小學科學摩擦力專題教學設(shè)計摘要本教學設(shè)計以“摩擦力”為核心，圍繞“感知存在—猜想因素—實驗探究—應(yīng)用拓展”的邏輯主線，結(jié)合小學階段學生的認知特點（直觀形象思維為主、好奇心強），通過情境導入、動手實驗、合作探究等環(huán)節(jié)，引導學生建立摩擦力的概念，探究影響摩擦力大小的因素，區(qū)分滑動摩擦與滾動摩擦，并聯(lián)系生活實際理解其應(yīng)用價值。設(shè)計注重“做中學”，滲透控制變量法等科學方法，培養(yǎng)學生的觀察能力、數(shù)據(jù)分析能力及嚴謹?shù)目茖W態(tài)度。關(guān)鍵詞小學科學；摩擦力；實驗探究；控制變量法；生活應(yīng)用一、教學基本信息學段：小學五年級（參考人教版/教科版《科學》五年級上冊）課時：2課時（90分鐘）課型：實驗探究課二、教學目標（一）知識與技能1.知道摩擦力是物體間相對運動或有相對運動趨勢時產(chǎn)生的阻礙力，能舉例說明生活中的摩擦力現(xiàn)象。2.了解影響摩擦力大小的兩個主要因素：接觸面的粗糙程度、壓力大小。3.區(qū)分滑動摩擦（物體滑動時的摩擦）與滾動摩擦（物體滾動時的摩擦），知道滾動摩擦比滑動摩擦小。（二）過程與方法1.通過“推箱子”“拉木塊”等實驗，學會用彈簧測力計測量摩擦力的方法（勻速直線拉動時，拉力等于摩擦力）。2.在探究影響摩擦力大小的因素時，掌握“控制變量法”（如探究接觸面粗糙程度時，保持壓力不變；探究壓力時，保持接觸面不變）。3.能對實驗數(shù)據(jù)進行記錄、分析，得出合理結(jié)論。（三）情感態(tài)度與價值觀1.激發(fā)對科學探究的興趣，體會“猜想—實驗—結(jié)論”的科學研究過程。2.認識到摩擦力既有“有益”（如走路、剎車）也有“有害”（如機器磨損）的兩面性，學會用科學知識解決生活問題。3.培養(yǎng)合作意識與嚴謹?shù)目茖W態(tài)度（如準確記錄數(shù)據(jù)、尊重實驗結(jié)果）。三、教學重難點（一）教學重點1.建立摩擦力的概念，感知其存在。2.探究影響摩擦力大小的因素（接觸面粗糙程度、壓力）。（二）教學難點1.理解“控制變量法”在實驗中的應(yīng)用。2.區(qū)分滑動摩擦與滾動摩擦的差異及應(yīng)用。四、教學準備（一）實驗材料（每組）木塊（帶掛鉤）1個、彈簧測力計（量程0-5N）1個、毛巾（或砂紙）1張、砝碼（100g/個）2個、小車（帶輪子）1輛、光滑桌面（或玻璃板）1塊。（二）多媒體資源視頻：生活中的摩擦力現(xiàn)象（如小朋友滑滑梯、運動員穿釘鞋跑步、汽車剎車）；課件：實驗步驟示意圖、數(shù)據(jù)記錄表格、生活應(yīng)用案例。（三）其他記錄單（每人1張）、黑板板書設(shè)計。五、教學過程設(shè)計（一）情境導入：感知摩擦力的存在（10分鐘）1.演示實驗，引發(fā)疑問教師現(xiàn)場演示：用盡全力推一個裝滿書的木箱（放在光滑地面），但木箱未移動；再推一個空木箱，輕松推動。提問：“為什么推裝滿書的木箱更費力？”“手推木箱時，感覺到的‘阻力’是什么？”2.聯(lián)系生活，舉例說明播放視頻：小朋友滑滑梯時屁股發(fā)燙（摩擦生熱）、運動員穿釘鞋跑步（防止滑倒）、汽車剎車時輪胎與地面摩擦（減速）。引導學生列舉生活中的“阻力”現(xiàn)象（如擦桌子時抹布與桌面的摩擦、走路時鞋底與地面的摩擦）。3.概念建立總結(jié)：兩個相互接觸的物體，當它們發(fā)生相對運動（如推木箱）或有相對運動趨勢（如推而未動的木箱）時，在接觸面上會產(chǎn)生一種阻礙相對運動的力，這種力叫做摩擦力。強調(diào)摩擦力的產(chǎn)生條件：①物體相互接觸；②發(fā)生相對運動或有相對運動趨勢；③接觸面不光滑。（二）猜想與假設(shè)：影響摩擦力大小的因素（10分鐘）1.提出問題過渡：“摩擦力的大小不是固定不變的，它會受到什么因素的影響呢？”引導學生結(jié)合生活經(jīng)驗猜想（如“地面越滑，推箱子越輕松”“東西越重，推起來越費力”）。2.整理猜想學生發(fā)言后，教師歸納常見猜想：①接觸面的粗糙程度（如光滑桌面vs毛巾表面）；②物體對接觸面的壓力（如空木箱vs裝滿書的木箱）；③物體的運動速度（如慢推vs快推）；④接觸面的面積（如木塊平放vs側(cè)放）。3.聚焦核心問題說明：本節(jié)課重點探究接觸面的粗糙程度和壓力大小對摩擦力的影響（其他因素可作為拓展問題課后探究）。（三）實驗探究：驗證猜想（40分鐘）1.實驗1：探究接觸面粗糙程度對摩擦力的影響（20分鐘）實驗?zāi)康模貉芯拷佑|面粗糙程度與摩擦力的關(guān)系（控制壓力不變）。實驗材料：木塊、彈簧測力計、光滑桌面、毛巾。實驗步驟（課件展示）：①將木塊放在光滑桌面上，用彈簧測力計沿水平方向勻速直線拉動（強調(diào)“勻速”的原因：此時拉力與摩擦力平衡，大小相等）；②記錄彈簧測力計的示數(shù)（即摩擦力大?。?；③將木塊放在鋪有毛巾的桌面上，重復步驟①②（保持木塊的重量不變）；④更換接觸面（如砂紙），再次實驗，記錄數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)記錄（學生填寫記錄單）：接觸面光滑桌面毛巾表面砂紙表面摩擦力（N）分析結(jié)論：學生匯報數(shù)據(jù)后，引導總結(jié)：在壓力相同的情況下，接觸面越粗糙，摩擦力越大；接觸面越光滑，摩擦力越?。ㄈ缑肀砻娴哪Σ亮Υ笥诠饣烂妫?。2.實驗2：探究壓力大小對摩擦力的影響（15分鐘）實驗?zāi)康模貉芯繅毫Υ笮∨c摩擦力的關(guān)系（控制接觸面粗糙程度不變）。實驗材料：木塊、彈簧測力計、光滑桌面、砝碼（100g/個）。實驗步驟：①將木塊放在光滑桌面上，用彈簧測力計勻速拉動，記錄示數(shù)；②在木塊上放1個砝碼（增加壓力），重復步驟①；③再放1個砝碼，再次實驗，記錄數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)記錄：壓力大?。緣K+砝碼）木塊alone木塊+1個砝碼木塊+2個砝碼摩擦力（N）分析結(jié)論：學生匯報后總結(jié)：在接觸面粗糙程度相同的情況下，壓力越大，摩擦力越大；壓力越小，摩擦力越小（如木塊加砝碼后的摩擦力大于單獨木塊）。3.方法總結(jié)：控制變量法提問：“為什么實驗1中要保持木塊重量不變？實驗2中要保持接觸面不變？”總結(jié)：控制變量法是科學探究中常用的方法，研究一個因素對實驗結(jié)果的影響時，要保持其他因素不變，這樣才能準確找到變量之間的關(guān)系。（四）拓展延伸：滑動摩擦與滾動摩擦（15分鐘）1.實驗對比：滑動vs滾動演示實驗：用彈簧測力計分別拉動木塊（滑動）和帶輪子的小車（滾動）在光滑桌面上勻速運動，記錄示數(shù)?，F(xiàn)象：拉動小車的力遠小于拉動木塊的力。結(jié)論：滾動摩擦比滑動摩擦小得多（如推重物時用輪子更省力）。2.生活應(yīng)用提問：“生活中哪些地方用到了滾動摩擦來減小摩擦力？”（學生回答：自行車軸承、行李箱輪子、推土車的輪子）；“哪些地方用到了滑動摩擦來增大摩擦力？”（學生回答：鞋底花紋、輪胎花紋、剎車皮）。3.辯證思考：摩擦力的“好”與“壞”討論：“摩擦力總是有害的嗎？”（如走路需要摩擦力防止滑倒，機器運轉(zhuǎn)時摩擦力會磨損零件）；總結(jié)：摩擦力既有有益的一面（如剎車、走路），也有有害的一面（如機器磨損、輪胎發(fā)熱），我們可以通過科學方法增大或減小摩擦力（如給機器加潤滑油減小摩擦，給鞋底做花紋增大摩擦）。（五）課堂小結(jié)與作業(yè)（10分鐘）1.小結(jié)引導學生回顧：①摩擦力的定義及產(chǎn)生條件；②影響摩擦力大小的因素（接觸面粗糙程度、壓力）；③滑動摩擦與滾動摩擦的差異及應(yīng)用。2.作業(yè)布置必做：完成實驗報告（記錄實驗數(shù)據(jù)、結(jié)論）；選做：①觀察生活中的摩擦力現(xiàn)象，拍1-2張照片（如鞋底花紋、自行車軸承），并說明其作用（增大/減小摩擦）；②探究“接觸面面積是否影響摩擦力”（用木塊平放、側(cè)放做實驗，記錄數(shù)據(jù)）。六、教學評價設(shè)計（一）過程性評價觀察學生實驗中的參與度（如是否積極動手、合作分工）；關(guān)注學生對控制變量法的理解（如實驗中是否保持其他因素不變）；記錄學生的課堂發(fā)言（如對摩擦力現(xiàn)象的解釋、對實驗結(jié)論的總結(jié)）。（二）結(jié)果性評價檢查實驗報告（數(shù)據(jù)記錄是否準確、結(jié)論是否合理）；批改作業(yè)（照片說明是否正確、拓展實驗是否完成）。（三）拓展性評價開展“生活中的摩擦力”主題分享會，讓學生展示自己拍攝的照片或?qū)嶒灲Y(jié)果，教師給予鼓勵性評價。七、板書設(shè)計摩擦力1.定義：物體間相對運動或有相對運動趨勢時，接觸面上產(chǎn)生的阻礙力。2.影響因素：接觸面粗糙程度（越粗糙，摩擦力越大）；壓力大?。ㄔ酱?，摩擦力越大）。3.類型：滑動摩擦（如擦桌子）；滾動摩擦（如推小車，比滑動摩擦?。?。4.應(yīng)用：增大摩擦：鞋底花紋、輪胎花紋；減小摩擦：軸承滾珠、潤滑油。八、教學反思（一）成功之處情境導入貼近生活，引發(fā)了學生的興趣；實驗設(shè)計可操作性強，學生通過動手實驗直觀感受到了摩擦力的變化；控制變量法的滲透自然，學生在實驗中逐漸理解了其重要性；聯(lián)系生活應(yīng)用，讓學生體會到科學與生活的緊密聯(lián)系。（二）改進方向部分學生可能對“勻速直線拉動”的理解不夠，需加強實驗前的指導（如用慢動作演示彈簧測力計的使用方法）；拓展實驗“接觸面面積是否影響摩擦力”可在課堂上預(yù)留時間，讓學生自主探究；針對不同層次的學生，可設(shè)計分層作業(yè)（如基礎(chǔ)層完成實驗報告，提高層探究拓展問題）。九、備注實驗材料可根據(jù)學校實際情況調(diào)整（如用硬紙板代替木塊，用報紙