新教科版四上科學(xué)3.2《用氣球驅(qū)動(dòng)小車(chē)》教學(xué)設(shè)計(jì)

2.用氣球驅(qū)動(dòng)小車(chē)【教材簡(jiǎn)析】本課的活動(dòng)，是幫助學(xué)生加深對(duì)力和運(yùn)動(dòng)關(guān)系的理解，指向核心概念“力可以改變物體運(yùn)動(dòng)的快慢”的建構(gòu)。學(xué)生從感受氣球噴氣時(shí)所產(chǎn)生的氣流和氣球的推力開(kāi)始，體會(huì)氣流方向和氣球運(yùn)動(dòng)方向之間的關(guān)系；再測(cè)試組裝的氣球小車(chē)能行駛多遠(yuǎn)，用更多的辦法使小車(chē)行駛得更遠(yuǎn)，體會(huì)改變噴氣裝置會(huì)影響小車(chē)的運(yùn)動(dòng)速度。這樣一方面可以認(rèn)識(shí)“反沖力”，另一方面加深對(duì)“力可以改變物體運(yùn)動(dòng)的快慢”的理解。在生活中還有那些反沖力的例子。課文安排了學(xué)生在生活中常玩的氣球，把氣球吹足氣，氣球怎樣運(yùn)動(dòng)中展開(kāi)，然后讓學(xué)生動(dòng)手安裝一輛噴氣小車(chē)，讓學(xué)生解釋氣球?yàn)槭裁茨芡苿?dòng)小車(chē)，最后讓學(xué)生明白了要讓靜止的物體運(yùn)動(dòng)起來(lái)，必須對(duì)物體用力。要使物體運(yùn)動(dòng)得更快必須用更大的力。本課教學(xué)除了需要認(rèn)識(shí)反沖力的核心概念，同時(shí)需要利用反沖力制作氣球小車(chē)，并測(cè)試氣球小車(chē)。在學(xué)習(xí)中思考應(yīng)用，在應(yīng)用中獲得技能，夯實(shí)概念，落實(shí)應(yīng)用，拓展思維。【學(xué)情分析】由于本課是關(guān)于氣球驅(qū)動(dòng)小車(chē)的問(wèn)題，學(xué)生在實(shí)際生活中經(jīng)常玩氣球，也玩過(guò)小車(chē)，學(xué)生在玩中看到了氣球吹足了氣以后，會(huì)向相反方向運(yùn)動(dòng)，部分細(xì)心的孩子感受過(guò)氣球噴出氣體的方向和氣球運(yùn)動(dòng)的方向是相反的，但沒(méi)有考慮這兩者之間的關(guān)系，大多數(shù)孩子沒(méi)有注意或考慮過(guò)兩者之間的關(guān)系。在此基礎(chǔ)上，提出氣球?yàn)槭裁茨芡苿?dòng)小車(chē)的問(wèn)題，引起學(xué)生思考，激發(fā)興趣。還有生活中常見(jiàn)的劃船，游泳等。學(xué)生會(huì)想到這是用力一種相反的力，才使小船前進(jìn)。作為學(xué)習(xí)、認(rèn)知和應(yīng)用的協(xié)同，學(xué)生需要基于生活經(jīng)驗(yàn)基礎(chǔ)上的科學(xué)思辨、科學(xué)實(shí)證和科學(xué)拓展，以提升認(rèn)識(shí)世界的技能和方法，培養(yǎng)探究生活真相的意識(shí)?！窘虒W(xué)目標(biāo)】科學(xué)觀念：通過(guò)思考生活中反沖力現(xiàn)象，經(jīng)過(guò)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)活動(dòng)和科學(xué)研討，認(rèn)識(shí)以下科學(xué)原理；氣球里的氣體噴出時(shí)，會(huì)產(chǎn)生一個(gè)和噴出方向相反的推力，這個(gè)力叫反沖力；要使靜止的物體運(yùn)動(dòng)，就要對(duì)物體施加力。反沖力越大，小車(chē)行駛得越遠(yuǎn)；科學(xué)思維：用觀察、比較、實(shí)驗(yàn)、歸納、演繹等方法，能理解和認(rèn)識(shí)反沖力的概念和生活應(yīng)用。探究實(shí)踐：會(huì)組裝用氣球反沖力作動(dòng)力的小車(chē)；會(huì)研究小車(chē)運(yùn)動(dòng)快慢與反沖力大小的關(guān)系；能用實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)證明自己的推測(cè)。態(tài)度責(zé)任：在科學(xué)實(shí)驗(yàn)探究活動(dòng)中培養(yǎng)探知真相的意識(shí)和方法，體驗(yàn)合作的重要性，體會(huì)用反沖力應(yīng)用給人們的生活帶來(lái)的變化，激發(fā)利用科學(xué)技術(shù)改造社會(huì)的熱情和興趣。【教學(xué)重難點(diǎn)】重點(diǎn)：研究小車(chē)的反沖運(yùn)動(dòng)難點(diǎn)：對(duì)小車(chē)反沖運(yùn)動(dòng)的解釋【教學(xué)準(zhǔn)備】教師：小車(chē)反沖運(yùn)動(dòng)實(shí)驗(yàn)套材、長(zhǎng)線一根、噴氣式飛機(jī)等圖片小組：小車(chē)一套【教學(xué)過(guò)程】一、揭示課題（預(yù)設(shè)5分鐘）材料準(zhǔn)備：氣球1.把氣球充足氣后放開(kāi)，氣球會(huì)怎么運(yùn)動(dòng)？（1）玩氣球，教師把吹足氣的氣球放開(kāi)，氣球會(huì)怎樣？（2）請(qǐng)你也來(lái)這樣玩一玩，想一想氣球?yàn)槭裁磿?huì)飛出去。你觀察到什么現(xiàn)象？2.我們能用氣球驅(qū)動(dòng)小車(chē)嗎？【設(shè)計(jì)意圖】利用學(xué)生習(xí)以為常的氣球?qū)耄處熝菔緦W(xué)生觀察思考，激發(fā)學(xué)生的探究熱情，為后續(xù)學(xué)習(xí)有效導(dǎo)入。二、探究活動(dòng)材料準(zhǔn)備：氣球、教學(xué)課件、小車(chē)、實(shí)驗(yàn)記錄單活動(dòng)一：感受認(rèn)識(shí)反沖力（預(yù)設(shè)10分鐘）結(jié)合學(xué)生手冊(cè)中的記錄單，記錄反沖力的方向。1.學(xué)生一起嘗試氣球游戲，并提出要求：把氣球吹足氣再松開(kāi)口部，觀察并畫(huà)出氣球噴氣方向和運(yùn)動(dòng)方向，試著做出自己的解釋。（操作方法，見(jiàn)PPT：釋放氣球原理運(yùn)行路線）2.嘗試固定氣球的運(yùn)動(dòng)方向（拓展嘗試：氣球口夾回形針，氣球固定到細(xì)線上吸管等）3.反思、研討反沖力基本原理，研討中圖文并茂展示。3.科學(xué)詞匯教學(xué)——推力和反沖力氣球里的氣體噴出時(shí)，會(huì)產(chǎn)生一個(gè)和噴出方向相反的推力，這個(gè)力叫反沖力?；顒?dòng)二：組裝氣球車(chē)（預(yù)設(shè)10分鐘）1.交流討論安裝方法。2.出示小車(chē)安裝示意圖3.調(diào)試小車(chē)。4.試著讓你的小車(chē)能行駛更遠(yuǎn)。5.思考，為什么充氣的氣球可以驅(qū)動(dòng)小車(chē)呢？活動(dòng)三：如何讓小車(chē)跑得更遠(yuǎn)（預(yù)設(shè)15分鐘）1.你認(rèn)為可能影響小車(chē)行駛距離的因素有哪些？如果想要行駛更遠(yuǎn)，可以怎么改進(jìn)？2.現(xiàn)在你們小組打算采取什么措施，讓你的小車(chē)快速行駛；3.怎么比較他們的遠(yuǎn)近呢？交流探討后得出車(chē)頭開(kāi)始車(chē)頭結(jié)束為距離測(cè)量基本方法。4.記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)后，整理數(shù)據(jù)探討科學(xué)規(guī)律【設(shè)計(jì)意圖】感受反沖力認(rèn)識(shí)反沖力→組裝小車(chē)動(dòng)起來(lái)→如何讓小車(chē)跑得更遠(yuǎn)，三步進(jìn)階從認(rèn)識(shí)到應(yīng)用，學(xué)生經(jīng)歷了充實(shí)的學(xué)習(xí)過(guò)程。經(jīng)過(guò)充分的實(shí)驗(yàn)體驗(yàn)，學(xué)生對(duì)反沖力的探究性學(xué)習(xí)有了進(jìn)階式發(fā)展，積累經(jīng)驗(yàn)和技能，培養(yǎng)探究意識(shí)。三、教學(xué)研討（預(yù)設(shè)5分鐘）材料準(zhǔn)備：教學(xué)課件1.氣球是怎樣使小車(chē)向前運(yùn)動(dòng)的？通過(guò)實(shí)驗(yàn)推敲反沖力導(dǎo)致小車(chē)前進(jìn)的原因，并用圖文展示其中原理。小車(chē)氣球吹氣后會(huì)產(chǎn)生相反動(dòng)力反沖力，使小車(chē)反方向運(yùn)動(dòng)。2.怎樣改進(jìn)可以使小車(chē)行駛得更遠(yuǎn)？力能使物體運(yùn)動(dòng)發(fā)生改變，力越大運(yùn)動(dòng)越遠(yuǎn)?！驹O(shè)計(jì)意圖】經(jīng)過(guò)三個(gè)實(shí)驗(yàn)活動(dòng)，學(xué)生的體驗(yàn)得到有效充盈，體驗(yàn)越深，感悟越多，從明理到應(yīng)用中學(xué)生的科學(xué)概念、學(xué)以致用理念都得到了發(fā)展。四、拓展：（預(yù)設(shè)5分鐘）材料準(zhǔn)備：教學(xué)課件生活中的反沖力1.你還知道哪些地方用到了反沖力？（1）聯(lián)系生活，思考反沖力是怎樣存在的？（2）出示噴氣式飛機(jī)、火箭的圖片，學(xué)生交流探討。（3）圖文并茂展示和分析反沖力原理?！驹O(shè)計(jì)意圖】反沖力作為力的一種，體現(xiàn)在是力相互作用原理，反沖力在日常生活中應(yīng)用廣泛，飛機(jī)、火箭等就是典型事例。在領(lǐng)悟反沖力原理后，放眼生活尋找生活中的反沖力，這是學(xué)以致用的一種方式，對(duì)于培養(yǎng)學(xué)生的解決問(wèn)題能力具有很好的引導(dǎo)作用。五、板書(shū)設(shè)計(jì)2.2.用氣球驅(qū)動(dòng)小車(chē)1.反沖力：氣體噴出時(shí)，產(chǎn)生一個(gè)和噴出方向相反的推力。反沖力能使物體運(yùn)動(dòng)發(fā)生改變，力越大運(yùn)動(dòng)越遠(yuǎn)。反沖力的應(yīng)用：烏賊、章魚(yú)、火箭、噴漆飛機(jī)、煙花【疑難解答】1.氣球小車(chē)前進(jìn)距離怎么測(cè)量比較合適？關(guān)于這個(gè)問(wèn)題，首先要考慮實(shí)驗(yàn)的測(cè)試的公平性。小學(xué)數(shù)學(xué)中有列車(chē)前后距離測(cè)量，如果列車(chē)有長(zhǎng)短，那么開(kāi)始的車(chē)頭開(kāi)始，記最后的車(chē)尾，就會(huì)發(fā)現(xiàn)車(chē)尾越長(zhǎng)的有效距離越有短，反之越長(zhǎng)；但是如果車(chē)頭開(kāi)始車(chē)頭結(jié)尾，或者車(chē)尾開(kāi)始車(chē)尾結(jié)束，這樣所測(cè)距離就是一致的公平。再如跑步必要也是如此，因此一般來(lái)實(shí)說(shuō)建議車(chē)頭開(kāi)始結(jié)尾最便捷。2.氣球嘴大小與氣球小車(chē)運(yùn)動(dòng)快慢實(shí)驗(yàn)該怎么做好？氣球嘴大小與氣球小車(chē)運(yùn)動(dòng)遠(yuǎn)近這是實(shí)驗(yàn)，首先受氣球嘴材料所限，一般都比較難開(kāi)展。如果有大小不同的氣球嘴，此時(shí)就會(huì)發(fā)現(xiàn)不是氣球嘴越大跑得越遠(yuǎn)，也不是氣球嘴越小跑得越近，而是一個(gè)合適氣球嘴大小。氣球嘴太大，氣體很快吹出，所產(chǎn)生的反沖力有限；氣球嘴太細(xì)，雖然吹的時(shí)間長(zhǎng)，但是反沖力太小，可能小車(chē)無(wú)法前進(jìn)?？傮w看，氣球嘴大小實(shí)驗(yàn)有研究的價(jià)值，可以作為拓展活動(dòng)，全班活動(dòng)選用，不做掌握要求。3.在影響小車(chē)行駛距離的眾多因素有哪些？這是實(shí)驗(yàn)中需要了解清楚的問(wèn)題，影響的因素有：小車(chē)大小、輕重，輪胎大小、寬窄、光滑度，以及接觸面光滑度、傾斜度，氣球大小、彈力角度，氣球嘴大小等因素，不需要學(xué)生全部了解，但是總體來(lái)看了解越多說(shuō)明學(xué)生的實(shí)驗(yàn)水平越高。4.彈簧測(cè)力計(jì)【教材簡(jiǎn)析】本節(jié)課《彈簧測(cè)力計(jì)》位于四年級(jí)上冊(cè)第三單元《運(yùn)動(dòng)和力》單元的第4課，本節(jié)課的前3課主要研究了小車(chē)動(dòng)力大小與小車(chē)運(yùn)動(dòng)的關(guān)系，也著重了解了重力、反沖力、彈力等類(lèi)型的力。本節(jié)課安排了兩個(gè)活動(dòng)：第一是認(rèn)識(shí)彈簧測(cè)力計(jì)，學(xué)生通過(guò)觀察、認(rèn)讀和實(shí)際感受來(lái)認(rèn)識(shí)彈簧測(cè)力計(jì)的結(jié)構(gòu)、計(jì)量單位、刻度標(biāo)識(shí)及如何讀數(shù)，這是使用彈簧測(cè)力計(jì)的前提；第二是用彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)量力的大小，一方面引導(dǎo)學(xué)生親身感受不同力的大小，另一方面先估測(cè)、后測(cè)量實(shí)際的物體，這是本課的重點(diǎn)內(nèi)容。研討部分引導(dǎo)學(xué)生深入思考和總結(jié)歸納，以進(jìn)一步認(rèn)識(shí)彈力概念的內(nèi)涵和實(shí)例?！緦W(xué)情分析】彈簧測(cè)力計(jì)是實(shí)驗(yàn)教學(xué)中測(cè)量力的重要工具，因其構(gòu)造、原理、使用方法都比較簡(jiǎn)單，一直是小學(xué)實(shí)驗(yàn)器材的必備材料。學(xué)生已經(jīng)知道彈力有大小，本課安排用彈簧測(cè)力計(jì)去測(cè)量力的大小以及對(duì)比研究橡皮筋測(cè)力計(jì)，符合學(xué)生的認(rèn)識(shí)規(guī)律，通過(guò)做中學(xué)的方式更利于學(xué)生的科學(xué)進(jìn)階?！窘虒W(xué)目標(biāo)】科學(xué)觀念：通過(guò)對(duì)彈簧測(cè)力計(jì)的探究性學(xué)習(xí)，知道并理解其基本原理：力有大小和方向，力的大小是可以測(cè)量的；彈簧測(cè)力計(jì)是利用彈簧“受力大，伸長(zhǎng)長(zhǎng)”的特征制作的，彈簧的伸長(zhǎng)特征與橡皮筋相似；力的單位是牛頓。科學(xué)思維：用觀察、比較、歸納、演繹的方法，能夠領(lǐng)悟和掌握測(cè)力計(jì)的基本結(jié)構(gòu)原理和使用方法。探究實(shí)踐：認(rèn)識(shí)彈簧測(cè)力計(jì)的基本結(jié)構(gòu)；使用彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)量力的大小。態(tài)度責(zé)任：在實(shí)驗(yàn)探究中進(jìn)一步培養(yǎng)研究的興趣，樹(shù)立細(xì)致、嚴(yán)謹(jǐn)、有序的研究態(tài)度，體會(huì)到不同測(cè)量工具可以解決不同的現(xiàn)實(shí)問(wèn)題?！窘虒W(xué)重難點(diǎn)】重點(diǎn)：能正確使用彈簧測(cè)力計(jì)來(lái)測(cè)量力的大小。難點(diǎn)：能正確使用彈簧測(cè)力計(jì)來(lái)測(cè)量力的大小。【教學(xué)準(zhǔn)備】教師：學(xué)生實(shí)驗(yàn)材料1套、班級(jí)記錄表、彈簧測(cè)力計(jì)刻度板的紙板模型、教學(xué)課件。小組：彈簧測(cè)力計(jì)、鉤碼、用于測(cè)量重力的小物體?！窘虒W(xué)過(guò)程】一、揭示主題（預(yù)設(shè)5分鐘）材料準(zhǔn)備：拉力器、彈簧測(cè)力計(jì)1.出示拉力器，并簡(jiǎn)單介紹拉力器后，請(qǐng)兩位學(xué)生上來(lái)比一比誰(shuí)的力氣大。2.請(qǐng)學(xué)生說(shuō)說(shuō)怎么判斷出誰(shuí)的力氣大，引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注力氣大的同學(xué)會(huì)將拉力器的彈簧拉得更長(zhǎng)。3.出示彈簧測(cè)力計(jì)，介紹：彈簧測(cè)力計(jì)也叫彈簧秤，是一種測(cè)量力大小的工具。這節(jié)課，我們來(lái)一起學(xué)習(xí)怎么使用彈簧測(cè)力計(jì)。（板書(shū)：4.彈簧測(cè)力計(jì)）【設(shè)計(jì)意圖】拉力器是彈簧彈力原理的直觀呈現(xiàn)，利用學(xué)生上臺(tái)拉一拉，可以調(diào)動(dòng)學(xué)生的探究熱情，進(jìn)而引出教學(xué)內(nèi)容。二、探究發(fā)現(xiàn)（預(yù)設(shè)20分鐘）材料準(zhǔn)備：彈簧測(cè)力計(jì)、學(xué)生身邊物體、學(xué)生活動(dòng)手冊(cè)（一）認(rèn)識(shí)彈簧測(cè)力計(jì)1.教師出示圖片，讓學(xué)生了解彈簧測(cè)力計(jì)的構(gòu)造、使用方法等內(nèi)容。（板書(shū)：構(gòu)造：提環(huán)、彈簧、指針、刻度板、掛鉤）2.發(fā)放彈簧測(cè)力計(jì)，小組觀察、交流視頻中提供的信息。3.小組匯報(bào)、交流彈簧測(cè)力計(jì)的信息。匯報(bào)要求：（1）能清楚指出提環(huán)、彈簧、指針、刻度板、掛鉤等部分的名稱。（2）能大致說(shuō)出彈簧測(cè)力計(jì)各部分結(jié)構(gòu)的作用。（3）能完整說(shuō)出彈簧測(cè)力計(jì)的使用步驟，以及“調(diào)零”、“平視”、“量程”等注意事項(xiàng)。（板書(shū)：構(gòu)造：提環(huán)、彈簧、指針、刻度板、掛鉤）（二）用彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)量力的大小1.體驗(yàn)：用手慢慢拉動(dòng)掛鉤，分別使指針指向1N、2N、5N等，感受不同大小的力。2.請(qǐng)同學(xué)們說(shuō)說(shuō)大小不同的力有什么不同的感受，彈簧的長(zhǎng)度和指針的位置有什么不同？3.我們要用彈簧測(cè)力計(jì)來(lái)測(cè)量一些物體的重力大小，你們想測(cè)那些東西？4.有些物體可以用彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)量重力，比如筆、橡皮、書(shū)本等，但是有些物體超過(guò)了彈簧測(cè)力計(jì)的最大測(cè)量范圍（量程），比如書(shū)包、椅子等，就不能用彈簧測(cè)力計(jì)來(lái)測(cè)量重力了。所以，測(cè)量前要先估計(jì)一下物體的重力大小。5.使用彈簧測(cè)力計(jì)的注意事項(xiàng)：（1）拿起測(cè)力計(jì)，先檢查指針是否指向“0”位置。（2）讀數(shù)時(shí)，視線與指針平視。（3）測(cè)量的力不能超過(guò)測(cè)力計(jì)刻度標(biāo)出的最大數(shù)量。（板書(shū)：使用注意：調(diào)零、平視、量程）6.學(xué)生小組使用彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)量鉤碼、筆、橡皮、書(shū)包、剪刀等物體的重力大小，并記錄在活動(dòng)手冊(cè)P10《用彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)量物體拉力大小的記錄表》中。7.學(xué)生匯報(bào)交流使用彈簧測(cè)力計(jì)過(guò)程中碰到的問(wèn)題和測(cè)量的結(jié)果?！驹O(shè)計(jì)意圖】認(rèn)識(shí)彈簧測(cè)力計(jì)和使用彈簧測(cè)力計(jì)是有先后邏輯關(guān)系的，有效認(rèn)識(shí)彈簧測(cè)力計(jì)的結(jié)構(gòu)特征和使用方法，可以為后續(xù)的測(cè)量使用打好基礎(chǔ)，因此認(rèn)識(shí)環(huán)節(jié)要引以重視。三、交流探討（預(yù)設(shè)10分鐘）1.彈簧測(cè)力計(jì)的彈力是怎樣產(chǎn)生的？為什么彈簧測(cè)力計(jì)能測(cè)量力的大??？2.學(xué)生說(shuō)出由于彈簧被拉伸產(chǎn)生了彈力，在一定范圍內(nèi)彈簧受到的力越大伸長(zhǎng)越長(zhǎng)。3.生活中哪些地方還有彈力？這些彈力是怎么產(chǎn)生的？4.學(xué)生舉例說(shuō)明，要求明確是什么物體產(chǎn)生的彈力?！驹O(shè)計(jì)意圖】實(shí)驗(yàn)后的交流環(huán)節(jié)是收集信息，梳理規(guī)律的時(shí)候，基于問(wèn)題的提出，動(dòng)員學(xué)生積極研討，調(diào)用經(jīng)驗(yàn)感知和思維加工來(lái)梳理歸納其科學(xué)原理。四、拓展（預(yù)設(shè)5分鐘）材料準(zhǔn)備：橡皮筋、硬紙板、回形針、鉤碼、筆、直尺等1.介紹制作方法：（1）用回形針把橡皮筋一端固定在硬紙板上，另一端用回形針當(dāng)掛鉤，用筆標(biāo)出橡皮筋靜止時(shí)最下端的刻度。（2）用鉤碼等已知重量的物體作重物，在硬紙板上標(biāo)出1N、2N、3N等一大格刻度，然后在每一大格間平均劃分10份或5份，標(biāo)出數(shù)值。注意刻度的劃分應(yīng)該在橡皮筋可承受的拉伸范圍內(nèi)。2.要求學(xué)生回家制作一個(gè)橡皮筋測(cè)力計(jì)?！驹O(shè)計(jì)意圖】彈簧和橡皮筋都具有彈力作用，但又有區(qū)別，材料不同、性能不同。制作橡皮筋彈力秤的基本方法和彈簧秤相似，重點(diǎn)是引導(dǎo)學(xué)生基于彈簧秤基本結(jié)構(gòu)遷移同化設(shè)計(jì)制作。六、板書(shū)設(shè)計(jì)4.彈簧測(cè)力計(jì)4.彈簧測(cè)力計(jì)構(gòu)造：提環(huán)、彈簧、指針、刻度板、掛鉤使用注意：調(diào)零、平視、量程原理：彈簧受力大，伸長(zhǎng)長(zhǎng)【疑難解答】1.主體部分：彈簧測(cè)力計(jì)彈簧彈力原理，拓展部分：橡皮筋彈力原理，兩部分怎樣權(quán)衡，怎樣協(xié)同？彈簧和橡皮筋都具有彈力作用，但是材質(zhì)和性能的不同，就會(huì)有不同的彈力性質(zhì)。如果按教