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《弹簧测力计》教学设计高为一

发表时间：2021/6/8 来源：《基础教育课程》2021年6月作者：高为一

[导读] 根据学生已有的认知水平，认识弹簧测力计构造、学会使用方法是比较简单的。此外，学生已经知道力有大小，本课安排用弹簧测力计去测量力的大小是符合他们对力的认识规律的，将为后续力的学习奠定基础。

浙江温州市瓦市小学高为一 325000

         【教材分析】
        力是有大小的，如何知道力的大小？用什么工具来测量？这是本课要研究的内容。教材安排了两个活动：一：认识弹簧测力计；二：用弹簧测力计测量力的大小。本人根据学情和实际情况进行了适当调整，并尝试与现下热门的STEAM理念进行结合，具体安排如下：
        环节1：势均力敌——思考比较力的大小
        环节2：群策群力——初次制作橡皮筋测力计
        环节3：力学不倦——认识与使用弹簧测力计
        环节4：勠力同心——改进橡皮筋测力计
        【学情分析】
        根据学生已有的认知水平，认识弹簧测力计构造、学会使用方法是比较简单的。此外，学生已经知道力有大小，本课安排用弹簧测力计去测量力的大小是符合他们对力的认识规律的，将为后续力的学习奠定基础。
        【教学目标】
        科学概念目标
        1.力有大小和方向，力的大小是可以测量的。
        2.弹簧测力计是利用弹簧“受力大，伸长长“的特性制成的，弹簧的伸长特征与橡皮筋相似。
        3.力的单位是牛顿。
        科学探究目标
        认识弹簧测力计的基本结构，使用弹簧测力计测量力的大小。
        科学态度目标
        1.发展进一步研究力的兴趣。
        2.树立细致、有步骤工作的态度。
        科学、技术、社会与环境目标
        利用已获得的知识设计制作橡皮筋测力计，培养创新精神。
        【教学重点】
        学会使用弹簧测力计测量重力大小。
        【教学难点】
        制作一个能准确测量力大小的橡皮筋测力计，并建立一定力感。
        【教学准备】
        教师：钩码、直尺、回形针、硬纸板、教学课件等。
        学生：资料单（每人一张）、5N测力计（一组一个）、钩码、架子、橡皮筋、纸板等。
        【教学过程】
        一：势均力敌：思考比较力的大小
        游戏一：谁比较重？
        1.想一想：两个大小一样的笔袋，谁比较重？你有什么方法比较呢？
        预设：放在手上掂一掂；天平上比重量；直接推测……
        2.测一测：如果用老师提供的材料“橡皮筋和回形针”比较二者重量，你有什么方法？
        游戏二：谁是大力士？
        1.猜一猜：谁是班级里的大力士？
        2.试一试：请两位同学上台利用拉力器比较谁的力气更大？
        分析现象，寻找二者共同点
        师：回忆刚刚的两个游戏，你们是从什么现象中得出谁比较重？谁的力气更大？
        生交流讨论
        小结：橡皮筋和弹簧受到力的作用都被拉长。越重的物体或越大的力拉它们，伸长得越长。

【板书】受力大，伸长长。

         二：群策群力：初次制作橡皮筋测力计
        过渡：橡皮筋和弹簧有着相同的性质，可以利用橡皮筋制作一个简易测力计，你们想不想尝试呢？
        【板书】制作橡皮筋测力计
        1.展示材料：橡皮筋、直尺、回形针、钩码、纸板。
        2.说一说：你们准备怎样利用给定的材料制作橡皮筋测力计？
        生组内交流讨论并展示想法。
        3.做一做：学生根据讨论结果初次制作橡皮筋测力计。
        4.测一测：学生用组内制作的测力计测量教师提前准备好的小车重力。
        5.分析结果
        师：为什么大家的测量结果都不一样呢？
        预设：1.我们的测力计测量的不够准确；2.橡皮筋使用前后长度会发生变化；
        3.我们没有标上数值……
        小结：我们的橡皮筋测力计还存在很多问题，需要进一步改进。
        过渡：为了能十分准确测量力的大小，科学家制作了弹簧测力计。接下去，就让我们揭开弹簧测力计的奥秘，相信对你们改进测力计会有帮助。
        【板书】弹簧测力计

        三：力学不倦：认识与使用弹簧测力计
        （一）认识弹簧测力计
        1.阅读资料单，认识基本结构
        ①看一看：结合《书》P48和组内的弹簧测力计认识弹簧测力计的基本结构。
        ②填一填：黑板上画出简易测力计，学生上台补充各结构名称。
        ③想一想：各结构的作用是什么？
        提环：便于提携。        弹簧：受力时弹簧伸长，产生弹力。
        指针：指示力的大小。    刻度板：标明力的刻度值。
        挂钩：挂被测量的物体。
        2.观察刻度板，掌握读数方法
        ①认识力的单位：生活中人们习惯用“克”和“千克”表示重力和其他力的大小。科学技术上统一用“牛顿”作为力的单位，简称牛，用字母“N”表示。那么牛顿和克力有什么关系呢？（预设：1牛≈100克力）
        ②分析刻度板，寻找更多细节。
        师：仔细观察刻度板，你们还有什么发现吗？
        小结：刻度板一大格表示1N，每一小格表示0.1N。最大量程是5N。
        3.完成读数题，提升读数能力
        ①写一些：这三幅图分别表示多大的力？
        ②说一说：你们是怎么知道它们分别表示多大的力？
        ③辨一辩：辨析第3个测力计示数大小。
        小结：第三个最小刻度为0.2N。弹簧测力计有不同的类型，读数时要注意看清最小刻度。
       （二）使用弹簧测力计
        1.感受力的大小，建立正确力感
        ①拉一拉：感受1、2、5N的力
        ②说一说：力不断变大，弹簧有什么变化？
        小结：弹簧变长，弹力变大。
        2.借助视频展示，学会测量方法
        过渡：请你们先测量小车重力。比比看，谁测量的最准确。
        ①问一问：为什么大家的测量结果都不一样？
        ②试一试：学生上台展示测量方法。
        ③想一想：这位同学的测量方法与你们有什么区别？
        ④看一看：视频展示正确测量方法。
        补充：1.拿起测力计，先检查指针是不是在“0”位置。2.读数时，视线与指针相平。
        3.测量的力不能超过测力计刻度标出的最大数量，因此要先估计力的大小。
        3.体验实际测量，培养估计能力
        师：在测量物体前先估计再测试并将测量结果填写在记录单上。
        生先估计后实验
        4.基于实测结果，研讨分析问题
        ①弹簧测力计弹力是如何产生的？
        ②怎样使用弹簧测力计测量力的大小？
        ③生活中哪些地方还有弹力？
        师生共同讨论并小结：①弹簧受到外力时，形状很容易发生改变，在形状改变时它们会产生一个要恢复原来形状的力，这个力叫弹力。
        ②生活中弹力的例子：弹力球、蹦床、跳板……
        【板书】形状        弹力
        【设计意图】
        1.本活动为本节课重点，借助资料单，简化学习基本结构的时间，保证后续测试时间，优化教学安排。
        2.读数练习中，设置最小刻度为0.1N和0.2N的题目，提醒学生使用测力计时要注意观察最小刻度与量程。
        四：勠力同心：改进橡皮筋测力计
        ①想一想：1.我们制作的橡皮筋测力计还缺少什么结构？ 2.你们准备怎么改进？
        ②试一试：根据讨论结果进行二次改进。
        ③测一测：再次测量小车重力，观察是否能正确测量。
        ④说一说：小组派代表讲述想法和制作过程。
        ⑤课后思考：1.测量一张A4纸重力，你准备怎么做？
        2.测量一箱牛奶重力，你又准备怎么做？
        【设计意图】
        1.完整的STEAM教学环节少不了对初始模型的优化。经过前面对弹簧测力计的学习，学生对于自己的设计已经有了很多改进的想法，因此，课堂的最后环节给与学生充分的改进时间，这既是对学生本堂课的检验，更是学生表达想法的好机会。
        2.课后思考的2个问题，旨在启发学生思考如果物体很轻或是很重，那我们又要如何去设计制作符合要求的测力计呢？让教学和思考不局限在课堂中。