教科版（2017秋）四年级上册3.2 用气球驱动小车 教学设计
文档属性
| 名称 | 教科版（2017秋）四年级上册3.2 用气球驱动小车 教学设计 |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 189.1KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 教科版（2017秋） | ||
| 科目 | 科学 | ||
| 更新时间 | 2021-09-29 19:52:19 | ||
图片预览
文档简介
四上《用气球驱动小车》
【教材简析】
本课教材围绕本单元“运动和力”的核心概念，以气球小车实验为载体，设计了两个活动，先是感受气球喷气时喷气方向和力的方向，体会气流方向和气球运动方向之间的关系；再测试组装的气球小车能行驶多远，用更多的办法使小车行驶得更远，体会改变喷气装置会影响小车的运动速度。
让学生经历观察——猜想——实验——分析——推理的思维过程，这样一方面可以认识“反冲力”，另一方面加深对“力可以改变物体运动的快慢”的理解。
以及哪些因素可能会影响到反冲力的大小，利用实验数据证明自己的猜想。最后通过对其他影响因素的理性思考和深度讨论建构更高层次的概念，最后将这些研究成果迁移应用到一个相对复杂的情境里（比如对火箭设计的简单思考）。
【学情分析】
由于本课是关于气球驱动小车的问题，学生在实际生活中经常玩气球，通过课前导学单的记录可以发现，学生在玩中看到了气球吹足了气以后，会向相反方向运动，部分细心的孩子感受过气球喷出气体的方向和气球运动的方向是相反的，大多数孩子没有注意或考虑过两者之间的关系。在此基础上，学生也不难想到气球和小车结合，气球的反冲力可以带动小车前进，且气球越大，小车行驶的越远。但除了气球大小以外，还有其他因素会影响到反冲力的大小，进而影响小车行驶的远近。如何综合的考虑让小车行驶的更远，都是本节课学生要面临的问题。因此对实验材料、操作方法上、实验记录单设计等环节进行精细化设计。
【教学目标】
科学概念目标
1.气球里的气体喷出时，会产生一个和喷出方向相反的推力，这个力叫反冲力；
2.要使静止的物体运动，就要对物体施加力。反冲力越大，小车行驶得越远；
科学探究目标
1.会组装用气球反冲力作动力的小车；
2.会研究小车运动快慢与反冲力大小的关系；
3.能用实验数据证明自己的推测；
科学态度目标
1.发展进一步运动和力的兴趣
2.意识到要把实验现象转化为支持观点的证据
3.体验合作的重要性
科学、技术、社会与环境目标
1.体会到可以用反冲力作为动力驱动车辆、火箭、飞机等物体运动，满足人们生产生活的需要；
2.改变喷管粗细和气球充气量会影响小车的动力大小
【教学重难点】
重点：研究小车的反冲运动
难点：对小车反冲运动的解释
【教学准备】
教师：气球小车一套，多媒体课件，8组跑道
小组：8组气球小车，粗细不同的喷口，记录单，打气筒，记号笔等
【教学过程】
导入
1.气球探索活动提前（课前完成）
之前我们一起做了探索气球的活动。
①“这是其中几位同学的记录单。”出示学生的记录单（附件1），你能描述气球喷气方向与运动方向的关系吗
（生：喷气方向与运动方向相反）
②同学们描述中还提到了一个与喷气方向相反的力？（提炼学生观点，生成反冲力的概念）
资料补充：气体喷出时，会产生一个和喷出方向相反的推力，这个力叫反冲力。
【设计意图：从学生课前导学单切入，从学生的体验及原始概念中，提炼出“反冲力”的科学词汇，并针对反冲力的产生，作用方向达成初步共识。科学概念先入为主，继而为本节课做好铺垫。】
2.组装利用气球驱动的小车
①既然气球能产生反冲力，今天就利用这个力来驱动小车.（板贴标题）
②板贴小车，让这辆小车向右运动，气球的喷嘴朝哪边。
（学生猜测暴露前概念）
③学懂方法
演示：打气→捏住→放开→然后堵住→放上去。现在位置是不是一样的，师生共同见证结果。
【设计意图：本节课实验操作难度大，气球小车的操作方法很大程度上影响本节课的实验的效率和结果。因此在教具精心改良的基础上，借助板贴推测和教师演示将操作简化，让学生学习的细致明了。】
二、探究
让气球小车行驶的更远
1.同学们也想玩对吗，今天四一班要举行一场气球小车挑战赛。在这之前，老师给同学们提供一份材料单，小组讨论并勾选你需要的材料。课件出示材料图片。
（学生小组讨论并达成一致意见完成记录单（见附件2）。）
2.教师引导问题：说说你选择了什么材料？为什么这么选呢？有不同想法吗？
预测（生：选择了大气球，因为大气球气能装更多；选择了小喷管，气喷的时间比大喷口要长。）
老师总结两个因素，同学们认为气球大小和喷管粗细对小车行驶距离有影响。（板贴：大小气球
粗细喷管）
3.那事实是不是你们想的那样呢，教师引导学生用实验证明自己的想法。
课件出示并讲解记录单（见附件2）
实验规则：
①先用粗喷口，分别记打3桶气、5桶气、7桶气，记录小车行驶的距离，将小车行驶的格子数涂色。
②再改用细喷口，同样打3筒气、5筒气、7筒气，记录小车的行驶的距离。
温馨提示：
①气球漏气应当重测。
②实验完成的小组，根据实验数据，选择你认为恰当的器材，在警戒线内等待比赛。
③听到音乐声响起，实验结束，收拾材料，准备比赛。
4.学生实验15分钟，规定时间内完成实验，修改方案进行（全班比赛）（5-8分钟）：
比赛组织：8名选手起跑线集中，根据小组决定的最终方案两组两组比。
5.交流讨论，分析实验数据。
教师引导：请比赛第一的小组分享一下，你是如何让小车行驶的这么远？
（预设：选大气球，大喷口，不漏气。）
追问：你选择打更多的气有什么依据吗？为什么气球大小能影响小车运动的距离呢？
（预设：实验记录单上来看........)
生解释，教师板贴：气球大，反冲力大，更远；气球小，反冲力小，更近。
引导质疑：这是你得出的结论，其他的数据支持他的结论吗？有没有打的次数少反而跑得远的？
交流数据和现象辩证的认识结论的准确性。
教师引导质疑，你们预选的时候选择了细喷口，而比赛时你们选用粗喷口，这是为什么？“你是怎么得出这样的结论的？”
（生：粗喷口跑的细喷口远。）
（生：根据测量，相同次数，粗喷口距离都比细喷口远）
教师追问：你们的结论是一致吗？，你觉得可能什么原因导致我们结论不一样呢？
学生思考：
（一致。粗细喷口为什么会有这样的差异呢？板贴：粗喷口，反冲力大，更远。细喷口，反冲力小，更近。）
教师引导：“是不是意味着，我选择了大喷口在搭配上大气球，就能开的最远？”
（生：不是，可能还跟漏气有关，小车不能跑歪，车身不够稳定。适当追问学生解决方案：你有什么好办法吗？）
6.同学们提到的这些都很关键，要让小车行驶的更远还有更多影响因素。
请学生总结：如果再来一次比赛，除了我们今天研究的条件，你会对小车做那些改进？
预设：（生：车身材质
车身形状
车轮等）
失败的经验和成功的经验一样可贵，也许我们可以从设计师那里寻找答案。
【设计意图：通过气球小车活动为载体，让学生自组选择双因素的组合，进一步用实验来验证自己方案的准确性，根据实验数据进行解释和辩证的交流。运用记录单搭建脚手架，将两个独立实验整合，通过更直观的条形统计图，降低学生汇报和交流的难度。通过比赛，在赛中运用结论，在赛中引发思考，在归纳出课内气球大小及喷口大小对小车行驶距离的影响外，生成有价值的研究问题，进而引发学生对气球小车动力系统设计更多有趣的思考。】
三、拓展
1.反冲力在生活中应用广泛，比如（飞机、火箭）。
2.引导学生从水火箭的动力系统中寻找工程师优秀的设计。
说到火箭，我们学校也有一款火箭，想不想看一看它的威力！
今天气球小车遗留的问题，也许我们能从火箭的设计上得到答案，期待同学们设计出行驶的更远的小车。
【设计意图：从气球小车的真实情境中将研究成果迁移到一个更复杂的情境中，鼓励学生思考更多有关反冲力的动力设计。】
板书：
气球→反冲力→驱动小车
教学反思：
基于学生认知，充分搭建脚手架
鉴于本课实验探究环节操作难度大，耗时多。在设计中将体验反冲力的活动放在课前体验，在生活中学生对气球能够喷气和无规则的飞行现象并不陌生，所以在气球体验活动的基础上增加了跟细致的内置面粉的气球喷气演示实验，更直观的观察到喷气方向与运动方向的关系，在记录单上，学生能跟据已有经验对感受进行表述，发现在气球喷气使会产生一个力。通过记录单，进一步整合反冲力的产生，作用方向，作用结果，提炼出“反冲力”的科学词汇，在此基础上进一步衍生出新的问题“如何让小车形式的更远？”这一问题驱动本节课的探究，课本上气球大小以及喷口大小看似两个独立因素的探究。本课中打气操作难度对四年级学生较大，两个独立因素的探究分析耗时长，于是对教具以及导学单进行精细化设计。在教具方面，对打气筒以及喷口进行改进降低操作难度。在导学单上，将双因素整合，让学生先猜测后验证，再分析运用到比赛中，再由比赛引发更多思考。导学单具有整合了双因素实验和指导小组分工的特点，在实验数据分析上，通过条形统计图的形式使得数据分析更加的简洁，降低汇报交流的难度。
二、基于真实情境，引发更多思考
在教学活动内容上，从玩气球到组装气球小车并验证自己的猜想，都基于一个真实的问题情境“如何让小车行驶的更远？”学生在活动充分经历观察——猜想——实验——分析——推理的思维过程。在针对气球大小以及喷口大小两个因素对行驶距离的影响上，学生在分析过程中能利用实验数据就行论证说明自己的想法，进一步进行深度论证和思考。当然除这两个因素外还有很多无法在本节课进行实验探究的其他因素，比如小车重量，车轮，小车结构等等，需要学生根据情境进行合理的推理分析，进一步引发小车行驶远近是对多因素的综合，将问题情境提升到工程设计。在拓展部分工程问题迁移到一个相对复杂的情境中，对火箭动力系统设计特点的思考。站在工程设计的角度，让学生体会工程与技术的复杂增强气对科学探索的好奇心和兴趣。
附件1：
附件2：
【教材简析】
本课教材围绕本单元“运动和力”的核心概念，以气球小车实验为载体，设计了两个活动，先是感受气球喷气时喷气方向和力的方向，体会气流方向和气球运动方向之间的关系；再测试组装的气球小车能行驶多远，用更多的办法使小车行驶得更远，体会改变喷气装置会影响小车的运动速度。
让学生经历观察——猜想——实验——分析——推理的思维过程，这样一方面可以认识“反冲力”，另一方面加深对“力可以改变物体运动的快慢”的理解。
以及哪些因素可能会影响到反冲力的大小，利用实验数据证明自己的猜想。最后通过对其他影响因素的理性思考和深度讨论建构更高层次的概念，最后将这些研究成果迁移应用到一个相对复杂的情境里（比如对火箭设计的简单思考）。
【学情分析】
由于本课是关于气球驱动小车的问题，学生在实际生活中经常玩气球，通过课前导学单的记录可以发现，学生在玩中看到了气球吹足了气以后，会向相反方向运动，部分细心的孩子感受过气球喷出气体的方向和气球运动的方向是相反的，大多数孩子没有注意或考虑过两者之间的关系。在此基础上，学生也不难想到气球和小车结合，气球的反冲力可以带动小车前进，且气球越大，小车行驶的越远。但除了气球大小以外，还有其他因素会影响到反冲力的大小，进而影响小车行驶的远近。如何综合的考虑让小车行驶的更远，都是本节课学生要面临的问题。因此对实验材料、操作方法上、实验记录单设计等环节进行精细化设计。
【教学目标】
科学概念目标
1.气球里的气体喷出时，会产生一个和喷出方向相反的推力，这个力叫反冲力；
2.要使静止的物体运动，就要对物体施加力。反冲力越大，小车行驶得越远；
科学探究目标
1.会组装用气球反冲力作动力的小车；
2.会研究小车运动快慢与反冲力大小的关系；
3.能用实验数据证明自己的推测；
科学态度目标
1.发展进一步运动和力的兴趣
2.意识到要把实验现象转化为支持观点的证据
3.体验合作的重要性
科学、技术、社会与环境目标
1.体会到可以用反冲力作为动力驱动车辆、火箭、飞机等物体运动，满足人们生产生活的需要；
2.改变喷管粗细和气球充气量会影响小车的动力大小
【教学重难点】
重点：研究小车的反冲运动
难点：对小车反冲运动的解释
【教学准备】
教师：气球小车一套，多媒体课件，8组跑道
小组：8组气球小车，粗细不同的喷口，记录单，打气筒，记号笔等
【教学过程】
导入
1.气球探索活动提前（课前完成）
之前我们一起做了探索气球的活动。
①“这是其中几位同学的记录单。”出示学生的记录单（附件1），你能描述气球喷气方向与运动方向的关系吗
（生：喷气方向与运动方向相反）
②同学们描述中还提到了一个与喷气方向相反的力？（提炼学生观点，生成反冲力的概念）
资料补充：气体喷出时，会产生一个和喷出方向相反的推力，这个力叫反冲力。
【设计意图：从学生课前导学单切入，从学生的体验及原始概念中，提炼出“反冲力”的科学词汇，并针对反冲力的产生，作用方向达成初步共识。科学概念先入为主，继而为本节课做好铺垫。】
2.组装利用气球驱动的小车
①既然气球能产生反冲力，今天就利用这个力来驱动小车.（板贴标题）
②板贴小车，让这辆小车向右运动，气球的喷嘴朝哪边。
（学生猜测暴露前概念）
③学懂方法
演示：打气→捏住→放开→然后堵住→放上去。现在位置是不是一样的，师生共同见证结果。
【设计意图：本节课实验操作难度大，气球小车的操作方法很大程度上影响本节课的实验的效率和结果。因此在教具精心改良的基础上，借助板贴推测和教师演示将操作简化，让学生学习的细致明了。】
二、探究
让气球小车行驶的更远
1.同学们也想玩对吗，今天四一班要举行一场气球小车挑战赛。在这之前，老师给同学们提供一份材料单，小组讨论并勾选你需要的材料。课件出示材料图片。
（学生小组讨论并达成一致意见完成记录单（见附件2）。）
2.教师引导问题：说说你选择了什么材料？为什么这么选呢？有不同想法吗？
预测（生：选择了大气球，因为大气球气能装更多；选择了小喷管，气喷的时间比大喷口要长。）
老师总结两个因素，同学们认为气球大小和喷管粗细对小车行驶距离有影响。（板贴：大小气球
粗细喷管）
3.那事实是不是你们想的那样呢，教师引导学生用实验证明自己的想法。
课件出示并讲解记录单（见附件2）
实验规则：
①先用粗喷口，分别记打3桶气、5桶气、7桶气，记录小车行驶的距离，将小车行驶的格子数涂色。
②再改用细喷口，同样打3筒气、5筒气、7筒气，记录小车的行驶的距离。
温馨提示：
①气球漏气应当重测。
②实验完成的小组，根据实验数据，选择你认为恰当的器材，在警戒线内等待比赛。
③听到音乐声响起，实验结束，收拾材料，准备比赛。
4.学生实验15分钟，规定时间内完成实验，修改方案进行（全班比赛）（5-8分钟）：
比赛组织：8名选手起跑线集中，根据小组决定的最终方案两组两组比。
5.交流讨论，分析实验数据。
教师引导：请比赛第一的小组分享一下，你是如何让小车行驶的这么远？
（预设：选大气球，大喷口，不漏气。）
追问：你选择打更多的气有什么依据吗？为什么气球大小能影响小车运动的距离呢？
（预设：实验记录单上来看........)
生解释，教师板贴：气球大，反冲力大，更远；气球小，反冲力小，更近。
引导质疑：这是你得出的结论，其他的数据支持他的结论吗？有没有打的次数少反而跑得远的？
交流数据和现象辩证的认识结论的准确性。
教师引导质疑，你们预选的时候选择了细喷口，而比赛时你们选用粗喷口，这是为什么？“你是怎么得出这样的结论的？”
（生：粗喷口跑的细喷口远。）
（生：根据测量，相同次数，粗喷口距离都比细喷口远）
教师追问：你们的结论是一致吗？，你觉得可能什么原因导致我们结论不一样呢？
学生思考：
（一致。粗细喷口为什么会有这样的差异呢？板贴：粗喷口，反冲力大，更远。细喷口，反冲力小，更近。）
教师引导：“是不是意味着，我选择了大喷口在搭配上大气球，就能开的最远？”
（生：不是，可能还跟漏气有关，小车不能跑歪，车身不够稳定。适当追问学生解决方案：你有什么好办法吗？）
6.同学们提到的这些都很关键，要让小车行驶的更远还有更多影响因素。
请学生总结：如果再来一次比赛，除了我们今天研究的条件，你会对小车做那些改进？
预设：（生：车身材质
车身形状
车轮等）
失败的经验和成功的经验一样可贵，也许我们可以从设计师那里寻找答案。
【设计意图：通过气球小车活动为载体，让学生自组选择双因素的组合，进一步用实验来验证自己方案的准确性，根据实验数据进行解释和辩证的交流。运用记录单搭建脚手架，将两个独立实验整合，通过更直观的条形统计图，降低学生汇报和交流的难度。通过比赛，在赛中运用结论，在赛中引发思考，在归纳出课内气球大小及喷口大小对小车行驶距离的影响外，生成有价值的研究问题，进而引发学生对气球小车动力系统设计更多有趣的思考。】
三、拓展
1.反冲力在生活中应用广泛，比如（飞机、火箭）。
2.引导学生从水火箭的动力系统中寻找工程师优秀的设计。
说到火箭，我们学校也有一款火箭，想不想看一看它的威力！
今天气球小车遗留的问题，也许我们能从火箭的设计上得到答案，期待同学们设计出行驶的更远的小车。
【设计意图：从气球小车的真实情境中将研究成果迁移到一个更复杂的情境中，鼓励学生思考更多有关反冲力的动力设计。】
板书：
气球→反冲力→驱动小车
教学反思：
基于学生认知，充分搭建脚手架
鉴于本课实验探究环节操作难度大，耗时多。在设计中将体验反冲力的活动放在课前体验，在生活中学生对气球能够喷气和无规则的飞行现象并不陌生，所以在气球体验活动的基础上增加了跟细致的内置面粉的气球喷气演示实验，更直观的观察到喷气方向与运动方向的关系，在记录单上，学生能跟据已有经验对感受进行表述，发现在气球喷气使会产生一个力。通过记录单，进一步整合反冲力的产生，作用方向，作用结果，提炼出“反冲力”的科学词汇，在此基础上进一步衍生出新的问题“如何让小车形式的更远？”这一问题驱动本节课的探究，课本上气球大小以及喷口大小看似两个独立因素的探究。本课中打气操作难度对四年级学生较大，两个独立因素的探究分析耗时长，于是对教具以及导学单进行精细化设计。在教具方面，对打气筒以及喷口进行改进降低操作难度。在导学单上，将双因素整合，让学生先猜测后验证，再分析运用到比赛中，再由比赛引发更多思考。导学单具有整合了双因素实验和指导小组分工的特点，在实验数据分析上，通过条形统计图的形式使得数据分析更加的简洁，降低汇报交流的难度。
二、基于真实情境，引发更多思考
在教学活动内容上，从玩气球到组装气球小车并验证自己的猜想，都基于一个真实的问题情境“如何让小车行驶的更远？”学生在活动充分经历观察——猜想——实验——分析——推理的思维过程。在针对气球大小以及喷口大小两个因素对行驶距离的影响上，学生在分析过程中能利用实验数据就行论证说明自己的想法，进一步进行深度论证和思考。当然除这两个因素外还有很多无法在本节课进行实验探究的其他因素，比如小车重量，车轮，小车结构等等，需要学生根据情境进行合理的推理分析，进一步引发小车行驶远近是对多因素的综合，将问题情境提升到工程设计。在拓展部分工程问题迁移到一个相对复杂的情境中，对火箭动力系统设计特点的思考。站在工程设计的角度，让学生体会工程与技术的复杂增强气对科学探索的好奇心和兴趣。
附件1：
附件2：