教学内容：义务教育课程标准实验教科书教科版《科学》五年级下册《运动与力》单元第6课《运动与摩擦力（一）》
一、教学设计意图
根据学生的年龄特点，选取他们熟悉的材料作研究对象，围绕摩擦力的概念和摩擦力的大小与哪些因素有关的主题尽量充分地展开研究。运用控制变量的对比实验这种最能反映科学方法的，也是认识上高层次的活动，给学生更多的认真思考和努力探索、积极实践的空间。使学生感受、理解和掌握摩擦力的概念和摩擦力的大小与哪些因素有关，培养他们的勇于探究的科学能力和乐于探究的科学精神，形成良好的科学素养。
二、教学设计
（一）教学目标：
认知目标
1．学生感受到摩擦力的存在，
2．知道摩擦力是一种阻碍物体运动的力。
3．知道摩擦力的大小与接触面的状况(光滑、粗糙程度)有关系；与运动方式（滚动还是滑动）有关系，还与物体的轻重有关系。
能力目标
1．能设计、完成影响物体摩擦力的有关因素的大小的实验。
2．培养学生预测假设、设计实验、动手实践解决实际问题的科学探究能力。
情感目标
培养学生乐于交流和合作的态度。
（二）教学重难点：
教学重点：研究摩擦力的大小与哪些因素有关。
教学难点：设计对比实验研究影响摩擦力大小的有关因素。
（三）教学准备：
教师：一块光滑的木块，一块粗糙的木块，光滑的木板。小车，两个砝码，细绳，垫圈若干。一号电池（两节）。
学生：一块光滑的木块，一块粗糙的木块，，光滑的木板，小车，两个砝码，细绳，垫圈若干。一号电池（两节）。活动记录纸。
三、课堂实录
１、引入：
师：同学们都有用铅笔写错字的经历,在用橡皮擦过后,观察过纸面和橡皮擦有什么变化吗？(如学生回答不准确,教师请同学们用铅笔在纸上写个字，再用橡皮擦去擦。观察一下擦过以后，纸面和橡皮擦有什么变化？)
生：纸面变粗糙，橡皮擦磨损了，掉了一些。
师：其余同学有补充吗？
生：……（学生补充回答）
师：同学们平时对日常生活中的现象要仔细观察,才能养成善于观察的好习惯，为自己的科学学习积累更多的素材.
师：生活中还有类似的现象吗？
生：……
（如学生回答不准确,让学生作对比观察一只新的鞋底和一只磨损的鞋底，一只新的车模轮胎和一只磨损的车模轮胎的照片
师：为什么新的轮胎会破损？这些现象说明了什么？
生：因为轮胎和地面之间进行接触、摩擦。）
师:生活和生产中还有哪些物体也会有摩擦现象发生？
生：……
师：在我们的周围，经常可以看到物体相互摩擦的现象，例如，用黑板擦擦黑板时的摩擦；人走路时，鞋底与地面的摩擦；汽车车轮与地面的摩擦……
２、认识摩擦力。
师：请同学们将手按在桌面上向前拖动,再离开桌面拖动。说说两种运动时,感觉有什么不同？
生：将手按在桌面上向前拖动比离开桌面拖动。运动得更慢,感觉有种力在阻止手向前运动。（如学生回答不准确，师可请学生再次重做，体会是否有什么阻止手向前运动？）
师：由于摩擦，物体运动会受到一种阻碍运动的力，这种力叫摩擦力。
３、研究摩擦力的大小与什么有关系。
师：我们将手按在桌面上向前拖动，用力小，拖动得快，用力大，拖动得慢，这是什么原因呢？
生：这是因为用力小，摩擦力小，用力大，摩擦力大。
师：我们用橡皮擦字有时用力大，摩擦力大，磨损就较大；用力小，摩擦力小，磨损就较小。鞋底和轮胎表面在接触地面时用力大，摩擦力大，磨损就较大；用力小，摩擦力小，磨损就较小。
师：物体受到的大小不同的摩擦力和它的运动有什么关系呢？
生：物体受到的摩擦力小，它就运动得快；物体受到的摩擦力大，它就运动得慢。
师：摩擦力有大有小，那么摩擦力会与哪些因素有关系呢？
让学生充分讨论，提出假设。
生：……（通过讨论，学生可能会提出许多假设。）
师：（两手分别拿表面粗糙的和表面光滑的木块）这两块木块的表面有什么不同？
生：一块是表面光滑的木块，一块是表面粗糙的木块。
师：这两块不同表面的木板受到的摩擦力大小会一样吗？
生：不一样。
师：摩擦力的大小可能与两个物体的接触面的光滑、粗糙程度有关系吗？
生：可能。
师（视频出示）（１）摩擦力的大小可能与两个物体的接触面的状况（光滑、粗糙程度）有关系；
师：（将一节电池竖放在倾斜的木板使它向下运动）电池这时的运动方式是什么？
生：滑动。（如学生回答不准确。教师可明确指出）
师：（将一节电池横放在倾斜的木板使它向下运动）电池这时的运动方式是什么？
生：滚动。（如学生回答不准确。教师可明确指出）
师：物体在滚动或滑动状态这两种运动方式时受到的摩擦力大小会一样吗？
生：不一样。
师：摩擦力的大小可能与物体的运动方式（滑动还是滚动）有关系吗？
生：可能。
师（视频出示）（２）摩擦力的大小可能与物体的运动方式（滑动还是滚动）有关系
师：（拿出小车，再在小车上放上砝码）这两次的重量有什么不同吗？
生：一次轻，一次重。
师：两次重量不同，小车运动起来受到的摩擦力大小会一样吗？
生：不一样。
师：摩擦力的大小可能与物体的轻重有关系吗？
生：可能。
师（视频出示）（３）摩擦力的大小可能与物体的轻重有关系
(对提出上述（１）、（２）、（３）种假设的同学,教师及时鼓励.)其余的因素鼓励学生在课外继续进行研究.
师：摩擦力的大小是不是与上面的三种因素有关，让我们通过实验来验证。
针对这些因素,每组选一个问题.设计实验来研究。
（1）粗糙表面与光滑表面比较，摩擦力大小有什么不同？
（2）滚动与滑动比较，摩擦力大小有什么不同？
（3）重量不同，摩擦力大小有什么不同？
师：探究问题（１）的组请举手，每组派一个同学上讲台来领取实验材料，放在自己组的桌上。
生：……
师：还有哪些探究问题（１）的组？
生：……
师：探究问题（２）的组请举手，每组派一个同学上讲台来领取实验材料，放在自己组的桌上。
生：……
师：还有哪些探究问题（２）的组？
生：……
师：探究问题（３）的组请举手，每组派一个同学上讲台来领取实验材料，放在自己组的桌上。
生：……
师：还有哪些探究问题（３）的组？
生：……
师（按照各小组选择的问题将学生分成三类组别，根据情况适当进行调配，尽量使研究每个问题的组数相等）交代材料的用途，特别是探究问题（３）的组，演示怎样用垫圈拉动小车。
师：在实验之前，请同学们预测一下，摩擦力与这些因素有怎样的关系呢？
生：表面光滑，摩擦力小，表面粗糙，摩擦力大；滚动状态下，摩擦力小；滑动状态下，摩擦力小；物体重，摩擦力大，物体轻，摩擦力小。
师：请同学们把推测的结果写在各组记录表的推测项目中。
师:请同学们分组讨论：各组实验中要控制的相同条件和不同条件各有哪些？不同条件是指你们组所探究的问题中的不同条件，相同条件是指你们组所没有探究的问题中的相同条件。（预计５分钟）讨论出结果的组就举手。
生甲：（探究问题（１）的组）我们组实验中要控制的相同条件是相同的运动方式和物体重量，用两块重量相同的木块在木板上向下滑动。不同条件是接触面的光滑或粗糙，将表面光滑的木块和表面粗糙的木块分别放在木板。
师：探究问题（１）的其他组还有补充的吗？
生：……
师：（两手将木板倾斜角度不同）木板倾斜角度不同，使木块下滑的力有什么不同？
生：木板越倾斜，木块受到沿木板向下的力不同。
师：探究问题（１）的组的相同条件还应该做到什么？
生：实验时，两块木板的倾斜角度相同。
生乙：（探究问题（２）的组）我们组实验中要控制的相同条件是相同的接触面状况和物体重量，将两节一号电池都放在两块同样光滑表面的木板上，不同条件是指运动方式的滚动或滑动，一个竖放使它向下滑动，一个横放使它向下滚动。
师：探究问题（２）的其他组还有补充的吗？
生：……
师：刚开始实验时，两块木板的倾斜角度还应该怎样？
生：刚开始实验时，两块木板的倾斜角度相同。
生丙：（探究问题（３）的组）我们组实验中要控制的相同条件是相同的接触面状况和运动方式，小车都在光滑表面的木板上运动。不同条件是指物体重量的大或小，由轻到重。
师：探究问题（３）的其他组还有补充的吗？
生：……
（学生的回答可不必太书面化，通过教师的逐步引导过度得出）
师：相同实验只做一次好还是多做几次好？为什么？
生：（教师酌情引导）相同实验重复做，多做几次实验,进行比较才能得出结论。因为只做一次实验，结果可能是偶然的，只有多次实验结果都相同，得出的结论才可靠。
师：请同学们交流各组设计的实验方法，确定后确定本小组的实验方法。
甲组:探究摩擦力的大小与两个物体的接触面的状况（光滑、粗糙程度）有关系。
师：请探究问题（１）的组观察实验材料中的两块木块表面有什么不同？（让学生用手摸一摸，辨别一下哪块比较光滑，哪块比较粗糙）
生：……
师：这个实验中，我们怎样利用木块和木板进行实验，谁来说说实验的过程？
生：……（教师酌情提示：实验时，把表面光滑的方形木块和表面粗糙的方形木块分别放在同样木板上向下滑动，观察木块运动快慢怎样。）
木板倾斜角度不同，使木块下滑的力有什么不同？
生：（师酌情指导）木板越倾斜，木块受到沿木板向下的力越大。由于木块刚好运动起来时受到的力就是木块受到的摩擦力大小，所以木块在木板倾斜角度大时才运动起来说明受到的摩擦力大。）
（教师酌情提示：实验时，把两个同样的方形木块分别放在表面光滑和表面粗糙的木板上，观察木块运动快慢怎样。）
乙组:探究物体的运动方式（滚动还是滑动）的改变对摩擦力大小的影响。
师：探究问题（２）的组怎样利用你们的实验材料电池和木板进行研究呢？谁来说说实验的过程？
生：……（教师酌情提示实验方法：用两个同样的电池，放在同样的木板上，一个竖放使它向下滑动，一个横放使它向下滚动，把木板从水平渐渐倾斜。仔细观察，会发生什么现象？）
丙组:实验研究摩擦力大小与物体的轻重的关系
师：我们让小车的总重量不同，也就是物体的重量不同，进行实验，摩擦力有什么不同？探究问题（３）的组怎样利用你们的实验材料小车、垫圈、砝码进行研究呢？谁来说说实验的过程？
生：……（教师视情况提示实验方法：用垫圈通过细绳牵引小车，逐渐增大拉力，直到刚好能使小车运动起来。那时的拉力就是小车受到的摩擦力大小。
小车的重量加上载重量就是小车的总重量。小车的总重量由轻到重，观察牵引小车的垫圈数量有什么不同？也就是拉力有什么不同？）
学生实验，填写实验记录，教师巡视指导。
师：请各组汇报一下你们的实验结果是怎样的？
生甲：（探究问题（１）的组）把表面光滑的木块和表面粗糙的木块同时放在同样的木板上，观察到表面光滑的木块运动得快；表面粗糙的木块木块运动慢，有时还要把木板抬高一些，表面粗糙的木块木块才能慢慢运动起来。
师：探究问题（１）的其他组还有补充的吗？
生：……
师：以上实验中你知道了什么？和你们的推测的结果相同吗？
生：(师酌情指导)摩擦力是物体运动时受到的一种阻碍物体相对运动的力.表面粗糙的木块运动比较慢，这说明摩擦力比较大；表面光滑的木块运动比较快，这说明摩擦力比较小。可见，摩擦力大小与物体接触面状况（光滑、粗糙程度）有关系。
生：（探究问题（２）的组）用两个同样的电池，放在同样的木板上，滚动的电池先滚下来，再加大倾斜度，滑动的电池才慢慢滑下来。
师：探究问题（２）的其他组还有补充的吗？
生：……
师：这一实验结果说明了什么？和你们的推测的结果相同吗？
生：(师酌情指导)摩擦力是物体运动时受到的一种阻碍物体相对运动的力.在接触面和电池重量不变的情况下，电池与木板之间的滚动摩擦力比滑动摩擦力小。可见，摩擦力的大小与物体的运动方式（滚动还是滑动）有关。
生：（探究问题（３）的组）用垫圈牵引小车，小车的总重量由轻到重，牵引小车的垫圈数量由少到多，也就是拉力由小到大。
师：探究问题（３）的其他组还有补充的吗？和你们的推测的结果相同吗？
生：……
师：这一实验结果说明了什么？
生：(师酌情指导)物体轻，拉力小，这说明摩擦力小，物体重，拉力大，这说明摩擦力大。可见摩擦力的大小跟物体轻重也有关系。
(视频展示，汇报时师生一起填写记录表中的这个表格)
影响摩擦力大小的因素接触面状况运动方式物体的重量
光滑粗糙滚动滑动重量小重量大
摩擦力大/小小大小大小大
４、学生思考，教师引导，归纳总结。
师：根据上面的研究，小组内议一议：摩擦力大小跟哪些因素有关系？有怎样的关系？
生：（如学生回答不完整，教师酌情引导）摩擦力的大小与接触面的状况(光滑、粗糙程度)有关系：表面越光滑，摩擦力越小，表面越粗糙，摩擦力越大；与运动方式（滚动还是滑动）有关系：相同条件下一般在滚动状态下比在滑动状态下产生的摩擦力小；与物体的轻重有关系：物体越重，摩擦力越大，物体越轻，摩擦力越小。