一、課程引入：從生活現(xiàn)象到科學(xué)問題的自然銜接演講人CONTENTS課程引入：從生活現(xiàn)象到科學(xué)問題的自然銜接知識(shí)鋪墊：理解花紋與摩擦力的基礎(chǔ)關(guān)系實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)：用科學(xué)方法驗(yàn)證猜想數(shù)據(jù)分析：從現(xiàn)象到規(guī)律的科學(xué)推理拓展思考：從雨鞋到其他防滑物品的遷移總結(jié)與升華：從實(shí)驗(yàn)到科學(xué)思維的培養(yǎng)目錄2025小學(xué)三年級(jí)科學(xué)下冊(cè)雨鞋鞋底花紋深度對(duì)比課件01課程引入：從生活現(xiàn)象到科學(xué)問題的自然銜接課程引入：從生活現(xiàn)象到科學(xué)問題的自然銜接上周三放學(xué)時(shí)突降大雨，我站在教學(xué)樓門口看著孩子們穿雨鞋跑過濕滑的操場(chǎng)。小航穿著新買的藍(lán)色雨鞋，鞋底花紋像小齒輪一樣清晰；而朵朵的雨鞋已經(jīng)穿了兩年，鞋底花紋幾乎被磨平，跑起來時(shí)明顯打滑，差點(diǎn)摔了一跤。這個(gè)場(chǎng)景讓我想起三年級(jí)科學(xué)下冊(cè)"材料與結(jié)構(gòu)"單元的教學(xué)重點(diǎn)——物體表面特征對(duì)功能的影響。今天，我們就以"雨鞋鞋底花紋深度對(duì)比"為主題，通過觀察、實(shí)驗(yàn)和分析，揭開藏在鞋底的科學(xué)奧秘。02知識(shí)鋪墊：理解花紋與摩擦力的基礎(chǔ)關(guān)系1什么是摩擦力？用孩子能懂的語言解釋同學(xué)們有沒有發(fā)現(xiàn)，當(dāng)我們?cè)诠饣拇纱u上跑，比在粗糙的水泥地上更容易滑倒？這就是"摩擦力"在起作用。摩擦力是兩個(gè)物體接觸時(shí)，阻礙它們相對(duì)運(yùn)動(dòng)的力。就像兩只手搓一搓會(huì)發(fā)熱，那是摩擦力在"工作"；而當(dāng)?shù)孛鏉窕瑫r(shí)，水會(huì)減少鞋底和地面的接觸，摩擦力變小，所以容易滑倒。2雨鞋鞋底花紋的作用：增大接觸復(fù)雜度雨鞋的主要功能是防水和防滑。防水靠的是橡膠材質(zhì)的不透水性，而防滑就依賴鞋底的花紋了?；y就像給鞋底裝上了"小鉤子"，當(dāng)我們踩在濕地上時(shí)，這些"小鉤子"能深入地面的小坑洼里，或者把水?dāng)D到花紋的縫隙中，讓鞋底和地面更緊密地接觸，從而增大摩擦力。3花紋深度的定義與測(cè)量方法要對(duì)比花紋深度，首先得學(xué)會(huì)測(cè)量。我們可以用"深度尺"（展示實(shí)物）：把尺的底座平貼在鞋底表面，將探針輕輕放入花紋的凹槽中，直到探針觸到底部，這時(shí)候讀出尺上的刻度，就是花紋的深度。比如這雙新雨鞋的花紋深度是4毫米，而那雙舊雨鞋只有1毫米，差別很明顯。03實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)：用科學(xué)方法驗(yàn)證猜想1實(shí)驗(yàn)?zāi)康呐c猜想我們的實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮苊鞔_：探究雨鞋鞋底花紋深度與防滑性能（即摩擦力大?。┑年P(guān)系。根據(jù)之前的觀察，我和同學(xué)們一起提出了猜想：鞋底花紋越深，防滑性能越好（摩擦力越大）。2實(shí)驗(yàn)材料準(zhǔn)備為了讓實(shí)驗(yàn)更準(zhǔn)確，我們準(zhǔn)備了：3雙不同花紋深度的雨鞋（新鞋：深度4mm；半新鞋：深度2.5mm；舊鞋：深度1mm），注意選擇同一品牌、同一材質(zhì)的橡膠鞋底，避免材質(zhì)差異干擾結(jié)果；模擬雨天的測(cè)試場(chǎng)地：在實(shí)驗(yàn)室地面均勻噴灑清水，形成約2mm厚的水膜（用噴霧器和量杯控制水量）；測(cè)量工具：電子測(cè)力計(jì)（測(cè)量拉動(dòng)雨鞋時(shí)的拉力，間接反映摩擦力大?。⑸疃瘸撸y(cè)量花紋深度）、記號(hào)筆（標(biāo)記測(cè)試位置）；輔助工具：相同重量的"模擬腳"（用沙袋模擬三年級(jí)學(xué)生的平均體重，約25kg），確保每次測(cè)試的壓力相同。3實(shí)驗(yàn)步驟設(shè)計(jì)（控制變量法的初步應(yīng)用）科學(xué)實(shí)驗(yàn)最重要的是"控制變量"，也就是只改變我們要研究的因素（花紋深度），其他因素保持一致。具體步驟如下：預(yù)處理：用深度尺測(cè)量3雙雨鞋的花紋深度，記錄數(shù)據(jù)（新鞋4mm、半新鞋2.5mm、舊鞋1mm）；用毛巾擦干鞋底，避免上次測(cè)試的水漬影響。安裝模擬腳：將沙袋固定在雨鞋內(nèi)，確保重量均勻分布，模擬真實(shí)穿鞋狀態(tài)。測(cè)試摩擦力：將雨鞋平放在濕滑地面上，用電子測(cè)力計(jì)勾住鞋頭，沿水平方向緩慢勻速拉動(dòng)（勻速是為了讓拉力等于摩擦力），當(dāng)雨鞋開始滑動(dòng)時(shí)，記錄測(cè)力計(jì)的最大數(shù)值（靜摩擦力），重復(fù)3次取平均值。更換雨鞋：用同樣的方法測(cè)試半新鞋和舊鞋，每次測(cè)試前重新噴灑清水，保持地面濕滑程度一致。3實(shí)驗(yàn)步驟設(shè)計(jì)（控制變量法的初步應(yīng)用）數(shù)據(jù)記錄：設(shè)計(jì)表格（如表1），記錄每雙鞋的花紋深度和對(duì)應(yīng)的摩擦力平均值。|雨鞋狀態(tài)|花紋深度（mm）|第一次拉力（N）|第二次拉力（N）|第三次拉力（N）|平均拉力（N）||----------|----------------|------------------|------------------|------------------|----------------||新鞋|4|28|27|29|28||半新鞋|2.5|22|23|21|22||舊鞋|1|15|16|14|15|04數(shù)據(jù)分析：從現(xiàn)象到規(guī)律的科學(xué)推理1數(shù)據(jù)可視化：直觀呈現(xiàn)規(guī)律將表1的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為柱狀圖（展示手繪或PPT圖表），橫軸是花紋深度（1mm、2.5mm、4mm），縱軸是平均拉力（N）?？梢悦黠@看到，隨著花紋深度增加，拉力數(shù)值逐漸增大，形成一條向上的斜線。2現(xiàn)象解釋：花紋深度如何影響摩擦力為什么會(huì)出現(xiàn)這樣的規(guī)律？我們可以用"接觸面積"和"排水能力"來解釋：接觸面積：花紋深的鞋底，凹槽更深，當(dāng)踩在濕地上時(shí)，鞋底的凸起部分（花紋的"齒"）能更緊密地貼合地面，增加了與地面的實(shí)際接觸面積（注意：這里的接觸面積不是整個(gè)鞋底面積，而是凸起部分與地面的接觸）；排水能力：深花紋的縫隙更寬，能更快地將鞋底與地面之間的水排到兩側(cè)（就像汽車輪胎的排水槽），減少水膜對(duì)摩擦力的削弱作用。而淺花紋的縫隙窄，水排不出去，會(huì)在鞋底和地面之間形成"水墊"，導(dǎo)致摩擦力大幅下降。3生活案例驗(yàn)證：舊雨鞋為什么更滑？回到開頭朵朵的例子，她的雨鞋花紋深度只有1mm，根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，對(duì)應(yīng)的平均拉力只有15N；而小航的新雨鞋拉力是28N，幾乎是兩倍。這就是為什么朵朵在濕地上更容易滑倒——她的雨鞋摩擦力更小，無法提供足夠的阻力來對(duì)抗腳底的滑動(dòng)趨勢(shì)。05拓展思考：從雨鞋到其他防滑物品的遷移1不同場(chǎng)景下的花紋設(shè)計(jì)汽車輪胎：雨天用的"雨胎"有更深的排水槽，雪地胎則有更復(fù)雜的紋路，能嵌入積雪中。浴室拖鞋：鞋底花紋多為粗糙的顆粒狀，既排水又增加摩擦；運(yùn)動(dòng)鞋：跑步鞋的鞋底花紋較淺但密集，適合干燥的跑道；登山鞋的花紋深且有棱角，適合泥濘的山路；雨鞋的花紋是為了應(yīng)對(duì)雨天的濕滑地面，那其他需要防滑的物品呢？比如：CBAD2科學(xué)與生活的聯(lián)系：如何選擇和保養(yǎng)雨鞋？通過今天的實(shí)驗(yàn)，我們可以總結(jié)出選擇雨鞋的小竅門：看花紋深度：新雨鞋的花紋深度最好在3mm以上（不同品牌可能有差異，購買時(shí)用深度尺簡(jiǎn)單測(cè)量）；看使用場(chǎng)景：如果經(jīng)常在積水多的地方穿，選擇花紋更深、縫隙更寬的款式；定期檢查：當(dāng)花紋深度小于2mm時(shí)，防滑性能會(huì)明顯下降，這時(shí)候需要更換新雨鞋了。06總結(jié)與升華：從實(shí)驗(yàn)到科學(xué)思維的培養(yǎng)總結(jié)與升華：從實(shí)驗(yàn)到科學(xué)思維的培養(yǎng)今天我們通過"雨鞋鞋底花紋深度對(duì)比"的實(shí)驗(yàn)，不僅明白了花紋深度與防滑性能的關(guān)系，更重要的是體驗(yàn)了科學(xué)探究的過程：從生活現(xiàn)象提出問題→學(xué)習(xí)相關(guān)知識(shí)→設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證猜想→分析數(shù)據(jù)得出結(jié)論→聯(lián)系生活拓展應(yīng)用。這就是科學(xué)的魅力——它就在我們的鞋底，在每一次雨天的行走中。同學(xué)們，下一次穿雨鞋時(shí)，不妨蹲下來看看鞋底的花紋，用深度尺量一量，想一想：如果花紋變淺了，我應(yīng)該提醒爸爸媽媽及時(shí)更換；看