3.3《用橡皮筋驱动小车》核心素养目标教案

第三单元运动和力第3课时用橡皮筋驱动小车课型实验探究课课时1学情分析根据生活经验，大多数学生都知道橡皮筋拉伸后再松手会恢复到原来的状态，而且拉伸得越长，产生的力会越大。但他们不知道这个力叫弹力，也不知道如何将橡皮筋作为动力驱动小车，这个动力来自哪里等。本课以“如何用橡皮筋驱动小车”作为教学起点，有利于学生了解生活中机动车驱动的特点，更是为后面研究车辆的摩擦力、设计制作小车奠定基础。核心素养目标科学观念*知道橡皮筋在外力的作用下会产生形变。*知道橡皮筋产生的动力大小会影响小车的运动距离。*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。科学思维*能够利用分析、归纳和演绎的方法，理解橡皮筋小车的基本原理并应用。*体会到不同小车具有不同类型的动力。探究实践*安装用橡皮筋做动力的小车，掌握利用橡皮筋驱动小车的原理。*设计实验，探究橡皮筋缠绕的圈数与小车运动距离的关系。态度责任*发展进一步研究运动和力的兴趣。*认同收集数据作为证据、进行解释的重要性。教学重难点重点：安装橡皮筋小车，研究橡皮筋缠绕的圈数与小车行驶距离的关系。难点：收集数据并对数据进行收集、处理和分析，说明橡皮筋缠绕的圈数与小车行驶距离的关系。教学准备教师准备：实验材料一套、弹簧、钩码若干、有关弹力应用的图片或视频资料。学生准备：小车、橡皮筋、软尺或绳子等。教学环节师生活动指导设计意图一、聚焦1.教师出示橡皮筋，引导学生回忆自己玩橡皮筋时的感觉，并将学生提到的关键信息板书。2.学生玩橡皮筋，观察橡皮筋的变化，并体验拉橡皮筋的感觉。3.教师指出：拉长的橡皮筋在释放后会产生一个要恢复原来形状的力，这个力叫弹力。4.聚焦问题：如何利用橡皮筋驱动小车?(板书课题)让学生动手玩一玩橡皮筋，体会橡皮筋也会产生力，然后直接提出“弹力”的概念，为后面认识、利用弹力作铺垫。二、探索活动一：组装橡皮筋小车。1.小组讨论应该怎么安装橡皮筋才能让小车运动起来，然后派代表分享讨论的结果，其他学生进行评价，教师适时指正。2.用课件展示组装橡皮筋小车的方法。提问：要想让小车向前运动，橡皮筋应该怎样缠绕?引导学生动手试一试。活动二：探究小车行驶距离与橡皮筋缠绕的圈数的关系。1.提问：你觉得什么情况下，小车会行驶得远一点?2.教师：是不是如你们所说橡皮筋缠绕的圈数越多，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.用课件展示实验操作要点，并引导学生思考讨论下列问题，师生共同归纳实验方法。(1)如何测量小车的行驶距离?(2)只做一组实验，就能得出缠绕的圈数与运动距离的关系吗?(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?(合理设计不同梯度，如1圈、3圈、6圈……)4.小组进行实验，并填写实验记录表。通过实验探究实现科学探究目标和态度目标，掌握组装橡皮筋小车的方法，并能通过实验验证小车行驶距离与橡皮筋缠绕的圈数的关系。三、研讨1.指名学生说一说在实验中的感受。2.各小组分享交流自己的实验数据和发现。(1)橡皮筋缠绕圈数从1、3、6……增加时，小车行驶的距离在逐渐变长。(2)发现：橡皮筋在车轴上缠绕的圈数越多，小车行驶的距离越远。引导学生提高证据意识，而不是只关注实验结果。在研讨阐述观点时，要用数据或现象进行解释，将实验取得的证据与实验结论联系起来。四、拓展1.提问：如何让橡皮筋产生不同大小的力呢?2.学生交流，教师现场演示：在三根长度一样、股数一样的橡皮筋下端，分别挂上1个、2个、4个钩码，请学生仔细观察橡皮筋长度的变化。3.引导学生列举生活中用到弹力的例子，如弹弓、蹦蹦床等。通过演示实验，进一步引导学生理解改变橡皮筋的长度可以改变其产生的弹力大小，并体会弹力在生活中的运用。板书设计用橡皮筋驱动小车橡皮筋被拉伸橡皮筋被拉伸弹力小车行驶产生驱动教学反思按照教材正常的安排，弹力这个概念是在最后才出现的。实际上很多学生已经知道弹力的存在，只是不清楚弹力的科学概念。所以我适当地做了调整，在上课刚开始就呈现出了弹力的概念，这样后面就不用再藏着掖着了，便于教学。当然，本课时也留下了一些遗憾。由于对学生的学情了解不够，课前没有深入了解学生的动手能力以及对前面知识的掌握情况。如果自己能把组装过程拍成微课再呈现一次，或许学生能看得更清楚。在探究过程中，有的小组很快完成了在闲聊，有的组还在摸索，这个情况是自己现场处理不佳，现在想来，可以让最先完成的小组去帮助那些还未完成的小组，学生教学生或许比老师教更有效果。第三单元运动和力第5课时运动与摩擦力课型实验探究课课时1学情分析根据生活经验，学生对物体运动时会受到摩擦力的现象已经比较熟悉了，但对“摩擦力是如何产生的”“如何知道摩擦力的大小”“如何增大或减小摩擦力”等问题没有深入思考。其实，在本单元第1课时中记录下的刚好使小车运动起来所挂垫圈的数量就体现了摩擦力的大小。核心素养目标科学观念*知道一个物体在另一个物体表面运动时，接触面会发生摩擦，产生摩擦力。*知道摩擦力是有大小的，物体由静止到运动状态需要克服摩擦力。*知道摩擦力的大小与物体的运动方式有关，一般滚动时所受到的摩擦力小，滑动时所受到的摩擦力大。科学思维*用观察、比较、分析、归纳、演绎的方法，探究摩擦力的内在原理和应用空间。*意识到人类可以通过不断改进技术来满足增大或减小摩擦力的需求。探究实践*通过实验探究摩擦力的大小与物体的运动方式的关系。*会用垫圈数表示摩擦力的大小，并对比不同运动方式下的测量结果。态度责任*认同收集数据作为证据并进行解释的重要性。*体会生活中摩擦力是无处不在的，科学技术与生活紧密相连。教学重难点重点：了解摩擦力，知道摩擦力是有大小的。难点：研究摩擦力大小与物体的运动方式之间的关系。教学准备教师准备：实验材料一套、班级记录表、教学课件等。小组准备：硬纸盒、“重物”、木板、滑轮、棉线、托盘、垫圈、“滚木”、轮子、吸管、胶带、剪刀等。教学环节师生活动指导设计意图一、聚焦1.复习引入：同学们还记得在本单元第1课中我们做的实验吗?(出示班级记录表)为什么当我们挂1个、2个……垫圈的时候小车不动，而增加到第n个时才开始运动呢?2.出示皮球，并演示皮球在桌面上的滚动。提问：皮球在桌面滚动的过程中，为什么会停下来，而不会一直滚动下去?3.学生思考并交流，教师鼓励学生发表自己的看法。4.教师指出：小车需要足够的力才会运动起来，滚动的皮球会慢慢停下来，这些都是因为受到摩擦力的作用。5.引导学生阅读教科书对摩擦力的科学解释，并思考：在搬运重物的过程中怎样才能减小摩擦力呢?通过复习旧知并联系客观事实，在聚焦部分先引出摩擦力的概念，使学生对摩擦力有初步的认识，也为学生在探索活动中有更好的实践体验奠定基础。二、探索活动一：直接拉动重物。1.引导学生根据前面的实验经验，直接用垫圈拉动重物，记录纸盒刚开始运动时垫圈数量。2.重复实验三次，取平均值。活动二：使用滚木拉动重物。1.引导学生根据教材伊始古人用滚木运送巨石的实例，改进实验方案，想到可以用滚木拉动重物。2.继续实验：在纸盒的下方放几支笔或筷子等作为“滚木”，按照活动一的步骤重复实验三次，取平均值。活动三：使用轮子拉动重物。1.引导学生思考讨论滚木在实际运用中的不足：每次都要重复摆放滚木，比较麻烦。2.提问：如何改进?(可以把“滚木”和小车绑在一起，随着车身一起运动，做成现在汽车的样子)3.继续实验：给纸盒安上轮子，按照活动一的步骤重复实验三次，取平均值。通过三个探索活动，对比不同运动方式下的测量结果。知道摩擦力的大小与物体的运动方式有关，一般滚动时所受到的摩擦力小，滑动时所受到的摩擦力大。从而意识到轮子的发明将物体的运动改变成用滚动的方式前进，这是技术上的巨大进步。三、研讨1.各小组之间依据记录单的数据，思考并讨论研讨问题，总结出研讨结果。2.师生总结：安装轮子搬运硬纸盒，所用垫圈数最少，纸盒受到的摩擦力最小，也最方便。将科学与生活联系起来，从而培养学生利用所学科学原理来解释现实中的问题的能力。四、拓展思考：各种交通工具都是怎样减小摩擦力的呢?①气垫船利用空气在船只底部承托，行驶时船身自水面抬升而起，大幅减小船体与水面的摩擦力。②磁悬浮列车由于磁力使之悬浮在空中，行驶时无需接触轨道，也减小了轨道对车身的摩擦力。这两种交通工具使用不同技术方式都减小了摩擦力。联系生活实际