浙教版科學七下研究性學習課題三《自行車增大和減小摩擦力的措施》教學設計科目授課時間節次--年—月—日（星期——）第—節指導教師授課班級、授課課時授課題目（包括教材及章節名稱）浙教版科學七下研究性學習課題三《自行車增大和減小摩擦力的措施》教學設計設計思路同學們，今天我們要一起探索一個有趣的話題——《自行車增大和減小摩擦力的措施》。這節課，我們不僅要學習課本上的知識，還要動手實踐，體驗科學的魅力。我會通過一系列生動有趣的活動，引導你們思考摩擦力的奧秘，讓你們在輕松愉快的氛圍中掌握科學知識。讓我們一起踏上這趟科學之旅吧！???♂????♀???核心素養目標重點難點及解決辦法重點：掌握自行車增大和減小摩擦力的方法及其原理。

難點：理解摩擦力與壓力、接觸面粗糙程度的關系，并能將理論應用于實際生活中。

解決辦法：

1.通過實驗演示和小組討論，幫助學生直觀理解摩擦力的作用。

2.結合實際案例，如自行車剎車系統，讓學生分析摩擦力變化的原因。

3.設計實踐操作環節，讓學生親手調整自行車部件，感受摩擦力的變化。

4.采用問題引導法，逐步引導學生深入思考摩擦力的原理和影響因素。

5.鼓勵學生課后查閱資料，拓展知識面，增強對摩擦力知識的理解。教學資源-軟硬件資源：自行車模型、摩擦力測量儀、電子秤、計時器

-課程平臺：學校科學實驗室、多媒體教學設備

-信息化資源：摩擦力相關教學視頻、科學實驗軟件、在線科學教育資源網站

-教學手段：實物展示、實驗操作、小組討論、多媒體課件展示教學實施過程1.課前自主探索

教師活動：

-發布預習任務：通過在線平臺或班級微信群，發布預習資料（如PPT、視頻、文檔等），明確預習目標和要求。例如，要求學生觀看關于摩擦力基本概念的科普視頻，并完成簡單的筆記。

-設計預習問題：圍繞《自行車增大和減小摩擦力的措施》課題，設計一系列具有啟發性和探究性的問題，引導學生自主思考。如：“你認為自行車剎車時摩擦力是如何產生的？有哪些方法可以增大或減小摩擦力？”

-監控預習進度：利用平臺功能或學生反饋，監控學生的預習進度，確保預習效果。例如，通過學生提交的預習筆記或思維導圖來評估預習質量。

學生活動：

-自主閱讀預習資料：按照預習要求，自主閱讀預習資料，理解摩擦力的基本概念和自行車摩擦力的應用。

-思考預習問題：針對預習問題，進行獨立思考，記錄自己的理解和疑問。

-提交預習成果：將預習成果（如筆記、思維導圖、問題等）提交至平臺或老師處。

教學方法/手段/資源：

-自主學習法：引導學生自主思考，培養自主學習能力。

-信息技術手段：利用在線平臺、微信群等，實現預習資源的共享和監控。

作用與目的：

-幫助學生提前了解課題，為課堂學習做好準備。

-培養學生的自主學習能力和獨立思考能力。

2.課中強化技能

教師活動：

-導入新課：通過展示自行車在實際使用中的摩擦力現象，如急剎車時的滑行距離，引出課題，激發學生的學習興趣。

-講解知識點：詳細講解摩擦力的原理，以及自行車增大和減小摩擦力的方法，如剎車系統的工作原理。

-組織課堂活動：設計小組討論，讓學生分析不同自行車部件如何影響摩擦力大小，并設計實驗方案來驗證。

學生活動：

-聽講并思考：認真聽講，積極思考老師提出的問題。

-參與課堂活動：積極參與小組討論，提出自己的觀點，并嘗試設計實驗來驗證摩擦力的變化。

教學方法/手段/資源：

-講授法：通過詳細講解，幫助學生理解摩擦力的原理。

-實踐活動法：設計實踐活動，讓學生在實踐中掌握摩擦力的應用。

作用與目的：

-幫助學生深入理解摩擦力的知識點，掌握增大和減小摩擦力的方法。

-通過實踐活動，培養學生的動手能力和解決問題的能力。

3.課后拓展應用

教師活動：

-布置作業：布置設計一個自行車剎車系統的改進方案，考慮如何增大或減小摩擦力以提高安全性。

-提供拓展資源：推薦相關科學網站和書籍，供學生進一步探索摩擦力的奧秘。

學生活動：

-完成作業：認真完成老師布置的作業，設計出具有創新性的自行車剎車系統改進方案。

-拓展學習：利用老師提供的資源，進一步研究摩擦力的相關知識。

教學方法/手段/資源：

-自主學習法：引導學生自主完成作業和拓展學習。

-反思總結法：引導學生對自己的學習過程和成果進行反思和總結。

作用與目的：

-鞏固學生在課堂上學到的知識點和技能。

-通過拓展學習，拓寬學生的知識視野和思維方式。

-通過反思總結，幫助學生發現自己的不足并提出改進建議，促進自我提升。教學資源拓展1.拓展資源：

自行車作為一種常見的交通工具，其設計原理與摩擦力密切相關。以下是與本節課教學內容相關的拓展資源：

（1）摩擦力的歷史與發展：介紹摩擦力的概念、發現歷程以及在不同領域的應用，如物理學、工程學等。

（2）摩擦力的計算方法：講解摩擦力的計算公式及其應用，如滑動摩擦力、滾動摩擦力等。

（3）自行車摩擦力實驗：介紹自行車摩擦力實驗的原理、步驟和注意事項，如測量剎車塊與車輪之間的摩擦力等。

（4）摩擦材料的研究與應用：介紹不同摩擦材料的特點、性能及其在自行車上的應用，如剎車片、輪胎等。

（5）自行車設計原理：講解自行車各部件的設計原理及其與摩擦力的關系，如剎車系統、輪胎、軸承等。

2.拓展建議：

（1）閱讀相關科普書籍或文章，了解摩擦力在不同領域的應用。

（2）通過網絡或圖書館資源，查閱摩擦力實驗的相關資料，了解實驗原理和步驟。

（3）參與學校或社區組織的科學實驗活動，親自動手進行摩擦力實驗，感受科學探究的樂趣。

（4）關注自行車設計領域的最新動態，了解新型摩擦材料和技術在自行車中的應用。

（5）結合所學知識，思考如何改進自行車的摩擦力設計，提高騎行舒適度和安全性。

具體拓展學習建議如下：

（1）閱讀《摩擦力：科學家的故事》一書，了解摩擦力在物理學發展史上的重要地位。

（2）查閱《自行車設計原理》一書，了解自行車各部件的設計原理及其與摩擦力的關系。

（3）通過在線實驗平臺，進行摩擦力實驗，如測量剎車塊與車輪之間的摩擦力等。

（4）觀看科普視頻，了解不同摩擦材料的特點和性能。

（5）參與學校組織的科學競賽或創新活動，嘗試設計一款具有改進摩擦力設計的自行車。典型例題講解例題1：

一輛自行車的輪胎直徑為0.7米，當自行車以10米/秒的速度勻速行駛時，求輪胎每秒轉動的次數。

解答：

首先，計算輪胎的周長，即圓的周長公式C=πd，其中d為輪胎直徑，π取3.14。

C=3.14×0.7=2.198米

然后，根據速度公式v=s/t，其中v為速度，s為路程，t為時間，可以計算出自行車每秒行駛的路程。

s=v×t=10×1=10米

最后，用每秒行駛的路程除以輪胎的周長，得到輪胎每秒轉動的次數。

次數=s/C=10/2.198≈4.55次

答：輪胎每秒轉動的次數約為4.55次。

例題2：

一輛自行車的剎車片與輪胎之間的摩擦系數為0.5，如果自行車以20米/秒的速度行駛，求剎車后自行車滑行的最短距離。

解答：

首先，根據摩擦力的計算公式F=μN，其中F為摩擦力，μ為摩擦系數，N為法向力（此處等于重力，即mg）。

F=0.5×mg

然后，根據牛頓第二定律F=ma，其中a為加速度，m為質量，可以求出剎車時的加速度。

a=F/m=0.5g

由于剎車時速度逐漸減小，加速度為負值，所以a=-0.5g

最后，根據運動學公式v2=u2+2as，其中v為最終速度，u為初速度，s為位移，可以求出剎車后滑行的最短距離。

0=202+2(-0.5g)s

s=(202)/(2×0.5g)

s=400/(1×9.8)

s≈40.82米

答：剎車后自行車滑行的最短距離約為40.82米。

例題3：

一輛自行車在水平路面上行駛，如果自行車的重量為200N，輪胎與地面的摩擦系數為0.3，求自行車以10米/秒的速度勻速行駛時所需的牽引力。

解答：

首先，根據摩擦力的計算公式F=μN，其中F為摩擦力，μ為摩擦系數，N為法向力（此處等于重力，即mg）。

F=0.3×200N=60N

由于自行車勻速行駛，牽引力必須等于摩擦力，因此牽引力F牽引=F摩擦=60N。

答：自行車以10米/秒的速度勻速行駛時所需的牽引力為60N。

例題4：

一輛自行車的剎車系統在剎車塊與輪胎之間施加了200N的摩擦力，如果自行車的質量為30kg，求剎車時的加速度。

解答：

首先，根據牛頓第二定律F=ma，其中F為力，m為質量，a為加速度。

a=F/m=200N/30kg≈6.67m/s2

由于剎車時速度逐漸減小，加速度為負值，所以a=-6.67m/s2。

答：剎車時的加速度約為-6.67m/s2。

例題5：

一輛自行車的輪胎在水平路面上滾動，如果輪胎的半徑為0.35米，輪胎每轉一圈所受的滾動摩擦力為10N，求自行車以5米/秒的速度行駛時所需的牽引力。

解答：

首先，計算輪胎的周長，即圓的周長公式C=2πr，其中r為輪胎半徑，π取3.14。

C=2×3.14×0.35=2.198米

然后，計算輪胎每秒轉動的次數，即速度除以周長。

次數=5m/s/2.198m=2.27次/秒

接著，計算輪胎每秒所受的滾動摩擦力總和。

總和=次數×每轉一圈的摩擦力=2.27×10N≈22.7N

由于自行車勻速行駛，牽引力必須等于滾動摩擦力的總和，因此牽引力F牽引≈22.7N。

答：自行車以5米/秒的速度行駛時所需的牽引力約為22.7N。教學評價1.課堂評價：

在課堂教學中，我將采用多種評價方式來了解學生的學習情況，并及時發現并解決問題。

-提問：通過提問，我可以評估學生對知識點的理解程度。例如，我會問：“同學們，誰能解釋一下什么是摩擦力？”或者“你們認為增大摩擦力的方法有哪些？”

-觀察：通過觀察學生的參與度和互動情況，我可以了解他們對課堂內容的興趣和掌握程度。例如，我會注意學生在實驗操作中的專注程度和在小組討論中的發言情況。

-小組活動：通過小組活動，我可以觀察學生的合作能力和問題解決能力。我會評估他們在小組中的角色和貢獻，以及他們如何共同完成任務。

-實時反饋：在課堂教學中，我會提供即時的反饋，以幫助學生糾正錯誤和理解難點。例如，在學生進行實驗時，我會立即指出他們的操作是否正確。

2.作業評價：

作業是檢驗學生學習效果的重要手段，我將對學生作業進行以下評價：

-認真批改：我會仔細閱讀每一份作業，確保對學生的努力給予公正的評價。

-點評與反饋：在批改作業時，我會給出詳細的點評，指出學生的優點和需要改進的地方。例如，“你的實驗設計很有創意，但在數據分析部分可以更加細致。”

-及時反饋：我會盡快將作業批改結果反饋給學生，以便他們了解自己的學習進度和需要改進的地方。

-鼓勵與支持：在評價中，我會鼓勵學生繼續努力，特別是對于那些表現出色或有進步的學生，我會給予積極的肯定和鼓勵。

3.形成性評價與總結性評價相結合：

-形成性評價：通過課堂提問、觀察、小組活動和作業反饋，我可以持續監控學生的學習過程，提供個性化的指導。

-總結性評價：在課程結束后，我會通過小測驗或期末考試來評估學生對摩擦力相關知識的掌握程度。

4.家長溝通：

為了全面了解學生的學習情況，我會與家長保持溝通，分享學生的學習進展和評價結果，共同促進學生的成長。

5.自我評價：

作為教師，我也會對自己的教學進行反思和評價，確保教學方法的適宜性和教學內容的準確性，不斷提升教學質量。內容邏輯關系①自行車摩擦力的基本概念

-知識點：摩擦力的定義、分類（靜摩擦力、滑動摩擦力、滾動摩擦力）

-詞：摩擦力、靜摩擦、滑動摩擦、滾動摩擦

-句：