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【学习重点】
科学思维与创新思维能力的启发与训练
什么是科学思维？
天元区天台小学周老师说：科学思维，也叫科学逻辑，即形成并运用于科学认识活动、对感性认识材料进行加工处理的方式与途径的理论体系；它是真理在认识的统一过程中，对各种科学的思维方法的有机整合，它是人类实践活动的产物。
在科学认识活动中，科学思维必须遵守三个基本原则：在逻辑上要求严密的逻辑性，达到归纳和演绎的统一；在方法上要求辩证地分析和综合两种思维方法；在教学体系上，达到理论与实践的具体结合。
什么是创新思维？
周老师说：创新思维是指以新颖、独特的方法解决问题的思维过程。通过这种思维不仅能揭露客观事物的本质及其内部联系，而且在此基础上产生新颖、独创、具有明显社会意义的思维成果。
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【例题练习】
一、杠杆的认识与研究：
如果要将一块500斤重的大石头，从A地移动到B地。（不准使用人工来抬和扛，也不能使用机器的力量。）
1、你会有哪些办法？
2、什么方法最省力呢？
3、实践活动：邀请两三个体重不一样的同学去玩跷跷板，首先让重的同学将轻同学撬起来。然后让轻的同学将重的同学撬起来。再想办法使两者达到平衡状态。
4、在家长的陪同下，进行一次钓鱼活动，体会用钓鱼竿钓鱼的感觉。找一找钓鱼竿的支点、动力点、阻力点、动力臂、阻力臂分别在哪里？
5、将杠杆的工作原理运用到现实生活中去，设计一个利用杠杆省力的玩具或者工具。
二、斜面的学习与研究
1、找到一些不同型号规格的剪刀、菜刀、螺丝刀等刀具，仔细观察，思考它为什么能将一些很厚的，坚韧、坚硬的东西剪短或切断？
2、研究斜面省力与省时成什么比例关系？
3、实验：用测力计将200克的钩码沿着坡度为20°、30°、40°、45°、60°、70°往上拉，读出测力计上用了多少牛的拉力。并记录数据。用同样的方法，坡度不变，将斜面的长度逐渐加长10cm、20cm、30cm，读出测力计上用了多少牛的拉力，并记录数据。
4、请利用斜面和变形斜面省力的原理设计一个同时能均匀切出很多茎块蔬菜的机器来。
三、轮轴的学习与研究
1、找一找各种各样水龙头、方向盘，仔细观察他们是怎样运动的？是谁带动谁在运动？
2、找出方向盘，水龙头的轮和轴分别是哪个部分。作图：设计一个无轮轮轴工具。
3、创新方案设计：利用一个圆形、直角三角形，一根横线，S形，矩形这些简单构件设计一款简单机器图形。要求说出其工作原理。
四、滑轮的学习和研究
1、概念：滑轮分为两种滑轮：定滑轮和动滑轮。像起重机上的位置固定、不能上下移动的滑轮叫做定滑轮。可以随着重物一起移动的滑轮叫做动滑轮。
2、我们要如何设计实验来研究定滑轮和动滑轮各有什么作用？
名师指导
科学问题的研究，先要写出实验方案。实验方案包括：实验名称、实验目的、实验器材、实验步骤。实验方案写完了，接下来按照方案进行实验，再记录实验现象。最后根据实验现象推理实验结论。这就是一个完整的实验报告了。
根据实验方案做验证实验：验证实验一般都是对比实验，对比实验一般情况下有多个相同条件（定量），只有一个不同条件（变量）。
实验步骤提示：
①组装定滑轮:绳子放入滑轮的上槽里，将滑轮固定在铁支架上；
②绳子的一端挂钩码，将测力计钩住绳子的另一端 ；
③匀速拉动测力计，并记录实验记录表。
④组装动滑轮：绳子放入滑轮的下槽里，绳子的一端固定在铁支架，另一端用测力计钩住，钩码挂在滑轮上。
温馨提示：
①规范操作，在使用测力计时，首先确定它的读数是否为零；
②组装定滑轮和动滑轮时，绳子要放在槽里面；
③实验时不能使劲的去拉测力计，避免损坏测力计；
④实验时仔细观察，正确读取测力计读数。
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【课后思维启发】
1、小红的床距离卧室的灯比较远，睡觉时要关灯，起床时要开灯，她觉得很不方便。请你利用滑轮的工作原理为她设计一个躺在床上就能很方便开关灯的开关。
2、我们学校打算在四楼顶上再建一层隔热层的房子，可是砖、水泥、钢筋等建筑材料通过人工挑上四楼顶上会非常耗时耗力。请你设计一个能省时省力的简单机械将这些建筑材料运上四楼。请设计一幅简图。
名师档案
图为周俐先老师指导天台小学学生在全国青少年创造力大赛中获得团体金奖
周俐先，天元区天台小学科学教师、科学信息教研组组长，中国青少年科技辅导员协会会员，中国创新人才教育专业委员会理事、委员，中国创新教育十佳教师，中国百佳创新型名师，中国创新名师讲师团讲师，全国发明协会会员、先进工作者；湖南省科技强省先锋、湖南省优秀科技辅导员、湖南省青少年机器人大赛裁判员、优秀教练员；我市综合实践学科带头人、青少年科技培训中心特聘教师、教育先进工作者、百优教师、核心人才库人员。从事教育工作30多年，从2005年到现在组织和指导学生参加各级各类的科技创新大赛，均取得了较好成绩。她独立主持并引领团队参加国家计划“十一五”科研课题《青少年科技创新教育与学生成长的研究》获得国家级特等奖。撰写的相关课题研究论文获得全国一等奖。
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