1《用气球驱动小车》教学设计-2023-2024学年科学四年级上册教科版

1《用气球驱动小车》教学设计-2023-2024学年科学四年级上册教科版主备人备课成员教学内容《用气球驱动小车》教学设计-2023-2024学年科学四年级上册教科版

教材章节：科学四年级上册《能源的利用》

内容：通过实验探究，了解气球驱动小车的工作原理，学习利用气球的膨胀和收缩产生动力，掌握气体的能量转换过程。学习设计并制作简单的气球驱动小车，培养学生的动手操作能力和创新思维。核心素养目标培养学生观察和实验探究能力，提高解决问题的策略，增强对能源转换和利用的科学理解。发展动手操作和团队协作能力，激发创新思维和对科学技术的兴趣。学习者分析1.学生已经掌握了哪些相关知识：

学生在之前的学习中已经接触过简单的物理现象，如力的作用、物体的运动等。他们对简单的机械装置有一定的了解，但对于气体的能量转换和利用可能较为陌生。

2.学生的学习兴趣、能力和学习风格：

四年级学生对新鲜事物充满好奇心，对动手操作和实验活动有较高的兴趣。他们的观察能力和初步的实验技能已有一定基础，但独立解决问题的能力还需加强。学习风格上，部分学生可能更倾向于动手实践，而另一部分学生可能更偏向于理论学习和观察分析。

3.学生可能遇到的困难和挑战：

学生在理解气体膨胀和收缩产生动力的原理时可能会遇到困难，需要通过直观的实验来帮助理解。在设计和制作气球驱动小车时，学生可能会遇到材料选择、结构设计、动力控制等方面的挑战。此外，学生可能需要克服对实验失败的恐惧，学会从失败中学习，提高实验操作的精确性和耐心。学具准备多媒体课型新授课教法学法讲授法课时第一课时师生互动设计二次备课教学资源-软硬件资源：气球、小车模型、剪刀、胶带、塑料瓶、气筒、计时器

-课程平台：教科书、科学实验手册

-信息化资源：多媒体课件、科学实验视频

-教学手段：实物展示、小组合作、实验演示、课堂讨论教学过程1.导入（约5分钟）

-激发兴趣：展示一组气球驱动小车图片或视频，引导学生思考这些小车的动力来源，并提出问题：“你们认为这些小车是如何运动的？”

-回顾旧知：简要回顾力的作用、物体的运动等基础物理知识，引导学生思考这些知识与气球驱动小车的关系。

2.新课呈现（约20分钟）

-讲解新知：介绍气体的膨胀和收缩原理，解释气体膨胀时释放的能量可以转化为动力。

-举例说明：展示气球驱动小车的制作步骤和注意事项，通过具体例子让学生了解不同材料和设计对小车性能的影响。

-互动探究：分组讨论，让学生提出改进气球驱动小车的建议，鼓励他们尝试不同的设计。

3.制作气球驱动小车（约30分钟）

-学生活动：按照教师提供的步骤，动手制作气球驱动小车。在制作过程中，鼓励学生自主发现问题并解决问题。

-教师指导：对学生在制作过程中遇到的问题进行个别指导，确保每个学生都能顺利完成制作。

4.测试与改进（约20分钟）

-学生活动：将制作好的小车进行测试，观察小车的运动状态，记录测试结果。

-教师指导：引导学生分析测试数据，找出小车运行中存在的问题，并讨论改进措施。

5.小组展示与评价（约20分钟）

-学生活动：各小组展示自己的气球驱动小车，分享制作过程和改进经验。

-教师评价：对每个小组的作品进行评价，鼓励学生发挥创新精神，关注实验过程中的团队合作。

6.总结与反思（约10分钟）

-教师总结：回顾本节课的主要知识点，强调气体膨胀和收缩产生动力的原理。

-学生反思：引导学生思考实验过程中遇到的问题和收获，提高他们的实验能力和科学素养。

7.作业布置（约5分钟）

-学生活动：课后思考如何进一步优化气球驱动小车的设计，并尝试进行改进。

-教师指导：鼓励学生将所学知识应用于实际生活中，提高他们的实践能力。教学资源拓展1.拓展资源：

-气体动力学原理：介绍气体在不同状态下的性质，如气体的压缩、膨胀和流动特性，以及这些特性如何影响气球驱动小车的运动。

-简单机械原理：探讨杠杆、滑轮等简单机械在气球驱动小车设计中的应用，以及它们如何帮助提高小车的效率和稳定性。

-能源转换：研究不同类型的能源转换过程，如化学能、电能、热能等，以及它们在日常生活和工业中的应用。

-机器人技术：介绍基本的机器人设计原理，包括传感器、控制器和执行器，以及这些元素如何协同工作。

2.拓展建议：

-学生可以进一步研究不同类型的气球材料对小车性能的影响，例如不同充气量的气球如何影响小车的速度和稳定性。

-通过制作不同形状和尺寸的小车，学生可以探究几何形状对小车空气动力学性能的影响。

-设计一个实验来比较不同重量的小车在相同条件下行驶的距离，以此了解摩擦力和重量的关系。

-利用软件模拟气球的膨胀和收缩过程，帮助学生更直观地理解气体能量转换的原理。

-通过研究历史上的能源转换发明，学生可以了解能源技术的发展历程，并思考未来能源技术的发展方向。

-组织学生参观当地的科学博物馆或工业展览，让学生亲身体验不同类型的能源转换设备。

-鼓励学生参与学校的科学俱乐部或机器人竞赛，通过实际操作提升他们的科学实践能力。

-设计一个项目，让学生设计并制作一个更复杂的气球驱动系统，如带有转向装置的小车，以增强他们的创新和解决问题的能力。内容逻辑关系①本文重点知识点：

-气球的膨胀和收缩

-气体能量转换为机械能

-简单机械原理在气球驱动小车中的应用

②关键词：

-气体

-膨胀

-收缩

-能量转换

-机械能

-简单机械

③重点句子：

-“气球的膨胀和收缩可以产生动力，驱动小车运动。”

-“通过改变气球的充气量和形状，可以调整小车的速度和稳定性。”

-“了解简单机械原理有助于设计更高效的气球驱动小车。”作业布置与反馈作业布置：

1.完成课后思考题，思考如何优化气球驱动小车的性能。

-提问：如果想要提高气球驱动小车的速度，可以采取哪些措施？

-提问：在保持小车轻量的前提下，如何增加小车的稳定性？

2.制作实验报告：

-描述实验步骤，记录实验数据，如小车在不同条件下行驶的距离和速度。

-分析实验结果，讨论影响小车性能的因素。

-提出改进方案，包括材料选择、结构设计等方面的优化建议。

3.设计并制作一个气球驱动小车的改进模型：

-设计图纸，标注材料规格和设计要点。

-制作模型，注意材料的连接和气球的充气方法。

-测试模型性能，记录测试数据。

4.课外阅读：

-阅读关于能源转换的科普文章或书籍，了解不同能源的特点和应用。

-记录阅读笔记，分享对能源转换的理解。

作业反馈：

1.对学生的作业进行及时批改，确保每位学生的作业都得到关注。

2.指出学生在实验过程中存在的问题，如数据记录不准确、分析不够深入等。

3.提供改进建议，帮助学生纠正错误，提高实验报告的质量。

4.针对设计模型的作业，评估学生的创新性和解决问题的能力。

5.对学生的课外阅读作业给予评价，鼓励学生拓展知识面。

6.组织