筋的长度。
注意：沿着斜面的方向缓慢匀速提升，待橡皮筋长度不变时测量并记录橡皮筋的长度。
探索
活动2：比较不同坡度的斜面
坡度较缓
坡度中等
坡度较陡
探索
活动2：比较不同坡度的斜面
实验次数 垂直提升 使用不同坡度的斜面 坡度较缓 坡度中等 坡度较陡
橡皮筋的长度/厘米 第1次
第2次
第3次
平均值
我的发现 使用斜面可以省力。斜面坡度越小，越省力。
探索
活动3：组合斜面
运送高度不变时，如何搭建斜面更省力？
盘山公路：多个斜面的组合，减小坡度更省力，但行驶距离变长。
研讨
1. 通过实验，我们可以看出斜面有什么作用？
使用斜面可以省力。
研讨
2. 不同坡度的斜面，其作用有什么不同？
斜面坡度越小，越省力。
拓展
在生活中，你还能找到哪些斜面？说一说它们是如何发挥作用的。
拓展
我们可以在许多生活场景中找到斜面,如大桥的引桥、无障碍坡道、螺丝钉上的螺纹、盘山公路等,甚至手推车在卸货时抬高扶手、倾斜车身的动作,也是利用了斜面。
扶梯
地下车库斜坡
无障碍通道2.4《巧用斜面》探究记录单
班级： 小组： 日期：
活动1：体验斜面的作用
比较垂直提升和使用斜面的用力大小实验记录表
运送方式 感受到的用力大小 我的发现
垂直提升
使用斜面
活动2：比较不同坡度的斜面
沿着不同坡度斜面提升重物实验记录表
实验次数 垂直提升 使用不同坡度的斜面
坡度较缓 坡度中等 坡度较陡
橡皮筋的长度/厘米 第1次
第2次
第3次
平均值
我的发现

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