小学科学3. 用弹力驱动小车教学设计

这是一份小学科学3. 用弹力驱动小车教学设计，共3页。教案主要包含了教材简析，学情分析，教学目标，教学重难点，教学准备，教学过程，设计意图，板书设计等内容，欢迎下载使用。

【教材简析】
生活中，不同的车辆可能具有不同的动力驱动方式。在第2课我们学习了用垫圈的重力作为动力，本课要学习另一种动力驱动方式，即用橡皮筋的弹力作为动力驱动小车轮子转动，轮子再带动整个小车前进。本课指向课标学习内容要求3.1.1：知道日常生活中常见的摩擦力、弹力、浮力等都是直接施加在物体上的力。
聚焦板块，教材用古人马上拉弓射箭图片，引导学生认识自古以来弹力就在人类的生活中广泛应用，然后提出驱动性问题“我们的小车能用弹力来驱动吗？”，激发学生的学习兴趣。
探索板块有三个活动，第一个活动是拉一拉橡皮筋，观察橡皮筋的形状变化，感受弹力，认识弹力。第二个活动是引导学生用橡皮筋组装小车，这是为第三个活动作准备的。第三个活动是本课的重点，主要研究弹力大小对小车运动距离的影响关系，是对“运动和力”概念的进一步构建和理解。
研讨板块有三个问题，第一个问题指向弹力大小对小车运动距离的影响关系，通过研讨，学生会认识到橡皮筋缠绕后被拉伸产生的力为小车动物提供了动力，缠绕的圈数越多，产生的弹力越大，小车行驶得越远。第二个问题指向实验数据的分析。第三个问题指向了小车动力的来源。
拓展板块，教材呈现了“玉兔”号月球车在月球上的图片，通过搜集资料，了解“玉兔”号月球车车轮的设计秘密。
【学情分析】
弹力在生活中应用广泛。其中橡皮筋是学生所熟悉的物品，在生活中已经玩过橡皮筋，知道它的一些用途比如发射小球、系物体、制作模型时的连接……，也知道橡皮筋拉伸后会恢复到原来状态，而且橡皮筋拉伸的越长，产生的力会越大。但不知道橡皮筋拉伸后恢复到原来状态的力叫做弹力，也不知道如何将橡皮筋的弹力作为动力驱动小车？通过本课学习，学生将认识以橡皮筋弹力作为动力的小车的驱动特点，有利于了解生活中机动车驱动的特点，更是为后面研究车辆的摩檫力、设计制作小车奠定基础。
【教学目标】
1.通过观察轮胎、橡皮筋等物体的形变，感受弹力的存在，知道当物体形状改变时会产生一个要恢复原来形状的力，这个力就是弹力。
2.通过橡皮筋驱动小车的活动，体验弹力能改变物体的运动状态，并改变橡皮筋的缠绕圈数，推理归纳出橡皮筋产生的弹力大小会影响小车的运动距离的结论。
3.在活动中，学会收集数据，用多种方式处理数据，树立基于数据进行实验分析的理念。
【教学重难点】
教学重点：探究橡皮筋的弹力与小车运动距离的关系。
教学难点：探究橡皮筋的弹力与小车运动距离的关系；并对数据进行收集、处理和分析。
【教学准备】
学生：每组实验用玩具小车1辆、橡皮筋几根、测量距离的卷尺1根、记录表。
教师：学生实验材料1套、班级记录单、教学课件。
【教学过程】
一、聚焦：感受弹力（预设4分钟）
材料准备：橡皮筋、小车
1.出示汽车轮胎过减震带和弓箭拉开弓弦的照片，让学生说说它们的变化。
（预设：过减震带时，轮胎变形了，弓箭拉开时，弓弦被拉长）
2.出示橡皮筋，让学生拉一拉,说说发现。
（预设：橡皮筋有弹性，橡皮筋会被拉长，松手后被拉长的橡皮筋会被弹回来，变回原来样子。）
3.一般物体在受到外力作用时，形状或多或少发生改变，这时物体会产生一个要恢复原来形状的力，这个力叫弹力。
4.那你能用橡皮筋的弹力驱动小车，让小车动起来吗？
揭示课题：用弹力驱动小车（板书）
【设计意图】五年级的学生在生活中见过不少弹力的应用，但缺少观察和研究。本课先通过出示汽车轮胎过减震带和弓箭拉开弓弦的照片，让学生聚焦到物体产生了形变，产生了弹力。接着，教师让学生拉一拉橡皮筋，再次认识到形变产生弹力，从而对弹力的概念有更深入的理解，为接下来的用橡皮筋的弹力驱动小车的探索活动做好铺垫。
二、用弹力驱动小车（预计8分钟）
材料准备：橡皮筋、小车
1.学生讨论组装方法。（若学生想不出将橡皮筋绕在车轴上的方法，我们可以出示一个装有发条的玩具）
2.橡皮筋应该绕在小车的哪个部位才能让小车动起来？（标注出车头和车位，重点强调橡皮筋一端固定在车尾车身上，一端要绕在前轮车轴上）
3.橡皮筋可以怎么缠绕？
4.出示2组动图，教师介绍两种方向的橡皮筋缠绕方法。
5.学生分组活动，用橡皮筋让小车动起来。
6.你成功让小车动起来了吗？橡皮筋两种方向缠绕下，小车运动方向一样吗？（不一样）所以想要让小车向前运动我们应该将橡皮筋从车轴上方勾在前轮车轴上，向后转动车轮。
【设计意图】“用橡皮筋让小车动起来”，激发学生的好奇心和动手操作的兴趣。让学生亲自操作两种缠绕方式，通过亲身实践，学生自己发现“缠绕方向不同，小车运动方向也不同”。这个过程让他们亲历了“提出问题-实验验证-得出结论”的完整科学探究流程。
三、研究弹力大小对运动距离的影响（预计20分钟）
材料准备：橡皮筋、小车、卷尺、记录单
1.通过刚才的活动，你觉得怎么可以让小车行驶得更远一点？
（预设：橡皮筋多绕几圈）
2.是不是如你们所说橡皮筋缠绕圈数越多，小车行驶距离越远呢？我们可以设计一个对比实验来验证一下。
3.在这个实验中，你认为有哪些问题需要注意？引导学生思考讨论下列问题，师生共同归纳实验方法。
问题①：橡皮筋缠绕时，怎样算一圈？
问题②：如何测量小车行驶距离？
问题③：为了让现象更加明显，我们可以设计分别缠绕几圈橡皮筋？
问题④：每组实验测几次为宜？如何取值？
4.通过刚才的讨论，相信大家已经对接下来的活动有所了解了，老师这里有一个实验操作视频，我们再做一次梳理。
5.学生分组活动。
6.大数据汇总，在黑板上贴圆点表示小车运动的距离的方法。
7.说一说发现。（引导学生关注橡皮筋缠绕一圈时和橡皮筋缠绕多圈时，橡皮筋拉伸的长度一样吗？产生的弹力大小一样吗？）
（预设达成共识：橡皮筋缠绕圈数越多，被拉伸的长度越长，所产生的弹力越大，小车行驶的距离越远。）
8.所有小组的实验数据都支持这个结论吗？（根据实际情况分析）
9.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？
【设计意图】引导学生从初步的感性体验（小车能动了）过渡到理性的科学探究（如何让它跑得更远）。该实验过程让学生学习如何收集、呈现和分析数据，并从中得出结论。用贴圆点的方法将所有小组的数据可视化地呈现在黑板上。这创造了“班级大数据”，使得规律（趋势）能够直观地呈现出来，比单个小组的数据更有说服力。
四、研讨：（预计4分钟）
1.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？（预设：橡皮筋缠绕圈数越多，小车行驶的距离越远。）
2.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？
（预设：驱动车轮转动的力来自橡皮筋的弹力。除了重力和弹力，还有反冲力、风力等可以驱动小车。）
【设计意图】对实验数据分析，归纳得出结论。通过问题，引导学生关注小车的动力来源，并思考还有哪些力可以驱动小车。
五、拓展：（预计4分钟）
普通小车的车轮都装有轮胎，这样可以减小车身震动，而玉兔号月球车却没有安装轮胎，这是为什么哪？我们来通过视频了解一下（视频）
【设计意图】结合月球小车的环境因素来思考，引导学生关注结构与功能的关系，激发学生的学习兴趣。
六、【板书设计】
弹
力
3.用弹力驱动小车
橡皮筋缠绕圈数越多，产生的弹力越大
小车行驶距离越远
【疑难解答】
1.一定要用纸带上贴圆点的方法记录小车运动的距离吗？
贴圆点的方法只是一种记录建议，教师根据实际情况决定是否用这种方式来记录。
2.为什么拓展部分出现月球车车轮的设计秘密？
教材中观察、感受弹力环节呈现了汽车轮胎过减震带时的形变图片，联系到月球车轮胎不采用汽车轮胎，而是用金属网编制的轮子，让学生对月球车车轮的设计秘密更好奇。另外月球车是贯穿本单元的教学主线，学生可查阅资料对月球车有更深入的了解。