斜面.docx
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斜面
有趣的斜面
本单元的目的是通过一些教学活动使学生理解斜面的奥秘。
生活中的斜面无处不在,生活中的斜面也是形形色色的,有的是自然形成的(如自然风貌中的坡道),有些是人工修建的。
人们使用斜面的方式也有很大不同,通过观察生活中的斜面,到在实验室中探究斜面运送重物时能够省力的特性,学生可以充分了解斜面的主要特征——给人类省力。
但斜面的功用远不仅如此,还有许多奇妙的功能让儿童们去发现,有些是利用斜面是省力(拉架子车通过斜面上台阶),有些则是使自己更快乐(玩滑梯、高山滑雪),同时,斜面的作用还可延伸到很多领域,如螺丝钉的使用、拉链的原理,等等。
在使用斜面时,有些是从斜面底部往上走,有些是从斜面顶部往下走,这些不同的使用方式将会产生不同的现象。
同时,儿童在利用斜面或接近斜面时还需要懂得一些规则和技巧,否则将危及自己的安全。
本单元帮助学生学会在必要的时候搭建一个斜面,并学会考虑一些相关的重要问题:
安全、取材方便、简单、省力。
同时,他们也要知道:
在斜面旁玩耍时要考虑自己的安全。
在计划中的位置
计划摘要
实施文档摘要
说明
省力的斜面
——运送重物时
特殊的才能:
通过对现实的观察和实验,能够理解人们在生活中大量的使用斜面,是因为它能够帮助人们省力;
学会搭建一个斜面,并知道需要考虑几个重要因素:
省力、安全、取材方便、简单。
只有通过一些具体而有效的实验才能让学生理解和相信斜面的确是生理的
通过动手制作斜面才能知道斜面并不是随意可以制作的,而要考虑一些重要细节
还有许多要知道的——不只是运送重物
通过对各种斜面的观察和功能比较,建立起对斜面的比较概括的概念:
除了省力,还有许多其它功能;
能建立一个概念:
对斜面的不同的使用方式将会产生不同的现象。
本课内容是让学生进一步延伸斜面的概念,通过对滑雪和滑梯的思考,重新补充对斜面的单一维度的认识,从而儿童的视角更多元化,对概念内涵的理解更深入,更丰富
希望学生们在该单元掌握或初步掌握的技能和知识
能够理解人们为什么要使用斜面,因为它省力。
能够通过实验发现和验证“斜面省力”的假设是正确的。
能够学会自制简单的斜面,并懂得考虑搭建斜面要考虑的一些重要因素。
能够认识到生活中存在形形色色的斜面,它的用途还有很多。
应该注意的是,仅靠本单元的学习,对斜面的认识还没有上升到理论的高度,这一能力的获得,在儿童学习“速度”、“加速度”、“力”和“功”等物理概念后会初步获得
该单元可能的课程安排
课程
起始问题
学生进行的活动
每次课得到的结论、结果
第1课
如何将重物
搬运到楼上?
在生活中寻找一些设想
在人力的办法中,斜面比较省力
第2课
有趣的斜面
自己采集材料,搭建
简易斜面、用语言和图形描述斜面
发现斜面的一些要素(如长短、高低、坡度等)
第3课
斜面真的省力吗?
怎样才能省力?
用实验探索斜面省力
的原理
无论重物的重量如何,使用斜面的确省力,
要达到同样得高度,最“陡”的斜坡最费力,最“平”的斜面最省力。
要达到同样得高度,最“短”的斜坡最费力,最“长”的斜面最省力。
第4课
到大自然中去,
和斜面握握手
寻找生活中形形色色的斜面,并体验儿童在斜面使用中的注意问题
生活中的斜面无处不在,对人帮助很大,儿童要学会安全地使用斜面,并能够发现斜面的很多用途。
第5课
斜面只能用来搬运重物吗?
用自己的所见所闻和老老师的引导,扩大对斜面的认识
斜面的用途除了省力,还有其他方面的用途。
第1课如何将重物运到楼上?
建议学生尝试移动一重物到高处,例如,将一桶水地面运至二楼,或者将装满石头的架子车要上一个台阶,我们将得到三类方法:
人力的、动物的力量,机器等其他方法。
在人力的办法中,在人比较少的情况下,斜面能够帮助人省力。
材料:
给学生用的:
一个带盖的密闭水桶,直径40~60cm,高40~60cm,(可在市场购买),里面装半桶水(一个学生提不动,两个需要抬,费劲)
教师用的:
一块木板,长5米,宽80cm,厚3~5cm
全班活动
教师向学生提到:
为了二楼的同学能够喝水,需要将此水桶搬运到二楼去。
然后给学生布置一个任务:
将水桶想办法安全地运至二楼,水不能洒出,也要保证自己的安全。
先让一两个学生尝试将水桶抬高,让他们体会到:
水桶很重,我抬得手疼、我可以想办法将水桶挪动,但没有力量将其抬高,甚至一个台阶也上不去。
再让三个同学抬水桶,让他们感到,三个人要把水桶走台阶台上去,很累,胳膊酸痛、背疼。
从而引出如下的问题:
如果现在你什么没有那么多人,只有一两个人,怎样才能完成老师布置的任务?
同学们大声说出自己的想法,有教师写在黑板上,
这是一些设想:
用马拉上去
用飞机运上去
用吊车吊上去
用电梯运上去
用绳子托上去
四个人抬上去
让爸爸运上去
用架子车运上去
……
老师引导同学讲准备好的木板搭在楼梯上,让刚才的同学再重新试一次,结果发现,现在一个人或者两个人就可以把水提上去,让儿童感到,有一个斜板帮助,抬重物上楼要比刚才容易得多,即省力了。
这时候,在老师的指导下,请两个体重不同(即力气不同)的同学将放在台阶下的空架子车通过斜坡拉上台,从而引出如下的问题:
为什么拉架子车和抬水的时候要走这样一个“斜坡”呢?
小组活动
让同学回到教师,分组讨论,斜坡有什么作用?
你在生活中还见过哪些“斜坡”?
主要用来做什么?
写在实验本上,也可画出图形,并汇报他们的想法
集体综合
每个小组展示他们的想法。
总结出“斜坡”的主要作用:
帮助运东西的人“省力”。
第2课有趣的斜面
通过让同学在教室中搭建斜面,发现斜面的一些要素,如长短、高低及坡度,引发对斜面的探索兴趣。
学生们要利用已经学会的知识应用到实际生活中,学会利用手头可利用的材料,搭建一个安全、省力、简便的斜面。
全班活动:
老师介绍活动的内容:
自己利用带来的材料搭建一个斜面。
老师提出下列问题:
你用什么材料来搭建你的斜面?
这个斜面的用途是什么?
斜面的长、宽、高是多少?
形状如何?
独立活动:
学生根据老师的介绍开始制作活动,每个同学在实验纪录上描述斜面的材料、长度、宽度和高度,并说明为什么用这样的材料,这个斜面准备用于什么时候。
小组汇报:
各小组汇报他们搭建的斜面的图和文字描述,展示他们的制作的斜面,阐述制作过程中遇到的困难以及解决的办法。
全班活动:
老师引导学生思考如下问题:
每个小组的斜面是否相同?
为什么?
小组活动:
学生根据老师的提示观察别的小组的斜面,讨论异同点。
在记录本上写下各个小组的不同和相同之处。
老师给大家总结,制作一个斜面时,可能要注意的几个关键要素:
斜面的高度、斜面的长短和斜面的坡度(斜度)。
就是这些因素决定了一个斜面的形状。
当然也会影响斜面省力的大小。
第3课斜面真的省力吗?
(1)
通过一个设计巧妙的实验,引导学生验证“斜面省力”的假设是正确的。
材料:
给学生用的:
四个带有轮子的玩具火车车厢(也可购买斜面小车(J2108型),四个小工具箱,里面分别装有同等重量的螺母(砝码)10个,橡皮筋若干条,米尺、方座支架各4个
全班活动:
老师应向学生们解释他们要做的有关斜面的实验与他们此前所试图完成的任务非常相似,但更简单、实用。
老师还应介绍实验所需的材料。
我们可以想象如下情形:
袖珍国里的小矮人想把一桶仙水送给沉睡的白雪公主,白雪公主喝了仙水就会醒来,和他们唱歌跳舞,但是他们一次举不起这么重的水桶,因此,他们就想到了建造一个斜面。
假设你就是可爱的小矮人,而火车厢就是那只水桶,砝码(螺母)代表着仙水的重量,我们看来看一看,他们是否真的省力了呢?
在实验中,老师应该核实学生是否理解实验中小箱子、斜面与实际中元素的对应关系。
小组活动:
在老师的指导下,学生们按上图安装好斜面,学生们将备用的螺母放进火车车厢中,开始实验,在以下一些提示性问题的引导下,鼓励他们尝试着发现问题:
用橡皮筋沿斜面方向将小车匀速地拉到拉到斜面的顶端,观察并记下橡皮筋的长度是多少?
将火车厢从斜面底部竖直提升到斜面顶端,观察并记下橡皮筋的长度是多少?
比较一下,两次橡皮筋的长度一样吗?
说明了什么问题?
增加火车厢中的螺母数,将刚才的实验重复一次,比较两种方法的橡皮筋的长度长短。
减少火车厢中的螺母数,试第三次,比较两种方法橡皮筋的长度的长短。
重要的是,要让学生亲身体验,了解尽管货物的重量不同,但每一次利用斜面抬高东西总是比直接抬上去省力。
注意事项
1.在实验过程中,要特别提醒儿童们小车上升或提升时必须是“匀速”的。
2.将小车竖直提升一定的高度时,起点和终点都应认为是小车的重心所在的高度,沿斜面上升时也应这样。
两种情况下小车重心的起点和终点均应在同一高度。
3.在实验的演示中,要求斜面的板面尽可能光滑,小车轮子要转动灵活,以减少由于摩擦力产生的额外功,提高演示效果。
学生的纪录表:
第一组
第二次
第三次
垂直提起
斜面拉动
以上两次橡皮筋长短是否一样?
相差多少?
我们的结论
集体综合
目的是让同学们交流在实验中他们所观察到的现象,老师最后总结出;斜面的确能省力。
第3课什么样的斜面最省力?
(2)
学生应将前一课中的观察系统化,并通过几个简单的规则丰富斜面的概念
让学生认识到斜面坡度不同,搬运东西时使用的力气就会不同,从而推理、概括出要达到同样得高度,最“陡”的斜面最费力,最“平”的斜面最省力。
材料:
给学生用的:
四个带有轮子的玩具火车车厢,四个小工具箱,里面分别装有同等重量的螺母(砝码)10个,橡皮筋若干,米尺4个(可参照第2课图)
全班活动:
老师引导学生在四个小组中搭建四个不同坡度的斜面,老师向学生提出三个问题:
四个小组均在火车厢中装入五个螺母,需要使用多大的力才能将火车从斜面拉上顶端?
四个小组分别交换实验位置(即交换斜面),将刚才的实验重复一遍。
各组讨论并比较一下,装有同样重物的火车厢在不同坡度的斜面上行走,两次用力是否相同?
为什么?
独立活动
让学生画图说明两次实验的装置和用力的大小
集体综合
主要依托学生所做的实验,老师可以将学生领到教室外,在一个坡度较小和较陡的木板上,让一个学生分别走上这两个斜面,实验的目的是论证下面的结论:
当斜面的坡度发生变化时,要将一个重物搬上同样的高度,在陡的斜面上更费力些。
选择另一个学生重复一遍刚才的实验。
作为课程结束,老师向同学提出一个问题,当某一个重物重量一定时,你想利用斜面帮助你将它运到高出,你怎样做才能使自己最省力?
第4课什么样的斜面最省力?
(3)
学生应将前一课中的观察系统化,并通过几个简单的规则进一步丰富斜面的概念
让学生认识到斜面长短不同,搬运东西时使用的力气就会不同,从而推理、概括出要达到同样得高度,最“长”的斜面最费力,最“短”的斜面最省力。
材料:
给学生用的:
四个带有轮子的玩具火车车厢,四个小工具箱,里面分别装有同等重量的螺母(砝码)10个,橡皮筋若干,米尺4个,四个长短不同的搭建斜面的板子
全班活动:
老师引导学生在四个小组中用四个长度不同的板搭建同样高度的斜面,老师向学生提出问题:
重物都上到了同样的高度,那么人用的力气是否一样呢?
小组活动:
在火车厢中装入五个螺母,四个小组分别将火车厢从斜面拉上顶端,观察并记录橡皮筋的长度是多少?
四个小组汇报他们橡皮筋的长度的长度,比较:
四个小组的用力是否一样?
为什么?
四个小组分别交换实验位置(即交换斜面,但砝码数不变),将刚才的实验重复一遍。
请回答,这一次你使用的力的大小(橡皮筋长度代表)是多少?
有没有变化?
为什么?
每个小组汇报从刚才的实验中他们发现了什么。
独立活动:
每个人在纪录纸上写出为观察到的现象和原因。
小组活动:
小组讨论每个人的结论
集体综合
目的是让学生交流在实验中所观察到的不同现象,注意到要省力,就要考虑斜面的长短。
当斜面的长短发生变化时,要将一个重物搬上同样的高度,在长的斜面上更省力些。
评估:
老师要进一步为同学作总结,通过第第3课3此课的学习,大家对什么是斜面、斜面的主要作用——省力,以及什么样的斜面最省力都有了一些了解。
现在请大家做一个自我评估:
在实验纪录纸上用图画和文字来回答以下问题:
1.什么是平面?
什么是斜面?
2.斜面的主要作用是什么?
3.要想最省力,什么样的斜面最好?
第4课到大自然中去,和斜面握握手
通过玩耍和出外观察,让学生进一步在实际中强化知识、丰富视野。
全班活动:
1.野外观察可在老师的带领下,寻找学校内和学校附近的“斜面”,并集体总结它的用途、材料、长短和坡度等。
20分钟
2.争当演讲家:
我的好朋友——斜面20分钟
第5课斜面只能用来搬运重物吗?
本节课是斜面内容的延伸,目的是让学生认识周围世界中形形色色的斜面以及他们的多种用途,并安全地使用他们,从而获得对“斜面”概念的综合。
材料:
给教师用的:
三幅图片或更多的…..,拉链4条(每组一条,要求大小、材料、颜色尽可能不相同)
全班活动:
老师提出三个问题:
是不是斜面只能搬运重物呢?
生活中有没有不用来搬运货物的斜面呢?
人们是如何使用这些斜面的?
教师可以观察到,让学生突然回答这样的问题有些困难,因为他们的思维已经陷入了某些定势之中,斜面——重物——省力,为此,有必要帮助他们建立一些示意图:
例如,
一幅小朋友在快乐地滑滑梯的图片……
一幅滑雪运动员从山上飞驰而下的图片…….
一幅汽车从盘山公路开下来的图片……
老师还可以将拉链发给各组,并给他们演示拉链上下合上,并提出问题;
拉链和斜面有什么联系吗?
小组活动
用图形简单地画出照片上出现了什么?
拉链中有没有斜面?
请用图画表示。
全班活动1:
老师向学生讲述:
这些图画中都有人、还有斜面,但是,是否大家注意到,人和斜面有什么关系呢?
是人在搬运货物吗?
看来大货车是在搬运货物,可是它不是从下往上,而是从上往下,小朋友和滑雪运动员也都是从上往下,这个时候,还有没有重物呢?
你可以认为:
小朋友和滑雪运动员自己就是“重物”。
可是,他们为什么喜欢玩滑梯或滑雪呢?
想一想,冬天的时候,你们自己是不是也喜欢从“坡”上往下滑?
当你看见滑梯的时候,是不是也很想去玩一下?
为什么?
想一想,如果汽车从坡上开下来,是什么样子的?
如果一个人从坡上拉架子车下来的样子是什么样?
请几个同学分别作表演、并分析可能发生得现象。
独立活动:
让学生在记录表上写出从斜面下滑时可能出现什么情况,如何应对这些情况?
集体综合
请每个小组代表汇报可能出现的情况,并对斜面的使用有进一步的认识
教师总结:
生活中的斜面是形形色色的,有的是自然形成的(如土坡),有些是人工修建的,人们使用斜面的方法也有很大不同,有些是为了帮助自己搬运货物(拉架子车的斜面),有斜是娱乐自己(滑梯),在使用的过程中,有些是从斜面底部往上走,有些是从斜面顶部往下走,这些,都要用力,也存在一定危险,但两种危险是很不相同。
作为儿童,我们要分清楚:
既要学会省力,合理地使用斜面,也要注意安全,保护好自己。
全班活动2:
老师请几个同学到黑板上画出关于拉链的图画,老师画出一个拉链斜面的放大图,并进一步讲解拉链的原理——.拉链也是斜面应用的一种,拉链中存在一个个微小的斜面,这些斜面减少了提高物体所需之外力,斜面使拉链的微小力量转换成足以分合链齿的强大力量。
第6课评估
通过不同的考察方式,引导学生总结学习收获,主要考察以下几个主要方面或其中的某些方面:
1.科学态度、科学精神
2.科学探究能力
3.科学知识(关于斜面的有关知识)
4.情感情绪的变化
5.合作与交流能力
6.学习方式
全班活动:
老师可总结课程的基本内容,对同学们的课堂表现作简单的概括,引导儿童讨论以下问题:
在本单元中的收获是什么?
我最高兴的一件事
我最难过的一件事
最难忘的是_____________
我学会了什么?
我还想知道什么?
……
独立活动:
老师可出题考察儿童对知识的掌握。
1.螺丝钉为什么很容易就钻进了木头中呢?
(斜面的变形),考试时老师可发给每人一个螺丝钉,让他们画出自己观察,并画图解释螺丝钉的原理。
2.人们为什么要建造“S”型楼梯?
它有什么优缺点吗?
全班活动:
老师总结,本单元结束。