9．弹力

【课标分析】

1．本单元通过一系列观察、比较、实验、测量、交流等活动，落实《课程标准》中年段的课程目标。

科学知识：

（1） 认识力的作用。

（2） 意识到使用工具可以更加精确、便利、快捷。

科学探究：

（1） 在教师引导下，能基于所学知识，制订简单的探究计划。

（2） 在教师引导下，能用比较科学的词汇、图示符号、统计图表等方式整理信息，陈述证据和结果。

（3） 在教师引导下，能正确讲述自己的探究过程与结论，能倾听别人的意见，并与之交流。

科学态度：

（1） 乐于尝试运用多种材料、多种思路、多样方法完成科学探究，体会创新乐趣。

（2） 能接纳他人的观点，完善自己的探究；能分工协作，进行多人合作的探究学习；乐于为完成探究活动，分享彼此的想法和力量。

科学、技术、社会与环境：

了解科学技术对人类生活方式和思维方式的影响。

2．本课学习内容基于《课程标准》课程内容中“物质科学领域”的中年段要求。

5.1有的力直接施加在物体上；有的力可以通过看不见的物质施加在物体上。

知道日常生活中常见的弹力是直接施加在物体上的力。

【教材分析】

日常生活中很多物体具有弹性，而当物体发生弹性形变时会产生弹力，小学生对弹性与弹力并不陌生，在孩子们身边就有许多的弹性材料和玩具，本课就是从认识弹性开始。教学内容包括四个活动：

第一个活动认识什么是弹性、弹力，通过用力改变物体的形状，去掉外力后物体恢复原样，从而认识到物体具有弹性，在此基础上玩握力器与拉力器，体验到弹力的存在。

第二个活动是一个探究活动，研究拉力与弹簧伸长度之间的关系，通过测量具体的数值，从而发现弹簧的伸长是随着重量的增加而作出规律性的变化，这也正是弹簧测力计的原理。

第三个活动紧承第二个活动，学习使用测力计并测量提起物品所需要的力，即物体受到的重力，达到技术与工程领域学习基本测量工作的要求。

最后一个活动是一个总结应用，选择合适的材料做弹性玩具，既要对物体的弹性性能有一个了解，同时也需要恰当利用物体的弹力。

【学情分析】

力是无处不在的，日常生活中很多物体具有弹性，如：气球，沙发，蹦蹦床，海绵，皮筋……可见，小学生对弹性与弹力并不陌生，但学生对弹性的认识也只停留在表象，对于什么是弹性？什么是弹力？是不是所有的任何物体都有弹性？这些概念性的东西学生都很模糊，没有一个系统的，本质的理解。

四年级学生显著的心理年龄特征一般表现为：具有强烈的好奇心、求知欲，喜欢动手进行实验。

学生已有的认知基础及学习障碍：学生在之前的学习过程中对力、测量等知识有一定认识，但学生不容易想到弹簧测力计的原理及其正确使用方法。

学生已有的技能基础及学习障碍：虽然学生已具有一定的探究能力和动手能力，但学生缺乏计划性，对于实验的设计不够严密，观察概括实验现象、寻找规律的能力及理性思维能力比较薄弱。

【思维导图】

【教学目标】

科学知识：

1．知道物体具有弹性，当发生形状改变时会产生弹力。

2．了解弹力在生活中的应用。

科学探究：

1．能够通过实验探究弹力与物体形变之间的关系。

2．能够使用测力计测量力的大小。

科学态度：

1．在科学探究的学习中体验到探究的乐趣，乐于与他人合作，学会创造。

2．乐于将学到的科学知识应用于生活。

科学、技术、社会与环境：

1．能够根据物体的弹性做一个弹力玩具，更好的感受弹性与弹力。

2．了解并意识到人类对产品不断改进以适应自己不断增加的需求。

【教学重点】

知道弹性物体受力时形状发生变化，去掉外力时恢复原来的形状。

【教学难点】

设计和操作弹簧拉伸长度与拉力之间的关系的实验。

【教学准备】

教师材料：弹簧、钩码、实验记录单、拉力器、弹簧测力计

学生材料：弹簧、皮筋、海绵、尺子、橡皮、橡皮泥、活动记录单

【教学时间】

2课时

【教学过程设计】

第一课时

一、创设情境，导入新课

1．师：今天，老师给大家带来了一个玩具，（出示实物“弹弓”。邀请同学上台操作，）说一说它

怎样玩？是根据什么原理做成的？

生：上台操作交流。（橡皮筋有弹性，用力拉会变长……）

2．师：刚才同学们提到了橡皮筋、弹性、弹力，那么大家觉得什么叫做弹性呢？

生：交流，自由回答。

3．师：那么到底什么是弹性呢？大家可能也说不清楚了，今天，老师为同学们准备了一些材料，我们可以通过一些活动来了解一下什么是弹性和弹力。

【设计意图:通过弹弓玩具引入新课内容，学生积极性很高。此活动既引发学生兴趣，又可以了解学生对弹性的一个原先认知，进而引入新课。】

二、组织学习，合作探究

（一）活动一：认识物体的弹性与弹力

1．师：老师为同学们准备的材料有：弹簧、钢尺、海绵、橡皮筋。（实物展示）

2．师：现在我们就一起来玩一玩，前提是不损坏这些物体，玩的时候思考以下的问题：

问题1：用力改变这些物体的形状，观察这些物体有什么变化？

问题2：慢慢去掉所用的力，观察这些物体又有什么变化？

3．师：发实验物品。（四人一组，分别交换操作，确保每个学生都能有更多的体验。）

生：开始探究。汇报交流，一位同学说，另一位演示。

（建议表述时用下面句型，如：）

         受到外力时，          。当去掉力之后，                 。

 橡皮筋  受到外力时，  变长  。当去掉力之后，  变成原来样子 。

  钢尺   受到外力时，  弯曲  。当去掉力之后，  变成原来样子 。

  弹簧   受到外力时，  变长  。当去掉力之后，  变成原来样子 。

  海绵   受到外力时，  变扁  。当去掉力之后，  变成原来样子 。

生：观察并分析共同点，归纳什么是“弹性”。

4．师：引导学生分析共同之处：

弹簧、钢尺、海绵、橡皮筋这些物体

受到外力作用时，会变长，变弯，变扁等，它们的形状或体积发生了改变。

去掉外力作用时，又恢复到原来的形状或体积。

    像物体具有的这样的性质叫弹性。使它恢复原状的力叫弹力。

5．师：在学生讨论、交流、回答的基础上归纳：用课件揭示概念：

当物体受到外力时，形状或体积发生改变，去掉外力后，又恢复到原来的形状或体积，这种性质叫做“弹性”。能使物体恢复原来的形状或体积的力就叫做弹力。 【板书】

（二）、活动二：感受物体的弹力

生：玩拉力器，感受物体的弹力。

［设计意图：学生在玩中有所发现，有所收获，培养学生关心生活，发现生活的秘密，使得弹性、弹力这些比较抽象的知识变得简单易懂，在学生的脑海中留下深刻的印象。］

（三）研究拉力与弹簧拉伸长度之间的关系

1．提出问题，作出假设。

师：刚才大家玩拉力器的时候，有什么感受？

生：用力大，拉伸的长，用力小，拉伸的短。

师：也就是说：拉力越大，弹簧拉伸的越长，拉力越小，弹簧拉伸的越短。那如果每次增加相同的力，弹簧伸长的长度会有什么变化呢？

生假设：增加相同的力，弹簧会伸长相同的长度。

2．设计实验方案，合作探究。

师：这是大家的猜测，到底这个想法对不对，我们要用实验来证明。你打算怎么来设计实验？

    提示思考：如何保证每次用力的大小相同？

生：弹簧下面挂相同的重物。

师：出示钩码并介绍（有挂钩，且每个钩码的重量相同）。（出示弹簧并挂在黑板上，底板有刻度）将钩码挂在弹簧上看变化。伸长了多少？如何测量？

生：先标记原来的长度，在标记现在的长度，它们之间的距离就是伸长了的长度？

师：根据学生的操作，提示挂钩码和标记时的注意事项（等钩码静止时做标记，标记时不要碰到钩码，标记时要与弹簧下端对齐）。

生：标记出挂一个钩码时弹簧伸长的长度。

师：在下面继续挂钩码，弹簧会伸长多少呢？

生：伸长2倍，因为每个钩码重量相同。挂2倍的重量，伸长也应该是2倍。

师：是不是这样呢？实践操作。学生上台操作并标记。

师：挂两个钩码伸长的长度和挂一个钩码伸长长度相同，这样是否可以得出结论呢？

生：一次实验可能是偶然的，可以多挂几个进行验证。

师：如果让你做研究来验证刚才的假设，你打算怎么做这个实验？

    提示想一想：实验过程中

1、需要改变什么？

2、需要记录什么？

3、记录后需要思考什么？

生：思考并交流。

生1：改变重量，即改变钩码的数量。

生2：记录每一次弹簧拉伸的长度。

生3：观察对比每次拉伸的长度，看看有什么规律，即是否增加了相同的长度。

师：出示实验的器材并介绍使用方法。（注意底板0刻度要对准弹簧的下端，强调“静止”，“ 平视”，“对齐”，“记录”，） 出示活动记录表及记录要求。

（实验步骤：1.组装器材，一个一个挂钩码，分别挂1到5个。

2.刻度尺上，弹簧伸长处标记。

3.记录表格上标点，标明数字。

4.将两个点之间用尺子连起来。

5.整理实验器材。）

生：小组实验。教师巡视，指导。

3．交流分析，得出结论。

师：展示小组记录表，你们有什么发现？

生1：连接各点，是一条直线。

生2：每增加相同的钩码，弹簧伸长的长度差不多。

师：通过这个规律，你能推测一下挂六个钩码会怎样？

生：根据规律推测。说出推测方法。

师：是否可以在弹簧下挂更多的钩码，8个？9个？10个？11个？……

生：可以。

师：师进行破坏性实验。施加更大的力。弹簧恢复不到原来的样子。弹簧有弹性限度的。不能给它施加无限制的力。施加的力要在它的限度范围之内。

   ［设计意图：能够让学生通过亲自收集数据，参与实证、讨论和辩论，建构和理解主要的科学概念；学生有了参与探究活动的亲身体验，也有利于他们对科学精神的理解和培养，学会尊重事实，尊重和欣赏不同的意见，养成科学的生活方式。］

三、总结归纳、激励创新

1．师：这节课我们一起认识了物体的弹性，并且知道了，物体受到外力后会产生弹力，通过实验发现了：每增加相同的力，弹簧会伸长相同的长度。

生：齐读结论。

2．师：大家真是太厉害了。在几百年前，有一个人和你们一样厉害：胡克，它发现了弹簧的这个规律，提出了胡克定律。还有一个人同样厉害：牛顿，创立了经典力学，力的单位以牛顿的名字命名的。用大写“N”表示。

人们根据弹簧拉伸长度随拉力大小变化的规律，制成了弹簧测力计来测量力的大小。下节课我们将一起研究如何测量力的大小。希望同学们课后能继续做一名小科学家，研究更多关于力学的知识。应用弹力和弹性，设计一些东西，让我们的工作、生活，更加方便舒适。争做勇于探索、敢于实践的小发明家。

［设计意图：激励性的语言作为结束语，激发学生探索科学的兴趣，给学生留有广阔的想像和创造的空间。］

【板书设计】

我们的发现：每增加相同的力，弹簧会伸长相同的长度。

把弹簧上的钩码个数与相应的拉伸长度标准下图中，并用线连接各点。

通过对弹簧的实验研究，我发现：                                

钩码个数（拉力大小）与弹簧拉伸长度标记图