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《斜坡的启示》是《神奇的机械》单元的第3课，属于课程标准中“技术与工程”领域“工具是一种物化的技术”的相关内容。这个单元围绕着简单机械展开，学生在动手探究的基础上认识杠杆、滑轮、斜面等常见的简单机械。本课以南京长江大桥的引桥为出发点，以南浦大桥的螺旋形引桥为落脚点，有层次地设计了3个探究活动：为什么要建设引桥，引桥能不能缩短，螺纹疏密不同的螺丝钉哪个拧起来更轻松。同时，以探究拉力大小与坡度的关系为例，让学生亲身经历完整的探究过程。
片段一：创设工程情境，探究使用斜面省力
师：同学们，2018年南京发生了一件很重要的事，你们能记起来吗？（播放视频：南京长江大桥恢复通车）南京长江大桥是南京的标志性建筑，在中国桥梁史和世界桥梁史上都具有重要意义。老师带来了一段阅读资料（出示课件），你们有什么感兴趣的地方吗？
生：除了正桥以外的部分是什么？叫什么？
师：有人能回答这个问题吗？
生：那个部分是连接正桥和路堤的桥，叫引桥。
师：（出示正桥模型）为什么要建设引桥？在正桥上架个吊车，把人和车直接拉上来不行吗？
生：不方便，太麻烦了。
生：效率太低，会造成拥堵。
师：建引桥仅仅是为了方便和提高效率吗？引桥实质上就是个斜坡，它到底对桥有什么帮助呢？今天我们就一探究竟。
评析：教师以刚刚恢复通车的南京长江大桥作为导入，通过创设工程问题的具体情境引入课题，快速了解学生的前概念，成功聚焦学生的思维，设计巧妙。
师：利用这些材料，怎样还原车上桥的情境呢？
（教师出示材料：桥墩、斜坡、小车，请一位学生上台组装实验材料。）
师：小车从地面开到正桥上来需要多少力？用到什么工具？
生：弹簧测力计。
师：是的，老师会再提供个弹簧测力计给你。这个实验要怎么设计？
生：做个对比实验，看是直接提拉重物用的力小，还是借助斜坡用的力小。
（教师请一位学生演示实验，并强调注意事项。）
师：现在谁来告诉我，为什么要建引桥？
生：因为使用斜坡比直接提拉重物省力。
师：实际上，生活中的斜坡就是科学上的斜面，斜面是一种简单机械，可以省力。（出示图片）为什么要搭块板子把油桶滚上去呢？为什么不直接抱上去？
生：使用斜面省力。
评析：工程情境的现场还原，可以达到以下效果：一方面，学生根据已有材料设计对比实验，验证使用斜坡比直接提拉重物省力;另一方面，学生能在观察演示实验的过程中把握实验操作的注意事项，为下一个实验顺利展开打好基础。
片段二：寻找拉力与坡度的关系
师：（出示图片）谁帮老师算一下，南京长江大桥的引桥有多长？
生：3012米。
师：引桥竟然大约是正桥的两倍长，太浪费了吧！能不能缩短一点？
（学生思考。）
师：如果提供这些材料给你，你能把实验方案画下来吗？
（教师出示材料：桥墩、斜坡、小车、弹簧测力计，学生交流并画方案。）
师：哪个组分享一下你们设计的实验方案？
生：使用长斜坡和短斜坡，分别测量小车的拉力。
师：大家赞同吗？还有什么要补充的吗？
生：大桥的高度保持不变。
评析：画实验方案既是思维整理过程的呈现，又能确保实验的可行性，避免了空想与不切实际，让思维训练落到实处。
师：看来大家达成了一致。在实验操作过程中有什么要注意的吗？
生：在测量之前，检查弹簧测力计的指针是否在“0”刻度。
生：拉动方向要与斜坡平行，慢一点。
生：读数时眼睛要平视指针。
师：真好，别忘了填写实验记录单。实验结束后，我们来分享你们的发现吧。
（小组合作实验。）
生：我们组直接提拉重物用力2 N，用长斜坡提拉重物用力0.7 N，用短斜坡用力1.5 N，用长斜坡比短斜坡更省力。
生：我们组也是相似的结果。
师：现在你们知道为什么南京长江大桥的引桥不能缩短一点了吗？
生：因为太短的话，上桥比较费力，引桥变长，会更轻松一些。
师：在高度不变的情况下，斜面长短变化了，什么因素也随之改变了呢？
生：斜面坡度。
师：是呀，斜面坡度才是影响小车拉力的根本因素。你们能否告诉我，使用坡度大的斜面省力多还是使用坡度小的斜面省力多？
生：使用坡度小的斜面省力多。
评析：学生按照自主设计的方案进行实验、收集数据、整理发现、交流分享，规范而有序。学生的思维从“使用斜面省力”的较浅层面上升到“使用坡度小的斜面省力多”的更深层面。
片段三：探究变形的斜面
师：（出示图片）这有两个螺丝钉，它们粗细、长短都相同，你能看出它们的区别吗？
生：螺纹的疏密不同。
师：如果用同样的螺丝刀拧进相同的木板里，哪个更轻松呢？为什么？
（学生思考并尝试回答。）
师：为了揭开这个秘密，我们进行一个有趣的小活动。老师给每个人都带来了一根小棒（带螺纹的木棒，此螺纹由直角三角形纸片的斜边卷成，尾部用双面胶稍微黏合），它和螺丝钉有没有相似的地方？
生：都有螺纹。
师：同桌两个人的螺纹一样吗？
生：不一樣，有疏有密。
师：顺着小棒下面的“小尾巴”，把螺纹伸展开来，你能发现什么？
生：原来是高度一样，长短不同的斜面。 师：现在能告诉我，这两个螺丝钉，哪个拧起来更轻松了吗？
生：螺纹密集的拧起来更轻松，因为如果它伸展开，它的斜面坡度比较小，使用坡度小的斜面省力多。
师：螺纹这种斜面跟我们之前看到的斜面一样吗？
生：不一样，螺纹不是笔直的斜面，是变形的斜面。
评析：打开小棒螺纹，展开的螺纹化身为已知的斜面，帮助学生实现了抽象思维的“可视化”。在一问一答之间，学生发现螺纹是变形的斜面。这里的自制教具解决了学生思维的难点，是帮助学生实现思维进阶的好办法。
师：变形的斜面在生活中还有很多，简单介绍红酒开瓶器、刀刃、台阶等。（出示图片）这里为什么一定要做成旋转楼梯呢？不能搭一个长斜坡吗？
生：空间不够。
师：是的，在空间受限的情况下，往往变形的斜面更能解决问题。（出示图片）南浦大桥是上海的著名建筑，连接了浦东和浦西，带动了两岸的经济繁荣。它为什么要建成这样呢？
生：因为空间有限，做成螺旋状，能有效地减小斜面坡度，上桥更轻松些。
评析：教师以分析南浦大桥的引桥设计作为结尾，学以致用，呼应了导入部分的南京长江大桥引桥，而且问题难度已然升级。
总
片段一：创设工程情境，探究使用斜面省力
师：同学们，2018年南京发生了一件很重要的事，你们能记起来吗？（播放视频：南京长江大桥恢复通车）南京长江大桥是南京的标志性建筑，在中国桥梁史和世界桥梁史上都具有重要意义。老师带来了一段阅读资料（出示课件），你们有什么感兴趣的地方吗？
生：除了正桥以外的部分是什么？叫什么？
师：有人能回答这个问题吗？
生：那个部分是连接正桥和路堤的桥，叫引桥。
师：（出示正桥模型）为什么要建设引桥？在正桥上架个吊车，把人和车直接拉上来不行吗？
生：不方便，太麻烦了。
生：效率太低，会造成拥堵。
师：建引桥仅仅是为了方便和提高效率吗？引桥实质上就是个斜坡，它到底对桥有什么帮助呢？今天我们就一探究竟。
评析：教师以刚刚恢复通车的南京长江大桥作为导入，通过创设工程问题的具体情境引入课题，快速了解学生的前概念，成功聚焦学生的思维，设计巧妙。
师：利用这些材料，怎样还原车上桥的情境呢？
（教师出示材料：桥墩、斜坡、小车，请一位学生上台组装实验材料。）
师：小车从地面开到正桥上来需要多少力？用到什么工具？
生：弹簧测力计。
师：是的，老师会再提供个弹簧测力计给你。这个实验要怎么设计？
生：做个对比实验，看是直接提拉重物用的力小，还是借助斜坡用的力小。
（教师请一位学生演示实验，并强调注意事项。）
师：现在谁来告诉我，为什么要建引桥？
生：因为使用斜坡比直接提拉重物省力。
师：实际上，生活中的斜坡就是科学上的斜面，斜面是一种简单机械，可以省力。（出示图片）为什么要搭块板子把油桶滚上去呢？为什么不直接抱上去？
生：使用斜面省力。
评析：工程情境的现场还原，可以达到以下效果：一方面，学生根据已有材料设计对比实验，验证使用斜坡比直接提拉重物省力;另一方面，学生能在观察演示实验的过程中把握实验操作的注意事项，为下一个实验顺利展开打好基础。
片段二：寻找拉力与坡度的关系
师：（出示图片）谁帮老师算一下，南京长江大桥的引桥有多长？
生：3012米。
师：引桥竟然大约是正桥的两倍长，太浪费了吧！能不能缩短一点？
（学生思考。）
师：如果提供这些材料给你，你能把实验方案画下来吗？
（教师出示材料：桥墩、斜坡、小车、弹簧测力计，学生交流并画方案。）
师：哪个组分享一下你们设计的实验方案？
生：使用长斜坡和短斜坡，分别测量小车的拉力。
师：大家赞同吗？还有什么要补充的吗？
生：大桥的高度保持不变。
评析：画实验方案既是思维整理过程的呈现，又能确保实验的可行性，避免了空想与不切实际，让思维训练落到实处。
师：看来大家达成了一致。在实验操作过程中有什么要注意的吗？
生：在测量之前，检查弹簧测力计的指针是否在“0”刻度。
生：拉动方向要与斜坡平行，慢一点。
生：读数时眼睛要平视指针。
师：真好，别忘了填写实验记录单。实验结束后，我们来分享你们的发现吧。
（小组合作实验。）
生：我们组直接提拉重物用力2 N，用长斜坡提拉重物用力0.7 N，用短斜坡用力1.5 N，用长斜坡比短斜坡更省力。
生：我们组也是相似的结果。
师：现在你们知道为什么南京长江大桥的引桥不能缩短一点了吗？
生：因为太短的话，上桥比较费力，引桥变长，会更轻松一些。
师：在高度不变的情况下，斜面长短变化了，什么因素也随之改变了呢？
生：斜面坡度。
师：是呀，斜面坡度才是影响小车拉力的根本因素。你们能否告诉我，使用坡度大的斜面省力多还是使用坡度小的斜面省力多？
生：使用坡度小的斜面省力多。
评析：学生按照自主设计的方案进行实验、收集数据、整理发现、交流分享，规范而有序。学生的思维从“使用斜面省力”的较浅层面上升到“使用坡度小的斜面省力多”的更深层面。
片段三：探究变形的斜面
师：（出示图片）这有两个螺丝钉，它们粗细、长短都相同，你能看出它们的区别吗？
生：螺纹的疏密不同。
师：如果用同样的螺丝刀拧进相同的木板里，哪个更轻松呢？为什么？
（学生思考并尝试回答。）
师：为了揭开这个秘密，我们进行一个有趣的小活动。老师给每个人都带来了一根小棒（带螺纹的木棒，此螺纹由直角三角形纸片的斜边卷成，尾部用双面胶稍微黏合），它和螺丝钉有没有相似的地方？
生：都有螺纹。
师：同桌两个人的螺纹一样吗？
生：不一樣，有疏有密。
师：顺着小棒下面的“小尾巴”，把螺纹伸展开来，你能发现什么？
生：原来是高度一样，长短不同的斜面。 师：现在能告诉我，这两个螺丝钉，哪个拧起来更轻松了吗？
生：螺纹密集的拧起来更轻松，因为如果它伸展开，它的斜面坡度比较小，使用坡度小的斜面省力多。
师：螺纹这种斜面跟我们之前看到的斜面一样吗？
生：不一样，螺纹不是笔直的斜面，是变形的斜面。
评析：打开小棒螺纹，展开的螺纹化身为已知的斜面，帮助学生实现了抽象思维的“可视化”。在一问一答之间，学生发现螺纹是变形的斜面。这里的自制教具解决了学生思维的难点，是帮助学生实现思维进阶的好办法。
师：变形的斜面在生活中还有很多，简单介绍红酒开瓶器、刀刃、台阶等。（出示图片）这里为什么一定要做成旋转楼梯呢？不能搭一个长斜坡吗？
生：空间不够。
师：是的，在空间受限的情况下，往往变形的斜面更能解决问题。（出示图片）南浦大桥是上海的著名建筑，连接了浦东和浦西，带动了两岸的经济繁荣。它为什么要建成这样呢？
生：因为空间有限，做成螺旋状，能有效地减小斜面坡度，上桥更轻松些。
评析：教师以分析南浦大桥的引桥设计作为结尾，学以致用，呼应了导入部分的南京长江大桥引桥，而且问题难度已然升级。
总