教科版（2017秋） 四年级上册3.6《运动的小车》 教学设计

运动的小车
【教材简析】
《运动的小车》是新版教科版《科学》（四年级上册）“运动和力”单元的第6课。学习本课之前，学生已经知道了运动和力的关系，包括让物体运动起来的动力和运动中产生的摩擦力。在此基础上，本节课将从能量的角度去研究运动的物体。本节课由四部分组成：
第一部分——聚焦，由飞行的子弹将物体击穿，踢飞的足球把玻璃打碎，呼啸的狂风将大树连根拔起，奔腾的江水驱动水轮转动......，引出本节课探究的问题“我们的小车或其他物体有能量吗？”
第二部分——探索，此部分共有两个活动。活动一：敲击音叉实验，观察不同敲击速度下的音叉振动情况，通过对比两次实验现象的不同来推断能量的大小。活动二：研究放在不同高度的小车下滑后，撞开木块的距离的远近，推断运动小车所具有的能量大小。
第三部分——研讨，借助问题1的讨论，引导学生从实验现象发现，运动的橡皮锤具有一定的能量，运动的小车具有能量。问题2引导学生进一步对比每次实验的不同结果，发现物体具有的能量与其运动速度的关系。
第四部分——拓展，通过视频、图片的方式向学生介绍各种形式的能量。
【学生分析】
四年级学生，对能量已经有了一定的感性认识，已经在使用“能量”这个词。他们知道发光、发热的物体是有能量的，也听说过光能、水能、风能等。但是在他们的认知中还没有一个关于能量的更概括性的概念。正因为能量的概念是抽象的。
【教学目标】
科学概念目标
运动的物体具有能量，物体运动的速度不同，具有的能量也不同。
任何物体工作都需要能量，能量以各种形式存在，有的储存在食物、燃料中。
科学探究目标
通过观察敲击实验和撞击实验，认识运动的物体具有能量。
通过对比观察、测量，发现物体的运动速度不同具有不同的能量。
科学态度目标
发展研究能量的兴趣。
意识到通过实验结果作为证据而形成观点。
科学、技术、社会与环境目标
体会到生活中能量无处不在，并且以各种形式存在。
【教学重难点】
重点：知道运动的物体具有能量。
难点：通过观察具有能量的物体所产生的现象来认识、理解能量。
【教学准备】
实验用玩具小车1辆、音叉、斜面和长条木板、木板、软卷尺。
【教学过程】
聚焦：
通过前几节课的学习，我们知道了力可以使静止的小车运动起来，力越大小车运动的越远、越快。且我们还认识了摩擦力。这节课我们将从另外的角度去研究运动的小车。
观看视频：飞行的子弹将物体击穿，这是为什么？踢飞的足球把玻璃打碎，这是为什么？呼啸的狂风将大树连根拔起，这是为什么？奔腾的江水驱动水轮转动，这是为什么？那飞行的子弹、踢飞的足球、呼啸的狂风、奔腾的江水它们有什么共同点呢？其实，它们具有一个共同的特点就是都具有能量。那我们的小车或其他的物体具有能量吗？到底什么样的物体才具有能量呢？这节课我们来研究一下。
二、探究
活动一、敲击实验
出示图片音叉，这是我们在声音单元用到的音叉，那同学们想一想：现在这个音叉具有能量吗？为什么？
预设：学生说没有，因为音叉是静止的，没有发出声音。
2.什么时候才具有能量？
只有让它振动发出声音后才具有能量。
3.怎么让它振动？
预设：用橡皮槌敲击。
4.想一想：音叉的能量来自哪？
5.有的同学可能会猜想挥动的橡皮槌能让音叉振动并发出声音，所以挥动着的橡皮槌具有能量，是橡皮槌给予音叉能量。你来试一试吧！
师：挥动橡皮槌敲击音叉，音叉会振动并发出声音，说明挥动的橡皮槌具有能量。
6.橡皮槌具有的能量大小会改变吗？怎样改变？你怎样才能知道能量大小会不会改变？
预设：大小会改变，和我们敲击力度有关，不同力度敲击音叉时，振幅大小不同，发出声音强弱不同，说明橡皮槌具有能量大小也不同。
师：大部分同学认为，橡皮槌具有的能量大小会改变，是和我们敲击力度有关，认为不同力度敲击音叉时，振幅大小不同，发出声音强弱不同，因此说明橡皮槌具有能量大小也不同。
那是不是像同学们猜想的这样呢？我们可以通过实验来验证。如何设计实验呢？猜想你会观察到什么现象？说明什么？
师：大多数同学可能都想设计通过对比轻轻敲击音叉和重重敲击音叉时音叉发出的声音来说明橡皮槌具有的能量的大小。那“轻轻地敲击”应当怎么做？“重重地敲击”应当怎么做？
预设：轻轻地敲击时应该缓慢地挥动橡皮槌，重重地敲击应该快速地挥动橡皮槌。
师：没错！轻轻地敲击就是缓慢地敲，重重地敲击就是快速地敲。我们不仅可以听音叉发出的不同的声音，还可以触摸音叉感受音叉的振动。请同学们再次完善实验步骤。
4.做法：
（1）用橡皮槌轻轻（慢速）敲击音叉，仔细听音叉发出的声音并用手触摸音叉感受音叉的振动。
（2）用橡皮槌重重（快速）敲击音叉，仔细听音叉发出的声音并用手触摸音叉感受音叉的振动。
（3）对比两次听到的声音及触摸到的音叉振动的不同。
师：明确了操作的步骤，请同学们动手试试吧。感受以不同的速度挥动橡皮槌时音叉发出声音的变化及振动幅度的变化推断橡皮槌具有的能量的大小。
预设：慢速敲击音叉时，音叉发出的声音弱，振动幅度小，说明橡皮槌具有的能量小；快速敲击音叉时，音叉发出的声音强，振动幅度大，说明橡皮槌具有的能量大。
总结：当敲击的速度越快，运动的橡皮槌具有的能量越大，所以音叉振动幅度越大，发出的声音越大，当敲击的速度越慢，运动的橡皮槌具有的能量越小，所以音叉振动幅度越小，发出的声音越小。
活动二：撞击实验
通过上一个实验我们知道了挥动的橡皮槌具有能量。出示图片小车，这是我们经常玩儿的小车，你能根据上一个实验的经验说说小车具有能量吗？什么样的小车具有能量呢？
预设：运动的小车具有能量；行驶的小车具有能量。
同学们可能会想到运动的小车具有能量。出示小车、斜面、小木块，那如何设计一个撞击实验，验证运动的小车具有能量呢？通过什么现象能验证小车具有能量？说说你的想法吧。
预设：让小车从斜面上滑下，撞击木块，木块会移动，说明运动的小车具有能量。
师：同学们可以通过观察小车从斜面上滑下撞击木块，木块的位置发生改变证明运动的小车具有能量。
3.现在老师给大家演示一下。请观看视频。说说你看到了什么现象？说明了什么？
4.怎样让我们的实验效果更加明显呢？老师提示一下，我们的这个斜面是可以改变坡度的，你能不能继续完善实验让我们不仅知道运动的小车具有能量，还能观察到在什么时候小车的能量大。
预设：让小车从不同坡度的斜面上滑下，测量小木块撞击后滑行的距离。
师：我们可以让小车从不同坡度的斜面上滑下，通过对比小木块撞击后滑行的距离推断小车具有的能量。让小车从不同坡度的斜面上滑下，小车的什么量发生了改变？
预设：小车的速度发生了变化。坡度越高，小车的速度越快。
师:那实验的过程中，有哪些需要注意的问题？
预设：小车要从斜面同一位置滑下；小木块的起始位置要相同。
师：没错，每次都要从斜坡的同一位置释放；并要标记小木块的起始位置。
3.步骤：
（1）在斜坡上标记小车的释放位置，在水平的木板上标记木块的起始位置；
（2）分别从缓坡、中坡、陡坡上释放小车，去撞击木块。
（3）测量小木块被撞后滑行的距离，记录在实验手册中。
注意：斜面的坡度要适中，保证小车能撞击到木块也不会因速度太快而翻车影响得出实验数据。
动手试试吧。
师：说说你得出的实验数据。对比观察实验数据，说说你的发现。
预设：小车从斜坡上滑下，小木块被撞，说明运动的小车具有能量；斜坡越大，小车的速度越快，小木块被撞击后滑行的距离越远，说明小车具有的能量越大。
总结：小木块撞击后会滑行，说明运动的小车具有能量。小车运动的速度越快，具有的能量越大，小木块被撞击后滑行的距离越远。
三、研讨
通过敲击音叉和小车撞击木块的实验，你发现橡皮槌和小车在什么情况下具有能量？你是怎么知道的？
总结：橡皮槌和小车在运动时具有能量。运动的橡皮槌敲击音叉时音叉会振动发出声音，所以知道了运动的橡皮槌具有能量；通过运动的小车撞击木块后，小木块会移动，知道了运动的小车具有能量。
运动的物体具有能量，那运动物体具有的能量和运动速度的大小有什么关系
总结：通过本课的两个实验观察到快速挥动橡皮槌敲击音叉，音叉振动的幅度大发出的声音强，知道了橡皮槌运动的速度越快具有的能量越大；运动的小车速度越快撞击木块后，木块滑行的距离越远，知道了速度越快的小车具有的能量越大。从而我们知道了物体运动速度越快具有的能量越大。
（四）拓展
1．关于能量你还知道哪些呢？
师：任何物体工作都需要能量，如果没有能量，自然界就不会有运动和变化，也不会有生命了。我们的日常生活中存在各种形式的能量，运动的小车、发光的灯泡、燃烧的蜡烛、拉长的橡皮筋......,都具有能量。能量还储存在燃料、食物和一些化学物质中。
通过一段视频进一步了解一下。
【板书设计】
运动的小车
挥动橡皮槌具有能量
运动的物体具有能量。
运动的小车具有能量
运动物体速度越快具有的能量越大。
结束语：今天我们这节课探索了能量奥秘，知道了运动的物体具有能量，并且物体运动的速度越快具有的能量越大。关于能量的更多知识，我们在后续的学习中会有更深入的了解。