五年級上冊科學(xué)教案與反思-4.3 像火箭那樣驅(qū)動小車-反沖力驅(qū)動小車｜教科版

教學(xué)內(nèi)容：反沖力驅(qū)動小車教材分析：《運(yùn)動和力》單元是小學(xué)科學(xué)物質(zhì)世界部分重要內(nèi)容。它是學(xué)生初中物理學(xué)習(xí)力學(xué)、物體的運(yùn)動部分的知識基礎(chǔ)。在本單元中我們要通過教學(xué)滲透力的三要素：力的大小、方向和作用點；力是改變物體運(yùn)動狀態(tài)的原因等基礎(chǔ)知識?！断窕鸺菢域?qū)動小車》中的反沖運(yùn)動，既有與第一課小纜車的滑動、第二課橡皮筋的彈力使車輪滾動等運(yùn)動方式的共同點——在力的作用下產(chǎn)生運(yùn)動，又有它的獨特之處——它是因反作用力產(chǎn)生的運(yùn)動。小纜車的滑動方向與繩子的拉力方向一致，橡皮筋帶動的小車輪滾動方向與橡皮筋的彈力方向一致。氣球驅(qū)動的小車運(yùn)動方向與氣流方向相反。了解學(xué)生們的前經(jīng)驗時大多都知道是氣流讓氣球動、小車動，但與氣流方向是什么關(guān)系，是我們需要在課中與學(xué)生共同面對、突破的問題，感官感受氣流的方向，看小車的運(yùn)動方向，理解氣流噴出過程中對氣球產(chǎn)生的反作用力使氣球帶動小車運(yùn)動。針對這個重難點，我在處理本節(jié)教材時，想要借助新材料的實驗操作，讓學(xué)生直觀感受反作用力的方向與氣流、水流等施力方向相反，是它改變了物體的運(yùn)動狀態(tài)。設(shè)計意圖：我的教學(xué)思路：氣球的氣體是驅(qū)動是使氣球運(yùn)動、驅(qū)動小車的原因→氣體噴出的方向與氣球小車的受力方向相反→氣流、水流的方向與小車、轉(zhuǎn)筒的運(yùn)動方向相反。據(jù)此思路，我設(shè)計了四個操作實驗活動；一、氣球驅(qū)動小車；二、氣球驅(qū)動小車直線運(yùn)動；三、反沖力讓葉輪轉(zhuǎn)起來；四、水流的反推力讓葉輪轉(zhuǎn)起來。其中一、二兩項是教材中規(guī)定動作，三、四是我由研究新材料的心得增加的自選動作。這四個操作實驗活動的有效性很大程度上得益于東方教具研發(fā)的兩套材料。操作實驗一、氣球驅(qū)動小車。目的：感受氣球中的氣體噴出是小車運(yùn)動起來的原因。材料要求：小車自重輕、重心穩(wěn)、摩擦力小、能夠安放氣球。而我們以往的學(xué)生自備材料、教師自制材料以及舊的配套材料很難達(dá)到此要求。要么綁在車上的氣球摩擦輪子，形成阻力，車子無法持續(xù)運(yùn)動。要么氣嘴與車輪軸不垂直，小車運(yùn)動漂移拐彎。光組裝小車就得花3-5分鐘，更甭提活動中小車亂竄、拋錨等偶發(fā)非探究活動現(xiàn)象無謂消耗了較多時間，讓學(xué)生有很強(qiáng)的挫敗感。精細(xì)化的新教學(xué)器材把教師和學(xué)生從繁瑣的、重復(fù)性的勞動中解放出來。本次使用的新設(shè)備，小車車輪靈活，氣嘴安裝位置準(zhǔn)確簡易，氣球用支架固定，不易飄移。這些精細(xì)化的儀器為探究活動提供了極大的便利，組裝快捷，使用方便，節(jié)省大量時間可以讓師生集中精力于設(shè)計實驗方案、歸納總結(jié)、交流信息和從中發(fā)現(xiàn)規(guī)律。經(jīng)統(tǒng)計，與使用傳統(tǒng)教學(xué)器材相比可以提高效率100%以上。如使用新型器材，組裝小車只需1-2分鐘，完成氣球驅(qū)動小車實驗只需2-3分鐘。操作實驗二、氣球驅(qū)動小車直線運(yùn)動。目的：確定氣體噴出方向與小車運(yùn)動方向相反。材料要求比上一實驗增加固定支架，保證氣流方向不變。新材料設(shè)計了弧形易安裝支架確保實驗效果。學(xué)生單位時間內(nèi)可多次實驗，充分感知氣流方向與小車運(yùn)動方向相反，有標(biāo)出反沖力方向的可能。操作實驗三、反沖力讓葉輪轉(zhuǎn)起來。目的：進(jìn)一步感受氣體反沖力與物體運(yùn)動方向相反。前面直線方向上學(xué)生感知了反沖力與氣流方向相反，是推動小車運(yùn)動的原因。這個實驗活動，能讓學(xué)生感受到不斷變換著方向的氣流對葉輪產(chǎn)生不斷變化方向的反沖力，并且反沖力方向仍然與氣流方向相反，推動葉輪向氣流反方向運(yùn)動。新材料的靈敏、透明、可拆卸組裝讓學(xué)生用各種進(jìn)氣方式都能感受到葉輪的轉(zhuǎn)動與氣流的方向相反。操作實驗四、水流的反推力讓葉輪轉(zhuǎn)起來。目的：將施力物體可視化，讓學(xué)生親眼看到水流方向與葉輪運(yùn)動方向相反，感受氣流的反沖力、水的反推力是同一類力，滲透反作用力與作用力是一對相反方向的例力。為了強(qiáng)化視覺效果，將水上色，水流方向非常明顯，效果顯著。以上是這節(jié)課以感受反沖力使物體運(yùn)動為目的，讓新材料為我所用，提高學(xué)習(xí)效率，研究新材料的相關(guān)運(yùn)用，強(qiáng)化學(xué)習(xí)效果的設(shè)計想法。教學(xué)目標(biāo)：科學(xué)概念：氣體液體噴出（或流出）時，會產(chǎn)生一個和噴出（流出）方向相反的推力，叫反沖力。過程與方法：組裝氣球小車和研究小車的反沖運(yùn)動；研究氣體和液體產(chǎn)生的反沖力推動葉輪運(yùn)動，學(xué)會畫反沖力運(yùn)動的方向。情感、態(tài)度、價值觀：體驗合作的重要性和形成不怕困難的積極態(tài)度。教學(xué)重點：通過實驗讓學(xué)生理解什么是反沖力，知道氣體液體都能運(yùn)用反沖力驅(qū)動物體運(yùn)動。教學(xué)難點：學(xué)生通過實驗發(fā)現(xiàn)反沖力的現(xiàn)象并能準(zhǔn)確的描述運(yùn)動方向。教學(xué)準(zhǔn)備：學(xué)生準(zhǔn)備：小車以及配套器材（每個小組一套）；葉輪儀器及配套材料(每組一套）、帶顏色的液體、氣球、實驗記錄單。教師準(zhǔn)備：三張圖片、課件、氣球。教學(xué)過程：玩氣球、引出反沖力師：同學(xué)們，老師這有一個吹足氣的氣球（出示氣球圖片），假如我們把氣嘴松生：氣球會朝哪個方向運(yùn)動？生：氣球會朝前飛。生：氣球會在空中旋轉(zhuǎn)，然后落下來。生：氣球會向我們松手的相反方向運(yùn)動。師：是大家說的這樣嗎？老師這有兩個吹好的氣球，我們一起來試試，仔細(xì)觀察氣球的運(yùn)動的方向。師：教師將吹足氣的氣球拿出并松開氣球嘴，反復(fù)兩次讓學(xué)生觀察。生：氣球朝相反的方向運(yùn)動。生：氣球先是在往前上方運(yùn)動然后打了兩個彎，最后還是落到了地上。生：我認(rèn)為氣球的運(yùn)動方向和老師手放氣球的方向相反。師：同學(xué)們觀察的都非常仔細(xì)。氣球為什么會這樣運(yùn)動？（教師手指向黑板上氣球圖）生：因為氣球里面裝滿了空氣，把氣嘴松開后里面的氣跑出來了推動氣球向前面運(yùn)動。生：我平時就玩過氣球，我在玩的時候就發(fā)現(xiàn)了氣球里面的氣出來都撲到我臉上了，而氣球卻往相反的方向跑了。（同學(xué)們呵呵笑了）師：大家有過這樣的經(jīng)驗嗎？生：有師：那你們知不知道這個推動氣球向相反方向運(yùn)動的力是什么力嗎？生：反沖力師：呵呵，同學(xué)們的知識面的確很廣，我們在科學(xué)上把推動氣球向相反方向運(yùn)動的力就叫反沖力（板書、推動氣球向相反方向運(yùn)動的力反沖力）師：我們請一名同學(xué)上來在圖片上畫出氣球運(yùn)動的方向。生：在黑板的圖片上畫出氣球運(yùn)動的方向。用氣球驅(qū)動小車師：老師為每個小組準(zhǔn)備了一個小車，你們能不能將氣球運(yùn)動中的這種反沖力運(yùn)用到小車上，讓小車運(yùn)動起來？你們打算怎么做？需要用到什么材料？生：我們小組打算用橡皮筋固定氣球，把氣球固定在小車上面，吹足氣球然后松手。生：我認(rèn)為可以直接用透明膠來固定氣球，這樣氣球就不會歪斜。生：我們小組商量可以在氣球嘴上安裝一根吸管，這樣氣球里的氣可以慢慢放出來，要不氣一下子就沒有了，小車肯定跑不遠(yuǎn)。師：恩，這個小組考慮的很周全，還有不同的想法嗎？生：我們在他們的建議下，想到了如果有架子可以把氣球的身體固定住，也能夠控制氣嘴里氣體的流速，那樣就更好了。師：呵呵，你們真是了不起，看看老師為你們準(zhǔn)備的材料符不符合你們的要求。師：播放微視頻介紹組裝小車的材料、并提出實驗的要求：師：發(fā)放小車，請大家按照微視頻講解的方法組裝小車，讓你們的小車動起來。生：小組內(nèi)組裝小車，并且在跑道內(nèi)跑車。師：你們的小車是怎么運(yùn)動的？還能讓你們的小車跑直線嗎？師：師：（出示氣球小車圖片）現(xiàn)在你們的小車能跑直線嗎？說說小車為什么能夠跑直線了？師：請學(xué)生用箭頭的形式畫出氣球小車運(yùn)動的方向師：反沖力可以驅(qū)動小車運(yùn)動（板書：驅(qū)動小車）氣體、液體推動葉輪的轉(zhuǎn)動活動一：師：同學(xué)們，老師為大家介紹一個新的實驗儀器（出示圖片），請組長將這個實驗儀器拿到小組里，我們一起來觀察一下它的構(gòu)造。生：這個儀器主要是有個底盤，我估計是用來裝水之類的物體，還有三個像香蕉一樣的裝置。生：我還觀察到這三個像香蕉一樣的部件最前端有小孔。師：呵呵，同學(xué)們說的很形象，我們把這個小部件叫葉輪。師：你們有哪些辦法讓葉輪運(yùn)動起來？生：用手撥動生：用嘴巴去吹。生：可以把剛才吹足氣的氣球放到上面的小孔上，讓空氣帶動它轉(zhuǎn)動。生：還可以往里面灌水。（教師將學(xué)生的發(fā)言記錄在黑板上：手撥動、吹氣、放氣球、灌水）師：大家的方法真多??！我們先選擇其中的一種打氣的方式讓它們轉(zhuǎn)動。（教師根據(jù)學(xué)生發(fā)言選擇實驗材料）師：大家邊實驗邊思考：進(jìn)去的氣是怎樣讓葉輪運(yùn)動起來的？氣流運(yùn)動的方向與葉輪轉(zhuǎn)動的方向有什么關(guān)系？生：分小組實驗。師：請大家談?wù)勗谛〗M內(nèi)實驗?zāi)銈兊陌l(fā)現(xiàn)。生：我們小組是把氣球吹足后，直接固定到這個裝置的小孔上，氣體進(jìn)去后要從葉輪的小孔出來，就帶動葉輪轉(zhuǎn)動起來了。生：我們小組還快些，，葉輪轉(zhuǎn)的飛快。（哈哈，同學(xué)們都笑了起來）師：呵呵，這樣是很快，但是不衛(wèi)生?。≌l能說說氣流運(yùn)動方向與月輪轉(zhuǎn)動的方向是怎么樣的？生：我感覺氣體出來是像右邊而葉輪是像左邊轉(zhuǎn)動。生：我們小組也發(fā)現(xiàn)了是這樣。師：那哪位同學(xué)能上來在這個大圖片上畫出它們的運(yùn)動方向。（在圖片上畫出氣體和轉(zhuǎn)筒運(yùn)動的方向）（板書：氣體推動葉輪轉(zhuǎn)動）活動二：師：除了用氣體可以推動葉輪的轉(zhuǎn)動，我們再來試試你們說的用水的方法，介紹實驗材料并講解使用方法。師：提出實驗要求：做實驗時注意用水的安全；倒水時要慢，分工合作；仔細(xì)觀察水流出的方向和葉輪轉(zhuǎn)動的方向。實驗完畢老師將請同學(xué)上來畫出它們運(yùn)動的方向。生：學(xué)生實驗、完成實驗記錄。師：請同學(xué)們說說你們實驗發(fā)現(xiàn)？生：我們把帶紅顏色的水倒進(jìn)水管內(nèi)，水很快帶動葉輪轉(zhuǎn)動起來了。生：水和空氣一樣能夠推動葉輪轉(zhuǎn)動，而且水能非常清楚的看到它們的轉(zhuǎn)動方向。師：它們的轉(zhuǎn)動方向是怎樣的呢？生：水向右邊往外流葉輪向左邊轉(zhuǎn)動。師：有沒有不同意見。生：在黑板的圖片上畫出它們的運(yùn)動方向。師：說明了水也能產(chǎn)生反沖力推動葉輪運(yùn)動。總結(jié)實驗、聯(lián)系生活師：我們剛才的幾組實驗都是運(yùn)用什么力讓它們運(yùn)動起來的？學(xué)生發(fā)言：反推力師：回想一下我們生活中什么地方運(yùn)用到了反沖力的原理？我們一起看一個精彩的片段（播放視頻）七、教學(xué)反思：氣球的氣體是驅(qū)動使氣球運(yùn)動、驅(qū)動小車的原因→氣體噴出的方向與氣球小車的受力方向相反→氣流、水流的方向與小車、轉(zhuǎn)筒的運(yùn)動方向相反。據(jù)此思路，我設(shè)計了四個操作實驗活動；一、氣球驅(qū)動小車；二、氣球驅(qū)動小車運(yùn)動；三、反沖力讓葉輪轉(zhuǎn)起來；四、水流的反推力讓葉輪轉(zhuǎn)起來。其中一、二兩項是教材中規(guī)定動作，三、四是我由研究新材料的心得增加的自選動作。這四個操作實驗活動的有效性很大程度上得益于東方教具研發(fā)的兩套材料。操作實驗一、氣球驅(qū)動小車。目的：感受氣球中的氣體噴出是小車運(yùn)動起來的原因。材料要求：小車自重輕、重心穩(wěn)、摩擦力小、能夠安放氣球。而我們以往的學(xué)生自備材料、教師自制材料以及舊的配套材料很難達(dá)到此要求。要么綁在車上的氣球摩擦輪子，形成阻力，車子無法持續(xù)運(yùn)動。要么氣嘴與車輪軸不垂直，小車運(yùn)動漂移拐彎。光組裝小車就得花3-5分鐘，更甭提活動中小車亂竄、拋錨等偶發(fā)非探究活動現(xiàn)象無謂消耗了較多時間，讓學(xué)生有很強(qiáng)的挫敗感。精細(xì)化的新教學(xué)器材把教師和學(xué)生從繁瑣的、重復(fù)性的勞動中解放出來。本次使用的新設(shè)備，小車車輪靈活，氣嘴安裝位置準(zhǔn)確簡易，氣球用支架固定，不易飄移。這些精細(xì)化的儀器為探究活動提供了極大的便利，組裝快捷，使用方