教科版（2017秋） 四年级上册 3.3 用橡皮筋驱动小车 教学设计

教科版（2017秋）四年级上册3.3用橡皮筋驱动小车教学设计学校授课教师课时授课班级授课地点教具教学内容分析1.本节课的主要教学内容为教科版（2017秋）四年级上册科学第三章第三节“用橡皮筋驱动小车”，主要讲解如何利用橡皮筋的弹性势能驱动小车前进，以及相关的科学原理和实验操作。

2.教学内容与学生已有知识的联系：本节课涉及的弹性势能、力与运动等概念，与学生在之前章节中学过的力的作用、能量转换等知识有紧密联系。通过本节课的学习，学生可以更好地理解弹性势能在实际生活中的应用，以及如何将弹性势能转化为动能，推动小车前进。核心素养目标1.科学探究：培养学生提出问题、设计实验、收集证据、解释结果的能力，通过动手操作，理解弹性势能转化为动能的过程。

2.科学态度：激发学生对科学实验的兴趣，培养耐心细致的观察习惯，以及勇于尝试、不断探索的科学精神。

3.科学思维：训练学生运用比较、分析、综合等方法，探究弹性势能与小车运动之间的关系，发展逻辑思维和批判性思维。

4.科学实践：鼓励学生将所学知识应用于实际生活中，理解科学原理在技术中的应用，培养学生的创新意识和实践能力。学习者分析1.学生已经掌握了力的作用、能量转换等基本概念，了解过简单的机械装置，如滑轮、杠杆等，具备了进行本节课实验的基础知识。

2.学习兴趣：学生对新奇的科学现象充满好奇，对动手实验有较高的兴趣。学习能力：四年级学生具备了一定的观察、实验和思考能力，能够完成简单的科学探究任务。学习风格：学生倾向于通过操作、观察和讨论来学习，喜欢互动式和探究式的学习方式。

3.学生可能遇到的困难和挑战：在理解弹性势能的概念上可能会感到抽象，难以把握其与小车运动的关系；在实验操作过程中，可能会遇到如何准确测量和记录数据的问题；在分析实验结果时，可能会对数据解释产生困惑，需要引导他们运用科学思维进行推理和分析。教学资源准备1.教材：提前发放教科版（2017秋）四年级上册科学教材，确保每位学生都有。

2.辅助材料：准备相关教学视频，以及展示弹性势能和小车运动原理的图片和图表。

3.实验器材：准备足够的橡皮筋、小车模型、测量工具（如卷尺、计时器）等，确保实验安全有序进行。

4.教室布置：设置实验操作区，确保每组学生都有足够的空间进行实验，同时划分讨论区以便学生交流分享。教学过程设计1.导入新课（5分钟）

目标：引起学生对弹性势能的兴趣，激发其探索欲望。

过程：

开场提问：“你们知道弹性势能是什么吗？它与我们的生活有什么关系？”

展示一些关于弹性势能的图片或视频片段，如弹簧、橡皮筋等，让学生初步感受弹性势能的魅力或特点。

简短介绍弹性势能的基本概念和重要性，为接下来的学习打下基础。

2.弹性势能基础知识讲解（10分钟）

目标：让学生了解弹性势能的基本概念、组成部分和原理。

过程：

讲解弹性势能的定义，包括其主要影响因素如弹性材料的性质、变形程度等。

详细介绍弹性势能的组成部分或功能，使用图表或示意图帮助学生理解。

3.弹性势能案例分析（20分钟）

目标：通过具体案例，让学生深入了解弹性势能的特性和重要性。

过程：

选择几个典型的弹性势能应用案例进行分析，如弹性驱动的小车、弹簧测力计等。

详细介绍每个案例的背景、特点和意义，让学生全面了解弹性势能的多样性或复杂性。

引导学生思考这些案例对实际生活或学习的影响，以及如何应用弹性势能解决实际问题。

小组讨论：让学生分组讨论弹性势能的未来发展或改进方向，并提出创新性的想法或建议。

4.学生小组讨论（10分钟）

目标：培养学生的合作能力和解决问题的能力。

过程：

将学生分成若干小组，每组选择一个与弹性势能相关的主题进行深入讨论，如弹性势能的最大化利用、不同材料的弹性势能比较等。

小组内讨论该主题的现状、挑战以及可能的解决方案。

每组选出一名代表，准备向全班展示讨论成果。

5.课堂展示与点评（15分钟）

目标：锻炼学生的表达能力，同时加深全班对弹性势能的认识和理解。

过程：

各组代表依次上台展示讨论成果，包括主题的现状、挑战及解决方案。

其他学生和教师对展示内容进行提问和点评，促进互动交流。

教师总结各组的亮点和不足，并提出进一步的建议和改进方向。

6.实验操作与观察（20分钟）

目标：通过实验操作，让学生亲自体验弹性势能转化为动能的过程。

过程：

分发实验器材，包括橡皮筋、小车模型、测量工具等。

指导学生进行实验，记录橡皮筋拉伸长度与小车运动距离的关系。

鼓励学生观察并记录实验数据，分析实验结果。

7.课堂小结（5分钟）

目标：回顾本节课的主要内容，强调弹性势能的重要性和意义。

过程：

简要回顾本节课的学习内容，包括弹性势能的基本概念、组成部分、案例分析、实验操作等。

强调弹性势能在现实生活或学习中的价值和作用，鼓励学生进一步探索和应用弹性势能。

布置课后作业：让学生撰写一篇关于弹性势能的短文或报告，以巩固学习效果。知识点梳理1.弹性势能的定义与特点

-弹性势能是指物体由于弹性形变而储存的能量。

-弹性势能的大小与物体的形变程度和材料的弹性系数有关。

-弹性势能可以转化为其他形式的能量，如动能。

2.弹性形变与弹性势能的关系

-弹性形变是指物体在受到外力作用时发生的形状或大小的改变，当外力消失后能够恢复原状。

-弹性形变分为弹性极限内和超过弹性极限两种情况。

-在弹性极限内，物体的形变与外力成正比，遵循胡克定律。

3.胡克定律的应用

-胡克定律指出，在弹性极限内，弹性形变与外力成正比。

-公式表示为F=kx，其中F是外力，k是弹性系数，x是形变程度。

-胡克定律适用于弹簧、橡皮筋等弹性材料的形变计算。

4.弹性势能的计算

-弹性势能的计算公式为Ep=1/2kx^2，其中Ep是弹性势能，k是弹性系数，x是形变程度。

-弹性势能的大小取决于物体形变的大小和材料的弹性系数。

5.弹性势能的转化

-弹性势能可以转化为动能，如弹簧释放时推动物体的运动。

-转化的过程中，能量守恒定律适用，即系统的总能量保持不变。

6.实验操作中的注意事项

-在进行弹性势能实验时，要注意测量仪器的准确性和重复性。

-确保实验条件一致，如橡皮筋的拉伸速度、小车的起始位置等。

-记录实验数据时要准确无误，并注意数据的单位。

7.弹性势能在生活中的应用

-弹性势能在生活中有广泛的应用，如弹簧床垫、弹性鞋底、测力计等。

-弹性势能的利用可以提高产品的性能和舒适度。

8.科学探究的一般过程

-提出问题：观察现象，提出需要解决的问题。

-设计实验：根据问题设计实验方案，确定实验步骤和所需材料。

-进行实验：按照实验方案进行操作，收集数据。

-分析数据：对实验数据进行处理和分析，得出结论。

-表达与交流：将实验结果表达出来，与他人交流讨论。

9.科学思维与创新能力

-科学思维包括观察、提问、假设、实验、分析、推理等过程。

-创新能力是指运用科学知识和方法，提出新观点、新方法、新产品的能力。

-在学习弹性势能的过程中，鼓励学生提出新的实验设计或应用方案，培养创新思维。

10.科学态度与价值观

-科学态度包括实事求是、耐心细致、勇于探索、合作交流等。

-科学价值观强调科学知识对个人和社会的重要性，以及对科学研究的尊重和支持。

-教育学生珍惜实验机会，认真对待每一个实验，培养良好的科学态度和价值观。板书设计1.弹性势能的基本概念与特性

①弹性势能定义：物体因弹性形变而储存的能量

②弹性形变：物体在弹性极限内的形变

③胡克定律：F=kx（F为外力，k为弹性系数，x为形变程度）

2.弹性势能的计算与转化

①弹性势能计算公式：Ep=1/2kx^2

②势能转化：弹性势能转化为动能的过程

③能量守恒定律：系统总能量保持不变

3.实验操作与数据记录

①实验步骤：准备实验材料、进行实验操作、记录数据

②数据记录要点：准确性、重复性、一致性

③实验注意事项：控制变量、确保安全

4.弹性势能在生活中的应用

①应用实例：弹簧床垫、弹性鞋底、测力计

②应用原理：弹性势能提高产品性能和舒适度

③创新应用：鼓励学生提出新的应用方案

5.科学探究与思维方法

①科学探究过程：提出问题、设计实验、分析数据、表达交流

②科学思维：观察、假设、推理、分析

③创新能力：提出新观点、新方法、新产品

6.科学态度与价值观

①科学态度：实事求是、耐心细致、勇于探索、合作交流

②科学价值观：科学知识的重要性、对科学研究的尊重

③教育目标：培养学生良好的科学态度和价值观课堂1.课堂评价

①提问：在课堂上，教师可以通过提问的方式来检查学生对弹性势能概念的理解程度，以及他们是否能将理论知识应用到具体案例中。例如，教师可以询问学生：“弹性势能是如何产生的？”或者“你能举一个弹性势能在日常生活中的应用例子吗？”

②观察：教师在课堂互动和小组讨论环节，应密切观察学生的参与程度和表现，注意学生是否能够积极参与讨论，是否能够有效地与小组成员沟通，以及是否能够理解和接受他人的观点。

③测试：通过小测验或课堂练习，教师可以评估学生对课堂内容的掌握情况。测试可以包括选择题、填空题或简答题，旨在检验学生对弹性势能基本概念、计算方法和实验操作的理解。

2.作业评价

①批改：教师需要认真批改学生的作业，检查学生对弹性势能知识点的掌握情况，包括弹性形变、胡克定律的应用、弹性势能的计算等。同时，注意学生是否能够准确地记录和解释实验数据。

②点评：在作业批改后，教师应提供详细的反馈，指出学生的优点和需要改进的地方。对于普遍存在的问题，教师可以在课堂上进行集中讲解，帮助学生理解和掌握。

③反馈：教师应及时将作业评价结果反馈给学生，鼓励他们根据反馈调整学习策略，持续提高。对于表现优秀的学生，教师应给予肯定和表扬，激发他们的学习热情。

④鼓励：在评价过程中，教师应注重鼓励学生，特别是对于那些在学习和实验操作中表现出积极态度和进步的学