第一单元 机械和工具
第一课 使用工具
【教学目标】
科学概念：认识机械指的是利用力学原理组成的各种装置。杠杆、滑轮、斜面等都是机械。简单机械又被人们习惯地称为工具。
过程与方法：常识在实践中解决指定的科学问题（如拔图钉、铁钉和木螺钉），发现做同样的事情，用不同的工具效果是不同的，并从中了解更多的常用工具。
情感、态度、价值观：意识到工具和机械可以帮助我们做一些事情，恰当地选用工具和机械可以提高我们的工作效率。
【教学重点】选用不同工具解决问题
【教学难点】选择不同工具解决问题的原因讨论。
【教学准备】记录表（学生）；常用工具，剪刀、螺丝刀、开瓶器、羊角锤、小刀、镊子、
老虎钳（教师）；钉有三个图钉、2个铁钉、两个木螺丝钉的木板一块。
【教学过程】
一、谈话导入新课
同学们，这个漂亮的窗花剪纸是用什么工具制作出来的？（出示窗花剪纸）。剪刀除了能剪窗花之外还能做些什么事？（剪绳、剪指甲……）那么锤子能帮助我们做哪些事情？（出示锤子）
二、我们用过什么工具
⒈在生活中，我们常常用工具来帮助我们做事情，今天我们就来研究我们常用的工具（板书课题：使用工具）
⒉你还知道哪些工具？他们能帮助我们做什么事？请大家在小组内讨论一下，然后把工具名称和能做的事情填在书本P2表格内。比一比，哪些同学想地更多。
⒊小组讨论填表
工具名称 可以做哪些事情 工具名称 可以做哪些事情
⒋小组汇报：请一个小组上台来介绍，并且可以使用老师讲台上的工具做示范（提供工具）。
⒌教师小结：看来同学们对工具的使用已经比较熟悉，并且能运用到现实生活中去了。那么下面就请大家来帮我解决一个问题。
三、选用什么工具好
⒈老师这里有钉有一些钉子的木板（出示木板），
⑴如果要把钉子冲木板中取出来，请问我该选择什么样的工具比较合适？
⑵请小组内的同学先观察一下钉在木板上的钉子，思考你需要哪些工具？
⑶说说你选择这些工具的理由
⒉小组长领材料，组织小组成员开展实验
⒊全班交流：说说你们刚才选择的工具是最合适的吗？分组发言共同评论。
四、完成三项任务的工具选择
⒈请大家观察P3的三幅图，请你在右边选择最恰当的工具来完成这3项工作。
并且说说你选择的理由。
⒉油桶通过斜面推上车，比较省力；大石头用撬棍当赶感去撬动比较省力；利用绳子和滑轮组成定滑轮可以很方面地将国旗挂到旗杆顶上。
⒊教师小结：有一些很费力、很难做的事情，如果我们使用了工具就可以省力、方便地完成了。巧妙地使用工具，能让我们做的更好。
⒋请大家看P3工具的定义，深入理解。
五、全课总结：对于简单机械，我们还有什么问题想研究？
第二课 杠杆的研究
【教学目标】
科学概念：认识理解杠杆有3个点：用力点、支点、阻力点。有的杠杆能省力，有的杠杆不省力，有的杠杆不省力也不费力。
过程与方法：用杠杆尺做实验、收集并整理数据，分析认识杠杆省力、费力和不省力不费力的规律。
情感态度价值观：体会到收集数据的重要意义，并意识到互相合作的重要性。
【教学重点】对杠杆尺进行研究
【教学难点】对数据的整理和分析
【教学准备】杠杆尺、钩码、记录纸（学生）；杠杆类和非杠杆类工具3~5种。
【教学过程】
一、导入新课
活动：请问我们班有没有“大力士”，谁能帮我把讲台抬起来，我的一枝笔掉到桌子地下去了。（请同学们推荐“大力士”上来抬讲台）哎，讲台实在太重了，搬不动，能不能利用工具来帮助我们做这件事？用吊机吊、把桌子撬翻、用滑轮吊……（请学生出谋划策）
二、认识杠杆
⒈今天，老师介绍给大家一种非常简单的却能很轻松地完成工作的工具————杠杆。
什么是杠杆？————在一根棍子的下面放一个支撑的物体，就可以用它撬起重物，人们常把这样的棍子叫撬棍。而今天我们科学地把像撬棍这样的简单机械称为“杠杆”。
⒉示范用杠杆撬讲台。
⒊板书分析杠杆的各个部分名称和定义：阻力点、用力点、支点
杠杆上有三个重要的位置：支撑着杠杆，使杠杆能围绕着转动的位置叫支点；在杠杆上用力的位置叫用力点；杠杆克服阻力的位置叫阻力点。
⒋出示P4的两张图片：压水井、跷跷板。请大家在上面画一画，他们的三个点分别在什么位置
⒌在展台底下进行反馈交流。
⒍分辨杠杆：观察P4 P5的这些工具，说说哪些是杠杆，哪些不是杠杆？并说明理由（找一找三点）学生自己体验杠杆尺的组成及变化。
三、研究杠杆的秘密
⒈刚才我们用杠杆轻松地撬起了讲台，那是不是所有的杠杆都是省力的呢？（学生一般认为都是省力的，教师在课堂上举例费力的是件）让我们用杠杆尺这个工具，来帮助我们更好地进行研究。
⒉对杠杆尺的构造进行介绍和使用方法
⒊教师问题的提出：如果我在杠杆尺的左边第四格挂上一个钩码，要使杠杆尺保持平衡，我应该在杠杆尺的右边什么位置挂上几个钩码 ？（请同学上台来试一试，并说说你是怎么想的）
⒋还有其他方法吗 ？
⒌老师刚才是在左边第四格挂了一个钩码，还可以怎么挂？那么右边又应该在什么位置挂几个钩码才能使杠杆尺平衡呢？请大家在小组内合作开展实验，并且把数据记录在P6上的表格内。完成实验之后再把实验数据进行统计：省力情况有（ ）种，费力情况有（ ）种；不省力也不费力情况有（ ）种。
⒍对所有的数据进行观察和分析。
⑴在什么情况下，杠杆省力？
⑵在什么情况下，杠杆费力？
⑶在什么情况下杠杆不省力也不费力？
⒎教师进行总结：省力、费力、不省力不费力各情况的比较和分析。
四、收集数据步骤的反思
我们是按怎样的方法步骤收集数据的？哪种方法更合理？
五、全课小结
第三课 杠杆类工具的研究
【教学目标】
科学概念：知道杠杆可以分为省力杠杆、费力杠杆、不省力也不费力杠杆。
过程与方法：通过实验认识到杠杆是否省力是由它的三个点的位置决定的。
情感、态度、价值观：意识到不同种类的杠杆有不同的用途，在不同条件下需要使用不同类型的杠杆。
【教学重点】对不同杠杆的比较和分析
【教学难点】找出不同杠杆的三个点和是否省力情况。
【教学准备】长竹筷、螺丝帽或其他重物、棉线或钓鱼线、塑料盘（学生）。杆秤、螺丝刀、开瓶器、镊子、油漆桶、啤酒、粉笔；画有螺丝刀撬油漆桶、镊子夹粉笔、开瓶器开啤酒瓶的图片（教师）。
【教学过程】
一、趣味引入
游戏：出示油漆桶一个、啤酒一瓶、粉笔5支；镊子、一字螺丝刀、开瓶器。
⒈用工具把油漆桶撬开，然后在里面倒一杯水；⒉用工具打开啤酒瓶，倒一杯啤酒；⒊用工具夹5支粉笔到一个空杯子里。
比一比，哪个同学完成地快，请其他同学为他们加油。
二、杠杆类工具的比较
⒈刚才三位同学的表演非常精彩，首先让我们思考一下，他们使用的工具合适吗？（合适）
⒉思考一下，他们所使用的三种工具哪种是省力的？哪种是费力的？或者不省力也不费力的？（请几位同学进行判断，并说说理由）
⒊判断他们是否是省力工具最好的方法是什么？（找出三个点，然后进行比较）
⒋请同学们在老师为你们准备的图片上画出每件工具的三个点。
⒌然后在小组内讨论一下这些工具是否省力？为什么 ？
⒍在全班内进行交流反馈；并对学生的画图进行展示交流。（重点分析镊子和开瓶器的三点位置的变化。开瓶器支点在前端，阻力点在中间；镊子支点在末端，用力点在中间）
⒎小结：怎么样的工具是省力的？怎么样的工具是费力的？（请同学找出其中规律）
三、给各种杠杆类工具分类
⒈请同学们在书本P8页的10种工具上画一画，找出每样工具的三个点。然后判断一下它是省力的还是费力的或不省力也不费力。
⒉学生各自作图、填表。
⒊汇报交流（请学生到展台下进行展示交流）
⒋思考：我们都知道杠杆能省力，能帮助我们抬起自己无法徒手搬动的东西；但是为什么刚才我们看到的这些工具他们有的是费力的呢？为什么这样设计呢？
四、小杆秤的研究
⒈俗话说：“称砣虽小，能压千斤”，今天老师就带了一把杆秤来，请大家来说一说，为什么杆秤的称砣这么小，却可以“压住”这么重的重物。（请学生从杠杆的三点之间的关系说一说）