人教鄂教版(2024)科学三年级下册
18.《测试改进动力小车》教学设计
课 题 18.测试改进动力小车 课时 1课时 课型 科学探究课
教学分析 核心概念:3.物质的运动与相互作用;13工程的设计与物化 学习内容与要求: 3.1 物质的运动可以用位置、方向、快慢等描述。能通过实验观察和测量物体的运动情况。
13.1 工程是为了满足人类需求而创造人工物的过程。能根据任务要求,设计、制作并改进简单装置。
13.2 工程的关键是设计。能基于测试结果,识别问题并提出改进方案。 (一)教材分析: 本课是“动力小车”单元的第二课时,承接上一课《设计制作动力小车》的内容。学生已初步完成小车的设计与制作,本课重点在于测试、评估与改进。教材通过“测试—评议—改进—再测试”的工程循环,引导学生经历完整的工程设计流程,从测量小车行驶的距离和时间入手,发现小车存在的问题;通过展示与相互评议,分析优缺点;最后根据评议意见改进小车并再次测试验证改进效果。本课是工程实践能力的综合训练,为后续更复杂的工程设计任务奠定基础。 (二)学情分析: 三年级学生通过上一课的学习,已经完成了动力小车的设计与制作,对“力与运动”有了初步认识,能够理解“动力装置使小车运动”的基本原理。学生具备基本的测量能力(距离、时间),能进行简单的数据记录。但在“分析问题—提出改进方案”方面仍需引导,尤其是在“运用科学原理解释问题”(如摩擦力、平衡性、动力大小等)的能力上较为薄弱。学生对展示和评议环节充满兴趣,但需要教师提供清晰的评议框架和记录工具。
学习目标 1. 科学观念:知道动力小车的运动与动力大小、摩擦力、车身平衡等因素有关;理解工程改进是一个“测试—发现问题—改进—再测试”的迭代过程。
2. 科学思维:能基于测试结果分析小车存在的问题,提出合理的改进方案;能运用比较、分析、归纳的方法得出结论;能运用图示或语言解释改进的原理。
3. 探究实践:能正确使用软尺、秒表等工具测量小车行驶的距离和时间;能规范记录实验数据;能根据评议意见设计并实施改进方案;能再次测试并对比改进前后的效果。
4. 态度责任:能在小组合作中积极发言、认真倾听、互相帮助;能客观评价自己和他人的作品,乐于分享与反思;增强安全使用工具的意识。
重点 难点 重点:准确测量并记录小车行驶的距离和时间,能根据测试结果和评议意见提出改进方法。
难点:能运用科学知识(如摩擦力、动力大小、平衡性等)分析问题并提出有针对性的改进方案。
教学准备 教师准备:教学课件、动力小车范例、软尺、秒表、“不足与改进记录表”、评分表、改进工具(橡皮筋、气球、气球喷嘴、马达、电池盒、扇叶、胶带、剪刀、螺丝刀等)、车的动力视频。
学生准备(每组):上节课制作的动力小车、软尺、秒表、《科学活动与评价手册》、笔、改进工具包。笔
导学活动过程 设计意图
一.情境导入,提出问题 1.教师出示上节课学生制作的动力小车范例,提问:“同学们,上节课我们每个人都设计制作了自己的动力小车。现在请大家想一想,我们制作的小车能不能顺利行驶1米呢?怎样才能知道它是否达标? 2.学生思考后回答:“需要测试!”“要测量它跑了多远!”教师追问:“那我们需要测量哪些数据呢?”引导学生说出“距离”和“时间”。
3.教师明确本课任务:“今天我们就来测试我们的动力小车,看看它能不能行驶1米。如果不能,我们要找出问题在哪里,想办法改进它,让它跑得更远、更稳。这就是我们今天要学习的内容——18.测试改进动力小车 二、探究实践,验证效果 活动一: 检查动力装置
(1)教师提醒学生:“在正式测试之前,请大家先检查一下小车的动力装置,看看它能不能正常工作。如果小车动不起来,想一想是什么原因?比如橡皮筋是不是绕得太松了?气球是不是漏气了?马达的导线是不是接触不良?”
(2)学生分组检查并调试自己的小车,记录下不能运动的原因和改进方法。教师巡视指导,帮助学生解决动力装置的问题。 活动一记录单:我们的动力小车能成功动起来吗?(在□中打√) □ 能动起来(直接进入活动二) □ 不能动起来(请填写下表) 不能运动的原因我们的改进方法
活动二:测量小车行驶的距离和时间 (1)教师引导学生将软尺展开铺在水平桌面上,确定起点和1米终点线。教师强调:“我们要测量三次,记录每一次小车行驶的距离和时间,然后算出平均值。测量时要仔细观察小车行驶的路线是不是直的,有没有跑偏。”
(2)学生分组进行测试,一人释放小车,一人观察终点,一人使用秒表计时,另一人记录数据。教师巡视指导,帮助学生规范使用测量工具。 (3)学生将测试结果填写在“动力小车测试记录表”中: (4)小组讨论:“我们的小车能行驶1米吗?行驶得直不直?存在什么问题?”学生根据记录的数据进行分析,初步发现小车可能存在的问题。 活动二记录单:测试动力小车(改进前) 1.测量并记录小车行驶的距离和时间 测试项目第1次第2次第3次平均值小车行驶的距离(厘米)小车行驶的时间(秒)
2.观察与发现 我们的动力小车能行驶1米吗?□ 能 □ 不能 小车行驶得直吗?□ 很直 □ 有点偏 □ 严重跑偏 我们还发现的问题:___________________________________________________ 三、展示评议,发现问题 1.展示动力小车
(1)教师邀请各小组轮流上台展示自己的动力小车,介绍动力装置的特点和测试结果。例如:“我们用的是橡皮筋动力,制作简单,启动很快,但是小车总是往右边偏,跑不远。”
(2)其他小组认真倾听,教师引导学生从“行驶平稳性”“行驶距离”“动力效果”“结构牢固性”等方面进行评议。 2.相互评议,填写记录表 相互评议记录表 评议对象优点不足之处改进建议我们小组第____小组第____小组第____小组
(1)教师发放“不足与改进记录表”,请各小组根据刚才的展示和评议,记录下自己小组和其他小组小车的优点与不足,并提出初步的改进建议。 (2)学生积极讨论,认真填写表格。教师在黑板上板书学生提出的共性问题,如“车轮不灵活”“动力不足”“车身不平衡”“气球固定不牢”等。
(3)教师总结:“通过测试和评议,我们发现每个小组的小车都有自己的优点,也都有需要改进的地方。接下来,我们就要根据这些问题,想办法改进我们的动力小车。” 四、改进小车,迭代设计 1.设计改进方案
(1)教师引导学生回顾记录的“不足与改进记录表”,提出问题:“针对我们发现的问题,我们可以怎样改进呢?比如,小车跑偏了,可能是车轮不对称或者车轴歪了;跑不远,可能是动力太小或者摩擦力太大。请大家小组讨论,选择1-2个最需要改进的问题,设计改进方案。”
(2)学生分组讨论,提出改进方法。例如:“我们打算换一个更大的气球,增加动力。”“我们要把车轮换成更光滑的轮子,减少摩擦力。”“我们想把车身减轻一些,用更轻的材料。” (3)教师巡视指导,鼓励学生运用科学知识分析问题,如“怎样才能让小车跑得更直?”“怎样让动力更大?”“怎样让小车更稳定?” 2.动手改进小车
(1)教师提供必要的工具和材料支持,如备用橡皮筋、气球、胶带、轮子、轻质木板等。提醒学生安全使用剪刀、螺丝刀等工具。
(2)学生根据讨论确定的方案,动手改进自己的动力小车。学生在改进过程中不断尝试、调整,教师适时给予指导和鼓励。 3.再次测试,验证效果
(1)改进完成后,教师组织学生再次测试动力小车,测量改进后小车行驶的距离和时间,填写“改进后动力小车测试记录表”。 测试动力小车(改进后) 1.测量并记录小车行驶的距离和时间 测试项目第1次第2次第3次平均值小车行驶的距离(厘米)小车行驶的时间(秒)
(2)学生分组进行测试,观察自己改进后的小车是否跑得更远、更稳。 (3)教师组织全班交流:“经过改进,我们的小车有哪些变化?哪些改进方法最有效?在改进过程中你们遇到了什么困难?是怎么解决的?”学生踊跃发言,分享自己的成功经验和失败教训。
(4)教师总结:“同学们,今天我们经历了‘测试—评议—改进—再测试’的完整工程过程。工程改进不是一次就能成功的,需要我们不断观察、思考、尝试和调整。正是通过这样一步步的优化,我们才能让产品越来越符合要求。” 五、联系生活,拓展延伸
1. 教师提问:“通过今天的活动,我们知道了动力小车的改进需要不断尝试。其实,真实的汽车发展也是这样一步步改进而来的。请大家阅读本课的‘科学与人文’栏目,了解一下车的动力发展历程。”
2. 学生阅读教材“科学与人文”栏目,了解人力、畜力、蒸汽机、内燃机以及电动、太阳能、氢能等新能源汽车。
3. 教师播放车的动力发展视频,引导学生感受科学技术对人们生产和生活的影响。 4. 拓展任务布置:
(1)课后继续测试和改进自己的动力小车,看看它最多能跑多远、最久能跑多久。
(2)畅想未来的汽车会是什么模样?将给人类生活带来哪些改变?可以用文字或图画的方式表达你的想法。
(3)阅读教材“科学与人文”栏目,写出文中提到的动力装置。 从学生已完成的作品切入,引发对“作品是否符合要求”的思考,自然引出本课核心任务,激发学生的探究兴趣和工程意识。 通过“检查—测试—记录—分析”的完整流程,让学生亲历工程测试的基本方法,培养规范测量的习惯和数据记录能力,为后续改进提供依据。 通过展示与评议,培养学生表达与倾听的能力,学习从多角度评价产品。评议记录表的填写为后续改进提供了明确的方向和依据。 所学知识迁移到工程实践中,让学生亲历“发现问题—提出方案—动手改进—验证效果”的完整工程循环。通过再次测试和数据对比,强化“改进是否有效”的实证意识,培养问题解决能力和创新思维。 将课堂知识延伸至生活实际和科技发展,让学生了解车的动力演变历程,感受科技进步对人类生活的影响。通过畅想未来汽车,培养学生的想象力和创新意识。
板书设计: 18.测试改进动力小车
测试 → 距离/时间 → 发现问题
↓
评议 → 优点/不足 → 提出建议
↓
改进 → 调整动力/车轮/平衡… → 解决问题
↓
再测试 → 效果如何? → 验证改进
工程改进是一个不断迭代的过程!
动力发展:人力→畜力→蒸汽机→内燃机→电动机→太阳能→氢能