【核心素养目标】3.6《运动的小车》教学设计

中小学教育资源及组卷应用台
6.运动的小车
【核心素养目标】
科学观念：通过做中学探究方式，知道并领悟的科学原理；运动的物体具有能量，物体的运动速度不同，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。
科学思维：通过观察、比较、归纳和演绎的方法，能理解和应用能量的基本原理。
探究实践：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。
态度责任：发展研究能量的兴趣；意识到通过对比实验论证可以作为证据而形成观点；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】
教师：学生实验材料1套、班级记录表、一些关于各种能量的图片或视频资料、教学课件。
小组：实验用玩具小车1辆、音叉（含橡皮锤）、斜面和长条木板、木块、软卷尺。
【教学过程】
一、揭示课题（预设3分钟）
材料准备：课件、小车、橡皮筋球、音叉
（用课件展示图片：飞速前进的赛车、子弹射击西瓜、被风吹弯的树、滴落的水珠。）
1.提问：同学们看完图片有什么想说的？（预设：物体都在运动。）
飞速前进的赛车、子弹射击西瓜、被风吹弯的树、滴落的水珠，这些运动的物体都具有能量。（板书：运动 能量）
（用课件展示图片：小车、橡皮筋球、音叉）
2.提问：小车或其他物体具有能量吗？
3.揭示课题：今天我们就以运动的小车为载体来认识能量 《运动的小车》（板书：运动的小车）
【设计意图】能量一词是比较抽象的，但是以生活现象为基础的生活研讨，教师加以恰当地引导，学生对能量一词就会从感性认知会上升为经验认知。
二、探知发现（预设25分钟）
材料准备：音叉、橡皮槌、小车、课件、记录表
（教师实物出示：音叉、橡皮槌、小车，简单地介绍音叉让学生熟悉）
1.提问：它们什么时候会具有能量？通过什么现象说明它们具有能量？
（预设：运动着的橡皮槌和小车具有能量，音叉有声音、小车能前进等）。
2.敲击实验
（课件出示图片及活动：缓慢挥动橡皮槌敲击音叉；较快挥动橡皮槌敲击音叉；3.快速挥动橡皮槌敲击音叉。）
（1）提问：用橡皮槌敲击音叉，你怎么做到“缓慢地敲”和“快速地敲”？
（小组交流，比划并感受缓慢地敲和快速地敲手部的力度，建立起缓慢地敲就是轻轻地敲，快速地敲就是重重地敲的认识。）
（2）提示不要太用力敲击音叉。
（3）分组研究：研究用不同速度挥动橡皮槌敲击音叉时，有什么现象？（预设观察能发现声音大小的变化、振动大小的变化）
（4）交流：哪些现象可以说明橡皮槌具有能量？（敲击的速度越快，代表运动的橡皮槌具有的能量越大，转化为声能也越大，音叉的振幅越大，反映出声音也越大；相反，当敲击的速度越慢，代表运动的橡皮槌具有的能量越小，转化为声能也越小，音叉的振幅越小，反映出声音也越小。）
2.撞击实验
（教师课件出示材料）
（1）提问：有了这些材料，可以怎么做这个实验？（生分组讨论）
（2）交流实验方法，完善实验过程。（怎样确定木块被撞击滑行后的终点
位置？可以将木块被撞击滑行后离起始位置最近的一点确定为终点位置。）
（3）观看实验视频。
（4）温馨提示：
①在木块的起始位置摆放小旗或其他标记，释放小车去撞击木块。
②用小旗或其他标志标记木块被撞后的位置。
③测量距离，记录数据。
（5）解读记录表，指导记录。
（6）交流汇报实验现象及我的发现。
【设计意图】活动一的敲击音叉用于学生体验和感知振动的音叉具有能量，活动二的小车不同坡度撞击木块用于学生数据化量化实验探究能量与物体运动快慢之间关系实验。两者具有先后进阶的特点，体感为了感知经验，量化实验为了求证新知，这是基于认知规律的设计，两者协同衔接好，学生的学习效果会更好。
交流研讨：实验发现（预设8分钟）
材料准备：橡皮槌、小车、音叉、木块
1.提问：橡皮槌和小车在什么情况下具有能量？我们是怎么知道的？（预设：挥动着的橡皮槌和运动着的小车具有能量。从橡皮槌敲击音叉时声音的大小和音叉振动强度大小可以判断能量的大小，从小车释放后撞击木块的滑行距离可以判断能量的大小。）
2.提问：运动着的物体具有的能量和运动速度的大小有什么关系？
（预设：缓慢挥动橡皮槌时，橡皮槌具有的能量小，敲击音叉发出的声音小；快速挥动橡皮槌时，橡皮槌具有的能量大，敲击音叉发出的声音大。坡度越小，小车滑下后的速度越小，具有的能量越小，木块被撞击滑行的距离越小；坡度越大，车滑下后的速度越大，具有的能量越大，木块被撞击滑行的距离越大。）
3.小结：运动的物体具有能量，物体的运动速度不同，具有的能量也不同。
【设计意图】研讨阶段，围绕物体什么时候有能量，能量大小是怎样变化的，这两个基本问题的领悟是本课的重点，以此学生可以理解和解释生活常见能量现象，为学生探究自然生活服务。
四、拓展（预设4分钟）
（1）教师小结：挥动的橡皮槌、运动着的小车具有能量。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。（板书：任何物体工作都需要能量。）
（2）出示图片，提问：运动的小车、充足气的气球、拉伸的橡皮筋等都具有能量，说一说怎样判断它们具有能量？（动着的小车可以把物体撞倒，可以行驶一段距离等；充足气的气球具有能量能驱动小车，放手后能飞行等；拉伸的橡皮筋具有能量能驱动小车，被拉伸后的橡皮筋弹到会痛等。）
（3）生活中还有一些可能并不容易被识别的能量，比如，它们被储存在食物、燃料以及一些化学物质中。（板书：能量还存储在燃料、食物和一些化学物质中。）
【设计意图】能量无处不在，学生在理解和领悟能量基本原理后，引导学生基于能量的共性特征，迁移同化生活中的能量现象有很多很多，对于学生认识自然世界运行原理有很好的促进作用。
五、板书设计
【疑难解答】
怎样把抽象的能量原理落实到小学科学课堂教学中？
能量原理是抽象的，如果直接学生去基于能量的科学原理，学生是难以领悟到位的。基于小学生的认知特点，直观形象的教学内容更容易接受、理解和归纳。因此教材设计了生活图片事例的解读和思考，敲击音叉和小车撞击实验同样是做中学、做中研的方式进行，通过直观的实验、经验的吸收和思维的加工，有理有据地在学生脑海中积淀和生长。