3 苹果落地的秘密教学设计思路

《苹果落地的秘密》第一课时

五指山市第一小学 李玲玲

教学目标

科学探究

1．经历感受重力的活动，能根据所观察到的落地现象对重力产生的原因和重力的方向进行猜想并用实验的方法进行验证。

2．大胆猜想重力的产生与什么有关，能在探究过程中构建重力与地心引力之间的联系与区别认知。

3、通过阅读方式初识牛顿万有引力学说。

情感、态度、价值观

1．敢于猜想，尊重证据，实事求是，愿意合作与交流。

2．从牛顿研究苹果落地的故事里懂得要善于思考、坚持不懈才能取得成功的道理。

科学知识

1．

知道地球表面附近物体所受到的地球引力叫做重力，重力的方向是竖直向下的，知道地心引力的存在。

2．

初步了解地心引力和万有引力的区别

STEM:

了解重力在生活中的应用都体现在哪些地方

教学重点：探究重力产生的原因和重力方向。

教学难点：初步认识重力与地心引力之间的区别与联系。

教学准备

1．教学PPT。 2．准备好学生分组实验的材料：一次性筷子、细线、钩码、回形针、塑料袋

学生自备：练习本、铅笔、橡皮擦。

教学课时：第一课时

教学过程：

一、

生活现象和感受重力揭示课题

师：生活中时常能见到这样的现象,我们常常可以看到这些雨花纷纷、秋风落叶的现象。雨滴和落叶从天而降！(播放幻灯片)它们最终都会怎么样？（板书：落地）同学们，当你们看到这里，你们对“落地”的这一现象是否产生过什么疑问？（生自由发挥）

生：为什么物体不向上飞而是向下落？师顺势小结：你对方向产生了疑问

板书：方向

生：为什么落在了地上？师顺势小结：你思考的是落地的原因，那你认为物体落地的原因是什么？

板书：落地原因

其实，早在几百年前，一个从树上掉落的苹果，让牛顿对落地现象也产生了和你们一样的思考。今天就让我们像牛顿一样，对落地这一现象背后关于落地原因和方向这两个关键词做深入探究！

二、

感受重力，探究重力产生的原因

（感受重力，发现并推测真相）

现在，让我们身临其境地感受一下物体落地，每位同学用手拎一拎提一提自己的书包，你感受到了什么？你手里感受到了什么？手会向哪个方向运动？

生：会感受到有点重;手会向下移动（师板书：向下 ）

生：手会也会往下落，会感觉到有一股力往下拉。（师板书：

力）

师追问：同学们，让书包落地的这股“力”，你认为它来自哪里？

生推测：来自物体的重量。

生答：来自地球引力。

（寻求真相1：物体落地与自身重量是否有关？）

1.谈话导入：实践是检验真理的唯一标准，为了求证物体落地是否和物体本身的重量有关，假如你们是牛顿，你会利用生活中哪些资源来求证？怎么求证？请小组内针对这个问题进行讨论）

师：没错！同学们，当生活中我们发现了科学问题，都是可以充分调动起身边所有的资源来进行探究和学习的！许多科学家们的科学成果其实不全都是在实验室里才能完成的。

2、生出谋划策后，师鼓励一名学生现场取材来站在讲台上证实：物体落地和物体自身的重量无关。

3、那你认为和什么有关？生：（地球引力）

师小结：也就是说同学们刚才感受到的向下的“力”其实是因为地球引力产生的是吗？所以，我们把由于地球吸引而是物体受到的力我们就叫做重力。（出示PPT）

三、

再次感受物体重力，同时观察重力的方向

（寻求真相2：那是不是所有的物体都会受到地球引力而产生重力，最终落地呢？

1、师问：同学们要求证这个问题，你会选取生活中哪些材料来求证这一个问题请各小组根据“讨论细节”商量一下：

①你准备选择几种材料做对比观察

②选哪些材料？

2、指名小组成员汇报探究方法

生：我会选用气球！（师根据学生的汇报做出引导：你选用的是离开地面的物体）

生:还会选用一张凳子（师又根据学生的汇报做引导：你选用的是地面上的物体）

师根据学生的汇报引导生明确将材料分为地面上的物体和离开地面的物体两大类，然后出示实验材料，并通过PPT出示实验细则，学生明确实验要求，开始实验操作，用笔清楚地画出实验现象。动手操作前再问问学生：“将实验器材系到绳子上后一切准备就绪，你会如何利用手中的道具来模拟离开地面的物体和地面上的物体来进行观察。”

3、

重力和方向模拟实验记录单（一）

班级： 第（ ）小组

是不是身边所有的物体都会受到地球引力而产生重力，最终实验目的

落地呢？

一次性筷子、绳线、环形针、钩码、小塑料袋、

实验器材

（请将小组选择的材料上打√，你也可以补充自己找到的材料）

实验现象

地面上的物体： 离开地面的物体：

（可画图）

请准确无误地画出物体下落的路线

1、身边所有的物体都（

）受到地球引力而产生重力。

实验结论

4、上台汇报，师：这是你们得出的结论，那你们对自己的结论是否还存在争议？允许学生有异议，如果生不提出来，就由老师来对该结论提出疑议：

①氢气球不就能摆脱地球引力飞上天空吗？

师可以顺势点拨：那你把一个氢气球放在屋子内观察一下，看看最后的结果是一直飘在屋顶上呢还是落在地上？生：落在地上

师知识小链接：其实氢气球之所以能飞上天空，是因为氢气这种气体比空气轻，所以它才被空气托起来，准确来说是浮到空中。

②一张平铺的A4纸下落的路线就不是竖直向下啊？

师点拨：谁能让一张纸竖直向下落地？生：揉成一团，然后示范

师引导生关注现象：为什么平铺的纸揉成一团后，它的重力方向就竖直向下了呢？平铺的时候它下落则是左右摆动向下落地？

生：因为空气，纸落地过程中平铺会受到空气阻力。

3.小结：不管是离开地面的物体，还是在地面上的物体，它们都会被地球吸引产生重力而最终竖直向下落地！

巩固训练和认知迁移： 1、出示平地上和山坡上的果树图，交流物体落地方向

（1）谈话：生长在平地上和山坡上的柿子树，受到的重力方向是怎样的呢？

（2）学生交流。

．如有学生对斜坡上重力方向做出了错误判断，教师用一次性筷子系着一块橡皮做演示。方法：将橡皮系在筷子上，一手按着筷子，另一只手迅速按压的橡皮，让学生观察橡皮下落的方向。

（3）小结：不管是平面上的物体，还是斜面上的物体，它们受到的重力方向也都是竖直向下的。

2、认知迁移：从地球外观察物体落地现象

（1）谈话：同学们，如果我们站在地球外看这些重力的方向是否有所不同？

（请选择会或不会，并填入括号中）

2、重力的方向都是向（

）

请同学们画出来

（2）集体订正 （3）师总结：重力方向总是指向地心的，从地球外观察，这个力的方向会略有不同，但是在地球上看，总是竖直向下的。

（板书：竖直

↓）

（4）回顾并总结学生学习开头的问题：

现在你们知道对于苹果熟了落向地面，跟雨点从天上落到地上、树叶从树上飘落下来这样的自然现象，大科学家牛顿是怎么解释的吗？

同学们的解释和大科学家牛顿的解释基本是相同的，真了不起！

四、拓展延伸：地心引力与万有引力的区别

（1）谈话：同学们，探究到这，我们貌似已经了解了落地现象的真相，不知道你们是否有发现了是不是还有什么问题还没解决？（师可以先问问学生，生如果实在找不出问题，师再可以抛出问题引导学生思考：地球引力从哪来的？它是不是就是我们常说的万有引力呢？）

（2）师：其实，一个落地的苹果只是给牛顿带来了提示，牛顿后来是通过对身边事物的观察，再凭借自己物理学方面的知识，才有了地心引力这一理论！正常情况下，把杯子倒过来珠子会掉出来！如果说这个杯子里面的这颗珠子就是地球上的事物，当以圆心为点进行甩圈，我们会发现发现珠子掉不出来，地球的自转产生的向心力就好比这根绳子能吸住地面上的物体，这就是地心引力。 而万有引力定律指的是宇宙万物中，任何两个物体之间都存在相互吸引作用.这是自然规律！关于的万有引力定律是如何得出的，李老师为大家准备了一份阅读材料，同学们可以自己读一读了解一下！ 牛顿后来得出的“万有引力定律”其实是在哥白尼、开普勒、伽利略、惠更斯、胡克等伟大科学家研究基础之上，经历了长达20年的探索才得以完成的，绝不会是因为一个苹果而诞生哦，

所以说成功是留给有准备、执着并坚持下来的人！生活中只要我们对一些现象加以注意并进行深入思考，也能像牛顿一样有伟大的发现。

五、重力在生活中的应用

师：同学们，科学研究的目的，是为了更好地创造并服务于生活！孩子们，你们可知道重力在生活中的应用都体现在哪些地方吗？（先让孩子们说说，实在说不出来师出示图片。）

六、教师总结：结合思维导图总结学习内容并谈谈收获

七、作业布置： 1、人类是如何克服重力，进入太空了解宇宙的？

2、观看视频：宇航员的太空生活

板书：

思维导图

附件：

重力和方向模拟实验记录单（一）

班级： 第（ ）小组

是不是身边所有的物体都会受到地球引力而产生重力，最实验目的

终落地呢？

一次性筷子、绳线、环形针、钩码、小塑料袋、

实验器材

（请将小组选择的材料上打√，你也可以补充找到的材料）

实验现象

地面上的物体： 离开地面的物体：

（可画图）

请准确地画出物体下落的路线

1、身边所有的物体都（

）受到地球引力而产生重力。

实验结论

（请选择会或不会，并填入括号中）

2、重力的方向都是向（

）

二、请画出：树、苹果、人物、羽毛球等物体受到的重力方向

阅读资料

斯蒂克利在《艾萨克·牛顿爵士生平回忆录》

谈到了牛顿和苹果的故事

其实牛顿对于万有引力的研究并不是开始于一个苹果，史料表明：早在1632年，伽利略就已经提出离心力和向心力的初步想法。而1665——1666年牛顿在乡下躲避瘟疫期间，证明了离心力定律，并写在手稿里，但没有发表。（因此，现在一般认为离心力定律是惠更斯于1673年在《摆钟》一书中提出来的。） 1684年牛顿在《论回转物体的运动》一文手稿中，第一次提出向心力及其定义。就在这一年里，哈雷、雷恩、胡可和牛顿都独立证明了圆轨道上的引力平方反比关系，这便是描述重力的方程式。但是到了第二年，就只有牛顿根据之前开普勒提出的行星运动的三个定律、从离心力定律演化出的向心力定律和数学上的极限概念或微积分概念，才用几何法证明了万有引力定律，并在1687年于《自然哲学的数学原理》一书上发表，这期间历经了20多年的探究！由此可见，苹果可能会给牛顿一个提示，但万有引力不会因为一个苹果就诞生。

万有引力已经和苹果深深连在了一起

实际上，我们的各种实验和科学结论都是在前人的研究成果之上进一步研究出来的。就像牛顿自己说的：他是站在了巨人的肩膀上。虽然前人的结论有的正确有的不正确，但是这些都是我们人类一步步认识这个世界的阶梯。所以当你对一个事情感兴趣想进行研究的时候也不妨多搜集一下资料，也许会给你不少的启发呢。那些灵光一现就产生了举世瞩目成就的故事很多时候很可能只是一个故事哦。