教科版（2017秋） 四年级上册3-1《让小车运动起来》教学设计

《让小车运动起来》教学设计
【教材分析】
本课是单元的起始课，主要任务是用垫圈作动力，探究力的大小与小车运动的关系，引发学生对“运动和力”的思考和研究。围绕核心概念设计了两个活动：一是引导学生调查了解从古到今不同类型的车辆，发现它们的动力来源，为后续用拉力做小车动力的研究奠定认知基础；二是学生通过组装（重力作为拉力）小车，体验力对小车的运动状态（运动与静止）的作用，用科学的方法来研究拉力大小与小车运动的关系，包括多大的力能使小车运动起来，用不同大小的力小车速度会发生什么变化等。引导学生逐步构建“力是可以改变物体运动的快慢，也可以让物体启动或停止”这一概念。最后，通过与儿童生活贴近的问题情境——踢球，“运动员是怎样改变足球的运动状态的”，引导学生运用所学的知识解决现实问题。
【学情分析】
在学生现有的生活经验中，他们已经见过和体验过各种各样类型的车辆，也对这些车运动起来的原因有一定的了解。在三年级的学习中，也已知道有时物体是相对静止的，有时是运动的，对“力”可以使物体运动有模糊的认识。但是对于重力转化为拉力是比较陌生的。如果把垫圈和小车绑在一起，垫圈的数量越多，拉力越大，小车运动的越快，这是学生不需通过实验也能知道的概念，但是如何从科学实验的角度来验证小车运动快慢与力的关系，是本节课中学生所要学习的科学方法与科学实证的严谨态度。
【教学目标】
科学概念目标
1.力可以使静止的物体运动，使运动的物体静止。
2.不同的小车具有不同的动力类型。
科学探究目标
1.调查了解不同类型小车的动力系统。
2.会安装用重力拉动的小车。
3.会研究拉力大小与小车运动快慢关系。
4.用实验数据证明自己的推测。
科学态度目标
1.发展进一步研究运动和力的兴趣。
2.意识到要用实验数据作为证据。
科学、技术、社会与环境目标
体会到生活中的车辆类型是丰富多彩的，具有不同的动力。
【教学重难点】
重点：学生经历“提出问题-做出假设-设计实验-得出结论”的过程，实验探究拉力大小和小车运动快慢之间的关系。
难点：通过小组合作探究，实证分析在其他条件不变时，拉（推）力越大，小车运动越快，拉（推）力越小，运动越慢。
【材料准备】
为学生准备：小车、绳子（绳子上系上小钩，绳子长度与桌子高度基本一致）、铁垫圈若干、秒表、计算器、实验记录单。
【教学流程图】
【教学过程】
1.聚焦
教师提问：我们知道物体有时是静止的，有时是运动的。怎样使静止的自行车运动，使运动的自行车静止呢？怎样改变自行车运动的快慢？
学生思考：用力踩脚踏板，按住刹车……根据学生的回答归纳出这些问题都与“力”有关。
【图片展示马车、推车、火车、自行车、太阳能小车等各种动力类型的车。】
教师提问：几千年前，人类就发明了车。你知道哪些类型的车？它们都是怎样动起来的？
学生思考：提出各种各样车的类型和动力。
教师活动：提炼学生观点，进行板书。记录在班级记录表上。
设计意图：唤醒学生的生活经验，知道不用类型的小车有不同的动力，意识到要使小车运动起来必须依靠力，为后续用拉力做动力小车的研究奠定认知基础。
2.探索
（1）组装动力小车
教师提问：（出示材料）不靠手去推或拉小车，只利用垫圈和绳子，想办法让小车在桌面上动起来，并且让运动的小车停止下来。
学生思考：利用手中的材料动手尝试思考让小车动起来的方法，以及这个力是如何产生的。
教师提问：拉小车的绳子多长比较合适？小车启动的拉力是怎么产生的？
学生思考：学生交流想法，总结归纳绳子的长度不可过长或过短；垫圈的重力，使得绳子产生拉力，带动小车运动。
设计意图：提出问题，放手让学生去感知材料，使得学生在尝试的过程中获取使小车动起来的方法，在这个活动过程中学生会思考尝试更多，比如垫圈如何使车运动起来，试着增加垫圈数会怎样等有价值的问题。
（2）研究小车运动快慢与拉力大小的关系
教师提问：预测一下，用多大的拉力能使小车刚好运动起来？如何用数据来证明我们的猜测？
学生思考：小组讨论实验方案，学生的预测可能不准，1个、2个甚至更多的垫圈，使学生能意识到“不是任何小的力都能使小车运动起来”，并通过实验来验证。
教师提问：用更大的拉力拉小车，小车的快慢会怎样变化？如何设计实验来证明我们的猜想？【根据学情，可给予学生适当的引导，如：怎样来控制拉力大小？怎样来比较小车的快慢呢？】
学生思考：小组讨论实验方案，希望能迁移三年级学过的知识“相同距离内比较时间的快慢来比较速度或相同时间内走过的距离，通过时间来比较速度”，初步制定方案，并在教师的引导下完善实验方案。
教师活动：（播放微课实验指导视频）实验步骤：①标明小车运动的起点和终点，每次实验都要从起点开始，终点结束；实验时注意小车从桌子上坠落，可以用手挡住小车让它停止；②从挂一个垫圈开始，一个一个增加垫圈，直到小车可以动起来，记录刚好使得小车运动起来的垫圈数；③挂上刚好启动小车运动起来的垫圈数量，记录小车从起点到终点的运动时间，测量三次，求平均值；④再多个多个地增加垫圈，重复以上实验步骤。
学生活动：小组实验，用实验搜集数据，通过数据分析，拉力大小与小车运动快慢的关系。
设计意图：从最简单的让小车动起来，再到深入思考拉力大小对小车运动的影响，从猜测—设计（完善实验方案）—用实验数据作为证据，帮助学生从科学的角度来研究运动与力的关系，树立严谨的科学态度，并逐步构建本节课的核心概念。
3.研讨
教师提问：怎样使静止的小车运动，怎样使运动的小车静止？小车运动快慢与拉力大小有什么关系？
学生思考：基于数据进行汇报研讨，生生交流，达成共识：“垫圈的重力或拉力达到一定程度，小车才会运动起来。垫圈越多，重力越大，拉力就越大，小车运动越快；垫圈越少，重力越小，拉力就越小，小车运动越慢。
设计意图：通过学生的探究，以实验数据作为证据论证观点，使学生形成严谨的科学态度。
4.拓展
出示踢足球的图片。
教师提问：运动员是怎样改变足球的运动状态？（快或慢，启动或停止）
学生思考：用“运动与力”的关系来阐述观点，比如用脚踢静止的足球，截住足球……
设计意图：培养学生运用所学的知识来分析解决现实问题的能力。
【板书设计】
【板书说明】
由于不同小组实验时刚好使小车运动起来的垫圈数不一样，为了尊重组间的差异，保留学生自己的实验数据，因此每个小组在研究拉力大小与小车运动速度时所挂的垫圈数也不一样，这样汇总成班级记录表形式难以呈现，因此采用小组汇报的形式呈现记录结果。
文字以及图片板书随着各个教学环节有序展开，逐步生成。
【学生记录单设计】
“探究拉力大小与小车运动速度的关系”实验记录单
班级：______
第____组
记录时间：_____年____月___日
挂______个垫圈时，刚好使小车运动起来
拉力大小
（垫圈个数）
实验次数
从起点到终点的时间（秒）
小车运动快慢（慢速、中速、快速）
测量时间
平均时间
（
）
1
2
3
（
）+3
1
2
3
（
）+6
1
2
3
我的发现
实验中，使静止的小车运动起来，需要足够的_________。
小车运动快慢与拉力大小的关系是
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