教科版（2024）五年级上册（2024）第三单元 运动和力2. 用重物驱动小车教案

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一、课程标准依据
本课属于《义务教育科学课程标准（2022年版）》中"物质与能量"领域，核心概念为"重力是地球对物体施加的吸引力，利用重力可以驱动小车运动；力的大小影响小车运动的快慢"。通过用垫圈和绳子驱动小车的实验，研究垫圈数量与小车运动变化的关系，初步建立"力是改变物体运动状态的原因"这一核心概念。
二、单元分析
本课是单元第2课，从第1课对车辆结构的认识过渡到对"力"的研究。学生通过用垫圈（重力）驱动小车的实验，探究垫圈数量与小车运动快慢的关系。这是学生首次定量研究力与运动关系的重要一课。通过多次测量取平均值的实验方法，培养学生的数据处理和分析能力。拓展环节"控制小车的运动快慢"为后续各课以及最终制作月球小车做方法准备。
三、教学目标
（一）科学观念
1. 知道重力是地球对地球上的一切物体施加的吸引力，无须接触就能对物体施力。
2. 知道垫圈的重力可以驱动小车运动。
3. 知道力的大小影响物体运动的快慢：力越大，小车运动越快。
4. 知道物体的质量越大，所受的重力越大。
（二）科学思维
1. 能通过实验发现垫圈数量（重力大小）与小车运动快慢的定量关系。
2. 能对实验数据进行分析，找出变化趋势。
3. 能推理控制小车运动快慢的方法（改变垫圈数量或小车重量）。
（三）探究实践
1. 能用垫圈和绳子驱动小车，让小车运动起来。
2. 能设计实验方案研究垫圈数量与小车运动变化的关系。
3. 能标明起点和终点，多次测量小车从起点到终点的运动时间。
4. 能记录实验数据，计算平均值，用符号表示运动快慢。
5. 能对别人的实验数据进行分析和评价。
（四）态度责任
1. 对重力驱动小车产生探究兴趣。
2. 在重复实验中培养耐心和细致操作的习惯。
3. 尊重实验数据，能客观分析数据差异的原因。
【教学重点】通过实验研究垫圈数量与小车运动快慢的关系，建立"力越大运动越快"的科学概念。
【教学难点】进行多次测量取平均值，对实验数据进行分析和处理，理解重力驱动小车的工作原理。
四、课前准备
（一）学生准备
1. 金属框架四轮小车每组1辆
2. 垫圈每组若干
3. 细绳每组1根
4. 秒表每组1个
5. 直尺每组1把
6. 记录单每人1份
（二）教师准备
1. 小车演示装置1套
2. "玉兔号月球车从嫦娥三号着陆器下行"的图片或视频
3. 班级记录单（黑板用）
4. 数据分析示范材料（课本中的示例数据表）
五、教学过程（40分钟）
环节一：聚焦问题（5分钟）
【教师活动】
1. 情境导入："2013年12月15日，玉兔号月球车从嫦娥三号着陆器上由静到动，缓慢下行，登陆月球表面。是什么力量让月球车开始运动？"
2. 提问："我们怎样让自己的小车运动起来？""如果只有垫圈和绳子，我们能让小车动起来吗？"
3. 板书课题：用重物驱动小车。
【学生活动】
1. 观察情境，思考并讨论问题。
2. 提出自己的猜测和假设。
3. 产生探究兴趣。
【设计意图】通过情境激趣，激活学生已有经验，引出核心问题，激发探究欲望。
环节二：探索实验（18分钟）
【教师活动】
1. 活动一：用小车做实验，让它运动起来。让学生尝试用垫圈和绳子让小车动起来，感受拉小车的力是怎样产生的。
2. 讲解：重力是地球对地球上的一切物体施加的吸引力。垫圈受到重力，通过绳子拉动小车。
3. 活动二：研究垫圈数量与小车运动变化的关系。指导学生制订实验方案，标明起点和终点，从挂一个垫圈开始逐个增加，测量运动时间。提示要测量多次，求平均值。
4. 活动三：指导学生对课本中第一组同学的记录单进行数据分析。让学生找出数据变化趋势，讨论差异较大的可能原因。
5. 巡视指导，帮助学生正确测量时间。
【学生活动】
1. 用垫圈和绳子尝试让小车运动起来。
2. 制订实验方案：标明起点和终点，从1个垫圈开始逐个增加。
3. 进行实验，记录每次垫圈数量和小车运动时间（3次取平均）。
4. 用"●"符号数量表示运动快慢。
5. 分析课本中的示例数据，找出变化趋势，讨论数据差异的原因。
【设计意图】通过层层递进的探究活动，让学生从多个角度收集证据，发展科学探究能力。
环节三：研讨交流（10分钟）
【教师活动】
1. 组织学生汇报实验数据。
2. 提问引导："驱动小车运动的力是怎样产生的？""小车运动快慢与力的大小有什么关系？"
3. 追问："在重复实验中，测量数据的差异是怎样造成的？""除了用●符号的数量表示小车运动快慢之外，我们还有其他表示方法吗？"
4. 引导学生归纳：垫圈数量越多（重力越大），拉力越大，小车运动越快。力是改变物体运动状态的原因。
【学生活动】
1. 各小组汇报探究发现。
2. 参与班级研讨，补充观点。
3. 根据证据得出结论。
【设计意图】通过研讨环节，将分散的探究发现整合起来，引导学生从证据走向结论，发展归纳推理能力。
环节四：拓展应用（5分钟）
【教师活动】
1. 出示挑战任务：控制小车的运动快慢——让小车在3秒内运动1米。
2. 学生讨论方法：改变垫圈的数量、改变小车的重量。
3. 提问："科学家是如何控制月球小车的运动快慢的？"
4. 鼓励学生课后尝试挑战任务。
【学生活动】
1. 尝试完成拓展任务。
2. 联系生活，举例说明。
【设计意图】将本课知识延伸到新的情境，激发学生持续探究的兴趣。
环节五：课堂小结（2分钟）
【教师活动】
1. 回顾本课核心问题：是什么力量让小车运动？垫圈数量与运动快慢有什么关系？
2. 总结：垫圈受到重力，通过绳子拉动小车。垫圈越多，重力越大，拉力越大，小车运动越快。
3. 布置课后任务：尝试控制小车在3秒内运动1米的挑战任务。
【学生活动】
1. 回顾探究过程，总结发现。
2. 明确课后探究任务。
【设计意图】帮助学生梳理知识要点，巩固本课核心概念。
六、板书设计
七、教学反思
1. 学生是否能正确理解重力驱动小车的原理？
2. 学生是否能正确进行多次测量取平均值？
3. 学生是否能对实验数据进行分析？
4. 学生是否能发现垫圈数量与运动快慢的关系？
5. 学生对数据差异的原因是否能进行合理分析？
6. 拓展挑战任务是否激发了学生的探究欲望？
八、跨学科融合设计说明
（一）关联的物理学科：认识重力的概念和作用。
（二）关联的数学学科：进行多次测量取平均值，用符号表示快慢程度。
（三）关联的工程技术：了解月球车的驱动和控制原理。
（四）关联的数据分析：学习对实验数据进行整理和分析的方法。
九、学生疑难解答（附常见问题的应对策略）
十、附件
附件一：第2课 用重物驱动小车 · 活动记录单
一、垫圈数量与小车运动变化的关系
日期：______ 姓名：______
二、数据分析
垫圈数量越多，平均运动时间越________（长/短），小车运动越________（快/慢）。
我发现：________越大，小车运动越________。
三、我的结论
驱动小车运动的力来自________。力越________，小车运动越________。
附件二：班级记录单（黑板用）
用重物驱动小车
日期：__________
结论：垫圈越多 → 重力越大 → 拉力越大 → 小车运动越快
重力：地球对物体施加的吸引力
附件三：学习评价表
附件四：学习评价表（对照学习目标）

疑难问题
解答策略
学生认为"垫圈越多越好"，一次性挂很多垫圈。
指导：应该从一个垫圈开始逐个增加，观察小车从不动到动起来的过程。这是为了找到使小车运动起来的最小拉力。
学生测量时间不准确，每次差异很大。
指导：明确起点和终点的标记方法（车头对齐起点，停止后以车头位置为准）。可以一人操作释放小车，另一人专门负责计时。多练习几次再正式记录。
学生不理解为什么要求平均值。
引导：一次测量可能有偶然误差，多次测量取平均值可以减少误差，让数据更可靠。可以对比单次数据和平均值，讨论差异的原因（释放时机、计时反应速度等）。
垫圈数量
从起点到终点的运动时间
平均运动时间
运动快慢（用●数量表示）
第1次：
第2次：
第3次：
1个
2个
3个
4个
垫圈数量
平均时间
运动快慢
1个
____秒
●
2个
____秒
●●
3个
____秒
●●●
4个
____秒
●●●●
评价内容
自评
师评
我能用垫圈和绳子让小车运动起来
☆☆☆
☆☆☆
我能设计实验并记录数据
☆☆☆
☆☆☆
我能进行多次测量取平均值
☆☆☆
☆☆☆
我知道垫圈越多小车运动越快
☆☆☆
☆☆☆
我能对实验数据进行分析
☆☆☆
☆☆☆
评价维度
合格
良好
优秀
能准确描述实验现象
能说出
能详细描述
能描述并解释
能运用证据进行推理
能简单推理
能合理推理
能完整推理
能与同伴合作交流
能参与
能主动交流
能积极合作
对本课知识点掌握程度
基本了解
理解并能应用
深入理解并能迁移