四上科学3.1《让小车运动起来》教学设计(新课标)

1.让小车运动起来【教材简析】学生在三年级是已经发现有时物体是相对静止的，有时是运动的。那么这样让不同类型的车运动起来，本课的研究就是从这个问题开始的。本课共设计了2个主要活动：第一部分，调查不同类型的小车动力来源；第二部分，用垫圈作为动力，探究拉力大小与小车运动的关系，包括用多大的力能使小车运动起来，用不同大小的力小车的运动速度会有什么变化。从而引导学生认识不同类型的小车用不同的动力类型；而力可以使静止的物体运动起来，也可以使运动的物体静止。本课作为单元起始课，需要进行必要的单元导入，基于导语中的力学生活问题进行思考和研讨，进而引出单元教学内容，引出第一课教学内容。第一课教学内容，旨在吸引学生关注让小车运动起来的科学问题，通过思考生活现象，引出问题，激发思考，引导探究和思考归纳作为教学的主要思路。在夯实科学知识和技能的同时激发学生的探究热情和科学兴趣。【学情分析】力存在于生活的各个角落，学生日常生活中自己人力运动，以及生活中各种物体的力学运动等，都是有生活体验的，但是他们对力学原理和知识是模糊的、片面的、零碎的，需要通过科学系统地学习，建构力学原理和概念，进而掌握力学方法和技能，进而学着思考生活中的力学问题。例如本课中学生已经见过并体验过各种各样的运动的车辆，也对这些车如何运动起来有一定的了解。在前面的科学学习中，他们初步认识过“力”，初步知道力可以使物体运动起来，但是他们并没有从科学实验的角度研究小车运动与力大小之间的关系。【教学目标】科学观念：通过观察、梳理和思辨生活中各类车子的动力方式，知道不同类型的车有不同的动力类型；通过观察、思考、实证和研讨，知道力可以使静止的物体运动，也可以使运动的物体静止，基本认识力的基本作用。科学思维：用观察、比较、归纳、演绎的方法，能参与和获得本课力学知识。探究实践：调查了解不同类型的车的不同动力系统；会安装用重力拉动的小车；会研究拉力大小与小车运动快慢之间的关系；能用实验数据证明自己的推测态度责任：在实验探究中，发展进一步研究运动和力之间的兴趣，意识到要用实验数据作为证据的重要性。体会到生活中车辆类型是丰富多彩的，不同的动力类型满足生活不同的需要。【教学重难点】重点：通过实验探究拉力大小和小车运动快慢之间的关系难点：有序地进行合作探究，并用实验数据说明拉力大小和小车运动快慢之间的关系【教学准备】教师：多媒体课件，小车、垫圈，棉绳、秒表、班级活动记录单小组：小车、垫圈，棉绳、秒表、计算器、学生活动手册。【教学过程】单元导入：基于教材单元导语，思考生活中存在哪些力的现象，又是怎样存在的，以及力的作用等。旨在调动学生的生活经验素材，引导学生聚焦单元教学内容，激活经验，引出问题，进而进一步引入教学内容。一、激发兴趣、聚焦问题（预设5分钟）材料准备：图片、班级记录表1.出示划艇图片提问：怎样让静止的划艇运动起来？怎样让划艇运动更快？怎样让它停下？（预设：学生关注到是力影响了物体的运动）2.图片一次展示马车、推车、火车、汽车、自行车、太阳能小车。提问：它们都是怎么动起来的？提问：你还知道哪些类型的车？都是怎么动起来的？教师将学生的回答记录在班级记录表中。3.出示小车，设问：你能让它动起来吗？揭示课题：让小车运动起来（板书）【设计意图】通过课件展示照片素材，动员学生思考生活中各类车子的动力方式，通过观察、梳理、归纳的方式思考力学问题，并尝试自己让小车动起来的方法，激趣导入，激活思维，引发兴趣。二、探索小车运动与拉力大小之间的关系（预设20分钟）材料准备：小车、棉绳、垫圈、挂钩、秒表、计算器、学生活动手册1.出示小车、绳子、垫圈，设问：你能用这些材料让小车运动起来吗？2.学生交流想法。教师适时追问：拉小车的绳子多长才合适？（并演示小车的绳子太长或太短会怎样）3.设问：让小车运动起来的拉力是怎么产生的？4.学生交流，教师小结：是垫圈的重力产生了拉力。5.出示重力资料，引导学生认识重力。6.教师引导：拉力的大小我们可以用垫圈的数量来表示。（教师展示小车）你觉得让小车运动起来需要几个垫圈。7.学生进行猜测。8.学生实验探究。9.教师追问：这与你之前的推测一致吗？你有什么发现？10.提出问题：如果用更大的力拉动小车，小车的运动速度有什么变化？怎样用实验验证？11.学生进行实验探究，完成活动手册。【设计意图】科学实证讲究方法。方法得当，实验标准，才是有效的实证，才能提供科学的数据作为实证的支撑。实验前的方法思辨和设计是重要内容，继而引出有效的实验活动，并为实验数据的梳理和原理的得出提供有效支持。三、实验发现（预设10分钟）1.学生反馈交流实验结果及发现。2.小结：只有拉力达到一定的程度，小车才会运动起来。拉力越大，小车运动越快。3.设问：实验中，你是怎样让运动的小车停下来的？4.追问：要使静止的小车运动起来，需要给它力；如果要使运动的小车静止呢？5.小结：让运动的小车静止，也需要用力，这个力是阻力。让小车运动起来的力是动力。【设计意图】实验结论的推敲不仅仅停留在实验数据，同时也需要反思整合实验过程，以及实验设计是否科学标准，这样可以更好地得出实验结论。四、拓展（预设5分钟）1.出示踢足球的图片，讨论足球运动员是怎样改变足球的运动状态的？2.学生交流。3.教师小结：如脚踢静止的足球，可以使足球运动起来；脚踩住足球，可以使足球静止；通过脚踢的用力大小控制足球的运动速度等。【设计意图】课堂的作用是调动生活经验，激发科学思维，调动科学实证，有效得出结论，而学习的最终是学以致用。推开“窗户”带着科学认识去发现生活中的相关事实，用发散思维的方式演绎和迁移科学原理，学生就会豁然开朗，心领神会。五、板书设计1.让小车运动起来1.让小车运动起来拉力越大，小车运动越快；拉力越小，小车运动越慢。动力阻力【疑难解答】1.教学中怎样动员学生进行有效的实验设计？科学讲究实证，实证讲究科学标准，没有科学标准的实验设计是无法为科学实证服务的，或者是南辕北辙的。实验设计能力是学生科学学习的核心内容之一，小学阶段重点通过科学教学活动，落实对比实验的基本方法，即只改变一个条件，其他条件相同。如何落实这是一个潜移默化，不断强化和落实的过程，晓之以理，动之以情。教学中首先要倡导为什么要对比实验的教学探讨，如何实验设计关键是找好改变的条件，以及怎样改变更加有效等问题。实验前的设计活动应该倡导教师引导下的学生设计活动，通过班级师生全员参与的方式设计实验，这是值得倡导的。2.教学中怎样体现学以致用的理念？学富五车，不会应用，头脑中学习的东西就会变成“垃圾”，或者是无效无用的。科学源于生活，用于生活，这是课标所倡导的。课堂上如何实现，作为小学生形象思维比较明显，课堂上需要充分调动学生的生活经验，利用课件图片和生活感受，充分的体验可以夯实科学学习的基础。通过有效的科学实证后得出的科学结论，学生自然会进一步思考生活中的科学现象背后的原理，此时教师需要枚举生活中典型的科学现象，或者有学生发散性思维去迁移和同化。最终的目的是用科学的方法揭示生活问题，应用科学方法解决生活问题，形成生活技能，激发创造生活的能力、勇气和兴趣。2.用气球驱动小车【教材简析】本课的活动，是帮助学生加深对力和运动关系的理解，指向核心概念“力可以改变物体运动的快慢”的建构。学生从感受气球喷气时所产生的气流和气球的推力开始，体会气流方向和气球运动方向之间的关系；再测试组装的气球小车能行驶多远，用更多的办法使小车行驶得更远，体会改变喷气装置会影响小车的运动速度。这样一方面可以认识“反冲力”，另一方面加深对“力可以改变物体运动的快慢”的理解。在生活中还有那些反冲力的例子。课文安排了学生在生活中常玩的气球，把气球吹足气，气球怎样运动中展开，然后让学生动手安装一辆喷气小车，让学生解释气球为什么能推动小车，最后让学生明白了要让静止的物体运动起来，必须对物体用力。要使物体运动得更快必须用更大的力。本课教学除了需要认识反冲力的核心概念，同时需要利用反冲力制作气球小车，并测试气球小车。在学习中思考应用，在应用中获得技能，夯实概念，落实应用，拓展思维。【学情分析】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，大多数孩子没有注意或考虑过两者之间的关系。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。还有生活中常见的划船，游泳等。学生会想到这是用力一种相反的力，才使小船前进。作为学习、认知和应用的协同，学生需要基于生活经验基础上的科学思辨、科学实证和科学拓展，以提升认识世界的技能和方法，培养探究生活真相的意识。【教学目标】科学观念：通过思考生活中反冲力现象，经过实验设计、实验活动和科学研讨，认识以下科学原理；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；要使静止的物体运动，就要对物体施加力。反冲力越大，小车行驶得越远；科学思维：用观察、比较、实验、归纳、演绎等方法，能理解和认识反冲力的概念和生活应用。探究实践：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。态度责任：在科学实验探究活动中培养探知真相的意识和方法，体验合作的重要性，体会用反冲力应用给人们的生活带来的变化，激发利用科学技术改造社会的热情和兴趣。【教学重难点】重点：研究小车的反冲运动难点：对小车反冲运动的解释【教学准备】教师：小车反冲运动实验套材、长线一根、喷气式飞机等图片小组：小车一套【教学过程】一、揭示课题（预设5分钟）材料准备：气球1.把气球充足气后放开，气球会怎么运动？（1）玩气球，教师把吹足气的气球放开，气球会怎样？（2）请你也来这样玩一玩，想一想气球为什么会飞出去。你观察到什么现象？2.我们能用气球驱动小车吗？【设计意图】利用学生习以为常的气球导入，教师演示学生观察思考，激发学生的探究热情，为后续学习有效导入。二、探究活动材料准备：气球、教学课件、小车、实验记录单活动一：感受认识反冲力（预设10分钟）结合学生手册中的记录单，记录反冲力的方向。1.学生一起尝试气球游戏，并提出要求：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，试着做出自己的解释。（操作方法，见PPT：释放气球原理运行路线）2.尝试固定气球的运动方向（拓展尝试：气球口夹回形针，气球固定到细线上吸管等）3.反思、研讨反冲力基本原理，研讨中图文并茂展示。3.科学词汇教学——推力和反冲力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。活动二：组装气球车（预设10分钟）1.交流讨论安装方法。2.出示小车安装示意图3.调试小车。4.试着让你的小车能行驶更远。5.思考，为什么充气的气球可以驱动小车呢？活动三：如何让小车跑得更远（预设15分钟）1.你认为可能影响小车行驶距离的因素有哪些？如果想要行驶更远，可以怎么改进？2.现在你们小组打算采取什么措施，让你的小车快速行驶；3.怎么比较他们的远近呢？交流探讨后得出车头开始车头结束为距离测量基本方法。4.记录实验数据后，整理数据探讨科学规律【设计意图】感受反冲力认识反冲力→组装小车动起来→如何让小车跑得更远，三步进阶从认识到应用，学生经历了充实的学习过程。经过充分的实验体验，学生对反冲力的探究性学习有了进阶式发展，积累经验和技能，培养探究意识。三、教学研讨（预设5分钟）材料准备：教学课件1.气球是怎样使小车向前运动的？通过实验推敲反冲力导致小车前进的原因，并用图文展示其中原理。小车气球吹气后会产生相反动力反冲力，使小车反方向运动。2.怎样改进可以使小车行驶得更远？力能使物体运动发生改变，力越大运动越远。【设计意图】经过三个实验活动，学生的体验得到有效充盈，体验越深，感悟越多，从明理到应用中学生的科学概念、学以致用理念都得到了发展。四、拓展：（预设5分钟）材料准备：教学课件生活中的反冲力1.你还知道哪些地方用到了反冲力？（1）联系生活，思考反冲力是怎样存在的？（2）出示喷气式飞机、火箭的图片，学生交流探讨。（3）图文并茂展示和分析反冲力原理。【设计意图】反冲力作为力的一种，体现在是力相互作用原理，反冲力在日常生活中应用广泛，飞机、火箭等就是典型事例。在领悟反冲力原理后，放眼生活寻找生活中的反冲力，这是学以致用的一种方式，对于培养学生的解决问题能力具有很好的引导作用。五、板书设计2.2.用气球驱动小车1.反冲力：气体喷出时，产生一个和喷出方向相反的推力。反冲力能使物体运动发生改变，力越大运动越远。反冲力的应用：乌贼、章鱼、火箭、喷漆飞机、烟花【疑难解答】1.气球小车前进距离怎么测量比较合适？关于这个问题，首先要考虑实验的测试的公平性。小学数学中有列车前后距离测量，如果列车有长短，那么开始的车头开始，记最后的车尾，就会发现车尾越长的有效距离越有短，反之越长；但是如果车头开始车头结尾，或者车尾开始车尾结束，这样所测距离就是一致的公平。再如跑步必要也是如此，因此一般来实说建议车头开始结尾最便捷。2.气球嘴大小与气球小车运动快慢实验该怎么做好？气球嘴大小与气球小车运动远近这是实验，首先受气球嘴材料