教科版（2024）五年级上册（2024）第三单元 运动和力3. 用弹力驱动小车教案

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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"弹力是物体发生形变时产生的要恢复原来形状的力，利用弹力可以驱动小车"。通过用橡皮筋驱动小车的实验，研究弹力大小（橡皮筋缠绕圈数）对小车行驶距离的影响，进一步认识力与运动的关系。
二、单元分析
本课是单元第3课，在第2课用重力驱动小车的基础上，引入另一种常见的力——弹力。学生先通过观察和感受弹力（拉伸橡皮筋、按压弹簧），建立弹力概念，再用橡皮筋驱动小车，研究弹力大小对运动距离的影响。本课强化了对比实验的条件控制意识（改变缠绕圈数，其他条件不变），为第4课测量力的大小和第5课摩擦力的比较奠定实验方法基础。
三、教学目标
（一）科学观念
1. 知道物体在受到外力作用时，形状会发生改变，物体会产生一个要恢复原来形状的力，这个力叫弹力。
2. 知道弹力可以驱动小车运动。
3. 知道橡皮筋缠绕圈数越多，弹力越大，小车行驶距离越远。
4. 了解"玉兔"号月球车没有安装轮胎，使用的是特制轮毂。
（二）科学思维
1. 能通过实验发现橡皮筋缠绕圈数与小车行驶距离的关系。
2. 能控制实验条件（起点、终点、小车位置等），保证实验公平。
3. 能推理弹力的大小与橡皮筋形变程度的关系。
（三）探究实践
1. 能通过拉伸橡皮筋、按压弹簧感受弹力的存在。
2. 能将橡皮筋一端固定在车架上、另一端缠绕在车轴上，用弹力驱动小车。
3. 能通过改变缠绕圈数改变弹力大小，研究弹力对运动距离的影响。
4. 能记录实验数据，用平均值、最大值等方法处理数据。
5. 能用纸带贴圆点的方式直观表示小车运动的距离。
（四）态度责任
1. 对弹力驱动小车产生探究兴趣。
2. 在实验中培养控制变量的科学意识。
3. 能客观对待实验数据，分析不同小组数据差异的原因。
【教学重点】通过实验研究橡皮筋缠绕圈数与小车行驶距离的关系，建立"弹力越大运动越远"的科学概念。
【教学难点】控制实验条件（起点、终点标记、小车位置等），准确测量行驶距离并进行数据处理。
四、课前准备
（一）学生准备
1. 四轮小车每组1辆
2. 橡皮筋每组若干
3. 直尺或卷尺每组1把
4. 纸带和彩笔每组1套
5. 记录单每人1份
（二）教师准备
1. 橡皮筋、弹簧等弹力演示材料
2. 弹力驱动小车示范装置
3. "玉兔"号月球车轮毂设计资料图片
4. 班级记录单（黑板用）
五、教学过程（40分钟）
环节一：聚焦问题（5分钟）
【教师活动】
1. 回顾："上节课我们用重力驱动了小车。除了重力，还有哪些力可以驱动小车？"
2. 展示橡皮筋："拉一拉橡皮筋，有什么感觉？弹力是如何产生的？我们的小车能用弹力来驱动吗？"
3. 板书课题：用弹力驱动小车。
【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：观察、感受弹力。让学生拉伸橡皮筋、按压弹簧，感受弹力。讲解：一般情况下，物体在受到外力作用时，形状会发生改变，这时物体会产生一个要恢复原来形状的力，这个力叫弹力。
2. 活动二：用弹力驱动小车。指导学生将橡皮筋一端固定在车架上，另一端缠绕在车轴上，尝试驱动小车。
3. 活动三：研究弹力大小对运动距离的影响。在车轴上缠绕不同的圈数改变弹力大小，保持其他条件不变。确定起点和终点的标记方法（车头对齐起跑线）。指导学生进行多次实验，记录数据。
4. 活动四：数据处理。可以取平均值或最大值。展示课文中用彩色纸带贴圆点表示行驶距离的方法，引导学生观察分布规律。
5. 巡视指导，帮助学生正确标记起点和终点。
【学生活动】
1. 拉伸橡皮筋、按压弹簧，感受弹力。
2. 将橡皮筋固定在车架上并缠绕在车轴上，驱动小车。
3. 实验：分别缠绕3圈、4圈、5圈，测量每次小车行驶的距离。
4. 多次实验，记录数据，用平均值或最大值处理数据。
5. 在纸带上贴不同颜色的圆点表示不同圈数下的行驶距离。
【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："橡皮筋在车轴上缠绕的圈数与小车行驶的距离有什么关系？所有小组的实验数据都支持这个结论吗？"
3. 追问："不同小组的数据有哪些相同和不同？如果有差异，造成差异的原因可能是什么？""驱动车轮转动的力来自哪里？除了重力和弹力，还有哪些力可以驱动小车？"
4. 引导学生归纳：橡皮筋缠绕圈数越多，弹力越大，小车行驶距离越远。
【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. 出示拓展内容：普通小车的车轮上都装有轮胎，可以减小车身震动。而"玉兔"号月球车却没有安装轮胎。
2. 引导思考：搜集资料，了解"玉兔"号月球车车轮的设计秘密。
3. 鼓励学生课后查阅资料。
【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：弹力如何产生？弹力大小与运动距离有什么关系？
2. 总结：物体形变时会产生弹力。橡皮筋缠绕圈数越多，弹力越大，小车行驶距离越远。
3. 布置课后任务：查阅"玉兔"号月球车车轮设计资料。
【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. 学生是否能通过拉伸橡皮筋感受弹力的存在？
2. 学生是否能正确将橡皮筋缠绕在车轴上驱动小车？
3. 学生是否能控制变量（起点、终点标记，保持其他条件不变）？
4. 学生是否能发现缠绕圈数与行驶距离的关系？
5. 学生是否能正确处理实验数据？
6. 不同小组之间有差异时，学生是否能合理分析原因？
八、跨学科融合设计说明
（一）关联的物理学科：认识弹力的概念及其特点。
（二）关联的数学学科：用平均值或最大值处理数据，用图示表示数据。
（三）关联的工程技术：了解弹簧和弹力在工程中的应用。
（四）关联的航天科技：了解月球车无轮胎设计的原因。
九、学生疑难解答（附常见问题的应对策略）
十、附件
附件一：第3课 用弹力驱动小车 · 活动记录单
一、小车行驶距离与橡皮筋缠绕圈数的关系
日期：______ 姓名：______
二、我的发现
橡皮筋缠绕圈数越多，被拉伸的长度越________，所产生的弹力越________，小车行驶的距离越________。
三、数据处理
我采用的数据处理方法是：________（取平均值/取最大值）。
数据处理有多种方法，可以取平均值，也可以取最大值等。
附件二：班级记录单（黑板用）
用弹力驱动小车
日期：__________
结论：缠绕圈数越多 → 弹力越大 → 行驶距离越远
弹力：物体形变时产生的要恢复原状的力
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
学生缠绕橡皮筋时缠绕方向错误，小车不动。
指导：橡皮筋一端固定在车架上，另一端缠绕在车轴上。缠绕方向应与车轮前进方向一致——释放后橡皮筋恢复原状，带动车轴转动，驱动车轮前进。可以尝试两个方向各试一次。
学生测量行驶距离时起点和终点标记不统一。
指导：统一规定——车头前方所在位置为起点，小车完全停止后车头所在位置为终点。可以用胶带在桌面上标记起点线，每次都将车头对齐起点线释放。
学生不理解为什么不同小组的数据不同。
引导：可能是橡皮筋的品牌和弹性不同、小车重量和轮子摩擦力不同、桌面粗糙程度不同、测量方法不同等。这也说明做对比实验时要严格控制条件。
橡皮筋缠绕圈数
实验次数
从起点到终点的距离/厘米
小车行驶距离（远、中等、近）
测量距离
处理结果
3圈
1
2
3
4圈
1
2
3
5圈
1
2
3
橡皮筋缠绕圈数
行驶距离（平均值）
3圈
____厘米
4圈
____厘米
5圈
____厘米
评价内容
自评
师评
我能感受弹力并用弹力驱动小车
☆☆☆
☆☆☆
我能设计实验研究弹力与运动距离的关系
☆☆☆
☆☆☆
我能控制实验条件进行对比实验
☆☆☆
☆☆☆
我知道橡皮筋圈数越多行驶距离越远
☆☆☆
☆☆☆
我能正确处理实验数据
☆☆☆
☆☆☆
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