1、发现与探索四年级上四年级发现与探索参考上册八里台第四小学2017.8第一课 长竿与短竿哪个好顶一、教学目标1初步了解长竿好顶的道理。2.通过学习和实验活动，使他们体验科学实验是探寻知识、验证知识的重要意义。感悟研究科学问题的方法。3通过以“长竿与短竿哪个好顶”为内容的制作实验活动，引起学生对事物的学习研究兴趣，培养他们敢于质疑，积极研究问题的科学态度。二、重点和难点 教学的重点是让学生体验科学实验在探寻知识、验证知识上的重要作用。实验三的道理是全课的重点知识。 教学难点是纸棒的制作及实验操作，要组织学生进行一定的练习。 三、教学要点及建议 1.各栏目教学指导策略： （1）引言 由插图和一段话直
2、接切入主题，很多人（包括成年人）都认为高比矮的棒要难顶。对于 “问题”可以让学生发表意见，这可以引起学生学习兴趣。 （2）探索课题 明确研究的课题：探索“长竿与短竿哪个好顶”，进一步调动学生参与活动的积极性 （3）探索活动 活动准备： 课前教师要按小组为学生准备活动器材。 教师要注意收集相关的资料，并自行设计视频课件，使教学效果更明显更具有趣味性。 教师提前准备一套纸棒，也可制作一个1米多长的纸棒供课上演示。老师也要进行一些练习。 进行实验的安全教育。 活动设计： 本节活动是通过制作与实验对比分析的方式研究“长竿与短竿哪个好顶”并了解其中的一些科学道理，进一步明确学习目标。 活动过程： 分三个
3、步骤进行。 第一步是制作实验器材。有两点要注意：其一是报纸的剪裁，要用大张整版报纸。其二是注意提示：纸捧搓卷得要紧些，根纸棒粗细要基本一样。教育学生要多动脑筋，不要着急。 搓纸棒的要领是先从纸边上折叠三折，再卷起搓成，再用胶水粘好纸边。 活动中教师要不断推广学生中搓纸棒的好的技法。 第二步是实验前的练习。 为了做好实验，请按图进行用手指顶纸棒的练习，要多练习几次。 第三步是正式进行实验 共进行三项实验，分别为： 实验一，顶长纸棒实验，小组内可以由3-4个同学进行实验，记录平均时间。也可以其它方法进行。 实验二，顶短纸棒实验，应注意与实验一形式要一致，人员也要一致。 在此基础上组织同学讨论思考题
4、，教师要进行适当总结。 实验三，长纸棒倾倒实验，可以根据小组人员情况多做几次，让每一个学生都获得体验。 最后要花一些时间采用适当方法解决好“讨论题”，这是本课重点内容。 （4）探索发现 这一部分给出三段内容，第一段内容是实验的回顾与总结。第二段内容实验的结论：通过实验发现长纸棒倒得慢，顶长纸棒时来得及移动身体保持纸棒的平衡动作，防止纸棒倒下，所以长纸棒比短纸棒好顶。可见，长竿比短竿好顶。 第三段是学生的体会。 教师可以用回放课件，小组讨论方法实施教学活动。引导学生谈体会，要鼓励学生谈出自己的收获。 （5）探索延伸 这一部分是在本课实验所得到结论的基础上提出一个相反的命题 即：“通过实验发现，长
5、纸棒比短纸棒好顶，是不是越长越好顶呢？”这里除了物理知识外，也渗透一定生活哲理。任何事物都有一个极限。如太长过重的竿，人拿着都困难，怎么顶？。 2.应注意的问题 课程主要内容完成之后，可以组织一些游戏活动以提高学习兴趣。 四、背景资料 1.物体的稳度 物体保持原来平衡位置的能力叫做物体的稳度。 用手指顶纸棒，手指给了纸棒一个向上的力，地球给了纸棒一个向下的力，当这两个力大小相等、方向相反而且在一条直线上时，纸棒就能平衡。但是手指顶纸棒时，物体保持原来平衡位置的能力很差，也就是物体的稳度很差。 物体的稳度取决于： （1）物体的支持面，也就是“底儿”大了，就增大了支持面，物体也就稳定了。也就是支持
6、面越大，稳度越好。 （2）物体的重心越低，稳度越好。 2.为什么长棒好顶 长棒要比短棒好顶，纸棒越长，重心越高，反而越好顶。它和稳度原理并不矛盾。 实验中我们观察到长棒躺倒得慢，而且也就捧越长躺倒得越慢。 任何物体要“躺倒”，总是需要一定的时间。物体躺倒的时间和重心的高度有关。其道理就是长捧的重心高倒在地要经过一段长弧，而短捧的重心低只要经过比较短的一段弧就落地了。很明显，重心高的物体躺倒的时间要长一些。（如图） 顶棒的技巧在于手的动作。当感觉纸棒躺倒的方向就要及时移动手指的位置防止纸棒躺倒。调整手指的位置需要一定的时间，由于长捧躺倒的时间比较长，所以人来得及完成平衡的动作；而短捧躺倒的时间很
7、短，人还来不及完成平衡的动作，短捧已经躺倒了。 第二课 有趣的“毛细管” 一.教学目标1.通过“毛细管”的实验学习活动，引起学生对物理知识方面的学习兴趣，在活动中锻炼观察、思考问题的能力，增强学生严谨踏实学习和探索态度。 2.通过实验活动，培养学生善于发现生活中的问题，能自己动手做小实验的能力，主动提高自己的观察能力与分析能力。 3.通过活动，初步了解毛细管作用方面的知识。 二.重点难点分析 1.有细微管道的物体可以使水自动向上移动。 2.物体中管道的粗细与水上升的关系。 3.生活中的毛细管的作用。 三.指导策略 1.本课有四个实验， 实验一：面巾纸的细小的纤维之间有极细的管道，能使水上升。
8、实验二：粗、中、细三种吸管，最细的吸管红色水上升的高。从“小知识”栏目中，知道什么叫做“毛细管”。 实验三：植物（芹菜）的茎依靠茎中的毛细管吸收水分和养料。 实验四：“四瓣简易花”放在水中，能慢慢地向外开放。是因为打印纸的纤维间有极细的毛细管道。遇水后，水沿着毛细管道向四周扩散，促使纸花“开花”。 这几个实验学生都能亲自操作，每个实验都需认真仔细观察与分析。建议以这四个实验为载体，着重培养学生的实验操作能力、观察能力、分析能力，并从中学到科学知识。 2.“善于观察，勤于思考是科学探究的良好开端。”“观察是认识世界，获得知识的基本途径，会观察才会创造。”在活动中使学生感悟到在生活和学习中，处处离
9、不开观察。 3.实验一中的，请老师要组织好学生自备器材的实验，用已掌握的知识，先猜想后实验，验证猜想的正确与否。这也是探索知识的一种方法。 4.“探索延伸”栏目中，老师让学生自己拓展一下，说说周边事物的毛细管作用广泛存在。3.标准化的研究 一、教学目标1通过“标准化的研究”的实验与探索活动，引起学生对有关“标准化”知识的学习兴趣，培养学生对现代科学事物的关心及探究的科学态度。 2.通过学习与研究活动，让学生学习实验方法，学习研究事物的“基本功”即分析和归纳的操作基本要领。 3.使学生初步了解标准化方面的有关知识。体会我们中华民族有着掌握标准化的悠久历史，培养民族自豪感。 二、重点和难点 教学的
10、重点是培养学生对标准化问题的学习研究兴趣，培养学生注意研究事物的科学精神。 教学的难点是学生对标准化问题的认识和理解，其中关于标准化 “规格”的理解更较为困难些，教师要认真做好引导工作。 三、教学要点及建议 1.各栏目教学指导策略： （1）引言 主要是通过插图与导言使学生初步理解标准化问题，调动学生参与活动的积极性。教师要注意标准化问题对学生是生疏的事物，如何带领学生进入这个学习领域，要根据具体情况创造性的进行教学。 （2）探索课题 明确研究的课题：探索“标准化的内容”，进一步调动学生参与活动的积极性 （3）探索活动 活动准备：课前教师要按小组为学生准备活动器材： 铅笔：2H、1H、HB、1B
11、、2B、3B等型号， 不同品牌的味精袋、A4和B5纸等， 一把50cm长直尺， 实验三的有关器材。 课前教师要注意收集相关的资料，并准备有关的投影图片与实物，使活动更具有趣味性，提高活动效果。 活动设计： 提示本节活动是通过实验、观察，研究标准化的内容，进一步明确学习目标。 活动过程： 进行三项实验、观察、分折，进行探讨： 实验一 是研究产品的质量标准。 重点引导学生实验研究铅笔标准化内容之一，质量标准即铅笔的浓度。 然后通过味精含谷氨酸钠所占的百分比，进一步理解产品质量标准的意义和作用。 实验二 是研究产品的规格标准。 通过对A4纸和B5纸的研究实验让学生感知产品规格标准。进一步用两种教材的
12、页面大小及版权页所标识的内容体会产品的规格标准意义和作用。 实验三 是研究产品的通用性标准。 通过对用三个同一规挌螺母做旋紧实验。让学生感知产品的通用性标准。认真安排好“思考问题”的讨论，理解产品的通用性标准的意义和作用。 （4）探索发现 这一部分给出四段内容，第一段内容是实验的回顾与总结。第二、三、四段内容对实验的结论进行的表述。 教师可以用启发式办法实施教学活动。关于学生的体会，要鼓励学生谈出自己的收获。 （5）探索延伸 这一部分用本课实验所得到的结论研究其生活中实用事例。 建议用小组讨论方式进行教学活动。提示同学：要采用本课实验中的结论进行研究。 启发学生再举出一些生活中的事例进行研究。
13、 2.应注意的问题 要用启发式教学，注意调动学生参与活动的积极性。注意培养学生正确的研究问题的方法。 教师要注意标准化内容还很多，本课只是比较简单的向学生作一基本介绍。 四、背景资料 1.关于“探索延伸”的问题的答案： 反映了非标准化带来的不方便等问题。 一般从两方面思考。 一是有标准化要求，但执行者不按要求去办，尤其是当前质量标准执行的欠缺问题，更为突出。 二是还没有制定标准化的要求，需要完善。鞋的问题主要是前者。 2. 关于标准化的概念： 提供以下三种参考答案 （1）“标准化”的含义是，在经济、技术、科学及管理等社会实践中，对重复性事物和概念通过制定、实施标准，达到统一，以获得最佳秩序和社
14、会效益的过程。（标准化法）（2）为适应科学发展和合理组织生产的需要，在产品质量、品种规格、零部件通用等方面规定统一的技术标准，叫做标准化。 （3）标准化是指为在一定的范围内获得最佳秩序，对实际的或潜在的问题制定共同的和重复使用的规则的活动。它包括制定、发布及实施标准的过程。3.标准化是我国一项重要技术经济政策，是现代化工业生产发展的客观需要，是生产上技术上实现集中统一、协调和互换的保证，是组织和管理现代化生产的重要手段。实行标准化，有利于提高产品质量和劳动生产率，降低成本，提高经济效益，对我国社会主义现代化建设具有重要意义。 4.标准化的重要作用（1）标准化是科学管理的基础。各种科学管理制度的
15、形式，都是以标准化为基础的。（2）标准化是科研、生产、使用三者之间的桥梁。（3）标准化是组织现代化生产的前提条件。通过制定和使用标准，才能保证各生产部门的活动，保持高度的统一和协调，使生产得以正常运行。（4）标准化是促进经济全面发展与提高经济效益的推动力。标准化应用于科学研究，可避免在研究上的重复劳动；应用于产品设计，可以缩短设计周期；应用于生产，可使生产在科学的和有秩序的基础上进行；应用于管理，可促进统一、协调、提高效率等。（5）合理发展产品品种，提高企业应变能力，以满足社会需求。（6）标准化是保持产品质量，维护消费者权益的有力武器。 （7）促进对自然资源的合理利用，保持生态平衡，维护人类社
16、会的利益。 （8）经协调确立共同遵循的准则，建立稳定的秩序。 （9）在消除贸易障碍，促进国际技术交流和贸易发展，提高产品在国际市场上的竞争能力等方面都具有重大意义。 （10）在保障人民的身体健康和生命财产安全方面有重大的作用。4.一纸托“千斤” 一、目的要求1.通过“一纸托千斤”的实验学习活动，引起学生对力学知识的学习兴趣，培养学生对形变的思考能力，养成严谨踏实的学习态度和探索精神。 2.通过纸的变形与强度关系的探究活动，培养学生的动手动脑能力，启发创新精神。 3.通过学习与体验活动，初步了解力学和建筑方面的知识。 二、重点难点分析重点有两个： 1.实验一：单张纸承重动手实验活动。 2.实验二
17、：圆筒空心纸管，变形的承重实验。 三、指导策略 1.在老师指导下，完成实验一中的三个小实验，引导学生逐步得出“纸承受的重量与它的形状有关系”的初步结论。 2.指导学生精心制作圆筒空心纸管，从卷纸管、剪裁纸管、粘牢纸管、用纸裹纸管、到承重实验，每个环节都要求认真制作，逐步改变“物件的结构”，体验“改变物体的形状就能改变它的承重能力”。 3.在老师的帮助下，对各组的“构件”进行承重计量，看哪些承重量最大。 4.请优胜组总结成功经验，以共同提高动手能力。并启发学生动脑动手，想出改形状，使纸承受更多重物的办法。 例如：用几张纸叠成宽约8厘米的纸条，再用胶水粘在一起，盘成一个圆墩，如图“”状，一人单足踏
18、上，能承受一个人的重量。 5.课后还可以搞一个社会调查，要求学生看一看自己周围的学校、街道、住宅、工厂、商店、车站等，有哪些地方用上了变了形状的、钢铁或铝合金构件，要仔细观察，并且记录下来。 6.课后，根据所学的知识和自己的体验，小组成员研讨并制作“纸桥”模型，组织学生进行纸桥结构、承重等方面的竞赛，激发学生的创造激情。 5.空气的压力 一、教学目标1.通过本课的“空气的压力”课题的实验与探索活动，使学生认识空气有压力，空气的压力来自四面八方以及了解空气压力的应用。 2.培养学生的实验能力。 3.使学生知道空气的压力是客观存在的。并学习解释生活中的一些常见现象。 二、重点和难点 教学重点是让学
19、生学习研究问题的实验方法和提高归纳概括能力。 教学难点是指导学生认识空气有压力。 三、教学要点及建议 1.各栏目教学指导策略： （1）引言 引言部分建议让学生亲自体验一下，手上放一本书，会有什么感觉？由此进入课题研究。 关于题图是通过挑报纸证明空气有压力的实验，把直尺放在桌上，让直尺的三分之一伸出桌面。再把报纸平盖在直尺上。在伸出的直尺上施力，挑起报纸，设法让报纸飞起来。施力的时候，不要太用力，否则容易损坏物品。可以在适当时候，演示给学生。 （2）探索课题 明确研究的课题：探索“空气的压力”，进一步调动学生参与活动的积极性 （3）探索活动 活动准备：教师要收集相关资料，以充实教学内容。 教师课
20、前要为各小组配备以下活动器材： 不漏气的厚塑料袋1个、广口塑料瓶1个、橡皮筋圈2个、塑料吸盘衣钩1个。 实验一和实验三实验装置各一套。 进行安全教育 活动设计： 本节活动是通过多种实验进行对比分析和归纳概括的方法研究“空气的压力”进一步明确学习目标。 活动过程： 进行四项实验 实验一 是通过教师演示实验证明“空气的压力”。教学活动中可以请学生代表到前面参与实验，在教师指导下演示给大家看，并让学生说出实验结论。 课文中的提示“注射器的活塞两端都有空气”这一点很重要，要反复强化。 实验二 是通过分组实验进一步证明“空气的压力”，并让学生亲自体验 空气有压力。 教师在组织教学活动时，要注意使学生明白
21、严格按实验操作程序进行，才能达到满意的实验效果。 实验三 是通过教师演示实验证明空气压力的方向。 该项实验有一是难度，教师在课前也要多进行些练习，掌握实验要领，课上才能获得满意效果。 实验四 是通过分组实验进一步证明空气压力的方向。并让学生亲自体验这种来至四面八方的空气压力。 该项实验不易组织，教师要下些功夫做好安排，才能有满意的实验效果。 （4）探索发现 这一部分给出三段内容，第一段内容是实验的回顾。第二段内容是第一个实验结论：空气有压力。第三段是第二个实验结论，空气的压力在四面八方都是存在的。这些内容，教学中最好先让学生归钠概括后，并在小组内总结出结论再看课文。 （5）探索延伸 这一部分用
22、本课实验所得到的结论研究生活中实用事例。建议用小组讨论方式进行教学活动。提示同学：要采用本课实验中的结论进行研究。 启发学生再举出一些生活中的事例进行研究。 2.应注意的问题 做好演示实验是本课较为困难的地方，教师要在课前做好准备。如果课上实验失败，就会达不到实验目的，而出现相反效果。 四、背景资料 1. 空气的压力广泛存在，我们身体内部也有压力，但由于身体各个方面都受到了空气的压力，而这些压力又相互抵消，因此我们不易感觉。指导学生认识空气压力的存在及其应用，可以使学生进一步认识周围的自然事物。 2.大气圈 地球的周围包围着一层厚厚的大气，人类就居住在这层大气的底部。 大气圈里的空气虽然看不见
23、，但质量大得惊人。据科学家估算，整个地球周围有5000多亿吨重的空气。住在地球上的人，如果没有人体内向外的压力，会被压得粉身碎骨。由于地球引力的作用，大气质量的十分之九都集中在近地面的16千米以内的大气层里。离地面越高。空气就越稀薄。 3.马德堡半球实验 早时，先人们以为空气没有重量，不会产生压力。1642年科学家托里拆利提出大气存在压力。 为了证实大气压力的存在，1654年5月8日，德国马德堡市市长、学者奥托冯葛利克做了一个震动世界的实验。他做了两个铜质的空心半球，直径都是37厘米，能够互相吻合。为了防止漏气，又在两半球的吻合处加上浸透蜡和松节油的皮圈，并在一个半球上装了活栓，通过活栓抽掉球
24、里的空气。实验时用抽气机把球内空气抽出，然后用两队马往相反的方向各拉一个半球，结果八对马也拉得十分吃力，没有把它们拉开，再用劲拉，才把两个半球拉开。 但是只要把活栓转动下，使空气流进球里，就能毫不费力地把两个半球分开。这就是举世闻名的“马德堡半球实验”。它生动地告诉人们，大气压强不但存在，而且大得惊人。 4.1971年6月，苏联载人航天器“联盟号”返回以后，打开舱门发现三名穿着普通衣服的宇航员都死了，他们的面部没有表现出任何痛苦的表情。经过调查，原来“联盟号”返回前，有一个密封插头在座舱与轨道分离时漏了气，舱内空气猛然从那里泄了出去，座舱里人工建立的大气压猛然减低，因“爆炸性失压”使三位宇航员
25、牺牲了。 人类要飞出地球，首先要克服失掉大气压的难题。人体内的水分、气体都保持着一定的压力，和大气压相平衡，例如，体内有血压，血压高就会生病。一旦外界失压，人体内的压力过高，气体马上膨胀，体内空腔扩张，像升入高空的气球爆破一样。接着就是大量的水分变成了蒸汽，皮下形成大量水汽，把皮肤胀得鼓鼓的。幸亏另外三位宇航员很快返回了大气层，舱内又有了大气压，否则，不幸者将是惨不忍睹的6.哪个滑梯快 一、教学目标1通过“两种不同滑梯哪一个下滑快？”的实验探究，激发学生对不同曲线运动方面知识的学习兴趣。培养学生通过科学实验研究问题的科学态度。增强学生对曲线运动方面的科学体验，形成科学的价值观。 2通过学习活动
26、，达到对学生动手制作能力的提高和训练。 3通过学习活动，了解曲线运动方面的简单知识。 二、重点、难点分析 1本课的重点是通过制作实验，体验到曲线中蕴含着许多科学知识和有趣的现象，知道这些现象都有一定的科学道理。通过对曲线的研究，激发学生善于观察、乐于思考和对曲线知识方面的学习和探究的兴趣。 2在制作过程中，学生对两架滑梯的高度及长度把握上要严格和细致，尽量减少制作过程中的误差，保证试验结果的科学性。教师要根据情况适时对学生进行指导和帮助。 3.学生对于普通滑梯比较熟悉，但对于曲线结构的滑梯并不熟悉，另外学生对中国古代建筑，尤其像天安门房顶的曲线不陌生，因此，教师可以根据生活中见到的曲线来引导学
27、生，学生在课前也可以对生活中的曲线物体进行搜集整理，积累知识。 三、指导策略及基本答案 1制作过程中要求学生尽量减少两架滑梯的误差，保证试验的准确性。 2实验过程中要选用一些比较光滑的物品，滑梯表面也要保证光滑、平整，释放物品动作要轻些，尽量做到两手同时释放重物。 3这一课主体是通过学生自己动手制作、调整试验等环节，让学生体验动手实验的乐趣。并且通过实验让学生推翻已有的“直线距离短物体下滑快”的固有经验，让学生形成科学的世界观。 4探索延伸部分是要让学生联系实际，让学生体验问题从生活中来到生活中去的过程，解决生活和生产中的问题。 四、背景资料 实验中的这架弯滑梯，它的滑面是根据旋轮线来做的。我
28、们知道，小朋友能沿着滑梯自由下滑，是由于受了重力的作用，也就是地球引力的作用。下滑速度的快慢，决定于在下滑方向上重力分力的大小。按着旋轮线下滑可以得到最大的分力，也就是得到最大的速度。因此，滑旋轮线滑梯的总是先到底。 在我国古建筑中，有一种“大屋顶”的房子。北京故宫的房子，差不多都是大屋顶。从侧面看，这种房子的屋顶不是三角形，而是两条曲线，房檐还高高地往上翘起来。大屋顶上的曲线也是旋轮线。旋轮线是最速降线，把房顶修成旋轮线，可以让降落在房顶上的雨水，以最快的速度流走，这对保护房屋是很有利的。 把大屋顶修成旋轮线，还有一个重要的平衡作用。大屋顶比较重，支撑房顶重量的，主要是下面的八根大柱子，这种
29、建筑，柱子一般都修在墙里，位置靠外，房顶不仅给柱子一个垂直向下的压力，还给柱子一个向外的推力，这个向外的推力，对柱子的直立稳定性是十分不利的。如果把房顶修成旋轮线形，再把房檐修的翘起来，房檐就会给柱子一个向里的推力。大屋顶是巧用旋轮线的典范，也代表了中国古代劳动人民的聪明和才干。 7.鱼缸里水能自动流出来吗 一、教学目标1通过“鱼缸里水能自动流出来吗”的实验与探索活动，引起学生对身边事物的学习探索兴趣，培养学生善于发现问题，学会科学求证的科学态度。 2.通过学习与实验活动，让学生掌握实验方法，并提高归纳概括能力。 3. 通过学习与实验活动，知道虹吸现象的存在，并能初步了解其中的一些科学道理。
30、二、重点和难点 教学重点是让学生了解什么情况下才能发生“虹吸现象”。 教学难点是提高归纳概括能力，顺畅地推导出实验结论。 三、教学要点及建议 1.各栏目教学指导策略： （1）引言 看图引出生活中的话题，读文直接切入主题，引起学生学习的兴趣。 （2）探索课题 明确研究的课题：探索“鱼缸里的水自动流出的研究”，进一步调动学生参与活动的积极性。教师要采取设疑办法进行引导。如：“什么情况水能自动流出来呢？” （3）探索活动 活动准备：课前教师要按小组为学生准备活动器材： 小塑料水盆1个、透明塑料管1根、水杯1个。 教师要注意收集有关虹吸现象的各种信息。 制作配合教学的课件。 注意进行安全教育 活动设计
31、： 本节活动是通过实验对比分析的方式研究水自动排出的方法，了解其中的一些科学道理，进一步明确学习目标。 活动过程： 进行四项实验 实验一 是通过实验与观察，证明水不会自动排出的。 教学中抓住“水不会自动往高处流的”这个关键点。 要学生明白哪一段塑料管中水是往高处流的，这点很重要。教学活动中要使学生明白这个实验的研究方向，如果有办法让水流过这一段，那么问题也就解决了。 实验二 是通过管中保留部分空气的实验，研究水自动排出的问题。 要抓住让学生“认真观察实验”这一教学关键点，并引导研究它的道理，关于道理的描述，可让学生按小组自行总结，教师适当点拨，不追求必须完美的答案。 实验三 是通过管中不留一点空气的实验，研究水自动排出的问题。 实验前教师可在实验二的基础上，提出怎样解决这一问题的质疑。让学生在争
