32《用气球驱动小车》教学设计-科学四年级上册教科版

《用气球驱动小车》教学设计一、教学背景（一）教材分析《用气球驱动小车》是教科版四年级上册科学教材中“运动和力”单元的第3课。本单元旨在引导学生探究力与运动的关系，而本节课是在学生了解了物体的运动状态以及重力对小车运动影响的基础上，进一步研究反冲力对小车运动的作用，为后续学习摩擦力等知识奠定基础。通过本节课的学习，学生将认识到力可以改变物体的运动状态，且不同类型的力对物体运动的影响方式各异，同时也能体会到工程技术与科学原理的紧密结合，为培养学生的科学探究能力和工程思维提供重要支撑。（二）学情分析四年级学生对周围事物充满好奇心，且在之前的学习中已经对物体的运动有了一定的观察和认识，具备了初步的探究能力和动手操作能力。然而，对于力与运动之间的定量关系以及反冲力的概念，学生可能还比较模糊。在教学过程中，应充分利用学生的好奇心，引导他们通过实验探究、观察分析等活动，逐步理解反冲力的原理以及如何利用反冲力让小车运动起来，并进一步探究影响小车运动快慢的因素。同时，要关注学生在实验设计和操作过程中可能遇到的困难，给予适时的指导和帮助，以确保学生能够顺利完成探究任务，提高科学素养。二、教学目标（一）科学观念1.

理解反冲力的概念，知道气球喷气时产生的反冲力能推动小车运动，且力的方向与物体运动方向相反。2.

了解生活中还有许多利用反冲力的现象，如火箭发射、烟花绽放等，能举例说明反冲力在生活中的应用，认识到科学知识与生活实际的紧密联系。（二）科学思维1.

能够通过观察气球喷气时小车的运动现象，分析推理出反冲力的存在及其对小车运动的影响，培养逻辑思维能力。2.

在探究影响小车运动快慢因素的实验中，学会运用控制变量法设计实验方案，能够识别实验中的变量（如气球大小、喷气量、小车质量等），并准确控制变量进行实验操作，培养学生的科学探究思维和数据分析能力。（三）探究实践1.

能够在教师指导下，利用给定的材料（气球、小车、吸管、胶带等），成功组装出用气球驱动的小车，提高学生的动手实践能力。2.

积极参与探究影响小车运动快慢因素的实验活动，学会记录实验数据（如小车行驶的距离、所用时间等），并能根据实验数据得出合理的结论，培养学生尊重事实、严谨认真的科学态度和科学探究精神。（四）态度责任1.

在实验过程中，培养学生团队合作的意识，学会与小组成员分工协作，共同完成实验任务，提高学生的沟通能力和合作能力。2.

激发学生对科学探究的兴趣，鼓励学生在实验中积极思考、勇于创新，培养学生敢于质疑、勇于探索的科学精神，让学生意识到科学技术对社会发展的重要推动作用，增强学生对科学的热爱和责任感。三、教学重难点（一）教学重点1.

理解反冲力的产生原理，即气球喷气时，气体向后喷出，给气球一个向前的反冲力，从而推动小车运动。2.

能够利用气球驱动小车，并通过实验探究影响小车运动快慢的因素，如气球大小、喷气量、小车质量等。（二）教学难点1.

如何引导学生运用控制变量法设计合理的实验方案，准确控制实验中的变量，确保实验结果的科学性和可靠性。2.

帮助学生理解反冲力的方向与物体运动方向相反这一抽象概念，以及如何用科学的语言准确描述反冲力与小车运动状态之间的关系。四、教学方法（一）讲授法通过清晰、准确的语言，向学生讲解反冲力的概念、原理以及实验操作的注意事项等重要知识点，确保学生能够理解和掌握基本的科学概念和实验方法。（二）实验探究法组织学生进行分组实验，让学生亲自动手操作，利用气球驱动小车，并探究影响小车运动快慢的因素。在实验过程中，引导学生观察、记录、分析实验现象和数据，培养学生的科学探究能力和实践操作能力。（三）讨论法在实验前后，组织学生进行小组讨论和全班交流，鼓励学生分享自己的实验发现、思考过程和疑问，促进学生之间的思想碰撞和合作学习，培养学生的合作能力和表达能力，同时也有助于教师了解学生的学习情况，及时调整教学策略。（四）直观演示法利用图片、视频、实物演示等直观教学手段，向学生展示气球驱动小车的过程、反冲力在生活中的应用实例以及实验操作步骤等，帮助学生更好地理解抽象的科学概念和复杂的实验过程，提高教学效果。五、教学准备（一）学生准备1.

每组准备一辆小车（带有轮子，可在桌面或地面上顺畅行驶）、不同大小的气球若干、吸管若干、胶带、剪刀、打气筒、细线等实验材料。2.

学生活动手册、铅笔、橡皮等记录工具。（二）教师准备1.

与学生分组实验相同的材料若干套，用于课堂演示和补充学生实验材料。2.

教学课件，包含相关的图片、视频、动画等资料，用于辅助教学，帮助学生更好地理解反冲力的概念和原理，以及展示生活中反冲力的应用实例。3.

班级记录表，用于记录各小组的实验数据和实验结果，以便进行全班数据汇总和分析。六、教学过程（一）聚焦（5分钟）1.

展示图片或播放视频：展示火箭发射、烟花绽放、喷气式飞机飞行等利用反冲力的现象，提问学生：“在这些现象中，物体为什么会运动起来？它们都有什么共同的特点？”引导学生观察并思考。2.

引出课题：通过学生的回答，引出本节课的主题——反冲力，并板书课题“用气球驱动小车”。（二）探索一：认识反冲力（10分钟）1.

实验演示：教师将一个气球吹大，然后松开气球口，让气球喷气，观察气球的运动方向。提问学生：“气球为什么会向相反的方向运动？”引导学生思考气球喷气与运动方向之间的关系。2.

讲解概念：结合实验现象，向学生讲解反冲力的概念。当一个物体向某一个方向射出（或喷出）它的一部分时，这个物体的剩余部分将向相反的方向运动，这种现象叫做反冲，而推动物体向相反方向运动的力就是反冲力。3.

举例说明：让学生举例生活中还有哪些利用反冲力的现象，如火箭发射时，燃料燃烧向下喷出气体，火箭获得向上的反冲力而升空；游泳时，人用力向后划水，水给人一个向前的反冲力，使人向前游动等，加深学生对反冲力概念的理解。（三）探索二：用气球驱动小车（15分钟）1.

布置任务：给每组学生发放实验材料，让学生利用气球、小车、吸管、胶带等材料，设计并制作一个用气球驱动的小车，使小车能够在桌面上或地面上运动起来。2.

小组活动：学生分组进行实验操作，教师巡视各小组，观察学生的操作过程，及时给予指导和帮助，提醒学生注意安全，如使用剪刀时不要伤到自己。3.

展示交流：各小组完成制作后，选择几个小组上台展示他们制作的气球驱动小车，并演示小车的运动过程。让其他小组的学生观察并思考：“气球是如何驱动小车运动的？小车运动的方向与气球喷气的方向有什么关系？”引导学生进一步理解反冲力的原理。（四）探索三：探究影响小车运动快慢的因素（15分钟）1.

提出问题：教师提问：“在刚才的实验中，我们发现不同小组制作的小车运动快慢不一样。那么，你们认为小车运动的快慢可能与哪些因素有关呢？”引导学生进行思考和讨论，学生可能会提出气球大小、喷气量、小车质量、路面状况等因素。2.

设计实验：选择一个因素（如气球大小），引导学生运用控制变量法设计实验方案。提问学生：“如果我们要研究气球大小对小车运动快慢的影响，需要控制哪些条件不变？哪些条件需要改变？”让学生明确实验中的变量和常量，如保持小车质量、路面状况、喷气量等不变，只改变气球的大小（选择不同大小的气球进行实验）。3.

实验操作：学生分组进行实验，按照设计好的实验方案，分别使用不同大小的气球驱动小车，用秒表测量小车行驶一定距离（如1米）所用的时间，并记录在学生活动手册上。教师巡视各小组，指导学生正确使用实验器材和记录数据，确保实验的顺利进行。4.

数据分析：各小组完成实验后，收集并整理实验数据，将数据填写在班级记录表中。引导学生分析实验数据，观察小车行驶时间与气球大小之间的关系，提问学生：“从实验数据中，你们发现了什么规律？”让学生通过数据分析得出结论：在其他条件相同的情况下，气球越大，小车运动越快；气球越小，小车运动越慢。（五）研讨（10分钟）1.

小组讨论：组织学生进行小组讨论，让学生结合自己的实验过程和结果，思考以下问题：“在实验中，我们是如何运用控制变量法来探究影响小车运动快慢因素的？这种方法有什么优点？”“除了我们研究的因素外，还有哪些因素可能会影响小车的运动快慢？如果要研究这些因素，应该如何设计实验？”引导学生深入理解控制变量法在科学探究中的重要性，并鼓励学生拓展思维，思考更多影响小车运动快慢的因素。2.

全班交流：每个小组推选一名代表进行发言，分享小组讨论的结果。其他小组的学生可以进行补充和质疑，教师适时进行引导和总结，帮助学生梳理知识，加深对实验原理和方法的理解。（六）拓展（5分钟）1.

展示图片或视频：展示一些更复杂的利用反冲力的装置或模型，如反冲力小车竞赛作品、利用反冲力原理制作的玩具等，激发学生的兴趣和创造力。2.

提出挑战：鼓励学生在课后利用所学知识，对自己制作的气球驱动小车进行改进和创新，如增加气球数量、改变小车结构、设计更合理的喷气装置等，使小车能够跑得更快、更远。同时，引导学生思考如何将反冲力原理应用到其他实际问题中，培养学生的创新意识和实践能力。（七）课堂小结（5分钟）1.

知识回顾：引导学生回顾本节课所学的主要内容，包括反冲力的概念、原理，用气球驱动小车的方法，以及影响小车运动快慢的因素等。提问学生：“通过本节课的学习，你对反冲力有了哪些新的认识？”“在探究影响小车运动快慢因素的实验中，你学到了哪些科学方法？”帮助学生巩固所学知识。2.

总结评价：对学生在本节课中的表现进行总结评价，表扬学生在实验操作、小组合作、思考问题等方面的优点和进步，同时也指出存在的不足之处，鼓励学生在今后的学习中继续努力。（八）布置作业（5分钟）1.

让学生完成学生活动手册上的课后作业，包括对实验过程和结果的记录、分析，以及对反冲力原理的应用等问题，加深学生对本节课知识的理解和掌握。2.

要求学生课后查阅资料，了解更多关于反冲力在航天、军事、交通等领域的应用实例，并在下节课上与同学们分享，拓宽学生的知识面，培养学生自主学习和探究的能力。七、板书设计（一）黑板左侧1.

反冲力概念：当一个物体向某一个方向射出（或喷出）它的一部分时，这个物体的剩余部分将向相反的方向运动，这种现象叫做反冲，而推动物体向相反方向运动的力就是反冲力。2.

反冲力方向：与物体喷出部分的方向相反。（二）黑板中间1.

用气球驱动小车：（1）实验材料：小车、气球、吸管、胶带等。（2）实验步骤：（3）将吸管固定在小车上，作为气球喷气的通道。（4）把气球吹大，用胶带将气球口与吸管连接紧密，确保不漏气。（5）松开气球口，观察小车的运动。2.

影响小车运动快慢的因素：（1）气球大小：气球越大，小车运动越快；气球越小，小车运动越慢。（2）喷气量：喷气量越大，小车运动越快；喷气量越小，小车运动越慢。（3）小车质量：小车质量越小，小车运动越快；小车质量越大，小车运动越慢。（三）黑板右侧1.

生活中的反冲力应用实例：（1）火箭发射：燃料燃烧向下喷出气体，火箭获得向上的反冲力而升空。（2）烟花绽放：烟花内部的火药燃烧产生大量气体，向四周喷出，使烟花向上或向四周运动。（3）喷气式飞机飞行：发动机向后喷出高温高压气体，飞机获得向前的反冲力而飞行。八、教学反思（一）成功之处1.

教学目标达成度较高。通过实验探究、观察分析、讨论交流等活动，学生能够理解反冲力的概念和原理，掌握用气球驱动小车的方法，并能够运用控制变量法探究影响小车运动快慢的因素，较好地达成了科学观念、科学思维、探究实践和态度责任等方面的教学目标。2.

实验教学效果显著。为学生提供了充足的实验材料，让学生亲自动手制作气球驱动小车并进行探究实验，充分调动了学生的学习积极性和主动性，培养了学生的动手实践能力和科学探究精神。学生在实验过程中能够认真观察、积极思考、准确记录数据，并能够根据实验结果得出合理的结论，提高了学生的科学素养。3.

注重培养学生的思维能力。在教学过程中，通过引导学生思考问题、设计实验方案、分析实验数据等环节，培养了学生的逻辑思维能力、创新思维能力和批判性思维能力。例如，在探究影响小车运动快慢因素的实验中，让学生自主选择研究因素，运用控制变量法设计实验，培养了学生的科学探究思维和解决问题的能力。（二）不足之处1.

对学生个体差异的关注不够。在课堂教学中，由于时间有限，部分学习能力较强的学生能够快速完成实验任务并进行深入思考，而部分学习能力较弱的学生在实验操作和理解知识方面可能会遇到困难，教师未能及时给予充分的指导和帮助，导致这部分学生的学习效果受到一定影响。2.

课堂时间管理不够合理。在实验探究环节，部分小组在实验过程中花费时间过长，导致后面的研讨和拓展环节时间略显紧张，有些问题未能充分展开讨论，影响了教学效果