第壹課 使用工具
教學目標
科學概念:認識機械指的是利用力學原理組成的各種裝置。杠桿、滑輪、斜面等都是機械。簡單機械又被人們習慣地稱為工具。
過程與方法:常識在實踐中解決指定的科學問題(如拔圖釘、鐵釘和木螺釘)，發現做同樣的事情，用不同的工具效果是不同的，並從中了解更多的常用工具。
情感、態度、價值觀:意識到工具和機械可以幫助我們做壹些事情，恰當地選用工具和機械可以提高我們的工作效率。
教學重點難點選用不同工具解決問題
教學準備
記錄表(學生);常用工具，剪刀、螺絲刀、開瓶器、羊角錘、小刀、鑷子、
老虎鉗(教師);釘有三個圖釘、2個鐵釘、兩個木螺絲釘的木板壹塊。
教學過程
壹、談話導入新課
同學們，這個漂亮的窗花剪紙是用什麽工具制作出來的?
剪刀除了能剪窗花之外還能做些什麽事 那麽錘子能幫助我們做哪些事情?
二、我們用過什麽工具
1、在生活中，我們常常用工具來幫助我們做事情，今天我們就來研究我們常用的工具。
2、妳還知道哪些工具?他們能幫助我們做什麽事?請大家在小組內討論壹下，然後把工具名稱和能做的事情填在書本P2表格內。比壹比，哪些同學想地更多。
4、小組匯報:
請壹個小組上臺來介紹，並且可以使用老師講臺上的工具做示範。
5、教師小結:看來同學們對工具的使用已經比較熟悉，並且能運用到現實生活中去了。那麽下面就請大家來幫我解決壹個問題。
三、選用什麽工具好
1、老師這裏有釘有壹些釘子的木板(出示木板)，
1)如果要把釘子沖木板中取出來，請問我該選擇什麽樣的工具比較合適?
2)請小組內的同學先觀察壹下釘在木板上的釘子，思考妳需要哪些工具?
3)說說妳選擇這些工具的理由
2、小組長領材料，組織小組成員開展實驗
3、全班交流:說說妳們剛才選擇的工具是最合適的嗎?
四、完成三項任務的工具選擇
1、請大家觀察P3的三幅圖，請妳在右邊選擇最恰當的工具來完成這3項工作。
並且說說妳選擇的理由。
2、教師小結:有壹些很費力、很難做的事情，如果我們使用了工具就可以省力、方便地完成了。巧妙地使用工具，能讓我們做的更好。
五、全課總結:對於簡單機械，我們還有什麽問題想研究?
第二課 ?杠桿的研究
教學目標
科學概念:認識理解杠桿有3個點:用力點、支點、阻力點。有的杠桿能省力，有的杠桿不省力，有的杠桿不省力也不費力。
過程與方法:用杠桿尺做實驗、收集並整理數據，分析認識杠桿省力、費力和不省力不費力的規律。
情感態度價值觀:體會到收集數據的重要意義，並意識到互相合作的重要性。
教學重點難點對杠桿尺進行研究
教學準備
杠桿尺、鉤碼、記錄紙(學生);杠桿類和非杠桿類工具3~5種。
教學過程
壹、導入新課
活動:請問我們班有沒有“大力士”，誰能幫我把講臺擡起來，我的壹枝筆掉到桌子地下去了。…講臺實在太重了，搬不動，能不能利用工具來幫助我們做這件事?
二、認識杠桿
1、今天，老師介紹給大家壹種非常簡單的卻能很輕松地完成工作的工具--杠桿。
什麽是杠桿?--在壹根棍子的下面放壹個支撐的物體，就可以用它撬起重物，人們常把這樣的棍子叫撬棍。而今天我們科學地把像撬棍這樣的簡單機械稱為“杠桿”。
2、示範用杠桿撬講臺。
3、板書分析杠桿的各個部分名稱和定義。
阻力點 用力點
支點
杠桿上有三個重要的位置:支撐著杠桿，使杠桿能圍繞著轉動的位置叫支點;在杠桿上用力的位置叫用力點;杠桿克服阻力的位置叫阻力點。
4、出示P4的兩張圖片:壓水井、蹺蹺板。
請大家在上面畫壹畫，他們的三個點分別在什麽位置
5、在展臺底下進行反饋交流。
6、分辨杠桿
觀察P4 P5的這些工具，說說哪些是杠桿，哪些不是杠桿?並說明理由(找壹找三點)
三、研究杠桿的秘密
1、 ?剛才我們用杠桿輕松地撬起了講臺，那是不是所有的杠桿都是省力的呢?
2、 ?對杠桿尺的構造進行介紹和使用方法
3、 ?教師問題的提出:如果我在杠桿尺的左邊第四格掛上壹個鉤碼，要使杠桿尺保持平衡，我應該在杠桿尺的右邊什麽位置掛上幾個鉤碼 ?還有其他方法嗎 ?
4、 ?老師剛才是在左邊第四格掛了壹個鉤碼，還可以怎麽掛?那麽右邊又應該在什麽位置掛幾個鉤碼才能使杠桿尺平衡呢?
5、 ?請大家在小組內合作開展實驗，並且把數據記錄在P6上的表格內。完成實驗之後再把實驗數據進行統計:省力情況有( ?)種，費力情況有( ?)種;不省力也不費力情況有( ?)種。
6、 ?對所有的數據進行觀察和分析。
1) ?在什麽情況下，杠桿省力?
2) ?在什麽情況下，杠桿費力?
3) ?在什麽情況下杠桿不省力也不費力?
7、 ?教師進行總結:省力、費力、不省力不費力各情況的比較和分析。
四、收集數據步驟的反思
我們是按怎樣的方法步驟收集數據的?哪種方法更合理?
五、全課小結
第三課 ?杠桿類工具的研究
教學目標
科學概念:知道杠桿可以分為省力杠桿、費力杠桿、不省力也不費力杠桿。
過程與方法:通過實驗認識到杠桿是否省力是由它的三個點的位置決定的。
情感、態度、價值觀:意識到不同種類的杠桿有不同的用途，在不同條件下需要使用不同類型的杠桿。
教學重點難點對不同杠桿的比較和分析
教學準備
桿秤、螺絲刀、開瓶器、鑷子、油漆桶、啤酒、粉筆、鑷子夾粉筆、開瓶器開啤酒瓶的圖片。
教學過程
壹、趣味引入
遊戲:出示油漆桶壹個、啤酒壹瓶、粉筆5支;鑷子、壹字螺絲刀、開瓶器。
1、用工具把油漆桶撬開，然後在裏面倒壹杯水;
2、用工具打開啤酒瓶，倒壹杯啤酒;
3、用工具用夾5支粉筆到壹個空杯子裏。
比壹比，哪個同學完成地快，請其他同學為他們加油。
二、杠桿類工具的比較
1、剛才三位同學的表演非常精彩，首先讓我們思考壹下，他們使用的工具合適嗎?
2、思考壹下，他們所使用的三種工具哪種是省力的?哪種是費力的?或者不省力也不費力的?(請幾位同學進行判斷，並說說理由)
3、判斷他們是否是省力工具最好的方法是什麽?
4、請同學們在老師為妳們準備的圖片上畫出每件工具的三個點。
5、然後在小組內討論壹下這些工具是否省力?為什麽 ?
6、在全班內進行交流反饋;並對學生的畫圖進行展示交流。(重點分析鑷子和開瓶器的三點位置的變化。開瓶器支點在前端，阻力點在中間;鑷子支點在末端，用力點在中間)
7、小結:怎麽樣的工具是省力的?怎麽樣的工具是費力的?
三、給各種杠桿類工具分類
1、請同學們在書本P8頁的10種工具上畫壹畫，找出每樣工具的三個點。然後判斷壹下它是省力的還是費力的或不省力也不費力。
2、學生各自作圖、填表。
3、匯報交流(請學生到展臺下進行展示交流)
4、思考:我們都知道杠桿能省力，能幫助我們擡起自己無法徒手搬動的東西;但是為什麽剛才我們看到的這些工具他們有的是費力的呢?為什麽這樣設計呢?
四、小桿秤的研究
1、俗話說:“稱砣雖小，能壓千斤”，今天老師就帶了壹把桿秤來，請大家來說壹說，為什麽桿秤的稱砣這麽小，卻可以“壓住”這麽重的重物。
2、今天老師就帶大家來做壹桿小桿秤。小桿秤制作過程指導。
五、課後思考題
出示教師用的桿秤進行示範，用不同的2跟提繩分別進行稱重時，桿秤會發生什麽變化?
第四課 ?輪軸的秘密
教學目標
科學概念:認識在輪軸的輪上用力能夠省力，輪越大越省力;在軸上用力費力。
過程與方法:通過在大小差別更大的輪軸上掛重物的實驗分析，認識輪越大越省力。
情感、態度、價值觀:積極了解輪軸在生活中的應用，發展研究簡單機械的興趣。
教學重點難點通過實驗了解輪軸作用和輪的大小對輪軸作用的影響
教學準備大螺絲刀1把、閥門式水龍頭壹個;每組鉤碼1盒、2段棉線、1個鐵架臺、1個大輪、1個小輪、壹個軸(簡易機械盒)
教學過程
壹、導入新課
水龍頭是我們每家每戶都有的壹種工具，他能有效控制水的流量。我請壹位同學來擰開這個水龍頭;
出示水龍頭圖片，並指出軸、輪所在位置;像水龍頭這樣，輪子和軸固定在壹起，可以轉動的機械，叫做輪軸。
二、輪軸作用的研究
1、設計家在設計水龍頭的時候都是有壹定目的的，那麽水龍頭上的輪有什麽作用呢?
2、請學生嘗試擰開去掉輪的水龍頭，然後說壹說輪的作用。
3、用壹個輪軸裝置來研究輪軸的作用。
實驗操作:
(1)把壹些大小不同的輪和軸分別固定在壹起，安裝在支架上，在輪和軸的凹槽內裝上棉線，把鉤碼分別掛在輪和軸上，試試看，能發現什麽?
(2)學生分組實驗並做好實驗記錄(書本P10)。
4、小組成員匯報數據，並進行交流和思考，發現了什麽規律?
(掛在輪上的鉤碼更少，證明在輪上用力能省力)
5、輪軸作用的運用(小遊戲):猜猜勝者是誰?請幾對同學上臺來進行遊戲。
壹個同學握住螺絲刀柄，壹個同學握住螺絲刀軸，2人按不同方向轉。
三、輪的大小對輪軸作用的影響。
1、 ?剛才我們通過實驗和遊戲了解了在輪軸的輪上用力是比較省力，那麽如果軸固定不變，把輪換大些會怎麽樣呢?
2、 ?示範操作實驗:把更大的輪和軸(不變)固定在壹起，先在軸的棉線上掛3~5個鉤碼，然後請學生嘗試在輪上加鉤碼，使輪上的鉤碼剛好能拉起軸上的重物。
3、 ?在小組內開展實驗活動，用不同大小的輪和軸進行實驗，並請學生記錄實驗數據，填入書本(P11)的表格內。
4、 ?交流討論數據表，說說妳是按什麽順序進行收集數據的?妳發現了什麽規律?
(按輪從小到大或從大到小的順序進行實驗，然後進行對比;發現輪越大，越省力，輪越小，越費力的規律)
四、鞏固與應用
1、找壹找，說壹說在我們的生活中還有哪些地方應用輪軸?說說它們給我們的工作和生活帶來了那些方便。
2、這些輪軸的作用是什麽?他們是省力的還是費力的?(方向盤、軲轆、門把手、扳手、牛頓盤)其中牛頓盤在旋轉時是擰軸，屬於費力的輪軸。
第五課 ?定滑輪和動滑輪
教學目標
科學概念:知道定滑輪固定在壹個地方，不能隨著物體的移動而移動。知道動滑輪不固定，可以隨著重物的移動而移動。了解定滑輪和動滑輪的作用不相同。
過程與方法:通過設計實驗方案來研究定滑輪是否省力、定滑輪和動滑輪的不同作用。
情感、態度、價值觀:意識到定滑輪和動滑輪的不同作用，發展探究簡單機械的興趣。
教學重點難點認識滑輪的工作原理。
教學準備鐵架臺、滑輪、鉤碼、線、測力計、實驗計劃表
教學過程
壹、激趣導入新課
1、播放學校早晨升國旗的過程，並提問:“升旗的時候，我們的隊員是往下拉繩子，為什麽國旗就往上升上去了呢?”
2、引入:像旗桿頂部的滑輪那樣，固定在壹個位置轉動而不移動的滑輪叫做定滑輪。
二、研究旗桿頂部的滑輪
1、 ?請同學們小組合作做壹個定滑輪，模擬升旗的情形，並思考:當我們利用定滑輪提升重物時，需要向什麽方向用力?這說明定滑輪有什麽作用?
2、根據學生回答進行引導“定滑輪是否具有省力作用”(壹般情況下，學生已習以為常地認為我們所學的工具都具有省力作用)
3、請同學們自行設計研究定滑輪是否能省力的實驗方案。
5、全班內進行交流匯報。
小結:定滑輪的作用是可以改變力的方向，但不能省力。
三、會移動的輪子
1、 ?出示塔吊的滑輪圖，並問:“這個滑輪是定滑輪嗎?”
2、 ?認識動滑輪的定義。
3、 ?請學生通過小組合作，安裝壹個動滑輪。並思考:“動滑輪有什麽作用?”
4、 ?在提升重物時，我們需要向什麽方向用力?這說明定滑輪能否改變用力方向?
5、 ?用測力計研究動滑輪是否具有省力作用。
1)學習使用測力計，認識力的單位:牛頓。並進行鞏固練習，拉出3N、5N的力。
2)教師示範用測力計測量將重物不通過動滑輪提升時的重力度數;示範用測力計測量將重物通過動滑輪提升時的重力度數。
3)請學生小組合作用測力計按順序分別測量不同個數(1~5個)的鉤碼直接提升的重力讀數和用動滑輪提升重物的重力讀數，並把實驗結果填寫在P13的表格內。並比較表內數據，發現了什麽?
4)全班內進行交流動滑輪能否省力?能省多少力 ?
四、比較定滑輪和動滑輪的作用的不同
五、想壹想:
定滑輪和動滑輪的作用有這麽大的不同，那麽我們在什麽情況下使用定滑輪，什麽情況下使用動滑輪?
第六課 ?滑輪組
教學目標
科學知識:認識定滑輪和動滑輪組合在壹起構成滑輪組，滑輪組能夠改變力的方向，而且可以成倍地省力。
過程與方法:結合對滑輪組的研究，解釋起重機的工作原理。
情感態度價值觀:能積極參與科學實驗和遊戲活動並與同學友好地合作研究。
教學重點難點用實驗研究探究定、動滑輪的作用。
教學準備鐵架臺、線、滑輪、鉤碼
教學過程
壹、導入新課
提問導入:不管是在城市還是在家村，都有許許多多的建築工地，參觀這些忙碌的建築工地，我們會有很多的發現。起重機是怎樣把那麽重的物體送到高空去的呢?
二、 研究滑輪組的作用
1、 ?滑輪組的定義引入
原來，起重機內發揮作用的是滑輪組，那麽什麽是滑輪組呢?(把動滑輪和定滑輪組合在壹起使用，就構成了滑輪組。)
2、 ?實驗探討簡單滑輪組的作用。
a) ? 小組合作組裝壹個最簡單的滑輪組。
b) ?試用這個最簡單滑輪組吊起壹個1000克的重物需要多在的力?
請學生猜想，
c) ?學生分組實驗，分別用這個滑輪組吊起不同重量(學生自己定)的重物，並和直接吊起該重物的力比較，能發現什麽?
(實驗要求:1、明確分工。2、擬定實驗計劃草案後實行。3、進行實驗並作好實驗記錄。)
d)匯報交流，說說有壹個動滑輪的滑輪組的作用。(在這裏可能會出現重物比較輕的時候省力效果不明顯，但隨著重物的增加，省力效果越明顯，越趨向於省壹半的力)
3、實驗探討有2個動滑輪的滑輪組的作用。
(1)提出疑問:如果增加滑輪組的數量，用力大小會怎麽變化?
(2)用與前面實驗相同的方法進行實驗，記錄實驗情況，並分析實驗數據，得出結論。
三、遊戲體驗
小個子戰勝大力士:遊戲規則見教材P15
1)出示遊戲器材，找2個大個子學生和壹個小個子學生參加遊戲。
2)要求沒有直接參加遊戲的同學對數據進行記錄，尋找其中的規律。
3)、說出自己的發現
學生自由表述自己的發現並從這個遊戲中明白了什麽?
從我們的研究中明白為什麽起重機能夠吊起那麽重的物體。
第七課 ?斜面的作用
教學目標
科學知識:認識像搭在汽車上的木板那樣的簡單機械叫斜面，斜面可以省力。
過程與方法:制訂壹個簡單的研究計劃並用實驗的數據來說明斜面的省力規律。
情感態度價值觀:積極參與科學實驗，願意與同學進行合作交流。
教學重點難點認識斜面是如如何省力的。
教學準備1塊搭斜面的平木板，4個不同高度的小物品(橡皮等)、鉤碼、測力計、實驗計劃表。
教學過程
壹、結合影視導入新課
出示盤山公路的圖片。
提問:“山上的公路和平地上的公路有什麽區別?為什麽要這樣修建?”
二、探究斜面有什麽作用
1、 ?提出壹個簡單任務:老師要把這個大木桶搬到講臺上來，有什麽好方法?
今天老師就介紹壹個更簡單的機械叫斜面。(示範用木板把木桶滾上講臺)
2、 ?斜面概念引入:像這樣搭在高臺邊緣上的木板那樣的簡單機械，叫做斜面。
3、 ?跟據老師提出的情境得出的問題:斜面能省力嗎?
4、 ?分組研究斜面是否能夠省力。
實驗要求:
1)、指導如何用測力計測斜面上的拉力。(當測力計處於勻速運動時，讀出其讀數)
2)、小組討論設計實驗方案;反饋交流實驗方案。
3)、分工提升不同的物體
4)、在操作員操作的時候，其他同學註意觀察，並取其正確的值，做好記錄。
5、 ?對研究結果作出分析，發現其中的規律。(發現同壹物體從斜面拉上用去的力都小於直接把物體垂直提上去用的力，所以斜面可以省力)
三、研究不同坡度的斜面
1、提問:剛才我們在實驗過程中，和其他組的數據相比較，妳還發現了什麽?
(發現每個組的用斜面拉上去所用力的大小不同，這是因為有的小組坡度高，有的小組坡度低)。
那麽坡度不同對於沿斜面拉物體所用的力也不同嗎?我們能不能設計實驗來證明?
2、分組設計實驗，並分工合作完成實驗和記錄分析工作