斜坡的启示
集美二小杨辉聪
教学设计说明
本课是苏教版小学《科学》五年级下册教材第1单元《神奇的机械》中的第3课。

对于简单机械方面的学习，《标准》要求“认识几种最简单的和最典型的机械，最好能让他们动手操作这些机械，真正体验到这些机械能提高我们的工作效率，能改善我们的工作环境。

了解这些简单机械在日常生活和生产中的应用，每种机械有什么功能，大致可用于什么场合，会在自己的周围环境中做简单的应用，也可以让他们了解这些机械的改进、结合和发展，培养他们的创新意识。

”
斜面是学生日常生活中最常见的一种简单机械。

教材开篇为学生设置问题情境进行讨论：两种搬运方法哪种比较好，让学生辨析，认识斜面的组成，发现周围某些现象存在的科学道理，从而围绕这种现象提出问题、对影响斜面省力多少的因素进行假设、设计对比实验进行操作，同时注意实验过程中的注意事项、仔细观察记录数据、交流探究的发现、拓展运用几个阶段。

让学生比较深入的了解、体验斜面这一简单机械。

在探究斜面坡度的大小对物体拉力影响的实验环节，我认为用固定的一个高度（因为搬运过程中汽车等的高度是不变的）来比较斜面不同坡度对拉力的影响，同时让学生能够富有挑战性的思考：在斜面高度不变的情况下，如何改变斜面的坡度？懂得延长与缩短斜面的长度便可以改变坡度，进一步发现在延长斜面长度降低坡度的同时，斜面虽然省力了却费距离，反之缩短斜面长短提高坡度虽费力却省距离。

所以我们应该跟着学生的思维适当的牵引，让教学更贴近学生的生活与思维，放手让学生大胆猜想，利用身边的材料自己设计不同坡度，只要坡度变化明显，实验的结果就一目了然了，培养学生好奇、好问、好动的学习习惯。

螺旋是斜面的变形，通过观察螺丝钉上的螺纹和用三角形纸条的斜边绕铅笔的构造对比发现：螺纹展开后也是一个斜面。

实践操作活动让学生体验到它们与斜面的紧密联系，有利于帮助他们了解螺旋在实际生活中的运用，深刻理解斜面这一简单机械所蕴含的科学道理，认识到机械的改进、结合和发展会使我们的生活更加舒适和便利。

根据学生的知识水平和标准的要求，为本课确定以下教学目标：
过程与方法
●能通过实验验证斜面省力的原理；
●能够就斜面坡度与用力大小的关系做出假设并探究可能的答案。

知识与技能
●知道斜面是简单机械之一，了解它的结构特征及组成；
●知道斜面及其变形——螺旋的功能及作用；
●了解斜面在生产、生活中的应用。

情感、态度与价值观
●通过科学实验活动，体验和感受科学探究的乐趣；
●关注身边的简单机械的应用。

教学准备：
教师准备：1．演示材料：搬运木桶的两种不同方法、盘山公路、陡峭的山峰等图片的课件。

2．分组实验器材：实验用的小圆铁块、塑料板、测力计、直角三角形的纸条和铅笔。

学生准备：铅笔盒、螺丝钉、旋转的瓶盖等具有斜面的实物
教学过程设计
一、辨析引入，认识斜面
1．展示搬运木桶的两种不同方法的图片，组织讨论：仔细观察画面上的内容，对于他们的做法你有什么疑问？
2．引导学生之间、师生之间交流提出问题：为什么还要搭块斜板推木桶，这样做有什么作用？
3.学生质疑中教师引导认识斜面。

师：像这种用木板搭成的斜坡也是一种简单的机械，叫做斜面（板书：斜面）。

4.引导学生观察、总结斜面的结构特征及其组成。

师：请你仔细观察它的构造上有什么特点？（是一个三角形的构造，木板与地面形成一个夹角，这个角度就是斜面的坡度，沿着斜坡把笨重的物体从低处推或者拉到高处。

）5．引导学生猜测这样做的原因。

师：刚才同学们所提出的疑问中，有谁能试着猜猜为什么要搭着斜板来推木桶？这样做有什么作用？（利用斜坡，搬运工作会简单许多、会比较省力气。

）
6.省不省力如何比较的呢？（与竖直提起用的力相比较）
【评析】设置一个问题情境引导学生关注身边的现象，调动学生的已有知识经验，展示不同学生思考的角度和方法，激发学生的学习兴趣。

二、探究斜面的省力作用。

1．小组讨论设计实验验证斜面的的省力作用。

刚才同学们猜测斜面有省力的作用，是否省力不能光靠说的，怎样用科学的方法来证明呢？实验中应该注意什么问题，请各小组讨论。

2．小组上台边汇报边演示。

师：你是如何设计实验的？需要什么材料？（鼓励学生尽量使用身边现有的材料来做简单的实验）。

演示中老师强调：
A、用表面光滑的塑料板搭斜面，用滚动的小圆铁做重物，是为了减小重物与木板之间的摩檫力。

B、先用测力计测出竖直提起重物所用的力，再用测力计测出沿斜面拉着物体往上升的力。

C、测量在斜面上的拉力时，要匀速拉着物体上升，在这种状态下测定拉力的大小。

3．分组实验，观察并记录数据，教师巡视指导。

5．仔细看看刚才我们用同样的材料做实验得到的这些数据，你们有什么发现？（斜面省力）
6. 那我们可以说斜面有省力的作用，除此之外，还有什么发现？（各组的拉力不同，说
明省力情况不一样）这是为什么？
7. 在物体提升高度不同的情况下，学生就测得的这些不同数据结果进行猜测，互相交流
看法。

学生尽量谈自己的想法，教师适时引导学生讨论，一一排除，找出坡度不同这一主要的影响因素。

A、可能是斜面高度——[如果一端架起的高度不同，越高拉力越大。

教师提醒：实验中
的斜面长度都一样，如果垫起的高度越高，斜坡会有什么变化呢？（垫得越高，斜坡变得越陡）]
B、可能是斜面——[教师提醒今天各组所用的斜面长度、粗细都一样，不可能影响拉力的大小]
C、可能是误差——实验前也再次强调了沿着斜面拉动时要匀速上升，然后在这种状态下
才进行读数，读数时视线要与刻度板相水平。

相信大家也尽量克服了这些误差的发生。

]
三、探究坡度的大小与用力的关系。

1. 在种种猜测中哪一个原因才是主要的因素呢？（坡度的大小是影响斜面省力大小的主
要因素）
2. 那我们就来研究坡度的大小是否会影响斜面省力的多少，它们之间的关系如何？我们
需要准备哪些材料，怎样设计实验呢？实验过程中哪些条件要改变，哪些条件要保持不变，还要注意什么？
3. 小组讨论、填写实验的设计方案。

4. 教师巡视指导。

5. 小组汇报交流如何设计，并说明假设与设计的理由。

附表：斜面的坡度大小对小车拉力影响的实验记录
问题：斜坡的大小与用力的关系
假设：斜坡坡度越小斜面越省力，坡度越大越费力。

保持不变的因素：斜面、重物、测力计、拉的速度……
【说明】在点评学生设计的实验时，一定要重点指导学生在实验时哪些是要改变的因素，哪些因素不许改变，掌握好控制变量，保证实验的公平和公正。

6．学生分组实验，收集相关数据，填写活动记录。

7．汇报实验现象，交流实验收获。

8．提问：比较测得的数据，你有什么发现？
9．小结：斜面可以省力。

斜面的坡度大小影响用力大小，斜面的坡度越大，物体运动所需的拉力也越大，反之就越小。

【评析】探究学习强调学生的自主性，但并不忽视教师的指导。

应该特别强调教师适时
变量，使他们的探究能力、探究素质不断提高和完善。

四、认识变形的斜面
1. 通过实验，我们可以得出怎样的结论？
2. 师：（课件出示三角形的山）你愿意从哪边坡爬这座山？为什么？
A、从坡度小的一边爬，那样比较省力。

B、从坡度小的一边爬，虽然比较省力，但是发现这边的路程要比坡度大的一边长，会浪费时间。

（学生参与争辩）
3. 师：你们观察的仔细，思考的也很周密，在一般情况下，我们搬东西的高度是不能改
变的，也就是说斜面的高度是不变的，这时，为了更省力些我们可以延长斜面的长度来降低坡度。

这部分知识是中学的物理学科的内容，我们先暂时放一放，只从省力的角度考虑。

4. 师：（课件出示），这样一座陡峭的山可就不好爬了。

我们该怎么办？
5. 学生思考、讨论交流。

（把它分割成4个高度，每一个高度怎样爬会省力？）爬第一个高度时从左下角向右上角爬，坡度小，比较省力。

（引一条线）那么以后的路，就知道如何走了。

6. 这样爬的道路，你们见过吗？（是盘山公路，原来盘山公路是根据斜面省力的道理修建的！）
【评析】盘山公路是一种变形的斜面。

在这里，教师不是先利用三角形围绕铅笔来模拟盘山公路，而是反其道而行之，让学生利用实验得出的结论（斜面坡度越小越省力）来指导自己爬山。

通过设计爬山路线自然得出了盘山公路是根据斜面省力的道理修建的。

在这里涉及到中学的知识内容，教师能够做到及时调控，避免探究活动偏离方向。

7．实践操作活动：从纸上剪下一个直角三角形，将三角形的一条直角边贴在一支铅笔上，然后将纸围着铅笔绕起来。

你发现了什么？
8．出示螺钉，组织观察并讨论：螺钉上的螺纹与斜面有什么关系？
9．小结：螺旋是一种变形的斜面。

盘山公路和螺钉上的螺纹都是变形的斜面。

【评析】这一环节是拓展学生思维、使学生对斜面形状和作用的认识更加全面和深入。

尤其是把实验探究到的结论（斜面的坡度越大，物体运动所需的拉力也越大）应用到爬山，利用课件有效解决了盘山公路是一种省力的斜面。

五、斜面在生活中的应用
讨论生活中哪些地方应用了斜面和螺旋，它们的作用是什么？
附表：
一、斜面的坡度大小对物体拉力影响的实验记录
问题：
假设：
保持不变的因素：
要改变的因素：
(此课参加厦门市科学优质课评比获得一等奖)。