新教科版小學(xué)科學(xué)四年級(jí)上冊(cè)《用氣球驅(qū)動(dòng)小車》教學(xué)設(shè)計(jì)

新教科版小學(xué)科學(xué)四年級(jí)上冊(cè)《用氣球驅(qū)動(dòng)小車》教學(xué)設(shè)計(jì)《用氣球驅(qū)動(dòng)小車》教學(xué)設(shè)計(jì)【教材分析】本課的主要任務(wù)是以氣球小車實(shí)驗(yàn)為載體，讓學(xué)生經(jīng)歷觀察-猜想-實(shí)驗(yàn)-分析-推理的思維過程，感受反沖力是如何推動(dòng)物體運(yùn)動(dòng)的，以及哪些因素可能會(huì)影響到反沖力的大小。并把實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象轉(zhuǎn)化為證據(jù)，最后通過對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的理性思考建構(gòu)更高層次概念。本課教材圍繞本單元“運(yùn)動(dòng)和力”的核心概念，設(shè)計(jì)了2個(gè)活動(dòng)，先是感受氣球噴氣時(shí)所產(chǎn)生的力和氣球上升的力，體會(huì)力產(chǎn)生的方向和氣球運(yùn)動(dòng)的方向，試著作出解釋；第二個(gè)活動(dòng)是用氣球驅(qū)動(dòng)小車，通過組裝一個(gè)氣球動(dòng)力小車，測(cè)量氣球小車能行駛多遠(yuǎn)，用什么辦法使小車行駛得更遠(yuǎn)，進(jìn)一步認(rèn)識(shí)運(yùn)動(dòng)與力的關(guān)系。反沖力怎樣使小車向前運(yùn)動(dòng)，又怎樣使小車行駛得更遠(yuǎn)，涉及到的影響因素眾多，因此，本課的研究，可以先從一個(gè)相對(duì)簡(jiǎn)單的模型開始實(shí)驗(yàn)探究，將學(xué)生的關(guān)注點(diǎn)聚焦到氣球大小和噴嘴粗細(xì)對(duì)氣球小車行駛遠(yuǎn)近的影響上，并通過實(shí)驗(yàn)結(jié)果，找到一些與研討問題相對(duì)匹配的合理解釋。當(dāng)然，除了這兩個(gè)重要因素外，還有很多無法在本節(jié)課進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究的其他影響因素，比如小車重量、操作方法、結(jié)構(gòu)組成等，都需要學(xué)生通過實(shí)驗(yàn)后的推理分析，進(jìn)行相應(yīng)的辯證思考和深度論證。最后將這些研究結(jié)果遷移應(yīng)用到一個(gè)相對(duì)復(fù)雜的情境里（比如對(duì)火箭動(dòng)力系統(tǒng)設(shè)計(jì)的簡(jiǎn)單思考）?！緦W(xué)情份析】和火箭運(yùn)動(dòng)的道理類似，當(dāng)氣球里的氣體噴出時(shí)，就會(huì)產(chǎn)生一個(gè)和噴出方向相反的推力，這是學(xué)生并不生疏，而且可以用生活常識(shí)解釋的簡(jiǎn)單征象。學(xué)生也不難想到，如果把氣球和小車綁在一同，氣球產(chǎn)生的反沖力也能夠帶動(dòng)小車的運(yùn)動(dòng)，且氣球越大，小車運(yùn)動(dòng)越遠(yuǎn)。但除了氣球大小，另有其他因素會(huì)影響到小車反沖力的大小，進(jìn)而影響小車的行駛遠(yuǎn)近嗎？如果有，它們對(duì)小車的行駛遠(yuǎn)近有什么影響呢？如何把多種因素的共同影響進(jìn)行綜合考慮，從而提出一個(gè)符合實(shí)際情形的解釋呢？這些都是學(xué)生在本課研究中面臨的問題，需要在教學(xué)進(jìn)程當(dāng)中進(jìn)行引導(dǎo)性設(shè)計(jì)，并根據(jù)鉆研內(nèi)容的要求，在實(shí)驗(yàn)材料、操縱辦法、記錄單設(shè)計(jì)等環(huán)節(jié)進(jìn)行精細(xì)化設(shè)計(jì)?！窘虒W(xué)重難點(diǎn)】重點(diǎn)：通過實(shí)驗(yàn)探究氣球大小和噴嘴粗細(xì)對(duì)反沖力大小及小車行駛遠(yuǎn)近的影響。難點(diǎn)：根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行對(duì)比分析得出結(jié)論，并把多種因素的共同影響進(jìn)行綜合考慮，提出一個(gè)符合實(shí)際情形的解釋?！窘虒W(xué)流程圖】【教學(xué)進(jìn)程】1.導(dǎo)入窺察氣球小車的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。教師提問：氣球小車怎樣才能動(dòng)起來？（操縱辦法的思考）氣球小車的運(yùn)動(dòng)方向和氣體噴出的方向是什么關(guān)系？學(xué)生思考：氣球小車依賴什么作為動(dòng)力？氣體的噴出方向與物體的運(yùn)動(dòng)方向有什么關(guān)系？教師活動(dòng)：提煉學(xué)生觀點(diǎn)，生成“反沖力”的概念，并板書。設(shè)計(jì)意圖：以“氣球小車”的動(dòng)力原理為切入，從學(xué)生的原始概念中，提煉出“反沖力”的科學(xué)詞匯，并針對(duì)反沖力的產(chǎn)生，作用方向，作用結(jié)果，達(dá)成初步共識(shí)。在一個(gè)熟悉的情境里，提煉出一個(gè)確定的科學(xué)概念，在此基礎(chǔ)上，逐步衍生出新問題。2.玩懂辦法學(xué)生活動(dòng)：每人輪流操作氣球小車，掌握操作方法。設(shè)計(jì)意圖：學(xué)生是否能快速掌握氣球小車的操作方法，很大程度上會(huì)影響本課后續(xù)實(shí)驗(yàn)的效率和結(jié)果。例如打氣筒的使用方法（一筒氣的標(biāo)準(zhǔn)，保證氣密性的方法），跑道的使用規(guī)范（分小組使用跑道，按照規(guī)定方向釋放小車），如果單獨(dú)花時(shí)間講解操作規(guī)范，不僅耗時(shí)多，且容易消磨學(xué)生耐心，效率低下。借助“玩”的活動(dòng)，調(diào)動(dòng)學(xué)生參與興趣的同時(shí)，自然而然就讓孩子在“做”中掌握了操作方法，不至于在后面的正式數(shù)據(jù)采集活動(dòng)中，造成因?yàn)閾屚娌牧峡赡軐?dǎo)致的合作默契問題。3.玩出問題（1）打宇量對(duì)小車行駛遠(yuǎn)近的影響教師提問引導(dǎo)：如何能讓小車跑的更遠(yuǎn)？打宇量的多少對(duì)小車行駛遠(yuǎn)近的影響是什么？有數(shù)據(jù)可以說明我們的猜測(cè)嗎？學(xué)生思考并用實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)驗(yàn)證打氣量越大，小車行駛越遠(yuǎn)。（2）噴嘴粗細(xì)對(duì)小車行駛遠(yuǎn)近的影響教師提問引導(dǎo)：如果換一個(gè)細(xì)一點(diǎn)的噴嘴，和粗噴嘴打同樣多的氣，哪個(gè)會(huì)讓小車跑的更遠(yuǎn)？說說你的理由。學(xué)生猜測(cè)噴嘴粗細(xì)對(duì)小車行駛遠(yuǎn)近的影響，并簡(jiǎn)單說明來由，用實(shí)驗(yàn)搜集數(shù)據(jù)，通過數(shù)據(jù)分析，噴嘴粗細(xì)造成的結(jié)果異同是如何發(fā)生的。設(shè)計(jì)企圖：在玩小車的進(jìn)程當(dāng)中引導(dǎo)學(xué)生生成有研究代價(jià)的問題，從最簡(jiǎn)單的打宇量對(duì)小車行駛遠(yuǎn)近的影響分析，到存在分歧的噴嘴粗細(xì)對(duì)小車行駛遠(yuǎn)近的影響分析，進(jìn)而引發(fā)他們對(duì)小車動(dòng)力系統(tǒng)設(shè)計(jì)更多的有趣思考，是本環(huán)節(jié)的最終目標(biāo)。4.玩會(huì)思考教師實(shí)驗(yàn)引發(fā)思考：觀看實(shí)驗(yàn)視頻——換一種不同的小車，不同的噴嘴，實(shí)驗(yàn)結(jié)果大相徑庭。原因可能是什么？要讓反沖力盡可能大，車子行駛的盡可能遠(yuǎn)，工程師可能會(huì)怎樣做？不是簡(jiǎn)單的增大打氣量，也不是簡(jiǎn)單的加粗或變細(xì)噴嘴，而是要系統(tǒng)性調(diào)整各個(gè)細(xì)節(jié)的設(shè)計(jì)。學(xué)生思考：從打氣量、噴口粗細(xì)、車體