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《盤山公路的啟示》教學(xué)設(shè)計(jì)
《盤山公路的啟示》教學(xué)設(shè)計(jì)
教學(xué)資源開發(fā)
本課是蘇教版《科學(xué)》教材五年級(jí)下冊(cè)第一單元“神奇的機(jī)械”的第四課。
斜面是日常生活中最常見的一種簡(jiǎn)單機(jī)械。住宅門口供自行車、摩托車上下臺(tái)階的斜坡、搬運(yùn)工把貨物裝卸到汽車上時(shí)用的一頭架在車廂上一頭架在地上的“跳板”、立交橋、高速公路的引橋、商場(chǎng)里不斷運(yùn)轉(zhuǎn)的電梯等都是斜面在日常生活里的運(yùn)用。通過這一課的學(xué)習(xí)，要讓學(xué)生初步了解家庭、學(xué)校和社區(qū)周圍的各種斜面及其器械的性質(zhì)和功能，通過實(shí)際操作活動(dòng)掌握斜面這一簡(jiǎn)單機(jī)械中所蘊(yùn)含的科學(xué)道理，認(rèn)識(shí)到斜面可以幫助人們用較小的力提升物體到某一個(gè)高度，也可以改變物體的形狀，如變?yōu)樾ㄐ巍⒓庑问构ぞ咦兊酶h利，還可以改直線運(yùn)動(dòng)為螺旋運(yùn)動(dòng)，從而使人們的工作、生活變得更容易、更輕松。
斜面這一簡(jiǎn)單機(jī)械具有什么功能？斜面的要素對(duì)提升物體作用力的大小有什么影響？這一系列的答案需要通過實(shí)際操作活動(dòng)讓學(xué)生自己來發(fā)現(xiàn)。教材以“盤山公路”導(dǎo)入對(duì)斜面的研究，而盤山公路并不是斜面最具典型性的代表，并且也不為學(xué)生所熟悉，所以我們覺得在實(shí)際操作過程中應(yīng)該選取學(xué)生更熟悉的斜面--橋的引橋開始探究活動(dòng)。學(xué)生的生活經(jīng)驗(yàn)是教學(xué)過程中的寶貴資源，喚起學(xué)生的興奮點(diǎn)有利于拉近學(xué)生與研究主題的距離，使他們更主動(dòng)、更直接地投入到研究活動(dòng)之中，增強(qiáng)實(shí)驗(yàn)的可操作性，從而發(fā)現(xiàn)斜面要素對(duì)力的影響。
螺旋和楔形是斜面的兩種變形，通過觀察和實(shí)踐操作活動(dòng)讓學(xué)生體驗(yàn)到它們與斜面的緊密聯(lián)系，有利于幫助他們了解螺旋、楔形在實(shí)際生活中的運(yùn)用，深刻理解斜面這一簡(jiǎn)單機(jī)械所蘊(yùn)含的科學(xué)道理，指導(dǎo)學(xué)生用科學(xué)的觀點(diǎn)去認(rèn)識(shí)社會(huì)、指導(dǎo)生活。
根據(jù)學(xué)生的知識(shí)水平和課程標(biāo)準(zhǔn)的要求，為本課確定以下教學(xué)目標(biāo)：
過程與方法
●能夠通過觀察，描述斜面構(gòu)造上的要素；
●能夠就斜面要素與用力大小的關(guān)系提出疑問，了解問題的需要，探究可能的答案；
●能通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證斜面省力的原理。
知識(shí)與技能
●知道斜面是簡(jiǎn)單機(jī)械之一，了解它的結(jié)構(gòu)特征及組成；
●知道斜面及其變形--螺旋的功能及作用；
●了解斜面在生產(chǎn)、生活中的應(yīng)用。
情感、態(tài)度與價(jià)值觀
●通過科學(xué)實(shí)驗(yàn)活動(dòng)，體驗(yàn)和感受科學(xué)探究的樂趣；
●關(guān)注身邊的簡(jiǎn)單機(jī)械的應(yīng)用。
教學(xué)準(zhǔn)備：
1、教師準(zhǔn)備：
�、叛菔静牧希罕P山公路、橋梁的引橋等圖片和電教課件、斧子、葡萄酒開瓶器、瓶子上的蓋子、水龍頭、螺絲釘、一段圓木等。
�、品纸M實(shí)驗(yàn)器材：一個(gè)封閉的重盒子、長(zhǎng)短不同的木板、鐵架臺(tái)或其他支架、彈簧秤、滑輪組、書、各種螺釘、各種楔形或螺旋的工具、三角形紙片。
2、學(xué)生準(zhǔn)備：拉鏈、帶蓋子的塑料瓶等實(shí)物。
教學(xué)過程設(shè)計(jì)
一、設(shè)置情境，引入斜面
1、提問：我們已經(jīng)學(xué)過了哪幾種簡(jiǎn)單機(jī)械？這些簡(jiǎn)單機(jī)械各有什么作用？
2、談話：假如有一個(gè)沉重的機(jī)器要你從低處搬到高處，你會(huì)怎么做？小組討論，并利用身邊的現(xiàn)有材料操作演示搬運(yùn)活動(dòng)。
3、交流，比較：哪一種方法搬運(yùn)起來更容易些呢？
4、小結(jié)：利用斜坡，搬運(yùn)工作會(huì)簡(jiǎn)單許多。用了斜坡，將沉重的機(jī)器用手推車推到高一點(diǎn)的地方就不是很困難了。（畫示意圖）
【評(píng)析】以一個(gè)問題處理的情境調(diào)動(dòng)學(xué)生的已有知識(shí)經(jīng)驗(yàn)，展示不同學(xué)生思考、解決問題的角度和方法，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。
二、觀察斜面，分析斜面要素
1、利用多媒體出示盤山公路、橋梁的引橋、樓梯等圖片，引導(dǎo)學(xué)生觀察：這些事物有什么共同的特點(diǎn)？
2、交流、歸納、總結(jié)：都可以將物體提升到一個(gè)高度；都具有一個(gè)傾斜面。
3、揭示：像盤山公路、橋梁引橋這樣的斜坡或傾斜面叫斜面。斜面是與水平面成一角度的平面。（板書：斜面）
4、討論：影響斜面傾斜度的因素有哪些？你如何來調(diào)整斜面的傾斜度？（影響斜面傾斜度的因素有兩個(gè)方面：一是斜面的長(zhǎng)度，二是斜面的高度。這也是斜面的兩個(gè)要素。）
5、圖片出示兩座高度相等、引橋長(zhǎng)度不等的拱橋的圖片。提問：如果你騎自行車上橋，上哪一座橋比較輕松些呢？說說你以往的體驗(yàn)和感受。
6、談話：為什么同樣高的拱橋，騎到上面所要用的力氣不一樣呢？當(dāng)引橋變得更長(zhǎng)些時(shí)，引橋這一個(gè)斜面的坡度變得更小了。
【評(píng)析】以橋梁的引橋作為學(xué)生研究斜面的參照物，有利于學(xué)生發(fā)現(xiàn)并了解影響斜面傾斜度的兩個(gè)要素，為后續(xù)探究實(shí)驗(yàn)中有效地控制變量奠定基礎(chǔ)。同時(shí)，聯(lián)系學(xué)生已有的生活經(jīng)驗(yàn)初步交流斜面的作用，也為對(duì)“一個(gè)斜坡的坡度大小到底是如何影響小車運(yùn)動(dòng)時(shí)拉力的大小的呢？”這一個(gè)問題提出假設(shè)提供了認(rèn)識(shí)的基礎(chǔ)和現(xiàn)實(shí)的經(jīng)驗(yàn)。
三、實(shí)踐操作，研究斜面要素對(duì)力的影響
1、出示問題：一個(gè)斜坡的坡度大小（斜面的長(zhǎng)短）到底是如何影響小車運(yùn)動(dòng)時(shí)拉力的大小的呢？
2、學(xué)生提出假設(shè)。
3、如何通過實(shí)驗(yàn)來驗(yàn)證自己的假設(shè)？小組討論，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)。
4、交流：你是如何設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的？需要什么材料？（鼓勵(lì)學(xué)生盡量使用身邊現(xiàn)有的材料來做簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)）。
5、評(píng)點(diǎn)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，并作指導(dǎo)。
可以分別從影響斜面傾斜度的兩個(gè)因素去考慮并實(shí)驗(yàn)操作：斜面的坡度和斜面的長(zhǎng)度。各組同學(xué)在實(shí)驗(yàn)操作時(shí)要保持其中一個(gè)量的不變。
【說明】在對(duì)比實(shí)驗(yàn)中一定要指導(dǎo)學(xué)生掌握好控制變量，否則將使實(shí)驗(yàn)結(jié)果失去可比性，也難以揭示變量與變量之間的關(guān)系。
6、學(xué)生按假設(shè)的不同分組實(shí)驗(yàn)，收集相關(guān)數(shù)據(jù)，填寫活動(dòng)記錄。
7、匯報(bào)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，交流實(shí)驗(yàn)收獲。
8、提問：比較全班同學(xué)測(cè)得的數(shù)據(jù)，你有什么發(fā)現(xiàn)？
9、小結(jié)：如果斜坡的長(zhǎng)度不變，斜坡的坡度越大，小車運(yùn)動(dòng)所需的拉力也越大；如果保持斜面的高度不變，增加斜面的長(zhǎng)度，斜坡越長(zhǎng)，小車運(yùn)動(dòng)時(shí)所需的拉力越小。
10、出示盤山公路的圖片，提問：通往山頂?shù)墓窞槭裁床恍蕹苫菀粯拥男泵�？公路繞著山盤旋而上，與直上直下的道路相比哪些方面有了改變？盤山公路為什么要修成這樣呢？
【評(píng)析】通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證斜面省力的原理以后再讓學(xué)生運(yùn)用所掌握的知識(shí)來解釋生活中的現(xiàn)象，這樣的理解才是深刻的，這樣的啟示才是有收獲的。
四、認(rèn)識(shí)變形的斜面
1、實(shí)踐操作活動(dòng)：從紙上剪下一個(gè)直角三角形，將三角形的一條直角邊貼在一支鉛筆上，然后將紙圍著鉛筆繞起來。你發(fā)現(xiàn)了什么？
2、出示螺釘，組織觀察并討論：螺釘上的螺紋與斜面有什么關(guān)系？
3、小結(jié)：螺旋是一種變形的斜面。斜面的斜坡越長(zhǎng)，繞在圓柱形物體上的螺紋就越密。
4、討論：使用斜面可省力，使用螺旋也可以省力嗎？為什么要把釘子做成螺旋狀的？
5、出示一段圓木，你可以把它掰開嗎？借助于什么工具可以把這段圓木分開？（出示：斧子）觀察斧子的剖面結(jié)構(gòu)。我們把這種形狀叫做“楔形”。楔形是兩個(gè)背對(duì)背的斜面。
6、指導(dǎo)一學(xué)生操作實(shí)踐，利用斧子的楔形結(jié)構(gòu)將圓木劈開。說說感受。
7、還有哪些工具也是楔形的？
8、組織學(xué)生觀察拉鏈：你是否嘗試過用手把拉鏈的兩邊扣到一起？怎么樣把拉鏈的兩邊分開或者合上呢？
實(shí)踐操作，體驗(yàn)拉鎖的重要作用。
9、小結(jié)：螺旋、楔形等都是斜面的變形。
【評(píng)析】這一環(huán)節(jié)是拓展學(xué)生思維、加深學(xué)生對(duì)斜面的作用認(rèn)識(shí)的重要過程。一系列實(shí)踐活動(dòng)既使學(xué)生認(rèn)識(shí)了斜面的變形，也讓他們體驗(yàn)了斜面在生活中的有效作用。
五、學(xué)習(xí)應(yīng)用，遷移拓展
1、利用多媒體出示多幅圖片，解釋一下它們是如何省力的？
2、生活中還有哪些地方應(yīng)用了斜面和螺旋，它們的作用各是什么？
教學(xué)片斷賞析
交流“生活中有哪些地方應(yīng)用了斜面和螺旋”的教學(xué)片斷
師：生活中哪些地方應(yīng)用了斜面和螺旋，(www.htc668.com)它們的作用是什么？
生：我看見建筑工地上的工人在一個(gè)斜的板上把裝沙子、水泥的車子推到高的地方去。
師：對(duì)，這個(gè)斜的板就是一個(gè)斜面。
生：高速公路的引橋是一個(gè)斜面，而且一般都是繞著圈子上去的。
師：你觀察得真仔細(xì)�。ǔ鍪靖咚俟芬龢虻膱D片）這樣修有什么好處？
生：這樣可以讓引橋的長(zhǎng)度變得更長(zhǎng)些，汽車開上去就更容易了。
生：樓梯是一個(gè)斜面。
生：我爸爸為了把摩托車推進(jìn)家里，常常在門檻上擱一塊木板，這也是一個(gè)斜面。
生：斧子是一個(gè)變形的斜面。
生：拉鏈也是一個(gè)變形的斜面。
生：我們家里用的水果刀刀刃很鋒利、刀背比較寬，也是一個(gè)斜面。
師：好，分析得有道理！生活中還有哪些地方應(yīng)用了斜面或者螺旋呢？
生：螺絲釘運(yùn)用的是螺旋。
生：盤山公路也像是一個(gè)螺旋。
生：家里開葡萄酒的工具也運(yùn)用了螺旋。
生：我發(fā)現(xiàn)塑料瓶的瓶蓋內(nèi)有一道道螺紋，這也是應(yīng)用了螺旋。
師：螺旋是變形的斜面，它的使用有什么作用？
生：都可以省力！
師：對(duì)啊，瓶蓋上的螺紋和瓶口上的螺紋相互吻合，我們用不大的力氣就可以使蓋子緊緊地合在瓶口上。（出示水龍頭），它的內(nèi)部也有許多螺紋，我們打開水龍頭時(shí)也不需要用特別大的力。
生：（露出各種不同的神情，得意的、驚嘆的、有點(diǎn)疑惑的……）
師：把剛才大家交流的發(fā)現(xiàn)記錄在你們的“科學(xué)活動(dòng)記錄”上吧！
【片斷評(píng)析】生活是科學(xué)的空氣和土壤，在學(xué)習(xí)的過程中聯(lián)系學(xué)生的生活實(shí)際，幫助他們完成個(gè)人對(duì)新知識(shí)的意義建構(gòu)，書本上的知識(shí)和課堂上的交流才會(huì)對(duì)學(xué)生的發(fā)展有真實(shí)的意義。鞏固階段的交流既是認(rèn)知的展現(xiàn)，更是思維的相互碰撞和激發(fā)。
教學(xué)手記
科學(xué)教育的目標(biāo)是什么？每當(dāng)我撰寫教學(xué)設(shè)計(jì)將教學(xué)目標(biāo)分解成“過程與方法、知識(shí)與技能、情感、態(tài)度和價(jià)值觀”三大塊逐條書寫時(shí)，內(nèi)心總有一點(diǎn)點(diǎn)的忐忑：我們通過科學(xué)教育真正給予孩子們的是否跟我們書寫在紙上的目標(biāo)與一樣多？作為教師，我們?cè)撟鲂┦裁矗?/p>
茫然時(shí)，閱讀到的一份資料給我指引了前進(jìn)的道路，讓我明白了自己該以何種姿態(tài)投入到教育、教學(xué)活動(dòng)之中。
科學(xué)教育的目標(biāo)是：
1、個(gè)人能力的發(fā)展。這不僅包括基本的讀、寫和算術(shù)技巧，也包含溝通技巧，社會(huì)活動(dòng)，對(duì)待工作的嚴(yán)肅態(tài)度，解決問題的能力及對(duì)贊賞、喜歡、安全感、歸屬感等心理需要的滿足。
2、對(duì)自然環(huán)境和社會(huì)現(xiàn)實(shí)逐漸有意識(shí)。學(xué)生們通常對(duì)他們所處的環(huán)境充滿好奇，他們渴望了解它--如果我們不抑制他們的個(gè)體主動(dòng)性。學(xué)生們不停問：“為什么?”“怎么?”“什么時(shí)候?”“在哪里?”“是什么?”高明的教師可以引導(dǎo)學(xué)生走向發(fā)展個(gè)人技能和獲得科學(xué)知識(shí)之路。我們，作為教育者，應(yīng)利用孩子們的這種好奇的天性作為他們學(xué)習(xí)科學(xué)和其他學(xué)科的主要驅(qū)動(dòng)力。
3、在游戲、競(jìng)賽、愛好和娛樂中享受樂趣�？茖W(xué)是很有趣的！學(xué)生們喜愛創(chuàng)造性的項(xiàng)目和表演性的試驗(yàn)。許多科學(xué)知識(shí)可以通過游戲和競(jìng)賽獲得。許多學(xué)生的很多愛好都包含著科學(xué)，如搜集石頭、養(yǎng)寵物和做飛機(jī)模型、手工等。一些娛樂活動(dòng)如游泳、背包徒步旅行、沖浪和溜冰等活動(dòng)也都包含著科學(xué)，這些都可以成為課堂上教師利用的手段。
4、享受藝術(shù)的體驗(yàn)。各種藝術(shù)形式都與科學(xué)有著千絲萬(wàn)縷的聯(lián)系。畫的顏色、音樂中的聲音、舞蹈中的動(dòng)作都與科學(xué)有著關(guān)聯(lián)。
5、生活得健康而安全�？茖W(xué)教育者可以幫助學(xué)生學(xué)會(huì)有關(guān)食物、休息、鍛煉、防止事故、急救、疾病產(chǎn)生的原因等知識(shí)。即使他們年齡很小，也要讓他們明白吸毒與抽煙甚至?xí)䦷沓晒褪�、生與死截然不同的結(jié)果。
6、科學(xué)無處不在。科學(xué)存在于我們生活的各行各業(yè)中，從繁瑣的家務(wù)到所從事的原子能工作。
7、了解生物和自然環(huán)境的基本現(xiàn)實(shí)。通過對(duì)基本事實(shí)的建立，學(xué)生可以形成一些基本的觀點(diǎn)與看法，隨著一些新的事實(shí)的出現(xiàn)又?jǐn)U展了新觀念；觀點(diǎn)是從事實(shí)中總結(jié)出的，而非相反。在科學(xué)教學(xué)中通常遇到的問題是教師如何選擇可以得出預(yù)想觀點(diǎn)的恰當(dāng)事實(shí)。
8、發(fā)展一種科學(xué)的態(tài)度。學(xué)生開始學(xué)習(xí)因與果之間的關(guān)系、增加好奇心、不輕易下結(jié)論、增強(qiáng)一種去尋找合理可信的答案的愿望、思路開闊地對(duì)待問題并且將“科學(xué)方法”作為解決事實(shí)問題的最基本的方法和手段。科學(xué)的態(tài)度可以消除迷信，驅(qū)逐無事實(shí)根據(jù)的恐懼，避免陷入錯(cuò)誤的結(jié)論。
9、使用“科學(xué)方法”。雖然它不能解決人們?cè)谏钪兴媾R的所有問題，但是懂得了“科學(xué)方法”的基本步驟，至少可以幫助個(gè)人解決許多問題。它可以使學(xué)生們意識(shí)到問題的存在，并提出假設(shè)，設(shè)計(jì)可能方案，進(jìn)行試驗(yàn)，做精確的觀察，搜集數(shù)據(jù)，避免誤導(dǎo)的線索，從而最終找到正確的答案，如果不是一試即成，那么依次研究問題。“科學(xué)方法”可以幫助我們發(fā)現(xiàn)事實(shí)；它從不能幫助我們解決評(píng)價(jià)問題�？茖W(xué)不能說明何為好與壞、對(duì)與錯(cuò)、更好或更糟--這些價(jià)值判斷需要那些哲學(xué)家來回答。問題促使人思考，歷史上還從來沒有像現(xiàn)在這樣迫切需要人們嚴(yán)肅思考。
10、建立一種合理的適合個(gè)人的和實(shí)用的人生哲學(xué)。這是對(duì)以前所有目標(biāo)的總結(jié)。依據(jù)事實(shí)、觀點(diǎn)、科學(xué)態(tài)度、科學(xué)知識(shí)和使用“科學(xué)方法”產(chǎn)生智慧并關(guān)注社會(huì)。
這一份指引，想來對(duì)每一位科學(xué)老師都會(huì)有幫助的！
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