32《用氣球驅(qū)動(dòng)小車》教學(xué)設(shè)計(jì)-科學(xué)四年級上冊教科版

《用氣球驅(qū)動(dòng)小車》教學(xué)設(shè)計(jì)一、教學(xué)背景（一）教材分析《用氣球驅(qū)動(dòng)小車》是教科版四年級上冊科學(xué)教材中“運(yùn)動(dòng)和力”單元的第3課。本單元旨在引導(dǎo)學(xué)生探究力與運(yùn)動(dòng)的關(guān)系，而本節(jié)課是在學(xué)生了解了物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)以及重力對小車運(yùn)動(dòng)影響的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步研究反沖力對小車運(yùn)動(dòng)的作用，為后續(xù)學(xué)習(xí)摩擦力等知識奠定基礎(chǔ)。通過本節(jié)課的學(xué)習(xí)，學(xué)生將認(rèn)識到力可以改變物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，且不同類型的力對物體運(yùn)動(dòng)的影響方式各異，同時(shí)也能體會(huì)到工程技術(shù)與科學(xué)原理的緊密結(jié)合，為培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究能力和工程思維提供重要支撐。（二）學(xué)情分析四年級學(xué)生對周圍事物充滿好奇心，且在之前的學(xué)習(xí)中已經(jīng)對物體的運(yùn)動(dòng)有了一定的觀察和認(rèn)識，具備了初步的探究能力和動(dòng)手操作能力。然而，對于力與運(yùn)動(dòng)之間的定量關(guān)系以及反沖力的概念，學(xué)生可能還比較模糊。在教學(xué)過程中，應(yīng)充分利用學(xué)生的好奇心，引導(dǎo)他們通過實(shí)驗(yàn)探究、觀察分析等活動(dòng)，逐步理解反沖力的原理以及如何利用反沖力讓小車運(yùn)動(dòng)起來，并進(jìn)一步探究影響小車運(yùn)動(dòng)快慢的因素。同時(shí)，要關(guān)注學(xué)生在實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和操作過程中可能遇到的困難，給予適時(shí)的指導(dǎo)和幫助，以確保學(xué)生能夠順利完成探究任務(wù)，提高科學(xué)素養(yǎng)。二、教學(xué)目標(biāo)（一）科學(xué)觀念1.

理解反沖力的概念，知道氣球噴氣時(shí)產(chǎn)生的反沖力能推動(dòng)小車運(yùn)動(dòng)，且力的方向與物體運(yùn)動(dòng)方向相反。2.

了解生活中還有許多利用反沖力的現(xiàn)象，如火箭發(fā)射、煙花綻放等，能舉例說明反沖力在生活中的應(yīng)用，認(rèn)識到科學(xué)知識與生活實(shí)際的緊密聯(lián)系。（二）科學(xué)思維1.

能夠通過觀察氣球噴氣時(shí)小車的運(yùn)動(dòng)現(xiàn)象，分析推理出反沖力的存在及其對小車運(yùn)動(dòng)的影響，培養(yǎng)邏輯思維能力。2.

在探究影響小車運(yùn)動(dòng)快慢因素的實(shí)驗(yàn)中，學(xué)會(huì)運(yùn)用控制變量法設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，能夠識別實(shí)驗(yàn)中的變量（如氣球大小、噴氣量、小車質(zhì)量等），并準(zhǔn)確控制變量進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究思維和數(shù)據(jù)分析能力。（三）探究實(shí)踐1.

能夠在教師指導(dǎo)下，利用給定的材料（氣球、小車、吸管、膠帶等），成功組裝出用氣球驅(qū)動(dòng)的小車，提高學(xué)生的動(dòng)手實(shí)踐能力。2.

積極參與探究影響小車運(yùn)動(dòng)快慢因素的實(shí)驗(yàn)活動(dòng)，學(xué)會(huì)記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)（如小車行駛的距離、所用時(shí)間等），并能根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)得出合理的結(jié)論，培養(yǎng)學(xué)生尊重事實(shí)、嚴(yán)謹(jǐn)認(rèn)真的科學(xué)態(tài)度和科學(xué)探究精神。（四）態(tài)度責(zé)任1.

在實(shí)驗(yàn)過程中，培養(yǎng)學(xué)生團(tuán)隊(duì)合作的意識，學(xué)會(huì)與小組成員分工協(xié)作，共同完成實(shí)驗(yàn)任務(wù)，提高學(xué)生的溝通能力和合作能力。2.

激發(fā)學(xué)生對科學(xué)探究的興趣，鼓勵(lì)學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中積極思考、勇于創(chuàng)新，培養(yǎng)學(xué)生敢于質(zhì)疑、勇于探索的科學(xué)精神，讓學(xué)生意識到科學(xué)技術(shù)對社會(huì)發(fā)展的重要推動(dòng)作用，增強(qiáng)學(xué)生對科學(xué)的熱愛和責(zé)任感。三、教學(xué)重難點(diǎn)（一）教學(xué)重點(diǎn)1.

理解反沖力的產(chǎn)生原理，即氣球噴氣時(shí)，氣體向后噴出，給氣球一個(gè)向前的反沖力，從而推動(dòng)小車運(yùn)動(dòng)。2.

能夠利用氣球驅(qū)動(dòng)小車，并通過實(shí)驗(yàn)探究影響小車運(yùn)動(dòng)快慢的因素，如氣球大小、噴氣量、小車質(zhì)量等。（二）教學(xué)難點(diǎn)1.

如何引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用控制變量法設(shè)計(jì)合理的實(shí)驗(yàn)方案，準(zhǔn)確控制實(shí)驗(yàn)中的變量，確保實(shí)驗(yàn)結(jié)果的科學(xué)性和可靠性。2.

幫助學(xué)生理解反沖力的方向與物體運(yùn)動(dòng)方向相反這一抽象概念，以及如何用科學(xué)的語言準(zhǔn)確描述反沖力與小車運(yùn)動(dòng)狀態(tài)之間的關(guān)系。四、教學(xué)方法（一）講授法通過清晰、準(zhǔn)確的語言，向?qū)W生講解反沖力的概念、原理以及實(shí)驗(yàn)操作的注意事項(xiàng)等重要知識點(diǎn)，確保學(xué)生能夠理解和掌握基本的科學(xué)概念和實(shí)驗(yàn)方法。（二）實(shí)驗(yàn)探究法組織學(xué)生進(jìn)行分組實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生親自動(dòng)手操作，利用氣球驅(qū)動(dòng)小車，并探究影響小車運(yùn)動(dòng)快慢的因素。在實(shí)驗(yàn)過程中，引導(dǎo)學(xué)生觀察、記錄、分析實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和數(shù)據(jù)，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究能力和實(shí)踐操作能力。（三）討論法在實(shí)驗(yàn)前后，組織學(xué)生進(jìn)行小組討論和全班交流，鼓勵(lì)學(xué)生分享自己的實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)、思考過程和疑問，促進(jìn)學(xué)生之間的思想碰撞和合作學(xué)習(xí)，培養(yǎng)學(xué)生的合作能力和表達(dá)能力，同時(shí)也有助于教師了解學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，及時(shí)調(diào)整教學(xué)策略。（四）直觀演示法利用圖片、視頻、實(shí)物演示等直觀教學(xué)手段，向?qū)W生展示氣球驅(qū)動(dòng)小車的過程、反沖力在生活中的應(yīng)用實(shí)例以及實(shí)驗(yàn)操作步驟等，幫助學(xué)生更好地理解抽象的科學(xué)概念和復(fù)雜的實(shí)驗(yàn)過程，提高教學(xué)效果。五、教學(xué)準(zhǔn)備（一）學(xué)生準(zhǔn)備1.

每組準(zhǔn)備一輛小車（帶有輪子，可在桌面或地面上順暢行駛）、不同大小的氣球若干、吸管若干、膠帶、剪刀、打氣筒、細(xì)線等實(shí)驗(yàn)材料。2.

學(xué)生活動(dòng)手冊、鉛筆、橡皮等記錄工具。（二）教師準(zhǔn)備1.

與學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)相同的材料若干套，用于課堂演示和補(bǔ)充學(xué)生實(shí)驗(yàn)材料。2.

教學(xué)課件，包含相關(guān)的圖片、視頻、動(dòng)畫等資料，用于輔助教學(xué)，幫助學(xué)生更好地理解反沖力的概念和原理，以及展示生活中反沖力的應(yīng)用實(shí)例。3.

班級記錄表，用于記錄各小組的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和實(shí)驗(yàn)結(jié)果，以便進(jìn)行全班數(shù)據(jù)匯總和分析。六、教學(xué)過程（一）聚焦（5分鐘）1.

展示圖片或播放視頻：展示火箭發(fā)射、煙花綻放、噴氣式飛機(jī)飛行等利用反沖力的現(xiàn)象，提問學(xué)生：“在這些現(xiàn)象中，物體為什么會(huì)運(yùn)動(dòng)起來？它們都有什么共同的特點(diǎn)？”引導(dǎo)學(xué)生觀察并思考。2.

引出課題：通過學(xué)生的回答，引出本節(jié)課的主題——反沖力，并板書課題“用氣球驅(qū)動(dòng)小車”。（二）探索一：認(rèn)識反沖力（10分鐘）1.

實(shí)驗(yàn)演示：教師將一個(gè)氣球吹大，然后松開氣球口，讓氣球噴氣，觀察氣球的運(yùn)動(dòng)方向。提問學(xué)生：“氣球?yàn)槭裁磿?huì)向相反的方向運(yùn)動(dòng)？”引導(dǎo)學(xué)生思考?xì)馇驀姎馀c運(yùn)動(dòng)方向之間的關(guān)系。2.

講解概念：結(jié)合實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，向?qū)W生講解反沖力的概念。當(dāng)一個(gè)物體向某一個(gè)方向射出（或噴出）它的一部分時(shí)，這個(gè)物體的剩余部分將向相反的方向運(yùn)動(dòng)，這種現(xiàn)象叫做反沖，而推動(dòng)物體向相反方向運(yùn)動(dòng)的力就是反沖力。3.

舉例說明：讓學(xué)生舉例生活中還有哪些利用反沖力的現(xiàn)象，如火箭發(fā)射時(shí)，燃料燃燒向下噴出氣體，火箭獲得向上的反沖力而升空；游泳時(shí)，人用力向后劃水，水給人一個(gè)向前的反沖力，使人向前游動(dòng)等，加深學(xué)生對反沖力概念的理解。（三）探索二：用氣球驅(qū)動(dòng)小車（15分鐘）1.

布置任務(wù)：給每組學(xué)生發(fā)放實(shí)驗(yàn)材料，讓學(xué)生利用氣球、小車、吸管、膠帶等材料，設(shè)計(jì)并制作一個(gè)用氣球驅(qū)動(dòng)的小車，使小車能夠在桌面上或地面上運(yùn)動(dòng)起來。2.

小組活動(dòng)：學(xué)生分組進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作，教師巡視各小組，觀察學(xué)生的操作過程，及時(shí)給予指導(dǎo)和幫助，提醒學(xué)生注意安全，如使用剪刀時(shí)不要傷到自己。3.

展示交流：各小組完成制作后，選擇幾個(gè)小組上臺展示他們制作的氣球驅(qū)動(dòng)小車，并演示小車的運(yùn)動(dòng)過程。讓其他小組的學(xué)生觀察并思考：“氣球是如何驅(qū)動(dòng)小車運(yùn)動(dòng)的？小車運(yùn)動(dòng)的方向與氣球噴氣的方向有什么關(guān)系？”引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)一步理解反沖力的原理。（四）探索三：探究影響小車運(yùn)動(dòng)快慢的因素（15分鐘）1.

提出問題：教師提問：“在剛才的實(shí)驗(yàn)中，我們發(fā)現(xiàn)不同小組制作的小車運(yùn)動(dòng)快慢不一樣。那么，你們認(rèn)為小車運(yùn)動(dòng)的快慢可能與哪些因素有關(guān)呢？”引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行思考和討論，學(xué)生可能會(huì)提出氣球大小、噴氣量、小車質(zhì)量、路面狀況等因素。2.

設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)：選擇一個(gè)因素（如氣球大小），引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用控制變量法設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案。提問學(xué)生：“如果我們要研究氣球大小對小車運(yùn)動(dòng)快慢的影響，需要控制哪些條件不變？哪些條件需要改變？”讓學(xué)生明確實(shí)驗(yàn)中的變量和常量，如保持小車質(zhì)量、路面狀況、噴氣量等不變，只改變氣球的大小（選擇不同大小的氣球進(jìn)行實(shí)驗(yàn)）。3.

實(shí)驗(yàn)操作：學(xué)生分組進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，按照設(shè)計(jì)好的實(shí)驗(yàn)方案，分別使用不同大小的氣球驅(qū)動(dòng)小車，用秒表測量小車行駛一定距離（如1米）所用的時(shí)間，并記錄在學(xué)生活動(dòng)手冊上。教師巡視各小組，指導(dǎo)學(xué)生正確使用實(shí)驗(yàn)器材和記錄數(shù)據(jù)，確保實(shí)驗(yàn)的順利進(jìn)行。4.

數(shù)據(jù)分析：各小組完成實(shí)驗(yàn)后，收集并整理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，將數(shù)據(jù)填寫在班級記錄表中。引導(dǎo)學(xué)生分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，觀察小車行駛時(shí)間與氣球大小之間的關(guān)系，提問學(xué)生：“從實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)中，你們發(fā)現(xiàn)了什么規(guī)律？”讓學(xué)生通過數(shù)據(jù)分析得出結(jié)論：在其他條件相同的情況下，氣球越大，小車運(yùn)動(dòng)越快；氣球越小，小車運(yùn)動(dòng)越慢。（五）研討（10分鐘）1.

小組討論：組織學(xué)生進(jìn)行小組討論，讓學(xué)生結(jié)合自己的實(shí)驗(yàn)過程和結(jié)果，思考以下問題：“在實(shí)驗(yàn)中，我們是如何運(yùn)用控制變量法來探究影響小車運(yùn)動(dòng)快慢因素的？這種方法有什么優(yōu)點(diǎn)？”“除了我們研究的因素外，還有哪些因素可能會(huì)影響小車的運(yùn)動(dòng)快慢？如果要研究這些因素，應(yīng)該如何設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)？”引導(dǎo)學(xué)生深入理解控制變量法在科學(xué)探究中的重要性，并鼓勵(lì)學(xué)生拓展思維，思考更多影響小車運(yùn)動(dòng)快慢的因素。2.

全班交流：每個(gè)小組推選一名代表進(jìn)行發(fā)言，分享小組討論的結(jié)果。其他小組的學(xué)生可以進(jìn)行補(bǔ)充和質(zhì)疑，教師適時(shí)進(jìn)行引導(dǎo)和總結(jié)，幫助學(xué)生梳理知識，加深對實(shí)驗(yàn)原理和方法的理解。（六）拓展（5分鐘）1.

展示圖片或視頻：展示一些更復(fù)雜的利用反沖力的裝置或模型，如反沖力小車競賽作品、利用反沖力原理制作的玩具等，激發(fā)學(xué)生的興趣和創(chuàng)造力。2.

提出挑戰(zhàn)：鼓勵(lì)學(xué)生在課后利用所學(xué)知識，對自己制作的氣球驅(qū)動(dòng)小車進(jìn)行改進(jìn)和創(chuàng)新，如增加氣球數(shù)量、改變小車結(jié)構(gòu)、設(shè)計(jì)更合理的噴氣裝置等，使小車能夠跑得更快、更遠(yuǎn)。同時(shí)，引導(dǎo)學(xué)生思考如何將反沖力原理應(yīng)用到其他實(shí)際問題中，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識和實(shí)踐能力。（七）課堂小結(jié)（5分鐘）1.

知識回顧：引導(dǎo)學(xué)生回顧本節(jié)課所學(xué)的主要內(nèi)容，包括反沖力的概念、原理，用氣球驅(qū)動(dòng)小車的方法，以及影響小車運(yùn)動(dòng)快慢的因素等。提問學(xué)生：“通過本節(jié)課的學(xué)習(xí)，你對反沖力有了哪些新的認(rèn)識？”“在探究影響小車運(yùn)動(dòng)快慢因素的實(shí)驗(yàn)中，你學(xué)到了哪些科學(xué)方法？”幫助學(xué)生鞏固所學(xué)知識。2.

總結(jié)評價(jià)：對學(xué)生在本節(jié)課中的表現(xiàn)進(jìn)行總結(jié)評價(jià)，表揚(yáng)學(xué)生在實(shí)驗(yàn)操作、小組合作、思考問題等方面的優(yōu)點(diǎn)和進(jìn)步，同時(shí)也指出存在的不足之處，鼓勵(lì)學(xué)生在今后的學(xué)習(xí)中繼續(xù)努力。（八）布置作業(yè)（5分鐘）1.

讓學(xué)生完成學(xué)生活動(dòng)手冊上的課后作業(yè)，包括對實(shí)驗(yàn)過程和結(jié)果的記錄、分析，以及對反沖力原理的應(yīng)用等問題，加深學(xué)生對本節(jié)課知識的理解和掌握。2.

要求學(xué)生課后查閱資料，了解更多關(guān)于反沖力在航天、軍事、交通等領(lǐng)域的應(yīng)用實(shí)例，并在下節(jié)課上與同學(xué)們分享，拓寬學(xué)生的知識面，培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)和探究的能力。七、板書設(shè)計(jì)（一）黑板左側(cè)1.

反沖力概念：當(dāng)一個(gè)物體向某一個(gè)方向射出（或噴出）它的一部分時(shí)，這個(gè)物體的剩余部分將向相反的方向運(yùn)動(dòng)，這種現(xiàn)象叫做反沖，而推動(dòng)物體向相反方向運(yùn)動(dòng)的力就是反沖力。2.

反沖力方向：與物體噴出部分的方向相反。（二）黑板中間1.

用氣球驅(qū)動(dòng)小車：（1）實(shí)驗(yàn)材料：小車、氣球、吸管、膠帶等。（2）實(shí)驗(yàn)步驟：（3）將吸管固定在小車上，作為氣球噴氣的通道。（4）把氣球吹大，用膠帶將氣球口與吸管連接緊密，確保不漏氣。（5）松開氣球口，觀察小車的運(yùn)動(dòng)。2.

影響小車運(yùn)動(dòng)快慢的因素：（1）氣球大小：氣球越大，小車運(yùn)動(dòng)越快；氣球越小，小車運(yùn)動(dòng)越慢。（2）噴氣量：噴氣量越大，小車運(yùn)動(dòng)越快；噴氣量越小，小車運(yùn)動(dòng)越慢。（3）小車質(zhì)量：小車質(zhì)量越小，小車運(yùn)動(dòng)越快；小車質(zhì)量越大，小車運(yùn)動(dòng)越慢。（三）黑板右側(cè)1.

生活中的反沖力應(yīng)用實(shí)例：（1）火箭發(fā)射：燃料燃燒向下噴出氣體，火箭獲得向上的反沖力而升空。（2）煙花綻放：煙花內(nèi)部的火藥燃燒產(chǎn)生大量氣體，向四周噴出，使煙花向上或向四周運(yùn)動(dòng)。（3）噴氣式飛機(jī)飛行：發(fā)動(dòng)機(jī)向后噴出高溫高壓氣體，飛機(jī)獲得向前的反沖力而飛行。八、教學(xué)反思（一）成功之處1.

教學(xué)目標(biāo)達(dá)成度較高。通過實(shí)驗(yàn)探究、觀察分析、討論交流等活動(dòng)，學(xué)生能夠理解反沖力的概念和原理，掌握用氣球驅(qū)動(dòng)小車的方法，并能夠運(yùn)用控制變量法探究影響小車運(yùn)動(dòng)快慢的因素，較好地達(dá)成了科學(xué)觀念、科學(xué)思維、探究實(shí)踐和態(tài)度責(zé)任等方面的教學(xué)目標(biāo)。2.

實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果顯著。為學(xué)生提供了充足的實(shí)驗(yàn)材料，讓學(xué)生親自動(dòng)手制作氣球驅(qū)動(dòng)小車并進(jìn)行探究實(shí)驗(yàn)，充分調(diào)動(dòng)了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和主動(dòng)性，培養(yǎng)了學(xué)生的動(dòng)手實(shí)踐能力和科學(xué)探究精神。學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過程中能夠認(rèn)真觀察、積極思考、準(zhǔn)確記錄數(shù)據(jù)，并能夠根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果得出合理的結(jié)論，提高了學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)。3.

注重培養(yǎng)學(xué)生的思維能力。在教學(xué)過程中，通過引導(dǎo)學(xué)生思考問題、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案、分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)等環(huán)節(jié)，培養(yǎng)了學(xué)生的邏輯思維能力、創(chuàng)新思維能力和批判性思維能力。例如，在探究影響小車運(yùn)動(dòng)快慢因素的實(shí)驗(yàn)中，讓學(xué)生自主選擇研究因素，運(yùn)用控制變量法設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，培養(yǎng)了學(xué)生的科學(xué)探究思維和解決問題的能力。（二）不足之處1.

對學(xué)生個(gè)體差異的關(guān)注不夠。在課堂教學(xué)中，由于時(shí)間有限，部分學(xué)習(xí)能力較強(qiáng)的學(xué)生能夠快速完成實(shí)驗(yàn)任務(wù)并進(jìn)行深入思考，而部分學(xué)習(xí)能力較弱的學(xué)生在實(shí)驗(yàn)操作和理解知識方面可能會(huì)遇到困難，教師未能及時(shí)給予充分的指導(dǎo)和幫助，導(dǎo)致這部分學(xué)生的學(xué)習(xí)效果受到一定影響。2.

課堂時(shí)間管理不夠合理。在實(shí)驗(yàn)探究環(huán)節(jié)，部分小組在實(shí)驗(yàn)過程中花費(fèi)時(shí)間過長，導(dǎo)致后面的研討和拓展環(huán)節(jié)時(shí)間略顯緊張，有些問題未能充分展開討論，影響了教學(xué)效果