小学科学苏教版四年级上册第三单元《常见的力》教案（共4课）（2020新版）

第三单元常见的力8.力与运动【教材分析】本课是新教材苏教版四年级《科学》上册第三单元《常见的力》第一课。本单元四课是按照“先总后分”的结构来安排的。本课引领开启本单元的教学目标，对后面3课学习内容起概括作用。第一部分，观察生活中的各种运动，交流物体运动状态的改变与哪些力有关，从而揭示出力与运动的关系。通过该活动，让学生认识到了生活中常见的力，如摩擦力、风力、磁力、弹力、浮力等。第二部分，探究拉力大小与小车前进的快慢的关系。通过活动，让学生感知到力可以改变物体运动的快慢。第三部分，研究磁力能否改变铁质玩具小车的运动方向。通过活动，让学生体会到力可以改变物体的运动方向。前一个活动是定量研究，认知拉力是一种直接接触的力；后一个活动是定性观察，认知磁力是一种不直接接触的力。两者结合，让学生全面地感知到不同的力以及力与运动的关系。【教学目标】1.知道力可以改变物体的运动状态。2.能合作探究拉力大小与小车前进快慢的关系。3.通过实验研究磁力能否改变铁质玩具小车的运动方向。【教学重难点】[重点]知道力可以改变物体的运动状态。[难点]探究拉力大小与小车前进快慢的关系。【教学准备】小车、棉线、钩码、秒表、滑轮支架、记号标签、铁质玩具小车、斜坡轨道、白纸、磁铁、记号笔。【教学过程】（一）观察生活中的各种运动1.出示力与运动的图片，思考这些物体运动状态的改变与什么力有关。提问：这些物体运动状态的改变与什么力有关？（摩擦力、风力、磁力、弹力、浮力等）2.揭示概念力可以使静止的物体运动，也可以使运动的物体静止，还可以改变物体运动的快慢与方向。物体运动状态的改变离不开力。[设计意图]通过观察图片思考这些物体运动状态的改变与什么力有关，了解生活中不同的力。通过师生间、生生间的谈话和提问，揭示力的概念，初步感知力与运动的关系。（二）力可以改变物体的运动状态1.活动一：探究拉力大小与小车前进的快慢的关系（1）要求：小组合作，设计实验探究拉力大小与小车前进快慢的关系问题：拉力大小与小车前进快慢是否有关？假设:拉力大，小车前进快；拉力小，小车前进慢。不变量：小车的载重、小车行驶的距离改变量：小车的拉力实验步骤：a.按图组装好实验装置，在桌子边缘固定一个定滑轮，在棉线一端系上小车，另一端挂上钩码，将棉线置于滑轮凹槽内。确保小车在拉力的作用下能自由前进。b.画好起点和终点，先挂1个钩码，记录下小车行进固定路程的时间。c.重复上述步骤两次，记录小车行进的时间，计算平均值。d.分别挂2个、3个钩码，多次实验记录小车行进时间并计算平均值。注意事项：不要挂太重的物体；小车在桌面行进的路程与桌面的高度要进行一定的控制，行进路程最好不要超过桌面高度。实验记录：6 结论：拉力大小与小车前进快慢有关。拉力大，小车行进快，反之则相反。（2）思考：如果拉力不变，往小车里加重物，那么小车前进的速度又会有什么变化？[设计意图]通过小组合作，设计实验探究拉力大小与小车前进快慢是否有关。通过提出问题、做出假设、设计实验、分析数据，最终得出结论，学生经历了一个完整的实验探究的过程。实验结束后，组织学生思考如果拉力不变，往小车里加重物，小车前进的速度是否会改变，进一步引发学生思考。2.活动二：探究磁力能否改变铁质玩具小车的运动方向（1）实验步骤：用手推动小车，记录小车沿直线前进的路径和终点；在路径的一侧放一块强磁铁；再次推动小车，观察它的行驶路径和终点。结论：（2）思考：小车为什么会改变方向？[设计意图]上一个活动比较直观，因为拉力是直接作用在物体上，学生较容易理解。本活动涉及到的磁力，不直接作用在物体上，是看不见、摸不着的，但它却能改变物体的运动方向。该活动是在上一个活动的基础上，进行拓展延伸，让学生感知到力不但能改变物体的运动快慢，还能改变物体的运动方向。【教学后记】9.弹力【教材分析】本课是新教材苏教版四年级《科学》上册第三单元《常见的力》第二课。本课主要包含以下三部分内容：感知弹力、探究影响弹力大小的因素，知道弹簧测力计的原理并会使用它测量生活中物体。本课从认识弹性开始，逐步深入地安排四部分内容。第一部分，认识什么是弹性、弹力。通过用力改变物体的形状，撤去外力后物体恢复原状，认识到物体具有弹性，在此基础上挖宝握力器与拉力器，体会弹力的存在。第二部分，研究拉力和弹簧拉伸长度之间的关系。通过实际测量，发现弹簧拉伸长度随着拉力的增加有规律的变化，这也是弹簧测力计的工作原理。第三部分，学习使用弹簧测力计并测量提起物品所需的力。第四部分，选择合适的材料做弹力玩具，会正确运用弹力。【教学目标】1.知道物体具有弹性，发生形变时会产生弹力。2.能够通过实验探究弹力与物体形变之间的关系。3.能够使用弹簧测力器测量力的大小。4.能够根据物体的弹性做一个弹力玩具，更好地感受弹性与弹力。【教学重难点】[重点]认识物体的弹性与弹力，学会使用测力计测量力的大小。[难点]研究弹力与弹簧拉伸长度之间的关系。【教学准备】橡皮筋、钢尺、海绵、压簧、握力器、拉力器、拉簧、钩码、弹簧测力计、文具、鞋、水杯、气球、弹性丝袜、弹跳球、铁丝、指甲剪、橡皮、竹片等【教学过程】（一）认识弹性与弹力1.玩橡皮筋、钢尺、弹簧、海绵操作：用力改变这些物体的形状，再撤去所用的力。提问：这些物体在外力作用下发生了什么变化？去掉外力后又发生了什么变化？6 [设计意图]通过按、压、拉物体，使物体形状或体积发生改变（或同时改变），撤去力后物体恢复原来形状，认识到物体具有弹性。2.玩握力器、拉力器操作：玩握力器、拉力器谈谈你玩后的感受。发现：握力器、拉力器的形状发生改变后，在紧握握力器时手受到向外的压力，在拉拉力器时手受到向内的拉力。3.揭示概念当物体受到外力作用时，形状或体积会发生改变，撤去外力后，又恢复原来的形状或体积，这种性质叫弹性。能使物体恢复原来的形状或体积的力叫弹力。[设计意图]手对握力器的压力向内，手对拉力器的拉力向外，而弹力的方向与之相反，让学生初步感知弹力方向与作用力方向相反的概念。（二）研究拉力与弹簧拉伸长度的关系1.要求：小组合作，设计实验探究拉力大小与弹簧拉伸长度的关系问题：拉力大小与弹簧拉伸长度有关假设:拉力越大，弹簧拉伸越长；拉力越小，弹簧拉伸越短。实验步骤：数据分析：每增加一个钩码，弹簧拉伸长度有什么变化？这种变化有规律吗？2.推测：挂4个钩码时，弹簧拉伸长度会是多少？挂6个呢？挂16个呢？3.小结：人们根据弹簧拉伸长度随拉力大小变化的规律，制成了弹簧测力计。利用弹簧测力计可以测量力的大小。力的单位是牛顿，用字母“N”表示。[设计意图]通过小组合作，通过做出假设、做实验、收集分析数据，从而得出结论，让学生自己去摸索弹簧测力计制作原理，培养孩子解决问题的能力。弹簧测力计的原理是在弹性限度内，弹簧的拉伸长度与所受的拉力成正比。（三）学习使用弹簧测力计1.观察并了解弹簧测力计的构造2.思考：用弹簧测力计测量物体时，要考虑哪些问题？（看量程、调零、平视读数）3.小组内每人选择一种物品用弹簧测力计进行测力。[设计意图]学生通过观察弹簧测力计，了解其构造。通过小组讨论，研究出弹簧测力计的使用事项和方法。最后，学会正确使用弹簧测力计测量身边的物品。（四）做一个弹力玩具课后拓展：自选身边的材料，设计制作一个弹力玩具。【教学后记】10.摩擦力【教材分析】本课是新教材苏教版四年级《科学》6 上册第三单元《常见的力》第三课。本课从认识概念开始，逐步深入地安排四部分内容。第一部分，从生活经验出发，认识什么是摩擦力。第二部分，从一个实际测量活动，利用弹簧测力计测量在水平面做匀速直线运动的物体受到的摩擦力。既可以感知摩擦力的大小和方向，又为下面研究影响摩擦力大小的因素做技术铺垫。第三部分，探究影响摩擦力大小与阻力大小的因素。包括两个活动：活动一，探究影响摩擦力大小的因素，定量研究摩擦力大小与接触面的粗糙程度的关系；活动二，研究如何减小液体的阻力，定性研究从物体的在液体下沉的速度间接地看阻力的大小。通过两个活动认识到接触面的粗糙程度、压力大小、流速中物体的形状等会影响摩擦力的大小。第四部分是综合应用，分析摩擦力的好处与坏处，观察生活实践、分析人们在生活中对于增大或减小摩擦力的实际运用。【教学目标】1.知道一个物体在另一个物体表面运动时会产生摩擦力。2.知道摩擦力的好处与坏处，并能够分析现实中的某些行为是增大还是减小摩擦力。3.能用弹簧测力计测量物体在水平面做匀速直线运动时受到的摩擦力。4.能探究影响摩擦力大小的因素，知道摩擦力大小受接触面粗糙程度的影响。5.能够在教师的指导下研究如何减小液体的阻力，知道把物体做成流线型是减小液体或空气阻力的一种有效方法。【教学重难点】[重点]认识摩擦力及其在生活中的应用，测量摩擦力的大小并探究影响摩擦力的大小因素。[难点]研究如何减少液体的阻力。【教学准备】塑料瓶、洗洁精、橡皮泥、棉线、弹簧测力计、木块、砂纸【教学过程】（一）认识摩擦力1.出示图片，思考三个问题：（1）摩擦力产生于何处？（2）摩擦力是怎么产生的？(3)摩擦力的方向是怎样的？[设计意图]认识摩擦现象及摩擦力，知道除了固体与固体之间，固体在液体、空气中运动时也会产生摩擦力。（二）测量摩擦力1.将弹簧测力计的指针调到“0”刻度线2.用弹簧测力计水平拖动物体，使物体在桌面上做匀速直线运动3.此时弹簧测力计的读数为对物体的拉力大小，它与物体受到的摩擦力大小相等。[设计意图]学会使用弹簧测力计测量摩擦力，认识到摩擦力与拉力的关系，在测量过程中引出摩擦力与什么因素有关的问题。（三）探究影响摩擦力大小的因素问题：摩擦力的大小与什么因素有关？假设：与接触面的粗糙程度有关。接触面越光滑，摩擦力越小；反之则相反。不变量：物体本身和接触面的面积改变量：接触面的粗糙程度实验设计：在桌面上用测力计水平拖动木块做匀速直线运动，记录测力计的拉力，重复测量三次，取平均值；在细沙上用测力计水平拖动木块做匀速直线运动，记录摩擦力并计算平均值；在粗砂纸上做同样的实验，记录摩擦力并计算平均值。实验记录：改变的条件摩擦力平均摩擦力第一次第二次第三次在桌面上拖动在细砂纸上拖动在粗砂纸上拖动结论：摩擦力大小与接触面的粗糙程度有关。接触面越光滑，摩擦力越小。[设计意图]研究影响固体间摩擦力大小的因素，让孩子经历提出问题、作出假设、制定计划、搜集证据、处理信息、得出结论完整的实验探究步骤，提升科学探究的素养。（四）生活中的摩擦力1.生活中摩擦力的好处和坏处6 2.研究如何减小液体的摩擦力（1）在一个塑料瓶里装大半瓶洗洁精。（2）用等重的橡皮泥做成不同形状的模型。（3）将这些模型同时放入塑料瓶，比较它们下沉的速度。[设计意图]了解生活中增大或减小摩擦力的具体事例，能应用所学知识去分析和解决问题。通过可视化的实验操作，将不可测量的液体阻力大小通过相同质量、不同形状物体在液体中的下沉速度显示出来，从而认识到流线型物体在液体或气体中运动时阻力较小。讨论如何减小飞机、火箭在空气中运动所受的阻力时，可以让学生自己设计实验，对比相同质量、各种形状物体在空气中下落的速度。【教学后记】11.浮力【教材分析】本课是新教材苏教版四年级《科学》上册第三单元《常见的力》第四课。本课从感知浮力开始，逐步深入地安排了三部分内容。第一部分，感知浮力，揭示概念。通过观察物体的沉浮状态，引出浮力的概念。通过研究下沉的物体是否受到浮力，暗含可利用测力计测出浮力。第二部分，研究影响物体沉浮状态的因素。通过结构性材料，选择体积相同、质量不同的物体，以及质量相同、体积不同的物体，对比发现那些因素会影响物体的沉浮状态。第三部分，综合运用浮力。从理论层面讲，阅读曹冲称象的科学故事，尝试解释其中的科学奥秘。从实践层面讲，做A4纸在水中承载硬币的活动，进一步理解浮力。【教学目标】1.知道在水中的物体，不论沉浮，都受到水的浮力。2.能根据结构性的材料探究质量、体积对物体沉浮状态的影响。3.能做A4纸在水中承载硬币的实验，更好地体验浮力的大小。4.能运用所学知识解释曹冲称象的科学道理。【教学重难点】[重点]感知浮力并初步探索影响物体沉浮状态的因素。[难点]通过结构性材料探究影响物体沉浮状态的因素。【教学准备】水槽、玻璃球、塑料尺、苹果、土豆、泡沫块、铁夹、蜡烛、测力计、小石块、天平、空心塑料球、橡皮泥、A4纸、1元硬币。【教学过程】（一）观察物体的沉浮现象，揭示浮力概念1.将一些物体（木块、金属、塑料、玻璃、石头、泡沫）放入水中，观察不同物体在水中的沉浮情况（先预测后实验）2.提问：物体为什么能浮在水面上？3.揭示概念：浸入水中的物体会受到水竖直向上托举的力，这种力叫做浮力。正因为有浮力，物体才能漂浮在水面上。[设计意图]由物体的沉浮现象，揭示浮力概念，从感官表象到科学概念，由表及里，便于学生接受。（五）研究下沉的物体是否受到浮力6 1.提问：如果浸没在水里的石块不受浮力，测力计的读数是多少？如果浸没在水里的石块受到浮力，测力计的读数会发生变化吗？2.实验：先测出石块在空气中受到的拉力，再测出石块在水中受到的拉力。3.改用其他物体重复上述实验。4.分析数据，得出结论。[设计意图]通过分析重力和弹簧测力计的拉力的关系，首先要明确物体的受力情况，可以组织学生用图示表示石块在水中的受力。做完石块的实验，可以再用其他下沉的物体试一试，更有利于得出普遍的结论。（六）研究影响物体的沉浮状态的因素问题一：体积相同、质量不同的物体沉浮状态一样吗？实验材料：空心塑料球、橡皮泥、一盆水实验设计：1.给三个同样大小的空心塑料球分别贴上标签1、2、32.1号球内装满橡皮泥，2号球内装一半橡皮泥，3号球内装四分之一橡皮泥3.把三个塑料球放入水中，观察它的沉浮状态。你的发现：问题二：质量相同、体积不同的物体沉浮状态一样吗？实验材料：空心塑料球、橡皮泥、天平、一盆水实验设计：1.给三个大小不一的塑料球分别贴上标签1、2、32.在空心塑料球中装入橡皮泥，用天平称量，确保装入橡皮泥后三个塑料球的质量相等3.把三个塑料球放入水中，观察它们的沉浮状态。你的发现：讨论：通过上面的实验，你发现哪些因素会影响物体的沉浮状态？[设计意图]物体在液体中的沉浮状态取决于物体所受重力与浮力的大小，而浮力大小取决于物体排开液体的体积。一般情况下，物体的沉浮状态受到液体和物体密度大小的影响。在小学阶段，不涉及密度的概念，只需认识到同体积的物体，质量越小越容易上浮；同样质量的物体，体积越大越容易上浮。这为初中物理密度相关知识的教学目标作下铺垫。（七）让A4纸在水里承载更多的硬币1.出示万吨巨轮的图片,思考轮船这么重，又装了这么多货物，为什么还能浮在水面上？2.小组竞赛游戏：用相同的A4纸，看谁装的硬币多？3.交流讨论你用什么方法使更多的硬币承载在A4纸上。4.科学阅读：曹冲称象5.小结：你能解释曹冲称象中蕴含的科学道理吗？[设计意图]这个环节是一个取材方便、实用性很强的STEM环节，将科学、技术、工程、数学很好地结合在一起，学生既动手又动脑。【教学后记】6