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大象版科学五年级上册 第二单元《玩转游乐场》3 滑梯与摩擦力 教学设计
单元 《玩转游乐场》 课题 3 滑梯与摩擦力 课时 1
核心 概念 3.物质的运动与相互作用 学习内容 3.1 力是改变物体运动状态的原因
内容要求 3.1高①知道日常生活中常见的摩擦力是直接施加在物体上的力。
教学目标 科学观念（对客观事物的总体认识） 科学思维（对客观事物的认识方式） 探究实践（科学探究能力 技术与工程实践能力 自主学习能力） 态度责任（科学态度 社会责任）
科学观念 观察生产生活中的摩擦力，知道摩擦力的概念；构建摩擦力实验模型，探究并归纳摩擦力对物体产生的作用。初步培养“系统与模型”的跨学科概念。 科学思维 通过分析、比较、抽象、概括等方法，抓住简单事物的本质特征；分析科学实验中的变量控制；能通过观察、查阅资料、实验，运用分析、推理的方法理解常见的力对物体运动的作用。 探究实践 能设计控制变量的实验方案，用科学语言、统计图表等方式记录、整理信息，并运用分析、比较、推理、概括等方法得出科学探究的结论，并判断结论与假设是否一致。 态度责任 在好奇心的驱使下，表现出对现象发生原因的因果兴趣；能以事实为依据作出独立判断，面对有说服力的证据，愿意调整自己的想法，乐于尝试运用多种思路和方法完成探究和实践。
教学 重点 观察生产生活中的摩擦力，知道摩擦力的概念；
构建摩擦力实验模型，探究并归纳摩擦力对物体产生的作用。
教学 难点 通过运用分析、比较、抽象、概括等方法，深入理解摩擦力的本质特征；
能设计控制变量的实验方案，用科学语言、统计图表等方式记录、整理信息，并运用分析、比较、推理、概括等方法得出科学探究的结论，并判断结论与假设是否一致。
教学 准备 1.教师材料准备：木板、木块、弹簧测力计、课件等。
2.小组材料准备：毛巾、水杯、水等。
教学过程
教学环节 教学活动 设计意图 教学提醒与备注
情境引入 （3分钟） 师：同学们，这是什么游乐器材？ 生：滑梯。 师：在生活中，大家都有玩滑梯的体验，图片中的两位小朋友在滑梯上滑行的速度一样吗？ （展示教材图片） 生：不一样。 师：为什么有的快有的慢呢？ 生1：可能与穿的衣服有关，衣服不光滑，摩擦力比较大，滑得慢。 生2：也可能是因为这个小朋友重量轻，所以滑得快。 生3：…… 师：没错，我们在玩滑梯时，衣服与滑梯表面会产生摩擦。一个物体在另一个物体上面滑动时，在它们的接触面上会产生阻碍物体滑动的力，这种力叫摩擦力。今天，咱们就一起来深入研究摩擦力。 【设计意图】 通过展示教材中孩子们玩滑梯的图片，从他们熟悉的生活场景出发，引出摩擦力的概念。这样的情境引入能够激发学生的学习兴趣，使他们更加主动地参与到后续的学习活动中。
问题与假设（3分钟） 师：通过刚才的讨论，我们知道摩擦力有大小。那么，影响摩擦力大小的因素有哪些？请同学们根据自己的生活经验和学过的知识作出假设。同桌可以先讨论一下。 （学生交流） 师：哪位同学愿意说说你的看法？
生1：冬天，我们在冰面上行走很容易滑倒，在水泥路面上走就不容易滑倒。所以，我觉得摩擦力大小应该和接触面的光滑程度有关。冰面很光滑，摩擦力小，就容易滑倒；水泥路面粗糙，摩擦力大，就不容易滑倒。
生2：往前推桌子时，我们会感觉很吃力，但是推动一本书就很轻松。我认为摩擦力大小可能和物体的重量有关。桌子重，摩擦力大，推起来就吃力；书轻，摩擦力小，推起来就轻松。 生3：…… 师：非常好，大家结合生活经验提出了合理的假设。现在请大家分组讨论，把你们的想法记录下来，等会儿每组推选一位代表来分享小组的假设。 （学生分组讨论） 师：时间到，哪一组愿意先来分享？ 生3（小组代表）：我们组认为摩擦力大小与接触面光滑程度和物体重量都有关。 【设计意图】 通过引导学生结合生活经验提出假设，培养他们的观察力和思考力。分组讨论的方式能够促进学生之间的交流与合作，激发他们的思维碰撞，为后续的实验探究奠定基础。
探究与结论 （25分钟） ①探究活动1：研究摩擦力大小与接触面光滑程度的关系。 师：如果要研究摩擦力大小与接触面光滑程度的关系，大家想一想，我们需要选择哪些材料，构建什么模型做实验来验证自己的假设呢？可以使用什么科学方法？
生1：我觉得可以运用控制变量法来做实验，改变接触面的光滑程度，其他因素保持一致。 师：实验步骤呢？能否详细说一下？ 生1：我们计划用测力计的挂钩钩住木块放到桌面上，再沿着水平方向匀速往前拉动木块，并记录弹簧测力计的示数。然后，把毛巾铺到桌面上，让桌面变得粗糙，再重复刚才的步骤。看看弹簧测力计的示数有没有变化。
师：非常棒！那在实验过程中，大家觉得需要注意些什么呢？
生：要沿水平方向匀速拉动木块，这样测力计的示数才准确。 师：对，拉动时要平稳，当木块开始匀速平稳滑动后，再读取并记录测力计的示数。
生：每次实验最好重复三次，然后取平均值，这样可以减小误差。
师：大家说得很全面。现在请组长领取材料和记录单，开始实验。
（学生分组实验，教师巡视指导）
师：时间到，请组长收回材料，其他同学完善记录单。哪一组愿意先来汇报你们的实验数据和结论？
生：我们组先把木块放在桌面上用测力计匀速拉动，三次实验求平均值，测力计的平均示数是0.3牛。在桌面上固定一个毛巾，把木块放在毛巾上，再用测力计匀速拉动木块，三次实验求平均值，测力计的平均示数变成了1.8牛。所以我们得出结论，接触面越粗糙，摩擦力越大。 师:很好!有实验,有数据,有分析。有没有同学的结论和他们的不一样，或者需要补充的 生:我们重新总结了一下结论:在物体重量相同的情况下，接触面越粗糙,摩擦力就越大;接触面越光滑,摩擦力就会越小。 ②探究活动2：研究摩擦力大小与物体重量的关系。 师：接下来，我们探究摩擦力大小是否与物体的重量有关。大家已经学会了控制变量法，那么，如何设计这个实验？控制什么不变？改变什么？请小组讨论一下具体方案。 (学生小组讨论) 生1：我们组认为，要改变木块的重量，必须保持接触面的粗糙程度完全不变。材料可以用木板（固定接触面）、木块、弹簧测力计、水杯和水。
师：为什么选择木板和水杯？ （引导学生思考材料选择的合理性）
生1：木板表面比较均匀，可以保证每次接触面粗糙度一样。用水杯加水来改变重量，可以很方便地逐步增加重量，而且重量变化能看得见（水量变化）。
师：严谨的小科学家！具体操作步骤呢？
生2：步骤是：1.把木板铺在桌面上作为固定接触面。2.把空水杯固定在木块上（或让木块托着空杯），用测力计水平匀速拉动整个装置在木板上滑动，记录弹簧测力计示数（测三次，取平均）。3.往水杯里加入一定量的水（比如50毫升），再次水平匀速拉动装置，记录示数（测三次，取平均）。4.继续往水杯里再加入等量或不等量的水（比如加到100毫升），重复拉动和测量……
师：步骤设计得很清晰！实验中需要特别注意哪些操作细节，才能保证实验结果的可靠性？
生1：拉动时一定要水平、匀速，这是最重要的！
生2：每次拉动都必须在木板的同一区域进行，避免木板不同位置粗糙度不同影响结果。
生3：水杯要固定稳，不能晃动或倾斜洒水，否则重量就不准了，而且会影响拉动。
生4：每次加水后，要等水不晃动了再开始拉动测量。 生5：…… 师：大家考虑得非常细致！这些细节是获得准确数据的关键。现在，请组长领取材料（木板、木块、弹簧测力计、水杯、水、记录单），按照你们设计的步骤开始实验。注意操作规范和安全。 （学生分组实验，教师巡视指导，重点关注：匀速拉动技巧、水杯固定与水平放置、水量准确控制、是否在同一木板区域测试、重复测量操作） 师：实验时间到，请整理器材，完善实验记录单。哪个小组先来汇报你们的实验数据和基于数据的发现？ 生：我们发现，在木板接触面粗糙程度相同的情况下，随着水杯里水量增加，弹簧测力计的示数也逐渐增大了。我们的结论是“滑动物体的重量越大，摩擦力就越大”。 师：数据记录清晰，分析到位！用水量变化直观体现重量变化，这个设计很巧妙。其他组的数据支持这个结论吗？有没有补充观察？ 生：我们组发现在接触面粗糙程度一定时，摩擦力的大小会随着物体重量的增大而增大。 师：同学们，经过今天两个实验探究活动，我们探究出一个物体在另一个物体上面滑动时，摩擦力大小与哪些因素有关？有着怎样的关系呢？ 生：两个物体的接触面越粗糙，摩擦力越大；滑动物体的重量越大，摩擦力越大。 【设计意图】 通过设计和完成控制变量实验，学生能够亲身体验科学探究的过程，掌握控制变量法的应用。在实验过程中，学生需要观察、记录，对实验数据进行比较和分析数据，进而运用归纳推理（共变法）得出科学的结论。这一过程不仅锻炼了学生的动手实践能力，还培养了他们的科学思维和数据分析能力。
反思与评价 （6分钟） 师：同学们，我们刚刚通过两个实验，分别探究了摩擦力大小与接触面粗糙程度以及滑动物体重量之间的关系。现在，请大家结合实验记录单和教材33页的流程图，一起回顾思考：我们是怎样根据实验数据，一步步利用归纳推理得出结论的？ 师：（展示学生实验记录单）我们先来回顾第一个实验：研究摩擦力大小与接触面粗糙程度的关系。实验中，我们控制了哪些条件不变？ 生：我们让同一个木块分别在光滑桌面和粗糙毛巾上滑动。我们控制了物体重量等其他条件不变，只改变了接触面的粗糙程度。 师：那么，弹簧测力计的示数有什么规律性的变化？ 生：我们发现，木块放在光滑的桌面上时，测力计示数小；放在粗糙的毛巾上时，测力计示数变大了。 师：（板书：两个物体的接触面粗糙 → 测力计示数大）这个示数反映了什么力的大小？ 生：摩擦力。 师：对。（在板书中补充：两个物体的接触面粗糙 → 测力计示数大→ 摩擦力大）所以，在这个只改变接触面粗糙程度的实验里，我们归纳出的结论是：两个物体的接触面越粗糙，摩擦力越大。 师：接下来，我们回顾第二个实验：研究摩擦力大小与滑动物体重量的关系。这次，我们控制了什么条件不变？又改变了什么？ 生：我们让木块（加水杯）在同一个表面上（比如光滑桌面）滑动，控制了两个物体接触面的粗糙程度以及其他条件不变，只改变水杯里的水量，也就是改变滑动物体的重量。 师：非常正确！实验中弹簧测力计的示数是怎么变化的？ 生：水加得越多，水杯越重，测力计的示数就越大。就像我们组加了三次水，每次示数都在逐渐变大。 师：（板书：滑动物体重量大 → 测力计示数大 → 摩擦力大）各组的数据都显示，随着水杯重量的增加，测力计的示数也规律性地增大了。 师：现在，请大家把这两个实验的发现结合起来看。我们分别研究了两个不同的因素（两个物体的接触面粗糙程度、滑动物体的重量）对摩擦力的影响。通过分析实验数据，我们能归纳概括出什么共同的结论？ 生：两个物体的接触面越粗糙，摩擦力越大；滑动物体的重量越大，摩擦力越大。 师：总结得非常好！我们今天在探究摩擦力与哪些因素有关的实验中学习到：“在控制变量实验中，随着要研究因素的改变，实验结果总是跟着改变，就可以得出实验结果和这个因素有关的结论。”这是科学研究中常用的利用归纳推理得出结论的方法。 【设计意图】 通过回顾反思实验过程，学生能够深入理解控制变量法的原理和应用。教师引导学生总结实验方法，有助于他们形成科学的探究思维和方法论，为后续的科学学习提供有力支持。
阅读与新知 （3分钟） 师：摩擦是自然界中的一种普遍现象。我们在日常生产和生活中往往会根据不同的需要来设法增大或减小摩擦。请同学们来观看这两组图片，第一组是鞋底和轮胎表面都增加了很多条纹，请同学们猜测这样做的目的是什么？ 生：增大与地面的摩擦力，这样人们可以安全地行走或驾驶。 师：说得真好。那生活中有没有减小摩擦力的例子呢？来看第二组图片，分别是磁悬浮列车和机器运行过程中减小摩擦力的例子。请同学们仔细阅读教材34页的材料，思考它们是如何减小摩擦力的。接下来请小组代表分享。 生1：磁悬浮列车利用电磁间吸引或推斥的原理，使列车与导轨脱离接触，减小摩擦，从而提高车速。 生2：机器运转的过程中，在传动带和机器齿轮之间、机器的各零部件之间添加润滑油， 可提高机器运行效率，同时减少磨损，延长机器使用寿命。 师：非常好！看来摩擦力在生活中无处不在，感兴趣的同学课后继续观察生活中还有哪些地方利用了摩擦力，思考如何根据需要增大或减小摩擦力，并把自己的方案记录下来。老师要给大家布置一个任务，请大家运用我们学习过的知识，设计一个可以调节物体滑动快慢的滑梯，想想可以通过什么方式来调节滑动快慢。下节课我们进行展示分享，期待大家的精彩作品！今天的科学探究之旅到这里就结束了。同学们，下课！ 【设计意图】 通过阅读新知环节，学生能够拓宽知识视野，了解摩擦力在生活中的广泛应用。同时，这一过程也有助于培养学生的阅读能力和信息提取能力，提升他们的科学素养。给学生布置设计可调节物体滑动快慢的滑梯这一任务，学生能够将所学的摩擦力知识应用于实际生活中，解决具体问题。这一过程不仅加深了学生对摩擦力知识的理解与应用能力，还培养了他们的创新思维和实践能力。
五、板书设计 滑梯与摩擦力 一、 摩擦力： 阻碍物体相对运动的力 二、 影响摩擦力大小的因素（控制变量法）： 1. 接触面粗糙程度： 物体重力相同，接触面越粗糙，摩擦力越大。 2. 物体受到的重力： 接触面粗糙程度相同，物体重力越大，摩擦力越大。 三、 生活中的应用： * 增大摩擦：鞋底花纹、轮胎纹路 * 减小摩擦：加润滑油、磁悬浮列车

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