五年级上册科学教案-4.1 我们的小缆车 教科版（共9页 含设计说明）

我们的小缆车
?
【整体设计说明】
《我们的小缆车》是教科版科学五年级上册第四单元第一课时的内容。
本课教学通过拟从学生爱玩的需要出发，展开教学，让学生在玩小车的过程中，感受到力与小车运动之间的关系，在教师的层层设疑下，经历组装小缆车的过程，并初步感受垫圈下落与小车水平运动之间的关系。在经历了玩小车后，基于探究的需要，教师利用一段两小缆车运动快慢比较的视频，激发学生继续探究的需要，引领学生经历“作出假设——设计实验、检验假设——收集、整理、分析数据——得出结论”这样一个探究过程。并力图通过老师的有效的提问、精心的设计及深刻的分析，使学生学会了怎样探究科学问题，怎样设计科学实验，怎样得出科学规律。具体如下：
第一，有效设疑提问，激发学习需要。
老师从自己熟练地玩小车开始，快驶，慢行，爬坡，装物，直至小车取出动力（电池），然后设疑：不用电池，怎样让小车动起来?学生已经被小车吸引，活跃地思考发言：放到陡坡上，用手推，用绳子拉……进一步提问：不用手拉，怎样使小车动起来？学生自然想到在绳子上挂重物。老师出示材料：小车、细线、底板、垫圈若干个。学生探究活动，组装一个小缆车。组装后又设疑：垫圈为什么能拉动我们的小缆车？学生自然地引出了重力，再通过重力的演示实验（挂在绳上的物体，剪断绳子，物体竖直下落），构建重力概念。又通过两辆小车比赛的录像提出问题：两辆小车的运动速度为什么会不同？垫圈数量的多少与小车运动速度之间的关系？引出下一个探究实验。一个一个有精心设计的问题，出现在学生恰到好处的时候，探究的欲望和学习的需要，一次又一次地被激发。教师及时根据学生的需要展开教学，引导和鼓舞学生作出假设，提出问题，设计实验展开探究，在收集、整理、分析数据的过程中体会科学的严谨，体验探究的乐趣。
第二，精心设计实验，减少实验误差。
探究实验“垫圈多少与小车运动速度的关系”。教材中采用，相同距离，测时间的方法。这样做，虽然也可以得得出结论，但根据五年级学生的现实情况，在取舍数据时存在一定的问题，如果采用，直接选择多次实验后的其中一个数据，那么数据的选择显得有些主观，如果采用求平均数的方法，那么五年级的学生还不会求时间的平均数。于是教师对教材进行了改变，改用在相同时间内，测量小车的运行距离这一方法。这样做既解决了上述问题，又能让学生经历一次较好的概念完善的过程。于是教师师精心处理，利用大屏幕出示优秀的计时工具——电子钟；小组成员分工合作八字要求——发令、控车、观察、记录，发令员始终看电子钟，控车员手跟车动，观察员观察车运行的距离，并监督控车员，记录员表格记录，高效完美的分工合作；发令员的四字令——“预备、放、停。”简短有效，放、停，一字开始，一字结束，减少误差，富有节奏；非常时机的鼓舞——实验时如只听到发令的声音，那所在班就是全校最优秀的班级等等，让学生测出2秒钟内小车的运行距离。有难度的实验，不但在教师有效的指导下，完成从一个垫圈到六个垫圈的对比实验，还养成其认真细心合作的实验习惯。
第三，深刻分析数据，严谨定义概念。
老师把学生实验的记录单现场汇总成一张数据表。并和学生对数据进行了深层次的比较分析。
一是横向比较，垫圈的数量与小车的距离的关系，学生自然得出：拉力越大，小车的速度越快。真是这样吗？老师从一组典型数据分析：0、0、0、*、*、*（*号表示非0数据），解释前面三个0，不同的拉力，为什么数据都是0，说明了什么？在交流中概括出：运动时，拉力越大，小车的速度越快。用3－4分钟，引导学生添加了“运动时”三个字。
二是通过纵向比较分析数据，引出影响小车运动速度快慢的其它条件：小车自身的重力不同，车轮的不同，路面的不同等，提出课后的研究问题，将探究引向深入。
教学目标:
科学概念：知道重力是物体由于地球吸引而受到的向下的拉力。通过实验得到一定的拉力能够使静止的小车运动起来，小车运动时，拉力越大，小车运动得越快。
过程与方法：会安装用重力拉动的小车，能进行拉力大小与小车运动快慢关系的实验，并用实验数据验证自己的推测。会分析数据，经历概念逐步完善的过程。
情感、态度、价值观：在实验中，获得注重获取证据，用证据证明观点的体验，形成继续研究运动和力的兴趣。
【说明】
设计这样的教学目标，主要基于对教材和学生情况的了解。
《我们的小缆车》是教科版科学五年级上册第四单元第一课时的内容。教材主要有两个活动：1.安装一个小缆车。通过组装一个用重力拉动的小车，使学生发现铁垫圈有重量，绳子对小车可以产生一个水平方向的拉力。铁垫圈又产生了一个向下的力，引出重力的概念。2.拉力大小与小车的运动。主要研究拉力大小与小车的运动之间有怎样的关系。通过这课学习，使学生理解重力的产生，小车又是如何运动起来的，以及拉力大小和小车运动快慢的关系，为后面深入研究弹力、反冲力、摩擦力等奠定一定的基础。
对运动和力，学生其实并不陌生，他们在生活中有着自己的感性经验。在他们看来，有的物体是静止的，有的物体是运动的；物体因为受到力的作用从静止开始运动，因为力的持续作用而保持运动，因为失去了力的作用而慢慢停止下来……这些都是学生的经验，但是他们并没有用实验手段研究过小车运动与力的关系。因此，在学生原有认识和认知水平的基础上，通过研究小车在力的作用下怎样运动，力的大小与运动之间有什么关系等活动，使学生充实、修正原有的感性经验，形成运动和力的正确的认识。
二、教学准备：
小组：实验用的小车一辆、粗线一根、挂铁垫圈的小钩一个（或为回形针）、铁垫圈若干、记录单。
教师：一些车的图片或影象、、重力实验装置、剪刀、四驱车。
三、教学重点：通过实验来探究一定的拉力能够使静止的小车运动起来，小车运动时，拉力越大，小车运动得越快。
四、教学难点：分析数据，逐步完善拉力大小与小车运动快慢之间的关系这一概念。
五、教学过程与方法：
课前活动：玩小车
1、教师出示小车，并在讲台上演示玩小车。
（１）打开开关放在平板上开——用橡皮筋弹住铁块放在平板上开——再加重放在平板上开　
（２）把板翅起来，小车在上面开，再翘起来，再开。）
2、师生问好
【说明】
设计这样一个活动的目的就是让学生初步感受小车受到的力与小车运动之间的关系。两组实验，四种小车运动状态，在对比中感受影响小车运动状态的几种因素。特别是让学生感知重力对小车运动的影响。不但激发学生玩小车的需要，更为后续的研究做准备。
（一）导入新课：让小车运动起来。
1、全班讨论：我玩的小车是有动力的，今天我要交给大家的是没有动力的小车（取出电池），我知道同学们肯定玩过用电池电动机作为动力的小车，今天要研究的是没有电池的小车怎样让它动起来？
2、讨论：（师出示一根线）用这根线怎样让小车运起来？
3、全班讨论：刚才的力是电池电动机提供的，现在的力是谁提供的呢？
4、思考：用什么东西来替代手？
【说明】
学生的主体地位的落实说到底还在于教师的主导作用当中，在这里教师层层设疑，引导学生去思考没有电池怎么让小车动起来，到用一根线怎样让小车运动起来，再到用什么东西来代替手的拉力。逐步将孩子们的思维引导到用垫圈这种可测量的物体上来拉动小车运动。教师在引导中充分考虑到了学生的思维水平和年龄特征，让学生的教师的引导下充分表达自己的想法，以展开探究。
（二）探究准备：组装一个小缆车
1、教师（展台出示垫圈），说说如何用这个垫圈使小车动起来呢？
2、（学生回答后）〖课件展示〗
3、教师介绍实验装置：你们每一个小组都有这样一块板，等一下实验都在这块板上进行，（指板上的轮子）看，这里有一块木块，木块上面还装了一轮子，等一下大家可以把绳子搁在这轮子上面。
4、学生领取实验器材，看图组装。教师巡视指导并评价。
5、〖课件展示〗揭示课题。
我们刚做的小车，用绳子拉着他，跟这些车有没有区别，这个是马拉车、这个是真正的汽车，这是电瓶车，而这一辆车有点接近，他也是用绳子牵引，这个叫什么？这个叫缆车，那我们刚组装的就是“我们的小缆车”板书：我们的小缆车。
6、〖课件展示〗，讨论分析：我们的小缆车是垫圈拉动的，那么垫圈为什么能使小车运动起来？
7、实验演示（出示重力实验装置后，用剪刀剪断绳子。），讨论：为什么他们都向下掉呢，没有往上，也没有向左，没有向右。
8、师生小结；这些物体都有一个向下的力，这个力就叫做重力。（板书：重力）垫圈也不例外。小车运动是靠垫圈的重力拉动的。
【说明】
在教师的层层设疑和引导下，学生组装了自己的小缆车，然而小缆车究竟是靠什么力拉动的呢，经过教师精心设计的重力演示实验，这个疑问不攻自破，由于垫圈受到重力的作用通过绳子拉动小车运动。垫圈的数量实际就是小车的拉力的大小。这样的设计为后续的探究做了准备。
（三）提出问题：垫圈数量多少与小车运动速度之间有什么关系？
1、〖课件展示〗
（播放录像：两辆小车比赛）
2、提问：观看视频后，你发现了什么？（板书：小车速度）
3、讨论：小车的运动为什么会有快慢？（教师根据学生的回答板书）
4、预设学生作出假设：垫圈的多少。(板书：垫圈)车的不同。（板书：车）：轮子的不同。（板书：轮）
5、确定探究的问题：这么多原因，那今天我们就来研究：垫圈的多少与小车运动速度之间有什么关系？（板书：垫圈数量???小车运动速度????）
【说明】
如果说前面组装一个小缆车是基于学生爱玩的需要展开的教学，那么这个环节的教学则是基于学生探究的需要展开的。那么如何激发学生探究的需要呢，这里教师安排了两辆小车比赛的录像，引导学生讨论影响小车运动快慢的因素有哪些。老师通过播放录像到提出问题，既给孩子们创设了提问的情境，又不惜时间，让孩子们猜测小缆车开得有快慢的原因。在第一个孩子猜出是垫圈数量多少的情况下，追问他是怎么想，让孩子在全班同学面前流露自己的思维过程，这位孩子的精彩回答，不但给第二位、第三位同学起了示范作用，更为接下来探究“垫圈数量多少与小缆车速度之间的关系”作了铺垫。教师行为直接促使孩子们去深思，去理解。孩子们也有了表述的机会，哪怕其他学生没有深入的去思考这些问题，那他们也会随着这些孩子的精彩回答，激发他们潜在的思维。
（四）推测：垫圈数量与小车运动速度之间的关系。
1、推测：垫圈的数量与小车速度之间有怎样的关系呢？
2、预设学生的推测：垫圈越多，小车开得越快。（教师根据学生的回答板书并加“？”号）
（五）收集并整理数据：测出不同垫圈数量时小车２秒钟的运动距离
1、小组讨论：用什么来证明我们的推测？怎么证明呢？
2、预设学生的回答：
①能，一个一个增加垫圈的数量，测出小车的运动速度。
②不能。师提问：想想我们要研究的垫圈的多少与小车运动速度之间的关系，我们可以改变什么条件？观察什么呢？
生：改变垫圈的数量。
师：观察什么呢？那你们认为怎样算是快的，怎样算是慢的呢？
生：观察小车的运动速度。时间少的快，时间多的是慢。
3、继续讨论：如果把时间定下来，快的那辆车怎么样？慢的那辆车怎么样呢？我们还可以测什么呢？
4、说说我们的实验设计，我们该怎么做这个实验？
5、〖课件展示〗记录表：看着这张表，说说该怎么做？
【说明】
教师为了帮助学生设计实验，在学生初步口头叙述探究“垫圈数量与小车运动快慢之间的关系”的计划后，大屏幕投影出示表格，让学生根据表格说出实验的步骤。这样借助表格的作用，学生在表达时思路就会更清晰了。
6、讨论：科学研究要严谨，怎样才保证实验的准确性呢？我给大家一些提示，请看大屏幕。〖课件展示〗温馨提示：一个发令，一个控车，一个记录，一个观察。
?
7、师生全班讨论：发令的同学怎么发令呢？〖课件展示〗电子时钟
（发令要简洁明了，只有四个字，就是：预备　放　到。放和停之间只有两秒钟时间，因此发令的同学眼睛要牢牢的盯着大屏幕上的时钟。时间一到马上说：到。）
8、师生全班讨论：控车的同学要怎么做呢？(说放的时候马上放，说到的时候马上停。（演示控车）控车的同学要按照发令员的口令进行，手要跟着车走。)
9、课堂要求：等一下实验的时候，我只希望在教室里听到这样一种声音，一共是四个字，哪四个字，这四个字是每个小组的发令员发出的，我再说一遍：预备　放　到。如果大家实验时只发出这四个字，那么你们就是全校最好的班级，最会研究的班级。
10、小组长领取记录纸。
11、学生实验，教师巡视并将已做好的小组记录抄到汇总表中（附件二）。
【说明】
观察小车的运动速度有两种方法，一种方法是比较小车行驶相同路程时所用的时间多少，一种是比较相同时间里小车的运动距离。根据五年级学生的情况，如果采用第一种方法，就必须要让学生明白时间多速度慢，时间少速度快的概念，学生需要在脑子当中进行一个转换。而采用第二种方法就没有上述问题。关键是要控制好小车的速度，掌控小车在多少时间里能行驶多少路程。在此教师要求学生测控2秒钟时间里小车的运动距离。以比较小车的运动快慢。为保证实验的精确性，教师对实验进行的严格的控制和指导：大屏幕出示指针式电子时钟，优秀的计时工具；小组成员的分工合作八个字：发令、控车、观察、记录，发令员始终看电子钟，控车员手跟车动，观察员观察车运行的距离，并监督控车员，记录员表格记录，高效完美的分工合作；发令员的四字令：“预备、放、停。”多么的简短有效，放、停，一字开始，一字结束，减少误差，富有节奏，真是好的创意；鼓励的话语：“如果大家实验时只发出这四个字，那么你们就是全校最好的班级，最会研究的班级。”有难度的实验，非常时机的鼓舞，不盲目戴高帽，养成其认真细心合作的实验习惯，不愧为优秀的激励话语。在老师的精心设计下，学生都很好地完成了从一个垫圈到六个垫圈的对比实验。
（六）分析数据：找出拉力大小与小车运动之间的关系
1、小结探究过程并过渡到分析阶段：经过实验我们收集了这么多的数据，（板书：收集）经过整理后形成这么一张统计表,（板书：整理）科学家面对很多的实验数据的时候，他们还要对数据进行分析并找出其中规律。（板书：分析）我们也来分析一下，找找规律，看看这些数据中隐含着什么规律呢？
2、全班交流得出结论：垫圈数量多，小车运动快。（板书：多，快）
3、师生交流，完善概念表述：我们已经知道小车运动是靠垫圈的重力拉动的，垫圈的重力就成了拉动小车的拉力，（板书：拉力）垫圈数量越多，垫圈的重力就……越大，拉动小车的拉力就越大。所以垫圈的数量越多，也可以说是拉力越大。（擦除垫圈数量越多，板书：拉力越大）
4、继续分析数据：我们再来看这些数据，这里的０表示什么？垫圈增加了，拉力增大了，小车都没有运动，说明他的速度并没有增大，那我们的先前得出的结论还成立吗？隐去这几个0结论成立吗？
5、师生交流产生矛盾，并完善概念：怎么样的情况下，结论才成立？这两个０是不动的，后面是动的。这些数据都表示小车是运动的。
6、小结：运动时，拉力越大，小车越快。（板书：运动时）
【说明】
面对数据，教师让学生横向比较垫圈的数量与小车的运动距离的关系，学生自然地得出了：拉力越大，小车的速度越快。真是这样吗？老师继续与学生交流，并从一组典型数据分析：0、0、0、*、*、*，（此处为预设数据，*表示运动距离非0）解释前面三个“0”，不同的拉力，为什么数据都是0，说明了什么？学生概括出：运动时，拉力越大，小车的速度越快。用3－4分钟，引导学生添加了“运动时”三个字。
这是一个概念完善的过程，在一层层的推进中，学生的思维始终是活跃的，但又是有方向的，老师的引导是心中有数的，但又是不显山露水的，在层层推进中，不断修正，使学生脑中的概念渐渐完整、清晰、严谨、科学。在这个概念完善的过程中，也让学生领悟到了在科学结论的表述时应注重其科学的逻辑性，多从搜集的数据出发，发现结论适用的条件，发现结论可适用的范围。
（七）课后延伸：影响小车运动的其他因素
1、纵向比较数据，讨论：同样的拉力下，小车有的快，有的慢，为什么会出现这种情况呢？
2、学生作出假设：小车的重量不同，板的光滑程度不同，线的光滑程度不同……
3、课外探究作业：这些因素到底与小车运动之间有关系吗？有怎样的关系呢？大家可以在课后继续进行研究。
【说明】
教学进入了尾声，黑板上的板书已经清楚的将解决问题的一般流程和结论展示了出来，教师通过再让学生纵向比较所收集的数据，唤起学生对小车重量、板的光滑程度等与小车运动状态之间的关系的探究欲望，激励学生运用所学的方法设计实验、探究其中的奥秘。这既是对本堂课的一个小结，更是对本堂课探究过程与方法的巩固，当然更好引导学生将探究走向深入。
?
板书设计：
方法：收集数据→整理数据→分析数据
结论：
运动时，拉力越大，小车速度越快；
副板书：接触面的状况，小车的重量，细线与滑轮的摩擦力大小……