教科版 (2017)四年级上册2.用气球驱动小车教学设计

用气球驱动小车

【教材简析】

《用气球驱动小车》是新版教科版《科学》（四年级上册）“运动和力”单元的第2课。学习本课之前，学生已经知道了力可以改变小车的运动状态及小车运动快慢与拉力大小的关系。在此基础上，本节课教材的内容从熟悉的气球来聚焦问题，了解学生对推力及反冲力这一问题的原有认识，引发探究任务，展开对这一问题的进一步探索。

本节课由四部分组成：

第一部分——聚焦，由生活中的气球，引出本课要探究的问题：把气球充足气放开，气球会怎样运动？我们能用气球驱动小车吗?

第二部分——探索，此部分共有三个活动。活动一：通过玩气球，把气球吹足气再松开口部，观察气球喷气方向和运动方向认识什么是反冲力。活动二：通过组装利用气球驱动的小车，并让小车运动起来，让学生体验反冲力可以让小车运动起来。活动三：通过实验让用气球驱动的小车能行驶的更远，加深对力可以改变物体运动快慢的理解。

第三部分——研讨，借助问题1的讨论，认识到气球里的气体喷出时可以产生反冲力，反冲力能够让小车运动起来。问题2通过总结让小车行驶得更远的方法，让学生理解力可以改变物体运动的快慢。

第四部分——拓展，通过列举喷气式飞机、火箭等运动原理进一步认识反冲了及其在生活中的应用。

通过本节课的学习，学生可以进一步体会力可以让静止的小车运动起来，且改变力的大小可以影响物体的运动的快慢。为后续继续学习运动和力的相关知识打下坚实基础。

【学生分析】

由于本课是关于气球驱动小车的问题，学生在实际生活中经常玩气球，也玩过小车，学生在玩中看到了气球吹足了气以后，会向相反方向运动，部分细心的孩子感受过气球喷出气体的方向和气球运动的方向是相反的，但没有考虑这两者之间的关系。在此基础上提出气球为什么能推动小车的问题，引起学生思考，激发兴趣。

【教学目标】

科学概念目标

气球里的气体喷出时，会产生一个和喷出方向相反的腿离，这个力叫反冲力。

要使静止的物体运动，就要对物体施加力。反冲力越大，小车行驶的越远。

科学探究目标

会组装用气球反冲力作动力的小车。

会研究小车运动快慢与反冲力大小的关系。

能用实验数据证明自己的推测。

科学态度目标

发展进一步研究运动和力的兴趣。

意识到要把实验现象转化为支持观点的证据。

体验合作的重要性。

科学、技术、社会与环境目标

体会到可以用反冲力作为动力驱动车辆、火箭、飞机等物体运动，满足人们生产生活的需要。

改变喷气管粗细和气球充气量会影响小车的动力大小。

【教学重难点】

重点：理解什么是反冲力，研究小车运动快慢与反冲力大小的关系。

难点：能用实验数据证明自己的推测。

【教学准备】

实验用玩具小车、大小不同的气球2个、不同粗细的气球喷管、胶带、长线一根、夹子一个、支撑条（用于支撑气球）。

【教学过程】

一、        聚焦：

1.通过上节课学习，我们知道了拉力可以让小车运动起来，拉力越大小车运动速度越快。这节课我们继续探究如何让小车运动起来。

2.同学们玩儿过气球吗？现在咱们一起玩一玩。请大家拿出准备好的气球，然后把气球充足气放开。在玩的时候，老师有个要求，一定要观察气球怎样运动。

3.大家一定看到了充足气的气球放开后会飞出去，而且还看到气球往哪个方向飞的都有。那大家思考一个问题，我们能用气球驱动小车吗？这节课我们就一起探究这个问题。

二、探究

活动一：认识反冲力

1.为了研究这个问题，我们再来玩一次吹气球的游戏，把气球吹足气再松开口部，观察并画出气球喷气方向和运动方向。并把观察到的现象记录在活动手册上。

方法： （1）气球吹足气再松开口部，把手放在气球口感受喷出的气体。

      （2）气球向下喷气时，用手放在气球上方，感受气球上升的力。

（3）让气球朝上下左右不同方向喷气，仔细观察气球运动方向。

2.汇报观察到的现象。（可以录视频）

3.请同学们试着对你观察到的现象进行解释：

（1）吹足气的气球松开口部为什么能飞出去？

预测：气球受到了力的作用。

（2）气球飞出去的方向与什么有关？

预测：气球喷气方向和气球运动方向相反。

4.出示资料（书上那段话）。吹足气的气球松开口部会飞出去是因为气球里的气体喷出时，会产生一个和喷出方向相反的推力，这个力叫反冲力。受到反冲力的作用，所以气球会运动；又因为反冲力的方向和气体喷出方向相反，所以气球的运动方向才和气球里的气体喷出方向相反。

活动二、组装利用气球驱动的小车

1. 通过刚才的实验我们知道了气球里的气体喷出时会产生一个和喷出方向相反的反冲力，那我们能不能利用气球的反冲力驱动小车呢？

2.可以利用气球的反冲力驱动小车。出示资料：充气后的气球具有能量。喷气时可以产生动力。

3.出示书上的这些器材。怎样去组装这样的小车？请大家设计一个方案并画出设计图。

预设：利用支架把气球固定在小车上。

4.交流气球小车设计图。

5.交流设计图，完善图。（教师可展示自己图纸。）

（1）把支架固定在小车上；

（2）把喷管固定在支架上；

（3）把气球固定在喷管上。

6.按照设计图组装自己的小车。

7.如何让小车能够运动起来呢？

预设：给气球充足气，放开气球的喷管，让小车能运动起来。

动手试试吧，让你的小车运动起来。

活动三：让小车行驶得更远

1. 刚才的活动中，我们的小车在反冲力的作用下都能运动起来了，那有没有什么办法能让小车行驶得更远呢？说说为什么？

预设：我们可以用大一点的气球，应该可以让小车运动得更远；还可以用大的喷嘴，应该也可以让小车运动得更远，。

2. 方法一：大的气球可以让小车行驶得更远。

师：可能有同学会想到我们可以换大的气球，能让小车行驶得更远。那我们如何设计实验验证气球越大，小车行驶得越远呢？实验中应注意什么？猜测哪种情况下小车行驶得更远？说明什么？

预测：分别用不同大小的两个气球驱动小车，用准备好的软尺量得不同大小的气球驱动的小车行驶的距离，并进行比较。大的气球驱动的小车行驶得更远，说明反冲力越大，小车行驶得距离越远。

师：那就按照同学们想到的方法试试吧。

步骤：（1）在地面上画出小车跑道，标出起点；

（2）分别用大小不同的气球固定在同一个喷嘴上驱动小车；

（3）量得小车行驶的距离并比较。

注意：大小不同的气球一定要充足气。

动手试试吧。

师：哪个气球驱动下的小车行驶得更远？说明什么？

总结:大的气球驱动下的小车行驶的更远。大的气球充气多，气体喷出时产生的反冲力大，小车行驶的远。

3. 方法二：粗的喷管可以让小车行驶得更远。

师：除了改用大的气球能使小车行驶得更远，有的同学们可能还会想到改用粗的喷管也能让小车行驶得更远。那请你设计实验验证粗的喷管可以让小车行驶得更远。说说操作中应注意什么？猜测哪种情况下小车行驶得更远？说明什么？

预测：分别把同一个气球固定在不同粗细的喷管上驱动小车，用准备好的软尺量得小车行驶的距离，并进行比较。气球固定在粗的喷管上驱动的小车行驶得更远，说明反冲力越大，小车行驶得距离越远。

师：那就按照同学们想到的方法试试吧。

步骤：（1）在地面上画出小车跑道，标出起点；

（4）把同一个气球分别固定在粗细不同的喷管上驱动小车；

（5）量得小车行驶的距离并比较。

    注意：气球两次充气要一样多。（打气筒打气的次数相同。）

动手试试吧。

师：固定在哪个喷管上的气球驱动的小车行驶得更远？说明什么？

总结:固定在粗的喷管上的气球驱动的小车行驶的更远。粗的喷管，气体喷出的速度快，气体喷出时产生的反冲力大，小车行驶的远。

师：充气后的气球具有能量，充的气越多或者喷气的速度越快，形成的反冲力越大，动力越足，小车行驶得越远。

三、研讨

1. 通过本节课的学习，请你说说气球是怎样使小车向前运动的？

教师引导学生总结规律：气球充足气后，气体喷出时，会产生一个反冲力，小车就在这个反冲力推动下向前运动。

2. 怎样改进可以使气球小车行驶得更远?

总结：使用更大的气球，用较粗的喷管，都可以使小车行驶得更远。因为这样形成的反冲力大，动力足，小车行驶得就越远。

四、拓展：

1．出示图片展示喷气式飞机、火箭，你们知道喷气式飞机、火箭是用什么做动力的吗？

通过一段视频具体了解下。

总结：当物体内部有物质喷出时，会产生与喷出物质方向相反的反冲力，这个物体会在反冲力的推动下运动起来，运动方向与喷出物质的方向相反。

2.举例反冲力在生活中的应用。

师：老师也为同学们带来生活中反冲力应用的例子。水火箭向下喷水时，产生一个反方向的反冲力推动水火箭向上运动；过年燃放的烟花也是靠火药产生的反冲力飞上天空的；走马灯是通过燃烧蜡烛加热空气，造成气流，并以气流推动轮轴旋转。

【板书设计】

用气球驱动小车

气球里的气体喷出时，会产生一个和喷出方向相反的

推力，这个力叫反冲力。

反冲力越大，动力越足，小车行驶越远。

结束语：通过本节课的学习，我们知道了气球里的气体喷出时，会产生一个和喷出方向相反的推力，这个力叫反冲力。利用气球喷气时产生的反冲力可以驱动小车，使小车运动起来，并且反冲力越大，动力越足，小车行驶越远。那我们还有哪些能够驱动小车的方法呢？下节课我们继续来探究。