新教科版四上科學3.2《用氣球驅動小車》教學設計

2.用氣球驅動小車【教材簡析】本課的活動，是幫助學生加深對力和運動關系的理解，指向核心概念“力可以改變物體運動的快慢”的建構。學生從感受氣球噴氣時所產生的氣流和氣球的推力開始，體會氣流方向和氣球運動方向之間的關系；再測試組裝的氣球小車能行駛多遠，用更多的辦法使小車行駛得更遠，體會改變噴氣裝置會影響小車的運動速度。這樣一方面可以認識“反沖力”，另一方面加深對“力可以改變物體運動的快慢”的理解。在生活中還有那些反沖力的例子。課文安排了學生在生活中常玩的氣球，把氣球吹足氣，氣球怎樣運動中展開，然后讓學生動手安裝一輛噴氣小車，讓學生解釋氣球為什么能推動小車，最后讓學生明白了要讓靜止的物體運動起來，必須對物體用力。要使物體運動得更快必須用更大的力。本課教學除了需要認識反沖力的核心概念，同時需要利用反沖力制作氣球小車，并測試氣球小車。在學習中思考應用，在應用中獲得技能，夯實概念，落實應用，拓展思維?！緦W情分析】由于本課是關于氣球驅動小車的問題，學生在實際生活中經常玩氣球，也玩過小車，學生在玩中看到了氣球吹足了氣以后，會向相反方向運動，部分細心的孩子感受過氣球噴出氣體的方向和氣球運動的方向是相反的，但沒有考慮這兩者之間的關系，大多數(shù)孩子沒有注意或考慮過兩者之間的關系。在此基礎上，提出氣球為什么能推動小車的問題，引起學生思考，激發(fā)興趣。還有生活中常見的劃船，游泳等。學生會想到這是用力一種相反的力，才使小船前進。作為學習、認知和應用的協(xié)同，學生需要基于生活經驗基礎上的科學思辨、科學實證和科學拓展，以提升認識世界的技能和方法，培養(yǎng)探究生活真相的意識?！窘虒W目標】科學觀念：通過思考生活中反沖力現(xiàn)象，經過實驗設計、實驗活動和科學研討，認識以下科學原理；氣球里的氣體噴出時，會產生一個和噴出方向相反的推力，這個力叫反沖力；要使靜止的物體運動，就要對物體施加力。反沖力越大，小車行駛得越遠；科學思維：用觀察、比較、實驗、歸納、演繹等方法，能理解和認識反沖力的概念和生活應用。探究實踐：會組裝用氣球反沖力作動力的小車；會研究小車運動快慢與反沖力大小的關系；能用實驗數(shù)據(jù)證明自己的推測。態(tài)度責任：在科學實驗探究活動中培養(yǎng)探知真相的意識和方法，體驗合作的重要性，體會用反沖力應用給人們的生活帶來的變化，激發(fā)利用科學技術改造社會的熱情和興趣?！窘虒W重難點】重點：研究小車的反沖運動難點：對小車反沖運動的解釋【教學準備】教師：小車反沖運動實驗套材、長線一根、噴氣式飛機等圖片小組：小車一套【教學過程】一、揭示課題（預設5分鐘）材料準備：氣球1.把氣球充足氣后放開，氣球會怎么運動？（1）玩氣球，教師把吹足氣的氣球放開，氣球會怎樣？（2）請你也來這樣玩一玩，想一想氣球為什么會飛出去。你觀察到什么現(xiàn)象？2.我們能用氣球驅動小車嗎？【設計意圖】利用學生習以為常的氣球導入，教師演示學生觀察思考，激發(fā)學生的探究熱情，為后續(xù)學習有效導入。二、探究活動材料準備：氣球、教學課件、小車、實驗記錄單活動一：感受認識反沖力（預設10分鐘）結合學生手冊中的記錄單，記錄反沖力的方向。1.學生一起嘗試氣球游戲，并提出要求：把氣球吹足氣再松開口部，觀察并畫出氣球噴氣方向和運動方向，試著做出自己的解釋。（操作方法，見PPT：釋放氣球原理運行路線）2.嘗試固定氣球的運動方向（拓展嘗試：氣球口夾回形針，氣球固定到細線上吸管等）3.反思、研討反沖力基本原理，研討中圖文并茂展示。3.科學詞匯教學——推力和反沖力氣球里的氣體噴出時，會產生一個和噴出方向相反的推力，這個力叫反沖力?；顒佣航M裝氣球車（預設10分鐘）1.交流討論安裝方法。2.出示小車安裝示意圖3.調試小車。4.試著讓你的小車能行駛更遠。5.思考，為什么充氣的氣球可以驅動小車呢？活動三：如何讓小車跑得更遠（預設15分鐘）1.你認為可能影響小車行駛距離的因素有哪些？如果想要行駛更遠，可以怎么改進？2.現(xiàn)在你們小組打算采取什么措施，讓你的小車快速行駛；3.怎么比較他們的遠近呢？交流探討后得出車頭開始車頭結束為距離測量基本方法。4.記錄實驗數(shù)據(jù)后，整理數(shù)據(jù)探討科學規(guī)律【設計意圖】感受反沖力認識反沖力→組裝小車動起來→如何讓小車跑得更遠，三步進階從認識到應用，學生經歷了充實的學習過程。經過充分的實驗體驗，學生對反沖力的探究性學習有了進階式發(fā)展，積累經驗和技能，培養(yǎng)探究意識。三、教學研討（預設5分鐘）材料準備：教學課件1.氣球是怎樣使小車向前運動的？通過實驗推敲反沖力導致小車前進的原因，并用圖文展示其中原理。小車氣球吹氣后會產生相反動力反沖力，使小車反方向運動。2.怎樣改進可以使小車行駛得更遠？力能使物體運動發(fā)生改變，力越大運動越遠?！驹O計意圖】經過三個實驗活動，學生的體驗得到有效充盈，體驗越深，感悟越多，從明理到應用中學生的科學概念、學以致用理念都得到了發(fā)展。四、拓展：（預設5分鐘）材料準備：教學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、火箭的圖片，學生交流探討。（3）圖文并茂展示和分析反沖力原理?！驹O計意圖】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用廣泛，飛機、火箭等就是典型事例。在領悟反沖力原理后，放眼生活尋找生活中的反沖力，這是學以致用的一種方式，對于培養(yǎng)學生的解決問題能力具有很好的引導作用。五、板書設計2.2.用氣球驅動小車1.反沖力：氣體噴出時，產生一個和噴出方向相反的推力。反沖力能使物體運動發(fā)生改變，力越大運動越遠。反沖力的應用：烏賊、章魚、火箭、噴漆飛機、煙花【疑難解答】1.氣球小車前進距離怎么測量比較合適？關于這個問題，首先要考慮實驗的測試的公平性。小學數(shù)學中有列車前后距離測量，如果列車有長短，那么開始的車頭開始，記最后的車尾，就會發(fā)現(xiàn)車尾越長的有效距離越有短，反之越長；但是如果車頭開始車頭結尾，或者車尾開始車尾結束，這樣所測距離就是一致的公平。再如跑步必要也是如此，因此一般來實說建議車頭開始結尾最便捷。2.氣球嘴大小與氣球小車運動快慢實驗該怎么做好？氣球嘴大小與氣球小車運動遠近這是實驗，首先受氣球嘴材料所限，一般都比較難開展。如果有大小不同的氣球嘴，此時就會發(fā)現(xiàn)不是氣球嘴越大跑得越遠，也不是氣球嘴越小跑得越近，而是一個合適氣球嘴大小。氣球嘴太大，氣體很快吹出，所產生的反沖力有限；氣球嘴太細，雖然吹的時間長，但是反沖力太小，可能小車無法前進?？傮w看，氣球嘴大小實驗有研究的價值，可以作為拓展活動，全班活動選用，不做掌握要求。3.在影響小車行駛距離的眾多因素有哪些？這是實驗中需要了解清楚的問題，影響的因素有：小車大小、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，不需要學生全部了解，但是總體來看了解越多說明學生的實驗水平越高。4.彈簧測力計【教材簡析】本節(jié)課《彈簧測力計》位于四年級上冊第三單元《運動和力》單元的第4課，本節(jié)課的前3課主要研究了小車動力大小與小車運動的關系，也著重了解了重力、反沖力、彈力等類型的力。本節(jié)課安排了兩個活動：第一是認識彈簧測力計，學生通過觀察、認讀和實際感受來認識彈簧測力計的結構、計量單位、刻度標識及如何讀數(shù)，這是使用彈簧測力計的前提；第二是用彈簧測力計測量力的大小，一方面引導學生親身感受不同力的大小，另一方面先估測、后測量實際的物體，這是本課的重點內容。研討部分引導學生深入思考和總結歸納，以進一步認識彈力概念的內涵和實例?！緦W情分析】彈簧測力計是實驗教學中測量力的重要工具，因其構造、原理、使用方法都比較簡單，一直是小學實驗器材的必備材料。學生已經知道彈力有大小，本課安排用彈簧測力計去測量力的大小以及對比研究橡皮筋測力計，符合學生的認識規(guī)律，通過做中學的方式更利于學生的科學進階。【教學目標】科學觀念：通過對彈簧測力計的探究性學習，知道并理解其基本原理：力有大小和方向，力的大小是可以測量的；彈簧測力計是利用彈簧“受力大，伸長長”的特征制作的，彈簧的伸長特征與橡皮筋相似；力的單位是牛頓。科學思維：用觀察、比較、歸納、演繹的方法，能夠領悟和掌握測力計的基本結構原理和使用方法。探究實踐：認識彈簧測力計的基本結構；使用彈簧測力計測量力的大小。態(tài)度責任：在實驗探究中進一步培養(yǎng)研究的興趣，樹立細致、嚴謹、有序的研究態(tài)度，體會到不同測量工具可以解決不同的現(xiàn)實問題?！窘虒W重難點】重點：能正確使用彈簧測力計來測量力的大小。難點：能正確使用彈簧測力計來測量力的大小。【教學準備】教師：學生實驗材料1套、班級記錄表、彈簧測力計刻度板的紙板模型、教學課件。小組：彈簧測力計、鉤碼、用于測量重力的小物體?！窘虒W過程】一、揭示主題（預設5分鐘）材料準備：拉力器、彈簧測力計1.出示拉力器，并簡單介紹拉力器后，請兩位學生上來比一比誰的力氣大。2.請學生說說怎么判斷出誰的力氣大，引導學生關注力氣大的同學會將拉力器的彈簧拉得更長。3.出示彈簧測力計，介紹：彈簧測力計也叫彈簧秤，是一種測量力大小的工具。這節(jié)課，我們來一起學習怎么使用彈簧測力計。（板書：4.彈簧測力計）【設計意圖】拉力器是彈簧彈力原理的直觀呈現(xiàn)，利用學生上臺拉一拉，可以調動學生的探究熱情，進而引出教學內容。二、探究發(fā)現(xiàn)（預設20分鐘）材料準備：彈簧測力計、學生身邊物體、學生活動手冊（一）認識彈簧測力計1.教師出示圖片，讓學生了解彈簧測力計的構造、使用方法等內容。（板書：構造：提環(huán)、彈簧、指針、刻度板、掛鉤）2.發(fā)放彈簧測力計，小組觀察、交流視頻中提供的信息。3.小組匯報、交流彈簧測力計的信息。匯報要求：（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）能大致說出彈簧測力計各部分結構的作用。（3）能完整說出彈簧測力計的使用步驟，以及“調零”、“平視”、“量程”等注意事項。（板書：構造：提環(huán)、彈簧、指針、刻度板、掛鉤）（二）用彈簧測力計測量力的大小1.體驗：用手慢慢拉動掛鉤，分別使指針指向1N、2N、5N等，感受不同大小的力。2.請同學們說說大小不同的力有什么不同的感受，彈簧的長度和指針的位置有什么不同？3.我們要用彈簧測力計來測量一些物體的重力大小，你們想測那些東西？4.有些物體可以用彈簧測力計測量重力，比如筆、橡皮、書本等，但是有些物體超過了彈簧測力計的最大測量范圍（量程），比如書包、椅子等，就不能用彈簧測力計來測量重力了。所以，測量前要先估計一下物體的重力大小。5.使用彈簧測力計的注意事項：（1）拿起測力計，先檢查指針是否指向“0”位置。（2）讀數(shù)時，視線與指針平視。（3）測量的力不能超過測力計刻度標出的最大數(shù)量。（板書：使用注意：調零、平視、量程）6.學生小組使用彈簧測力計測量鉤碼、筆、橡皮、書包、剪刀等物體的重力大小，并記錄在活動手冊P10《用彈簧測力計測量物體拉力大小的記錄表》中。7.學生匯報交流使用彈簧測力計過程中碰到的問題和測量的結果?！驹O計意圖】認識彈簧測力計和使用彈簧測力計是有先后邏輯關系的，有效認識彈簧測力計的結構特征和使用方法，可以為后續(xù)的測量使用打好基礎，因此認識環(huán)節(jié)要引以重視。三、交流探討（預設10分鐘）1.彈簧測力計的彈力是怎樣產生的？為什么彈簧測力計能測量力的大??？2.學生說出由于彈簧被拉伸產生了彈力，在一定范圍內彈簧受到的力越大伸長越長。3.生活中哪些地方還有彈力？這些彈力是怎么產生的？4.學生舉例說明，要求明確是什么物體產生的彈力。【設計意圖】實驗后的交流環(huán)節(jié)是收集信息，梳理規(guī)律的時候，基于問題的提出，動員學生積極研討，調用經驗感知和思維加工來梳理歸納其科學原理。四、拓展（預設5分鐘）材料準備：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，另一端用回形針當掛鉤，用筆標出橡皮筋靜止時最下端的刻度。（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，標出數(shù)值。注意刻度的劃分應該在橡皮筋可承受的拉伸范圍內。2.要求學生回家制作一個橡皮筋測力計?！驹O計意圖】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，重點是引導學生基于彈簧秤基本結構遷移同化設計制作。六、板書設計4.彈簧測力計4.彈簧測力計構造：提環(huán)、彈簧、指針、刻度板、掛鉤使用注意：調零、平視、量程原理：彈簧受力大，伸長長【疑難解答】1.主體部分：彈簧測力計彈簧彈力原理，拓展部分：橡皮筋彈力原理，兩部分怎樣權衡，怎樣協(xié)同？彈簧和橡皮筋都具有彈力作用，但是材質和性能的不同，就會有不同的彈力性質。如果按教