彈簧秤（教學設計）-2023-2024學年小學生科學課后服務拓展課題：科目：班級：課時：計劃1課時教師：單位：一、教學內容教材章節：小學科學四年級上冊《力的作用》

內容：彈簧秤的工作原理、使用方法、測量重力、拉力和壓力的大小，以及彈簧秤在日常生活中的應用。二、核心素養目標分析本節課旨在培養學生的科學探究能力和實踐操作能力。學生通過觀察、實驗和操作，學習彈簧秤的工作原理，提升對科學現象的觀察力和對物理規律的認知。同時，通過實際操作，鍛煉學生的動手能力和解決問題的能力，培養科學思維和科學態度，增強對科學的興趣和熱愛。三、學習者分析1.學生已經掌握了哪些相關知識：

學生在進入本節課之前，已經學習了簡單的物理現象和力的概念，對物體的重量有一定的認識。部分學生可能接觸過簡單的測量工具，如尺子或天平，但可能對彈簧秤的工作原理和測量方法了解有限。

2.學生的學習興趣、能力和學習風格：

小學四年級學生對新鮮事物充滿好奇，對科學實驗和探索活動有較高的興趣。他們的觀察能力和動手操作能力正在發展，對物理現象的直觀感受較為敏感。學習風格上，部分學生可能更傾向于動手操作和實驗探索，而另一部分學生可能更偏向于觀察和思考。

3.學生可能遇到的困難和挑戰：

學生在理解彈簧秤的工作原理時可能會遇到困難，特別是彈簧的彈性、拉力和重力之間的關系。此外，學生在實際操作彈簧秤時可能會遇到測量不準確的問題，如讀數誤差或操作不當。學生可能還需要克服對測量數據的分析和解釋能力不足的挑戰。四、教學資源-軟硬件資源：彈簧秤、測量尺、記錄本、計時器

-課程平臺：班級電子白板或投影儀

-信息化資源：彈簧秤工作原理動畫視頻、科學實驗操作步驟PPT

-教學手段：實物演示、小組合作實驗、互動問答、討論分享五、教學過程設計一、導入環節（5分鐘）

1.創設情境：播放一段關于生活中使用彈簧秤的場景視頻，如稱重水果、測量力道等。

2.提出問題：引導學生思考，日常生活中我們是如何測量物體的重量和力的？

3.引導學生回顧已學知識：簡單回顧力的概念和測量方法，為引入彈簧秤做鋪墊。

二、講授新課（15分鐘）

1.教師講解彈簧秤的工作原理，包括彈簧的彈性、拉力和重力之間的關系。

2.展示實物彈簧秤，引導學生觀察其構造和特點。

3.通過動畫或演示，讓學生直觀了解彈簧秤的測量過程。

4.講解彈簧秤的使用方法，包括如何正確放置物體、如何讀取數據等。

三、師生互動環節（10分鐘）

1.教師提問：彈簧秤是如何測量物體重量的？請同學們分享一下你們的想法。

2.學生分組討論，每組提出一個關于彈簧秤的問題。

3.教師針對學生提出的問題進行解答，并引導學生進行思考和討論。

4.學生分享各自的討論結果，教師點評并總結。

四、鞏固練習（10分鐘）

1.學生分組進行實驗，使用彈簧秤測量不同物體的重量。

2.教師巡視指導，糾正學生操作中的錯誤。

3.學生記錄實驗數據，分析彈簧秤的測量結果。

五、課堂提問（5分鐘）

1.教師提問：彈簧秤在生活中的應用有哪些？

2.學生分享自己的觀察和經驗，教師點評并總結。

六、總結與拓展（5分鐘）

1.教師總結本節課所學內容，強調彈簧秤的工作原理和測量方法。

2.學生分享自己在實驗中的收獲和體會。

3.教師提出拓展問題：如何改進彈簧秤的設計，使其更精確、更方便使用？

教學過程流程環節：

1.導入環節：5分鐘

2.講授新課：15分鐘

3.師生互動環節：10分鐘

4.鞏固練習：10分鐘

5.課堂提問：5分鐘

6.總結與拓展：5分鐘

總用時：45分鐘六、知識點梳理1.彈簧秤的定義與用途

-彈簧秤是一種測量力的大小的工具，主要用于測量重力、拉力和壓力。

-彈簧秤廣泛應用于工業、農業、日常生活等領域。

2.彈簧秤的工作原理

-彈簧秤的工作原理基于胡克定律，即彈簧的伸長量與所受拉力成正比。

-彈簧秤通過測量彈簧的伸長量來計算所受的力。

3.彈簧秤的結構與組成

-彈簧秤主要由彈簧、外殼、指針、刻度盤、鉤子和讀數裝置組成。

-每個部分的作用和功能不同，共同保證彈簧秤的準確測量。

4.彈簧秤的量程與精度

-彈簧秤的量程是指其能測量的最大力的大小。

-精度是指彈簧秤測量結果的準確度，通常以最小分度值表示。

5.彈簧秤的使用方法

-將彈簧秤水平放置，確保其固定在平穩的表面上。

-將待測物體掛在彈簧秤的鉤子上，確保物體懸掛在彈簧秤的中間位置。

-觀察指針在刻度盤上的位置，讀取測量結果。

6.彈簧秤的注意事項

-避免將彈簧秤放置在高溫、潮濕或腐蝕性環境中，以免影響測量精度。

-不要超過彈簧秤的量程，以免損壞彈簧秤。

-使用前檢查彈簧秤是否完好，如有損壞應及時更換。

7.彈簧秤的校準與維護

-定期對彈簧秤進行校準，以保證測量結果的準確性。

-校準時，將彈簧秤與標準砝碼進行對比，調整指針至正確位置。

-保持彈簧秤的清潔和干燥，定期檢查彈簧和指針的磨損情況。

8.彈簧秤的誤差分析

-彈簧秤的誤差可能來源于彈簧的彈性系數、指針的偏移、刻度盤的磨損等因素。

-通過校準和維護，可以減少彈簧秤的誤差。

9.彈簧秤在生活中的應用

-在家庭生活中，彈簧秤可以用于測量食品的重量、衣物的重量等。

-在工業生產中，彈簧秤可以用于測量零件的重量、設備的拉力等。

10.彈簧秤的發展與未來

-隨著科技的進步，彈簧秤的設計和制造技術不斷改進，精度和穩定性得到提高。

-未來彈簧秤可能會向數字化、智能化方向發展，以滿足更廣泛的應用需求。七、反思改進措施反思改進措施（一）教學特色創新

1.實踐操作與理論講解相結合：在教學中，我嘗試將理論講解與實際操作相結合，讓學生在動手實踐中理解彈簧秤的工作原理，這樣不僅提高了學生的興趣，也加深了他們對知識的理解。

2.小組合作學習：我引入了小組合作學習的方式，讓學生在小組內討論、交流，共同完成實驗和問題解答，這種合作學習不僅培養了學生的團隊協作能力，也提高了他們的溝通技巧。

反思改進措施（二）存在主要問題

1.學生對物理概念的理解不夠深入：在講授彈簧秤的工作原理時，我發現部分學生對胡克定律和彈性系數等物理概念的理解不夠深入，這影響了他們對彈簧秤原理的掌握。

2.實驗操作不規范：在實驗操作環節，有些學生沒有按照正確的方法使用彈簧秤，導致測量結果不準確，這需要我在教學過程中加強規范操作的指導。

3.評價方式單一：目前主要依靠學生的實驗報告和課堂表現來評價學生的學習效果，這種方式較為單一，不利于全面評估學生的學習情況和能力。

反思改進措施（三）

1.深化物理概念的教學：為了幫助學生更好地理解物理概念，我計劃在教學中加入更多的實例和類比，幫助學生建立物理模型，同時通過課后作業和討論，加深他們對概念的理解。

2.強化實驗操作的規范性：在實驗教學中，我將更加注重規范操作的示范和指導，確保每個學生都能按照正確的方法進行實驗，同時通過實驗報告的批改，及時糾正學生的錯誤操作。

3.豐富評價方式：為了更全面地評價學生的學習情況，我計劃引入多元化的評價方式，如課堂表現、小組合作、實驗技能測試等，這樣可以從多個角度了解學生的學習效果，也為學生提供更多的展示機會。此外，我還將考慮引入學生自評和互評，鼓勵學生反思自己的學習過程。八、典型例題講解1.例題：

一只蘋果的質量為0.15千克，使用彈簧秤測量時，彈簧秤的指針指在多少刻度處？

解答：

彈簧秤的量程通常是以牛頓（N）為單位的，而蘋果的質量是0.15千克，地球上的重力加速度大約是9.8米/秒2。因此，蘋果所受的重力可以通過以下公式計算：

G=m*g

G=0.15千克*9.8米/秒2

G=1.47牛頓

假設彈簧秤的最小刻度是0.1牛頓，那么指針將指在1.5牛頓的刻度處。

2.例題：

一輛汽車以2牛頓的力拉著一根繩子，繩子另一端掛著一個重物。如果繩子的伸長量為5厘米，彈簧秤的彈性系數是200牛頓/厘米，那么這個重物的重量是多少？

解答：

彈簧秤的彈性系數表示每單位伸長量所需的力，所以力F可以通過以下公式計算：

F=k*x

F=200牛頓/厘米*5厘米

F=1000牛頓

因為力F是重物的重量，所以重物的重量是1000牛頓。

3.例題：

一根彈簧在沒有受力時長度為10厘米，當受到50牛頓的拉力時，彈簧伸長了2厘米。如果彈簧的彈性系數是100牛頓/厘米，那么這根彈簧的勁度系數是多少？

解答：

彈簧的勁度系數（k）是彈簧伸長量（x）與施加的力（F）的比值，可以通過以下公式計算：

k=F/x

k=50牛頓/2厘米

k=25牛頓/厘米

因此，這根彈簧的勁度系數是25牛頓/厘米。

4.例題：

一塊石頭重500克，掛在彈簧秤上，彈簧秤的指針指向了5牛頓的刻度。如果彈簧秤的彈性系數是20牛頓/厘米，那么石頭下落的距離是多少？

解答：

首先，計算石頭的重力：

G=m*g

G=0.5千克*9.8米/秒2

G=4.9牛頓

由于彈簧秤的指針指向5牛頓，說明彈簧秤的測量值已經超過了石頭的實際重力，這可能是因為彈簧秤的彈性系數設置不準確。但是，我們可以使用以下公式來計算石頭下落的距離：

x=F/k

x=5牛頓/20牛頓/厘米

x=0.25厘米

因此，石頭下落的距離是0.25厘米。

5.例題：

一根彈簧在受到10牛頓的力時，伸長了0.2厘米。如果這根彈簧在受到20牛頓的力時，它的伸長量將是多少？

解答：

由于彈簧遵循胡克定律，即伸長量與所受力成正比，我們可以使用以下公式來計算20牛頓力作用下的伸長量：

x2=(F2/F1)*x1

x2=(20牛頓/10牛頓)*0.2厘米

x2=2*0.2厘米

x2=0.4厘米

因此，當彈簧受到20牛頓的力時，它的伸長量將是0.4厘米。作業布置與反饋作業布置：

1.完成課后練習題：選擇教材中的課后練習題，特別是與彈簧秤工作原理相關的題目，讓學生獨立完成，以鞏固對彈簧秤概念的理解。

2.設計一個簡單的實驗：讓學生設計一個實驗，使用彈簧秤測量家中常見物品的重量，如一本書、一個蘋果等，并記錄實驗步驟和結果。

3.實驗報告：要求學生撰寫實驗報告，包括實驗目的、實驗步驟、實驗數據、實驗結果分析以及實驗中遇到的問題和解決方法。

4.課堂討論準備：提前準備一個與彈簧秤相關的科學問題，如“如何改進彈簧秤使其更精確？”或“彈簧秤在實際生活中的應用有哪些？”等，讓學生在課后進行思考和準備，以便在下一節課上進行討論。

作業反饋：

1.作業批改：在學生提交作業后，及時進行批改，確保每個學生都能收到反饋。

2.個體反饋：針對每個學生的作業，給出具體的評價和反饋，指出他們在理解彈簧秤原理、實驗