《笔杆上橡胶套的作用》教学案例与评析

许佳 信海凤

摘要通过对笔杆上橡胶套的作用的研究，认识、体验和探究摩擦力的作用。亲历从学习用品中发现科学的奥秘，尝试用科学知识解释生活现象。借助一个完整的教学过程，利用归纳思想，凸显科学学科的核心素养和科学思维能力。

關键词摩擦力;归纳;科学素养;实验教学

中图分类号：G424文献标识码：ADOI：10.16400/j.cnki.kjdk.2021.36.010

Teaching Case and Evaluation of "the Function of Rubber Sleeve on Pen Holder"

XU Jia，XIN Haifeng

（Fanrong Branch of Primary School Attached to Northeast Normal University，Changchun，Jilin 130021）

Abstract：Through the study of the function of the rubber sleeve on the pen holder，we can understand，experience and explore the function of friction. Personally discover the mysteries of science from school supplies and try to explain life phenomena with scientific knowledge. With the help of a complete teaching process and inductive thought，highlight the core literacy and scientific thinking ability of science.

Keywords：friction;induce;scientific literacy;experimental teaching

1教学分析

《笔杆上橡胶套的作用》是人教鄂教版《科学》三年级下册第四单元“学习用品中的科学”的第2课。本单元共有三课，分别研究笔芯为什么能够伸缩、笔杆上橡胶套的作用、橡皮泥在水中的沉浮。通过这些活动引出对弹力、摩擦力和浮力的探究，鼓励学生在生活中发现科学、利用科学，树立爱科学、学科学、用科学的观念。本课在前一课使用测力计的基础上，研究摩擦力的大小与什么因素有关。

本课在课程标准中对应的主要概念是：力作用于物体，可以改变物体的形状和运动状态。本课对应的课程标准的学习内容是：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;物体运动的改变和施加在物体上的力有关。对应的中年级学习目标为：知道日常生活中常见的摩擦力、弹力、浮力等都是直接施加在物体上的力;举例说明给物体施加力，可以改变物体运动的快慢，也可以使物体启动或停止。

课前，我们通过访谈，调查学生对生活中摩擦力相关现象的认知，发现多数学生在生活中都感受过摩擦力，但只有少部分学生发现摩擦力有大小的差别，极个别学生知道摩擦力大小与接触面有关，几乎没有学生知道桌面上移动的物体所受的摩擦力大小与物体的重量有关。据此，我们确定了以下教学目标：

知道一个物体在另一个物体表面滑动时，在这两个物体的接触面上会产生摩擦力。

知道与物体接触面越光滑，摩擦力越小;接触面越粗糙，摩擦力越大。

知道在桌面上移动的物体重量越大，摩擦力越大;重量越小，摩擦力越小。

能够按照正确的操作方法测量摩擦力的大小。

在科学探究中能够以事实为依据，不从众，面对有说服力的证据，能调整自己的观点。

了解科学技术对人类生活和思维方式的影响。

本课的教学难点是：根据猜想设计出测量摩擦力的实验方案;使弹簧测力计在拉动物体运动时保持匀速运动并与桌面平行。

2简要教学流程

2.1情境引入

通过谈话引出探究问题：有些圆珠笔的笔杆上有一截橡胶套，它有什么作用呢？引导学生思考橡胶套的作用，说出自己的观点以及理由。这样，就将学生思维聚焦到笔杆上小小的橡胶套，引导学生从学习用品的使用细节出发，发现生活中无处不在的科学问题。

2.2认识摩擦力

将带有橡胶套的圆珠笔放在桌面上滚动或摩擦，去掉橡胶套后再把它放在桌面上滚动或摩擦。对比两次实验，小组讨论自己的发现，由此引出摩擦力。然后简单解释什么是摩擦力：一个物体在另一个物体表面滑动时，在这两个物体的接触面上会产生一种阻碍滑动的力，这种力就是摩擦力。这样也回应了情境引入中提出的问题：笔杆上的橡胶套具有增大摩擦的作用。

2.3体验生活中的摩擦力

知道什么是摩擦力后，学生的科学经验还不够丰富，需要进一步体验摩擦力，为下一步探究摩擦力的大小与什么因素有关作铺垫。教师向学生介绍一些生活中的摩擦力现象，并让他们以小组为单位进行体验，包括拖拽凳子、擦橡皮、擦黑板等。体验完毕，引导学生在小组内说一说有什么发现，然后全班交流。橡皮擦所用的材料表面粗糙程度不同，旨在让学生体验材料的表面粗糙程度对摩擦力大小的影响。拖拽不同重量的凳子是让学生体验不同重量物体的摩擦力。体验活动中，学生要带着问题去体验，比如，什么情况下感受到的摩擦力大？什么情况下感受到的摩擦力小？

2.4探究影响摩擦力大小的因素

学生体验后，发现摩擦力有大小，意识到物体的重量和物体表面的粗糙程度与摩擦力大小有关。这些猜测还需要通过实验进一步验证，教师可以顺势引导他们通过控制实验变量的方法来探究影响摩擦力大小的因素。

2.4.1探究摩擦力与物体重量的关系

按照教材呈现的实验方法，学生用弹簧测力计沿水平方向匀速拉动物体，将弹簧测力计读数记录在活动手册上。实验重复三次，学生分析数据得出结论：在其他条件相同的情况下，摩擦力与该物体的重量有关，重量越大，摩擦力越大;重量越小，摩擦力越小。这个实验的关键因素是测力计要与桌面保持水平，学生要匀速拉动物体，在物体匀速运动的情况下记录数据。

2.4.2探究摩擦力与接触面光滑程度的关系

按照教材呈现的方法，学生用弹簧测力计沿水平方向匀速拉动物体，先在光滑的桌面上拉，再在地毯、棉布上拉，分别将弹簧测力计的读数记录在活动手册上。实验也重复三次，学生分析数据得出结论：摩擦力的大小与物体接触面光滑程度有关，在其他条件相同的情况下，接触面越光滑，摩擦力越小;接触面越粗糙，摩擦力越大。

2.5拓展与应用

全班总结概括后，教师出示生活中应用摩擦力的照片，让学生观察，进一步讨论摩擦力的正面和负面作用，讨论人们在生产生活中是怎样根据需要增大或减小摩擦力的，并举例说明。本课从学生生活切入，再到生活中解决问题，将学生的学习与现实生活建立联系，达到知识迁移和学以致用的目的。

3教学评析

本课围绕“笔杆上的橡胶套有什么作用”这一问题展开，探究影响摩擦力大小的因素，凸显了人教鄂教版小学《科学》教材关注学生生活经验的特点，达成了课程标准相关领域的学习目标。

3.1精心设计探究活动

教师从生活问题入手，引导学生发现平时没有注意到的问题，将学生的思维聚焦到一个小小的笔套上。学生通过探究、讨论，发现笔杆上的橡胶套的奥秘，很自然地引出摩擦力的概念。教师进一步引导学生体验生活中的摩擦力，设计有结构的体验活动，让学生带着问题有目的地体验，发现影响摩擦力大小的因素。接着，设计了两个实验探究影响摩擦力大小的因素。在两个实验中，教师注意到了实验对学生动手能力的挑战，采取了先演示再让他们动手实验的方式，起到了示范和引导作用。学生在学会第一个实验的基础上，顺利地完成了第二个实验。在整个探究过程中，学生有充分的科学探究机会，像科学家那样思考和探究，体验学习科学的乐趣，在提高科学探究能力的同时，建构了科学概念，发展了尊重事实、善于质疑的科学态度。

3.2尝试多种教学策略

如何让弹簧测力计在拉动物体运动时保持匀速和水平是本课的教学难点。教师先引导学生思考如何测量摩擦力的大小，学生想到可以利用上一节课学习的弹簧测力计来测量，但他们的经验是竖直使用弹簧测力计，而摩擦力产生于两种物体之间的接触面上，并且是运动状态下产生的，它的方向是水平的。在这个环节，教师采用引导试错的策略，先让学生自由尝试，发现开始拉动弹簧测力计时，示数不稳定，读数不准确。在学生自主发现问题的基础上，师生共同讨论出解决方案，即要将速度降下来，并在足够大的场地进行实验，也就是运动距离要足够长。教师指导学生慢慢地水平拉动弹簧测力计并保持一定的速度，其他学生观察物体的运动状态并读数，即在匀速运动的情况下进行读数，这样就解决了读数不准的问题。

此外，实验中如何控制变量也是本课难点。如控制其他條件不变，只改变物体的重量，四年级学生很难想到方法。这时教师出示钩码盒，利用它可以增减物体的重量，同时确保接触面不变，这样就解决了控制变量的问题。

3.3培养学生科学思维

本课让学生经历了自主探究的过程，经历了从个别到一般的归纳过程，经历了探究、发现、推测、建构的过程，经历了沉思、自省的思维过程。每个活动结束后，教师都不急于给出答案，而是让学生自己去发现问题和得出结论。在探究和论证过程，通过多次重复实验和数据搜集，并对数据进行分析和归纳，得出结论，而不是通过简单的一个实验数据得出结论，使学生体会了科学论证在科学探究中的作用。这样教学，学生的科学思维得到了发展，提升了他们的科学素养。

参考文献

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