【教案】1.8 測試“過山車”三年級下冊科學 教科版

測試“過山車”（一）背景和教學目標本單元以物體的運動為研究主題，在第1～6課逐步引導學生認識物體的位置、運動形式及運動的快慢等，在第7課指導學生設(shè)計、制作了一個“過山車”并且完成了評價。本課作為本單元的最后一課，引導學生利用自制的“過山車”，從物體的位置、運動的路線、運動的快慢這三方面對本單元知識進行系統(tǒng)的回顧。同時，本課也要求學生在實際的操作中，創(chuàng)造性地解決實際問題，并進一步將作品優(yōu)化改進。本課的設(shè)計思路是以觀察、測量、比較“過山車”上小球的運動為主線開展探索活動，即借助方位盤和軟尺描述小球的位置、觀察和描述小球的運動路線、利用秒表和軟尺等比較小球運動的快慢，在活動和研討中總結(jié)、應用、內(nèi)化本單元的學習內(nèi)容。對學生而言，本課的學習是復習回顧也是迎接挑戰(zhàn)，是運用知識也是體驗成功?？茖W概念目標●物體的運動可以用位置、路線、快慢等來描述?？茖W探究目標●利用自制的“過山車”正確描述物體的位置和物體的運動路線，能正確比較物體運動的快慢?？茖W態(tài)度目標●愿意跟同伴合作探究，能認真操作、仔細觀察、及時記錄、樂于交流?？茖W、技術(shù)、社會與環(huán)境目標●繼續(xù)體驗工程項目的建成需要考慮多方面因素，融合多方面的知識和技能。（二）教學準備為學生準備：各組制作好的“過山車”、秒表、軟尺、細繩、活動記錄表。教師準備：教學課件等。（三）教科書解讀本課在教科書上共2頁，分為三個部分。1.聚焦教科書聚焦部分，以學生前一課制作的“過山車”引入到本課的活動。教科書中的“讓我們用小球代替‘小車’，觀察它吧!”點明了本課主要任務是觀察、描述、測量小球在“過山車”上的運動情況。2.探索探索活動1，以起點為中心，描述小球的位置。本活動以“過山車”軌道起點為中心，借助方向盤來判斷方向，用細繩和軟尺測量距離，從而描述小球在軌道上的位置。我們只要求學生測量小球和起點之間的實際距離，而不需要學生測量小球和起點之間的空間距離。探索活動2，觀察小球的運動路線。此活動要引導學生將小球看成一個點，觀察整個小球在軌道上的運動路線，判斷其是直線運動還是曲線運動。探索活動3，比較小球運動的快慢。此活動需要兩座“過山車”，因此需要組間合作。學生借助軟尺和細繩測量小球的運動距離，用秒表測量小球的運動時間，再比較小球在不同“過山車”上運動的快慢。3.研討研討板塊的三個問題與探索板塊的三個活動一一對應，可以有機整合在每個探索活動里，也可以在全部探索活動結(jié)束后進行總結(jié)。探索板塊和研討板塊的內(nèi)容，都指向總結(jié)、應用、內(nèi)化本單元的學習內(nèi)容，也可以用作檢測學生的單元學習情況。4.拓展拓展部分提出了讓小球運動得更快的要求，并配有兩幅“過山車”的圖片（起點高度不同、直線軌道和曲線軌道組合的復雜程度不同），學生結(jié)合探索板塊的組間比較活動以及本單元第4課有關(guān)斜面的拓展活動，會產(chǎn)生新的想法，對自己的“過山車”進行改進。（四）教學建議前一課的“過山車”的制作完成情況和是否有效保管都會影響本課的教學活動，所以建議本課與前一課連在一起教學。課前，教師還要了解學生作品的完成情況，如樣式、結(jié)構(gòu)、是否能正常運行等，做到心中有數(shù)，對于沒有達到要求的小組要督促及時改進。1.聚焦呈現(xiàn)學生自制完成的“過山車”，談話：“‘過山車’已經(jīng)做好了，讓我們用小球代表小車，繼續(xù)觀察它吧！”2.探索和研討（1）先呈現(xiàn)探索任務（探索活動1），全班討論如何描述小球的位置，再分發(fā)其他實驗材料，分組進行活動，然后全班交流結(jié)果、解決活動中產(chǎn)生的新問題，最后回答研討問題1“怎樣描述物體的位置？”這個問題的解決，關(guān)鍵在于怎么利用方向盤、細繩、軟尺確定小球的方向和距離：第一，教師可以引導學生將方向盤的中心點對準“過山車”的起點，將方向盤平鋪在“過山車”的下面；第二，將小球擺放在軌道上的任意一點，利用方向盤說出當前位置的小球處于“過山車”起點的什么方向；第三，用細繩從起點出發(fā)，沿著軌道鋪設(shè)至小球所在位置，再用軟尺量出這段細繩的長度，這就是小球與起點之間的距離了；第四，引導學生用方向和距離完整地描述“以起點為中心”時小球的位置。在做第三步時，學生可能會提出不必用細繩沿著起伏不同的軌道測量，而可以用細繩直接從起點懸空拉一條直線到小球所處的位置進行測量。對于學生這種懸空拉直線的方法，教師可以指出“小球是在軌道上運行的，不是懸空飛過去的”，從而加以否定。假如教師肯定了學生這種懸空拉直線的方法，將會對探索活動3“比較小球運動快慢”造成干擾，畢竟這不是小球的真實運動路線。（2）先呈現(xiàn)探索任務（探索活動2），再分組活動，然后全班交流結(jié)果、解決活動中產(chǎn)生的新問題，最后回答研討問題2——“怎樣描述物體的運動路線？”本活動的關(guān)鍵在于引導學生將小球看成一個點，觀察其在軌道上的運動路線，判斷其是直線運動還是曲線運動。（3）先呈現(xiàn)探索任務（探索活動3），全班討論如何比較運動的快慢，再分發(fā)其他實驗材料，組織進行組間活動，接著全班交流結(jié)果，解決活動中產(chǎn)生的新問題，最后回答研討問題3——“怎樣比較物體的運動速度？”其中，活動前的全班討論，要引導學生回顧原來所學的比較運動快慢的方法，更要引導學生思考組間比較還需要注意的內(nèi)容，不同小組“過山車”的軌道總長不同，所以，采用運動相同距離比運動時間的方法，或者采用運動相同時間比運動距離的方法，都要既測量距離又測量時間。這里的距離是指小球從起點出發(fā)，沿著起伏不同的軌道運動到終點的全路程，而不是指處于終點位置的小球與起點之間的直線距離（其對于比較速度毫無意義)。那么，如何測量小球從起點出發(fā)沿著起伏不同的軌道運動到終點的全路程呢?教師可以引導學生如同探索活動1,用細繩沿著軌道鋪設(shè)出小球運動過的全路程，再用軟尺量出細繩的長度，這就是小球運動的距離了。當然，教師仍然要提醒學生像第5課和第6課的活動那樣，合理分工、默契合作。此外，如果學生在重復測量中獲得了多個數(shù)據(jù)，也建議像第5課那樣，釆用取中位數(shù)的方法，比較小球運動的速度。如果學生具備相應的能力，教師完全可以將三個探索活動合并成一個長時間的探究活動，最后進行研討。3.拓展教師將小球運動快慢差異較大的兩個“過山車”擺放在一起，設(shè)問：“如果要讓小球運動得更快，可以怎樣改進‘過山車’？”然后讓學生發(fā)表自己的想法。對于學生發(fā)表的“過山車”改進想法，教師要適時追問改進的理由，培養(yǎng)學生有依據(jù)地做推斷的意識和能力。教學時間允許時，可以讓學生將想法付諸實踐，重新搭建過山車軌道并進行檢測。（五）學生活動手冊說明學生活動手冊中沒有安排本課內(nèi)容，建議教師根據(jù)實際情況設(shè)計簡單記錄表。四、參考資料機械運動運動是宇宙中的普遍現(xiàn)象。宇宙中的一切物體都在以各種不同的形式運動著，沒有絕對靜止的物體。在物理學中，把一個物體相對于另一個物體位置的變化稱為機械運動，簡稱運動。根據(jù)物體運動的路線，可以將物體的運動分為直線運動和曲線運動。一般來說，直線運動比曲線運動要簡單些。但是，各種直線運動也是千差萬別的，所以有必要對直線運動再進行分類。物體沿直線路線運動時，如果在任意相等的時間內(nèi)通過的路程相等，運動快慢保持不變，這種運動叫勻速直線運動；如果在任意相等的時間內(nèi)通過的路程不相等，運動快慢發(fā)生了變化，這種運動叫變速直線運動。在直線運動和曲線運動這兩種運動方式中有平動、轉(zhuǎn)動、振動、滾動、擺動等運動形式。平動：物體內(nèi)任意兩點的連線在運動過程中各個時刻的位置始終保持不變。轉(zhuǎn)動：物體以一點為中心或以一直線為軸作圓周運動。振動：物體通過一個中心位置，不斷做往復運動。滾動：一個物體在另一物體上接觸面不斷轉(zhuǎn)變地移動。擺動：來回搖動。各種運動形式之間并不是孤立存在的，它們往往是相互聯(lián)系的。一個復雜的運動可能包含多種簡單的運動形式，可以稱之為復合運動。運動和靜止的相對性為了判斷所觀察的對象是否發(fā)生位置變化，我們必須選擇一個物體作為標準，觀察所研究的對象相對于這個物體的位置是否發(fā)生了變化，這個被選作標準的物體叫作參照物。參照物的選擇是任意的，既可以選擇相對地面靜止的物體，也可以選擇運動的物體，還可以本著便于研究的原則，選取合適的參照物。被研究的物體本身不能選作參照物，因為以此研究對象為參照物，研究對象永遠都是靜止的。物理學中，研究地面上物體的運動，一般選取地面或與地面保持相對靜止的物體作為參照物，且可以不加以說明；選取其他合適的物體作參照物研究機械運動時，則要做出說明。運動的描述都是相對于參照物來說的，同一運動如果選擇不同的參照物，所得出的對運動的描述可能是不同的。伽利略相對性原理1632年，伽利略在一條做勻速直線運動的船上，對一個封閉船艙內(nèi)發(fā)生的現(xiàn)象進行觀察，他寫道：“在這里（只要船的運動是勻速的），你在一切現(xiàn)象中觀察不出絲毫的改變，你也不能夠根據(jù)任何現(xiàn)象來判斷船究竟是在運動還是靜止著：當你在甲板上跳躍的時候，你所通過的距離和你在一條靜止的船上跳躍時所通過的距離完全相同，也就是說，你向船尾跳時并不比你向船頭跳時——由于船的快速運動——跳得更遠些，雖然當你跳在空中時，在你下面的甲板是在向著與你跳躍相反的方向行駛著；當你拋一東西給你的朋友時，如果你的朋友在船頭而你在船尾時，你所費的力并不比你們兩個站在相反的位置時所費的力更大。從掛在天花板下的裝著水的酒杯里滴下的水滴，將垂直地落在地板上，沒有任何一滴水滴是落向船尾方向的，雖然當水滴尚在空中時，船在向前走。蒼蠅將繼續(xù)自己的飛行，朝各方向都是一樣的，絲毫不發(fā)生蒼蠅（好像它們疲倦地跟在疾駛著的船后）集聚在船尾部的情形?！边@就是伽利略相對性原理的簡單描述。伽利略最先說明了“在慣性系內(nèi)部所做的任何力學實驗都不可能發(fā)現(xiàn)該慣性系是靜止的還是勻速直線運動的”這個事實。伽利略相對性原理是力學基本原理之一，是由伽利略非正式地提出的運動相對性原理，指出了慣性定律和物體在外力作用下運動的規(guī)律，被愛因斯坦稱為伽利略相對性原理，是狹義相對論的先導。這些為牛頓正式提出運動第一定律、第二定律奠定了基礎(chǔ)。物理模型通過物理模型，可以使各種研究對象、環(huán)境條件、物理過程簡單化，從而方便我們認識復雜的事物及其變化過程?！昂雎源我蛩?，抓住主要因素”，將對象簡化，將條件和過程理想化，都屬于物理模型的思想。如質(zhì)點，舍去物體的形狀、大小、轉(zhuǎn)動等性能，突出它所處的位置和質(zhì)量的特性，用一有質(zhì)量的點來描繪，這是對實際物體