2018年大象版四年级科学下册《生活中的机械》教案设计
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《生活中的机械》是四年级下册第五单元，属于综合探究活动单元。本单元承担的二级目标是：“用简单器材做简单的观察实验，并做实验记录”。由《机械是什么》、《制造平衡》、《我能撬起地球》、《我的滑轮》四组综合性探究活动组成。（见表5—1）
科学尊重事实，注重证据，实事求是。而科学探究活动往往需要恰当地使用工具来帮助我们了解感官所不及的事物或现象，因此本单元培养学生借助天平、杠杆和滑轮等简单器材做简单的观察实验，并记录分析实验数据是符合科学探究活动的基本特征。为了有效地实施此项二级目标，教材在设计和编写时，既遵循小学生的认知特点进行循序渐进地指导与训练，又考虑到各个探究活动之间的有机衔接。从了解机械的含义入手，引出对天平平衡条件的研究，再进行杠杆和滑轮两种最简单机械省力的探究，使四个综合性探究活动之间有着整体感知、具体探究的逻辑关系。
《机械是什么》从整体入手，让学生感知机械在日常生活和工农业生产中的应用及功能。通过“让学生徒手完成活动和借助工具完成活动”的不同体验，感知各种工具给人类带来的方便，从而初步了解机械的含义，为学习最简单的机械埋下伏笔。寻找教室内外的机械，记录它们的运动方式与功能，既能深化学生对“机械能方便生活”的认识，又训练了学生通过动一动、看一看，并用文字做实验记录的探究能力。这样，本活动从整体感知入手，统领本单元的全局，为后面三个个体研究的顺利进行做好了合理的铺垫。
《制造平衡》是在《机械是什么》这一整体感知机械的基础上，具体感知天平和杠杆的平衡。两个平衡游戏的引入，使学生在浓厚的兴趣中自然明白平衡需要条件，实验需要记录，然后顺利过渡到利用杠杆尺研究等臂平衡和不等臂平衡的条件。此处出示了第一组较为简单的实验数据，为《我能撬起地球》中杠杆省力的研究再次做了实验与记录数据两方面的铺垫。
《我能撬起地球》这一探究活动，是在《制造平衡》这一等臂和不等臂平衡条件研究的基础上学
习杠杆省力的原理。对于这个活动，学生已有了实验与记录的切身感受，教师可放手让他们利用杠杆尺、钩码等简单器材，自行设计实验、自行记录实验结果、自行总结省力与不省力的各种规律，切实体验到机械能提高我们的工作效率，能改善我们的工作环境，深切领会“阿基米德大话”的真正含义。
《我的滑轮》这一探究活动，在杠杆研究的基础上，通过提重物的游戏比赛，自然过渡到理解各种滑轮的功用，数据表里增添了实验数据的分析。本课与《我能撬起地球》在能力的训练上有着异曲同工之效。
不难看出，四个探究活动在二级目标的训练上有着由简单到复杂、由引导到放开的不同层面，并构成了观察与提问——猜想与假设——计划与组织——简单实验并记录数据——交流与结论等相对完整的探究过程。（见表5—1）
为进一步体现教材与生活的紧密联系，本单元设置了三个拓展活动（人体的杠杆、滑轮的组合、绕绳游戏与系鞋带），力图培养学生的发散思维能力，促进学生知识的横向联系和迁移。
“科学自助餐”安排了两个内容：“阿基米德大话”和“一只手推动三桅货船”，为学生补充了古希腊科学家阿基米德的故事，丰富了内容载体的形式，体现了科学给生活带来的方便；帮助学生了解科学、技术与社会的关系。
本单元无论教学设计还是呈现形式，力求从儿童的视角出发，引进有趣的生活场景，多次设计儿童喜欢的游戏及比赛形式，让他们在大量的动手操作中学会利用现成的钩码、杠杆尺、弹簧秤、滑轮等多种简单的工具和自制的简单实验器材进行实验、进行记录，进而达到二级目标训练的目标。
1 机械是什么教学设计
【要点】
了解机械，寻找身边机械，记录其功能，感受机械为人类带来的方便。
【目标】
（1）能认识身边的机械，用文字记录身边机械的运动方式和功能。
（2）能了解机械的发展史，利用身边的机械解决实际的问题，体验机械给人类带来的方便。
（3）能使学生关注社会生活。
【怎样进行】
（1）活动引入。不借助任何东西，能徒手完成一些活动吗？引导学生从生活实际入手，在活动中体会徒手工作的不便。文中例举了撕成一个圆片、打开新的盛有巧克力的紧桶盖、将重物移到五层楼高、抱起自己的老师、提起自己、一天内到达300千米以外的地方六个活动。接着教材安排了讨论：如果借助工具，怎样才能做这些事情呢？文中例举了利用电梯将重物移到五层楼高，用剪刀剪出很圆的纸片两个例子。引导学生初步体会各种机械给人类带来的方便。
教学时，教师可根据学生及教学条件的实际，组织头脑风暴活动，选择文中给予的事例进行。如用手撕成一个圆纸片与用剪刀剪出一个圆纸片的对比，用力抱起自己的老师与用跷跷板或滑轮等提起自己的老师的对比等。教学时注意在利用工具解决问题时，不拘于一种思维方法，要敢于肯定学生的多向思维，如既可以用起钉锤撬开巧克力桶盖，也可以用螺丝刀撬开，还可以利用其他工具等。另外，教师可组织一些其他活动，只要使学生体会到机械能给人带来方便即可。
（2）交流。在日常的生活中，常见的机械有很多，小到小刀、尺子、笤帚、一枚缝衣针，大到飞机、汽车、航空母舰等，只要是为了省力或方便而使用的工具或装置都叫机械。在交流的基础上，引导学生知道机械是什么，机械与人们的工作生活密不可分。
教学中，教师可以让学生选择自己身边的工具或装置进行交流，也可以利用课文第一环节中涉及到的工具交流，还可以充分发挥学生的想象力进行口头交流，只要方便生活的机械都可列举。
（3）活动体验与交流。引导学生进一步感知身边的机械，寻找教室内外的机械及功能，并用文字记录其运动方式和功能。
教学时，教师可在教学前有意装饰教室，课上进行寻找。也可以在课前让学生找一找“教室里有些什么，这些物体有什么作用？”课上再进行汇报。教学时提醒学生边观察边记录，因为本记录表是培养学生进行简单记录的第一张，教师不可忽视。还需注意的是，由于四年级学生对运动方式的理解不很透彻，因此语言描述可能不太准确。“转动”、“摆动”“上下移动”等运动方式可以随学生的理解而使用，教师不可硬性规定使用某些词语。另外，如果教室的机械较少，可以安排在其它的专用教室、多功能教室或体育器材室等处进行。
【应变参考】
（1）本单元的教学活动对场地、器材、设施的要求不高。教具、学具容易得到，活动易于开展。
（2）试一试活动，可以不使用课本上提供的内容，只要能让学生体会机械给人们生活带来了极大的方便即可。
（3）第四部分的阅读--“你知道吗？”意在使学生了解机械的发展历史。机械是人类的伟大创造，如同延长了我们的肢体，加大了我们的力量，提高了我们的工作效率。文中例举了两个发展史：其一，由人工撒种发展到撒种机，再发展到飞机撒种；其二，人们外出工作学习或旅行由步行发展到骑自行车、乘汽车、坐飞机、乘磁悬浮列车。此两例仅是机械发展历史很小的一个个侧面。
教学此环节时，可以作为课下阅读资料自学，课上随教学实际穿插使用，也可结合学生认识的程度，举行小型的现场交流会，引导学生搜集自己家庭内外机械的变化，理解机械提高了工作效率，给我们带来方便，改善了工作的环境。如：洗衣服，由手洗 利用搓洗板 半自动洗衣机
全自动洗衣机；如记数，由结绳 算盘 计数器 电脑等。举行这些活动，可以让学生列举出具体的数字，如搬运重物从一层楼爬到五层楼需要几分钟，而乘坐电梯只需要几秒种。教学时注意，如果时间不便安排，可将此环节放置本单元的最后作为扩展活动，写成片段或小文章，还可做成壁报等，如“××的变化”。
【参考询问要点】
在探究过程中，要充分说明工具带给我们的方便，在“试一试”的活动中，老师可有目的地提出问题，比如：“我们的双手能帮自己做很多事情。现在，不借助任何东西，只用我们的双手能完成下列活动吗？”
为了突出记录的重要性，可以将问题设计成“教室内外的机械有很多，它的运动方式和功能也不一样，如果只凭借我们的大脑能记住这些吗？该怎么办？
2 制造平衡教学设计
【要点】利用杠杆尺、钩码等简单器材进行等臂平衡和不等臂平衡条件的研究。
【目标】
（1）利用杠杆尺、钩码等简单器材进行平衡条件的研究，观察的同时做好实验记录。
（2）探究怎样让杠杆保持平衡。
（3）培养学生的合作意识；使学生关注生活中的平衡。
【怎样进行】
（1）游戏活动引入。游戏是学生们比较喜欢的活动。文中的两个游戏活动，意在激发兴趣，渗透平衡需要一定的条件。
游戏一：“你能坚持多久？”旨在了解自身的平衡。
游戏二：“尺子能不掉下去吗？”要求学生将尺子平放在手指上，保持平衡（手指充当了支点）；在此基础上，在尺子的一端放上一块橡皮或硬币，还能保持平衡吗？若想保持平衡，必要移动尺子的位置，使手指距重物一端的距离小于支点与尺子另一端的距离，这个游戏为杠杆尺平衡条件的研究埋下了伏笔。
教学时，要求人人参与，初步体验平衡需要条件。游戏一宜采用分组进行，轮换交替。游戏二，可个人进行。
（2）利用杠杆尺和钩码进行平衡条件的实验。“怎样才能平衡”、“谁能行”两个实验，是在游戏活动的基础上展开的，要求教师引导学生利用杠杆尺和钩码等简单的实验器材进行观察实验，并做实验记录，以进行能力的训练。“怎样才能平衡”是等臂平衡条件的研究，并出示了探究小组实验数据的记录单，起到示范的作用（左边第一格处挂2个钩码，右边第一格处挂几个？左边第二格处挂3个，右边的三个钩码挂哪里呢？）。“谁能行”属于不等臂杠杆平衡规律的研究。
本部分是教学的重点。它第一次训练学生规范地利用钩码、杠杆尺等简单实验器材做简单实验，并做实验记录。因此，教师要加以引导，以便为后面的滑轮、杠杆的研究打下基础。教学时注意，文中的示例只起抛砖引玉的作用，教师完全可以另选其它例子进行，放开学生的手脚，在实验研究中观察、记录，找出平衡的规律。特别是“谁能行”，是一组思维发散训练，学生想到的方法可能很多（左边第3格处挂2个钩码，那么右边可能出现的情况有：（1）第1格处挂6个；（2）第2格处挂3个；（3）第3格处挂2个；（4）第6格处挂1个；（5）右1格处挂2个右2格处挂2个；（6）右1格处挂1个右5格处挂1个；（7）右2格处挂1个右4格处挂1个等），教师应启发引导，不要束缚学生的思维，引导他们做好观察实验的同时记下数据，以便找出规律。
（3）交流生活中平衡的例子，以拓展学生的视野。
文中例举的平衡例子有生活中常见的挑担、体育运动项目的平衡木、小朋友喜欢的跷跷板、还有动物界的平衡。教学时，引导学生自由交流的范围要宽广，内容要丰富，从而扩展学生的视野。
【应变参考】
（1） 教学中可以选取其它活动取代两个游戏，如：跷跷板游戏等。无论用什么方法，都需引起
学生的兴趣，体会平衡需要一定的条件。
（2）“谁能行”属于思维发散训练，教师可以换成其它数据，如在左边第四格处挂1个，在左边
第2格处挂3个等等，方法较多，但要求教师引导学生记录并加以分析。
（2） 教学时注意，在研究第一个等臂平衡的实验时，有的学生可能将“谁能行”这个不等臂平
衡实验做了出来。此时，教师应机智地将两个实验合并为一个进行。
【参考询问要点】指导学生进行杠杆平衡条件的研究时可以提问：尺子在手指上不落下去说明尺子能保持平衡。如果将钩码挂在杠杆尺上，怎样才能平衡呢？你有多少种方法？能学着探究小组的样子记录下实验数据吗？
3 我能撬起地球教学设计
【要点】利用杠杆尺、钩码等简单器材进行杠杆使用原理的研究，体验机械给生活带来的方便。
【目标】
（1）利用杠杆尺、钩码等简单器材进行观察实验，研究使用杠杆的原理，做好实验记录。
（2）利用杠杆尺的平衡，研究杠杆是否一定省力。
（3）培养学生重证据，愿意尝试的精神；使学生关注社会生活。
【怎样进行】
（1）猜想与思考活动引入。“假如给我一个支点，我就能撬起地球。”是阿基米德关于杠杆原理研究后的“大话”，它能引起学生的多种猜想。想办法搬运石头和一个人提起两头牛的问题设计，意在引导学生了解杠杆的作用在古代就已被人们所认识和利用。在此基础上认识杠杆这个简单机械及三点的知识，从而使学生大胆猜想与思考：“用上杠杆会怎样呢？”
