教科版（2017秋）科学 四年级上册 3.2用气球驱动小车 教案

《用气球驱动小车》教学设计
【教材分析】
《用气球驱动小车》是新教科版四年级上册第三单元《运动和力》的第2课，第一节课研究了小车运动快慢与拉力大小的关系，学生大致了解了力可以改变小车的运动状态。这节课《用气球驱动小车》起到一个拓展补充的作用，是学生进一步探索运动和力的关系的课程，使学生对动力大小与小车运动的关系有更进一步的了解。
本节课主要有四个部分，“聚焦”环节，开门见山，通过“把气球充气放开”的小活动引出能否用气球驱动小车的问题。将本课的学习任务聚焦在用气球提供动力来驱动小车上。“探索”环节包含三个活动：一是初步认识反冲力，知道气球喷气方向和运动方向的关系；二是试着利用气球驱动小车，这是本课的重点；三是测试和改进，找到让小车行驶更远的方法。“研讨”环节主要包括两个研讨问题：第一个问题旨在让学生明确气球驱动小车的方法和原理；第二个问题主要是引导学生进一步体验项目化学习中的测试和改进，让小车行驶得更远。“拓展”环节让学生结合本节课的学习分析喷气式飞机、火箭等的运动原理，并举例将所学内容延申到生活实际。
【学情分析】
四年级学生对于玩具小车充满极大的热情，很多学生提出有很多种方法可以让小车运动起来，另外，学生对于气球喷气方向及运动方向有一定的生活经验，但是又不是很了解。基于学生的兴趣和这些生活经验，确立了利用气球做动力自制小车，进行一场小组气球动力小车比赛的课程，引起学生思考，激发兴趣。
【教学目标】
科学观念：通过思考生活中反冲力现象认识反冲力的概念，经过项目设计、项目活动和科学研讨，最终认识到反冲力越大，小车行驶得越远；
科学思维：用观察、比较、实验、归纳等方法，能理解和认识反冲力的概念和生活应用。
探究实践：会组装用气球反冲力作动力的小车；会研究小车运动距离与反冲力大小的关系。
态度责任：在科学探究活动中培养探明真相的意识和方法，体验合作的重要性，体会用反冲力应用给人们的生活带来的变化，激发利用科学技术改造社会的热情和兴趣。
【教学重难点】
重点：能够根据项目目标研究小车的反冲运动并获得成功。
难点：能够把项目活动中遇到的困难用科学的语言表达出来，并能够想办法解决。
【教学准备】
气球、打气筒、大小不同的喷嘴、小车、圆心靶、赛道等
【教学过程】
课前看视频，认识反冲力
视频中的正在发射的火箭、飞行的喷气式飞机，这些物体都是利用什么力运动起来的呢？
一、提出任务（3分钟）
1.出示气球，这是什么？（气球）
谁能把它吹起来？（请学生上来吹气球）
猜测：如果老师手一松，你觉得气球会怎样？（飞出去）
现在老师手要松了，仔细观察，看看是不是跟你们刚刚说的一样？
看清楚了吗？（没看清楚的话，再吹气球放一次）
问：气球为什么会飞出去？（反冲力）
那反冲力的方向和喷气方向是同一个方向吗？（不是，是相反的）
2.我们可不可以利用气球的反冲力让小车动起来呢？（板书课题：用气球驱动小车）
设计意图：利用学生生活中常见的气球引出气球运动时利用了反冲力，教师演示学生观察思考，激发学生的探究欲望。
二、设计制作，实践探索
项目任务一：试一试（预设10分钟）
出示材料：一个气球、一个喷嘴、一辆小车、打气筒等
你能动手制作这样一辆能运动的气球小车吗？
1.尝试制作一辆能驱动的气球小车
2.如果能驱动小车后，尝试让气球小车运动一段距离。
提示：在调试过程中思考并总结，你们小组是一下子就做成功了吗？遇到了困难是如何解决的。
分发材料，开始活动。
研讨：
在调试过程中，成功的小组来说一说你们小组的做法。
在调试过程中尝试过几次后才成功的小组说一说你们遇到了什么问题，是如何解决。
始终没有成功的小组，你们的困难是什么？
设计意图：第一个任务先让学生利用三个材料让小车动起来，然后在动起来的基础上设定一个目标：运动一段距离，学生有目标，就有探究的动力，在不断调试的过程中认识到气球充气量的大小会影响气球小车运行地距离。在组间帮助环节让学生体验合作的重要性。
项目任务二：小车进靶（预设15分钟）
出示材料：大小不同的喷嘴、气球、小车
利用这些材料，再一次调试气球小车，使气球小车运行到靶内，越接近靶心，得分越高。取得分最高的一次记录。
分发任务单，活动开始。
研讨：
（1）得分高的小组来说一说你们小组的经验。
（2）得分低的小组，你们的困难是什么？（预设：小车总是会跑歪）
设计意图：第二个任务加入了小气嘴，让学生在调试过程中发现气嘴越小越容易控制小车行驶的距离。在这个过程中，学生经历了发现问题，思考问题，解决问题的过程，从而锻炼学生的思维能力和动手能力。
项目任务三：小车竞赛（8分钟）
1、过渡：我们的气球小车已经制作完成，接下来我们要进行小组比赛了。我们在比赛时，需要注意哪些方面才能确保比赛得公正公平呢？
（1）讨论确定小车行驶的起点和终点。
（2）比赛时，不能给小车施加除了气球反冲力以外的其他力。
比赛时，每个小组派“赛车手”及助理带着小车到指定场地参加竞赛。用不同颜色得粉笔，画出每个小组的终点。
2、讨论：观看了这场赛车，你们有什么想说的？
3、分析：通过我们的项目，我们发现小车行驶的距离和什么有关？
4、小结：总结小车跑得远和近的原因。小车的行驶距离与喷嘴大小、充气量等有关。
设计意图：这个环节让学生带着自己小组制作的产品参加小组竞赛，在活动中展示小组的合作成果，达到分享交流的目的。分析环节，找出问题。通过比赛的形式让学生的体验感得到有效提升，学以致用。
五、拓展、评价（4分钟）
1、拓展
问：还可以怎样改进能使小车行驶得更远？
方法1：使用更大的气球。
方法2：安装多个气球。
方法3：减轻小车的质量。
方法4：寻找更光滑的行驶路面。
方法5：使小车车轴转动得更灵活。
……
总结：课后我们还可以继续对我们的气球小车进行改进，设计出能够跑得更远的小车。
回顾课前的视频，问：视频中的火箭是利用什么力升起来的？
我们生活中还有哪些利用反冲力的物体？
设计意图：影响气球小车行驶远近的原因还有很多，拓展任务将学生的思维从课堂延伸到课堂之外，继续探索。
【板书设计】
用气球驱动小车
反冲力：和喷出方向相反的力
怎样行驶的更远？ 充气量大
合适的喷嘴大小
【总体设计意图】
《用气球驱动小车》这节课是基于新课标和项目化理念进行设计的，在项目教学中，让每个学生都参与到本节课的设计活动和制作活动中。重点不在于最终结果，而在于完成项目的过程。在气球小车设计制作过程中，可以使学生了解并掌握所需的知识和技能，体验创新的艰辛和乐趣，并培养分析和解决问题的想法和方法。学生通过气球小车的精准度的调试与最远小车比赛环节掌握利用气球驱动小车的基本原理，以及相互之间的关系。在整个活动过程中还可以通过实际操作来培训他们在实际学习中的协调与合作的能力。比赛后分析环节，学生根据前面的活动初步得出结论，再通过问题让学生质疑结论，提升学生的思维能力，正是基于新课标中的科学思维目标。
通过项目化学习合作，以学生为主体，培养学生合作意识，养成良好的行为习惯。在小车精准度调试的环节，学生可以比较不同大小喷嘴的特点，选择更容易控制的小喷嘴，学生可以根据遇到的问题及时调整气球充气量大小、气球喷嘴大小和角度，然后进行调试，再对产品进行优化，在这个过程中，学生运用了科学知识反冲力让小车运动起来，在设计和产品测试中，学生掌握了技术与工程的基本原理，这正是项目学习的意义。