小学科学新课标教科版四年级上册第三单元《运动和力》教案(共8课)(2022新版).docx

第三单元运动和力1.让小车运动起来【教材简析】学生在三年级是已经发现有时物体是相对静止的，有时是运动的。那么这样让不同类型的车 运动起来，本课的研究就是从这个问题开始的。本课共设计了 2个主要活动：第一局部，调查不 同类型的小车动力来源；第二局部，用垫圈作为动力，探究拉力大小与小车运动的关系，包括用 多大的力能使小车运动起来，用不同大小的力小车的运动速度会有什么变化。从而引导学生认识 不同类型的小车用不同的动力类型；而力可以使静止的物体运动起来，也可以使运动的物体静止。本课作为单元起始课，需要进行必要的单元导入，基于导语中的力学生活问题进行思考和研 讨，进而引出单元教学内容，引出第一课教学内容。第一课教学内容，旨在吸引学生关注让小车 运动起来的科学问题，通过思考生活现象，引出问题，激发思考，引导探究和思考归纳作为教学 的主要思路。在夯实科学知识和技能的同时激发学生的探究热情和科学兴趣。【学情分析】力存在于生活的各个角落，学生日常生活中自己人力运动，以及生活中各种物体的力学运动 等，都是有生活体验的，但是他们对力学原理和知识是模糊的、片面的、零碎的，需要通过科学 系统地学习，建构力学原理和概念，进而掌握力学方法和技能，进而学着思考生活中的力学问题。 例如本课中学生已经见过并体验过各种各样的运动的车辆，也对这些车如何运动起来有一定的了 解。在前面的科学学习中，他们初步认识过“力”，初步知道力可以使物体运动起来，但是他们并 没有从科学实验的角度研究小车运动与力大小之间的关系。【教学目标】科学观念通过观察、梳理和思辨生活中各类车子的动力方式，知道不同类型的车有不同的 动力类型；通过观察、思考，实证和研讨，知道力可以使静止的物体运动，也可以使运动的物体 静止，基本认识力的基本作用。科学思维用观察、比拟、归纳、演绎的方法，能参与和获得本课力学知识。探究实践调查了解不同类型的车的不同动力系统；会安装用重力拉动的小车；会研究拉力 大小与小车运动快慢之间的关系；能用实验数据证明自己的推测态度责任在实验探究中，开展进一步研究运动和力之间的兴趣，意识到要用实验数据作为 证据的重要性。体会到生活中车辆类型是丰富多彩的，不同的动力类型满足生活不同的需要。【教学重难点】重点通过实验探究拉力大小和小车运动快慢之间的关系难点有序地进行合作探究，并用实验数据说明拉力大小和小车运动快慢之间的关系【教学准备】教师多媒体课件，小车、垫圈，棉绳、秒表、班级活动记录单小组小车、垫圈，棉绳、秒表、计算器、学生活动手册。【教学过程】单元导入：基于教材单元导语，思考生活中存在哪些力的现象，又是怎样存在的，以及力的作用等。旨 在调动学生的生活经验素材，引导学生聚焦单元教学内容，激活经验，引出问题，进而进一步引 入教学内容。一、激发兴趣、聚焦问题（预设5分钟）材料准备：图片、班级记录表1 .出示划艇图片提问：怎样让静止的划艇运动起来？怎样让划艇运动更快？怎样让它停下？（预设：学生关 注到是力影响了物体的运动）2 .图片一次展示马车、推车、火车、汽车、自行车、太阳能小车。提问：它们都是怎么动起来的？1 .介绍制作方法：（1）用回形针把橡皮筋一端固定在硬纸板上，另一端用回形针当挂钩，用笔标出橡皮筋静止 时最下端的刻度。（2）用钩码等重量的物体作重物，在硬纸板上标出IN、2N、3N等一大格刻度，然后在 每一大格间平均划分10份或5份，标出数值。注意刻度的划分应该在橡皮筋可承受的拉伸范围内。2 .要求学生回家制作一个橡皮筋测力计。设计意图弹簧和橡皮筋都具有弹力作用，但又有区别，材料不同、性能不同。制作橡皮筋 弹力秤的基本方法和弹簧秤相似，重点是引导学生基于弹簧秤基本结构迁移同化设计制作。疑难解答1.主体部3：弹簧测力计弹簧弹力原理，拓展局部：橡皮筋弹力原理，两局部怎样权衡，怎 样协同？弹簧和橡皮筋都具有弹力作用，但是材质和性能的不同，就会有不同的弹力性质。如果按教 材的方式先弹簧秤后橡皮筋秤有其逻辑结构，也可以到达教学基本要求但是，也可以拓展局部通过演示的方式对弹簧和橡皮筋进行比照测试（如下表教学实践），学 生在逐个挂钩码的过程中，可以看到弹簧和橡皮筋的间隔刻度大小不一，弹簧间隔刻度相对均匀, 而橡皮筋呈现的是两头密，中间疏的特点。学生看到比照后，就会思考为什么要用弹费做测力计 了。至于再拓展，如果不断加钩码会怎样，随后的弹簧拉长回不去，橡皮筋会拉断等现象就会出 现，这里就渗透弹簧秤最大承重量的原理教学了。科学教学倡导用教材教的理念，教师可以在夯实课标基本要求的基础上，进行创造性教学， 以升华科学教学的内涵意义。【教学后记】5.运动与摩擦力【教材简析】通过前面4节课的学习，学生已经建构起“力可以改变物体运动的快慢，也可以让物体启动 或停止”这一概念，认识了反冲力和弹力，还通过弹筮测力计认识到力是有大小和方向的。本节 课要研究摩擦力在什么情况下产生，摩擦力大小的测量以及减小摩擦力的方法。通过呈现古人用 滚木搬运重物的场景，引出研究物体在运动中产生并受到摩擦力，以及如何减小摩擦力的问题。 通过模拟生活中的真实情境，引导学生通过模拟搬运重物来体验，并用垫圈的个数来表示摩擦力 的大小，比拟不同运动方式下摩擦力大小的不同。通过研讨活动，学生通过实验数据判断哪种运 动方式最省力，并利用所学科学原理来解释现实中的问题。在拓展板块，通过介绍气垫船和磁悬 浮列车减小摩擦力的原理，以及气垫船模型和磁悬浮陀螺的制作，进一步引导学生认识摩擦力， 将视野拓宽到现代各种交通工具上。基于问题，探究真相，拓展应用是本课的基本设计思路，通过对现象的思考和研讨，到科学 实证科学问题和得出科学规律，再到思考生活应用。学生有自主探究的空间，有学以致用加深理 解，也有提升生活能力的益处，整体设计流畅自然，符合小学生的认知需求和特点。【学情分析】在学生的生活经验中，他们对摩擦这个词己经比拟熟悉了，对物体运动会受到摩擦力的现象 也是熟悉的，但是，对“摩擦力是在什么情况下产生的？摩擦力的大小怎样知道？如何能减小摩 擦力？ ”等问题并没有进行过太多的思考，这也成为本课学习的起点。作为学习，小学生需要直观、生动、自主的学习方式，基于问题的实验探究是符合学生的认 知心理特征的。10【教学目标】科学观念通过研讨、实验、探究摩擦力的学习过程，知道摩擦力的相关科学原理：.一个物 体在另一个物体外表运动时，接触面会发生摩擦，产生摩擦力；摩擦力是有大小的，物体由静止 变成运动时需要克服摩擦力；摩擦力的大小与物体的运动方式有关，i般滚动时所受到的摩擦力 小，滑动时所受到的摩擦力大。科学思维用观察、比拟、分析、归纳、演绎的方法，能探究摩擦力的内在原理和应用空间。探究实践会用垫圈数表示摩擦力的大小，并比照不同运动方式下的测量结果；摩擦力是有 大小的，物体由静止变成运动时需要克服摩擦力；摩擦力的大小与物体的运动方式有关，一般滚 动时所受到的摩擦力小，滑动时所受到的摩擦力大。态度责任通过探究性学习，知道用不同方法科学标准的科学实证才能得出有效的科学结论, 领悟生活中摩擦力原理无处不在的，科学技术与生活紧密相连。【教学重难点】重点了解雇擦力，以及知道摩擦力是有大小的。难点通过实验探究摩擦力的大小与物体的运动方式有关，一般滚动时所受到的摩擦力小， 滑动时所受到的摩擦力大。【教学准备】教师多媒体课件、皮球、学生实验材料一套、班级记录表。小组实验用纸盒、粗线一根、托盘、铁垫圈假设干、圆铅笔、四个小车轮、两根车轴、学生 活动手册。【教学过程】一、揭示课题（预设5分钟）材料准备：皮球1 .教师出示皮球，皮球在桌面滚动，最后停止。提问：你观察到了什么现象？（预设：皮球慢慢减速，最后停下来。）提问：谁能解释？（预设：皮球受到摩擦力。）板书摩擦力2 .感受摩擦力。提问：我们有什么方法感受到摩擦力呢？（预设：把手放在桌面上往前推。）提问：有什么感受？（预设：有一个阻碍手掌向前运动的力。）3 .出示摩擦力的概念。4 .出示古人搬运巨石的图片。提问：古人是如何搬运巨石等重物的？（预设：使用滚木。）提问：人们在搬运巨石等重物的过程中会产生巨大的摩擦力，如何减小摩擦力呢？（预设： 减少接触面积、改变运动方式等）5 .揭示课题：运动与摩擦力（板书）设计意图利用身边可及的常见摩擦力为学习素材，有利于激活学生的生活经验，调动学生 的探究热情，摩擦力概念认知的过程更加顺畅。借用金字塔搬石头搬运石头的情景，因金字塔建 造是未解之谜，搬运巨型石头就是学生好奇的。用金字塔搬运石头的情景作为摩擦力探究导入， 可以调动学生的探究热情。二、一探究竟:（预设25分钟）材料准备：硬纸盒、重物、木板、滑轮、棉线、托盘、垫圈、剪刀、铅笔5只、轮子四个、 车轴两根、学生活动手册活动一：直接拉动重物1 .讨论：我们直接拉动重物，可能需要多大的力？2 .学生说说可能要用哪些实验材料，以及如何进行实验。3 .学生说说实验中还要注意什么，出示温馨提示，明确实验要求。4 .学生实验，记录实验现象，并说说发现了什么？5 .提问：纸盒装载重物是如何前进的？垫圈很少时，纸盒为什么不滑动呢？小结：像这样的运动方式，我们称之为滑动。（板书滑动）11活动二：使用滚木拉动重物1 .讨论：古人有什么好方法拉动重物？2 .学生说说可能要用哪些实验材料，以及如何进行实验。3 .学生说说实验中还要注意什么，明确实验要求。4 .学生实验，记录实验现象，并说说发现了什么？5 .提问：滚木是如何带着重物前进的？用“滚木”移动重物有什么优点和缺点？小结：像这样的运动方式，我们称之为滚动。（板书滚动）活动三：改进滚木，使用轮子拉动重物1 .讨论：我们有比使用滚木更好的方法搬运重物吗？2 .学生说说可能要用哪些实验材料，以及如何进行实验。3 .学生说说实验中还要注意什么，明确实验要求。4 .学生实验，记录实验现象，并说说发现了什么？5 .提问：轮子是如何运动的？用轮子和滚木相比有什么好处？（预设：像滚木一样滚动。）设计意图三个进阶实验设计，包含了滑动摩擦力和滚动摩擦力（木棍和轮子）的比照实验, 最终得出用轮子的滚动摩擦力最小。虽然，探究的深度不够完全，但是已符合基于生活的摩擦力 原理基本需要。实验中只改变运动方式，其他条件不变，以渗透比照实验的基本理念。6 、探究发现（预设5分钟）材料准备：学生活动记录、班级记录表1 .学生根据活动记录的数据，反应交流：哪种方式搬运重物比拟省力？（预设：使用滚木或轮子。）2 .为什么？（预设：根据拉动重物的垫圈个数，知道滑动比滚动受到的摩擦力大。）（板书滚 动摩擦力小，滑动摩擦力大。）3 .提问：三种方式中，你认为哪种搬运重物的方法最好？为什么？（预设：轮子）4 .提问：生活中哪些地方需要增大摩擦力？哪些地方需要减小摩擦力？设计意图有效的实验探究为了更好地整理数据得出结论，此时需要学生充分回忆实验的过 程、现象和数据，利用标准的数据来说话，培养学生实证意识，利于养成科学的研究方法和探究 精神。四、拓展：交通工具是怎样减小摩擦力的？（预设5分钟）1 .出示气垫船和磁悬浮列车图片。讨论：气垫船和磁悬浮列车是怎样减小摩擦力，行驶得更 快？2 .生活中减小摩擦力的后果会怎样？学生思考交流后，播放视频：车辆雪地打滑大汇总。设计意图科学原理有其简约性，但是生活应用就会根据不同需要对科学原理进行变式细化 应用。通过生活实例的研讨，思考科学原理怎样存在的，有利于学生的深度学习，最终可以掌握 更多的生活能力和技术设计素养，并更好地服务学生的生活需求。【疑难解答】如何在科学教学中渗透比照实验的科学原理？比照实验是科学研究的基本方法和基本路径，因为只改变一个条件，其他条件不变，因此实 验中出现的现象变化，可以直接和改变的条件变化进行对应，比照实验是科学研究获取科学奥秘 的核心技术。比照实验是科学实证的利器，小学科学教学中也应该经历由扶到放的过程，最终让学生晓之 以理，动之以行。摩擦力实验探究中，只改变运动方式（滑动、木棍和轮子滚动），其条件不变。实验前、中、 后三个阶段中都可以落实比照实验的教学活动。设计阶段思考怎样设计可靠的比照实验，实验中 怎样操作符合比照实验，实验后思考数据和现象是否符合比照实验要求。这就意味着教学中需要 有意识地引导学生，以规范的实验方法来科学实证科学猜测，这是必要的，也是可行的。【教学后记】126.运动的小车【教材简析】通过前面5节课的学习，学生已经知道运动和力之间的关系，包括让物体运动起来的动力和 阻碍运动的摩擦力。本节课将从能量的角度去研究运动的物体，同时也是以运动的小车为载体来 认识能量。本节课通过一些生动的现象，如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并指出这些物体都具有能量，引出研究我们的 小车或其他物体有能量吗？通过学生活动，发现不同敲击速度下的音叉振动情况，体会“小槌运 动得越快，传递给音叉的能量越大”；通过观察不同速度的小车撞击木块后的距离，体会“小车的 速度越大，具有的能量越大”。研讨活动，学生通过对象不同、实验现象不同的两个比照实验，都 会发现物体具有的能量与其运动速度的关系，即物体的速度越大，它具有的能量越大。拓展板块, 教科书用一段说明性文字给出了关于能量的知I识。第一句话是让学生明了一切物体工作都需要能 量，没有能量就不会构成我们身边变化的世界。第二句话是告诉学生自然界的能量丰富多彩，例 举了包括本单元涉及更多的一些具有能量的事物和现象。最后用一句话告诉学生一些可能并不容 易被识别的能量，比方，它们被储存在食物、燃料以及一些化学物质中。【学情分析】不少儿童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，但是在儿童的认知中还没有一个关于能量 更概括性的概念。【教学目标】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、比拟、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；通过比照观察、测量, 发现物体的运动速度不同具有不同的能量。态度责任开展研究能量的兴趣；意识到通过比照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。）L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拟抽象的，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。13二、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又；较快挥动橡皮槌敲击音又；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：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。用小旗或其他标志标记木块被撞后的位置。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。三、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L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）14（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，比方，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。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。【教学后记】7.设计制作小车（一）【教材简析】通过前面6节课的学习，学生已经知道运动的小车与其受到的动力、摩擦力的关系，知道根 据需要如何减小或增大摩擦力，认识到了运动的物体具有能量，这些能量可以不同的形式来储存。 本节课将围绕设计制作小车展开，这既是对之前所学知识和技能的归纳和总结，乂进一步培养科 学素养，开展对工程设计的认识、理解和应用。明确问题板块首先让学生明白了本堂课的任务：利用生活中的材料设计制作一辆具有动力的 小车，它能在5秒内把两块橡皮运输1米远。同时让学生明确了制作小车的三点要求：1.车身长 度不超过25厘米；2.用橡皮筋或气球做动力；3.只能利用提供的材料。也让学生了解了设计制作 的一般流程。制定方案板块安排了两个主要的活动，第一个活动是观察小车模型了解小车各局部的结构和 作用，通过观察学生知道小车的结构包括车架、车身、车轴、轮子，它们各有各的特点和作用； 第二个活动是通过讨论确定小车的设计方案并绘制设计图。【学情分析】学生具有丰富的想象空间，对许多事物充满着好奇，也卜分热衷去制作一些新奇的物品，这 都是开展设计的有利基础。但要把想象变为实际的作品，要面对的困难是很多的，因此，教学中 不仅要引导学生利用已有的经验、知识和技能去设计能“做得到”的产品，还要让他们能持续围 绕一个主题设计开展有始有终的实践活动。【教学目标】科学观念通过对设计制作活动一般方法的学习，经过设计环节的自主探究，需要了解的设 计制作原理含：工程设计中需要运用相关的科学概念来解决问题；工程设计具有一定的执行程序。科学思维用发散和聚合思维的方式参与技术设计工程，能够了解和领悟技术工程的一般方 法。15探究实践在教师引导下，能根据任务要求和材料条件进行设计，绘制设计图；在设计讨论 活动中，能倾听他人的想法，并与之交流；能对自己的想法和结果进行反思，做出自我评价和调 整。态度责任开展对工程设计和动手制作的兴趣，激发创新精神；能够接纳他人的观点，不断 完善自己的设计制作；体会到制作的关键在于设计；认识到人们不断改进设计以满足不断增加的 需求；意识到科学技术的开展会给人类和社会开展带来好处。【教学重难点】重点按照要求和材料条件进行设计，绘制设计图。难点绘制、修改下车的设计图。【教学准备】教师学生实验材料一套、班级记录表、相关PPT （含设计制作流程）、一些做好的小车图片 或模型。小组硬纸盒、安全剪刀、橡皮筋、轮子、连接轴、胶水、吸管、胶带、 气球【教学过程】课前谈话：出示单元目录，交流探讨已学课文的核心内容，顺势引出设计制作小车的教学活 动。一、明确任务（预设5分钟）材料准备：各种车的图片课、课件、制作小车的材料等1 .课件出示各种车的图片，提问：这些车分别有什么用途？他们各有什么特点？（预设：学 生可能会从有四个车轮、车身、需要动力等方面考虑）2 .揭示课题，提出任务：我们也要设计一辆具有动力的小车（板书课题）我们今天要利用生活中的材料设计制作一辆具有动力的小车，它能在5秒内把两块橡皮运输 1米远。3 .明确要求：我们来看看设计的小车有什么要求。（课件出示要求并认识老师所提供的材料）4 .我们一起来看看工程师是怎样设计小车的。（课件出示设计制作的一般流程）本节课我们将 完成明确问题、制定方案两个流程。设计意图单元导入是对所学知识的整理反思，为设计制作小车活动做好必要的铺垫。明确 教学内容，并出示制作小车任务要求，做到学生心中目标，心中有基础。然后引导学生了解设计 制作活动的一般流程，让学生心中有数，引导学生参与一个完整高效的设计制作小车活动。二、制定方案（预设33分钟）材料准备：小车每组1辆、记录表、硬纸盒、安全剪刀、橡皮筋、轮子、连接轴、胶水、吸 管、胶带、气球（一）观察小车模型（预设5分钟）L要想设计一辆小车，我们首先要了解小车的结构，老师给每组同学准备了一辆小车，请同 学们认真观察并思考小车包括哪几局部？每一局部的特点和作用是什么？（课件出示问题）5 .学生分组观察，并记录。6 .学生分组汇报，教师把学生的想法记录在班级记录表上。设计意图设计制作小车既是制作活动，同时也是实物建模的过程。观察现有小车可以了解 小车的基本结构和功能，学生会以此为基础，迁移和同化自己的设计小车思路，夯实已有基础， 为后续设计积淀基本经验。（二）确定小车设计方案（预设8分钟）材料准备：课件、橡皮筋动力小车、记录单1 .在设计小车时，我们要考虑哪些方面的内容？（教师根据学生的回答适时出示课件）2 .提问：怎样安装橡皮筋和气球？3 .提问：怎样增大小车的动力？如何延长动力作用与小车的时间？4 .提问：用橡皮筋做动力时如何解决小车打滑的问题？5 .小组讨论设计方案，完成活动手册中的材料选择，合理分工，并在材料箱中选出所需的材16料。6 .提问：怎样安装车轮让车轮可以转动？（引导学生发现轮轴可以用吸管做轴套与车身连接, 让轮子可以自由转动。轮子必须能自由转动的同时，所有轮子必须能平衡着地）7 .合理的分工是设计小车的重要前提，你们是怎样分工的？（小组交流分工情况，教师评价）设计意图设计是工程的核心环节，而对于制作可能存在的问题进行梳理是必要的，而且考 虑得越周到，越有利于设计的顺利进行。本单元已经体验过气球、橡皮筋小车，自己制作时心中 就有一定底气，但是具体到自制还有不少问题需要梳理剖析。用班级研讨的方式，集思广益，可 以更好地促进团队设计得更快更好地完成。（三）绘制小车设计图（预设20分钟）1 .确定了设计方案，在制作小车前工程师们还必须要绘制小车的设计图，请大家发挥小组的 智慧把小车的设计图画在活动手册上，要求画三幅图：正面看图、侧面看图和上面看图。画好了 可以进行修改，让你的设计的小车更合理、更科学、更美观。2 .学生分组绘制小车设计图。3 .展示、交流设计方案。提问：这组的设计方案，哪些方面值得你学习的？你对他们组的设 计方案有什么建议？4 .小组修改设计方案。设计意图设计图的绘制是学生思维设计的反映，画设计图有一定的技巧，也需要一定的绘 画基本功，这需要合适地引导。通过组员、小组的设计方案之间思维碰撞，再对设计图纸进行修 正和细化，实验图纸才能有效生成。5 、课堂小结（预设2分钟）1 .通过本节课的学习你有什么收获？2 .教师小结。设计意图设计小车是综合应用所学知识的一个跨学科工程，对学生的要求较高，而参与式 工程活动的开展，学生会有不少思考和想法。老师可以以此了解学生的学习情况，了解学情，未 雨绸缪。【疑难解答】1.如何调动学生的设计思维？设计是一门大学门，需要综合调动设计人的知识库，既要会发散性思维，也要会聚合性思维, 还要会集思广益。小学生的设计制作活动，尤其是课堂上的设计制作活动面向的是全体学生，又 要有可操作性，因此建议使用简约而不简单的工程，用简单的材料制作不简单的小车具有很好的 适用性。学生的设计思维主要是基于制作任务开始，明确挑战任务和要求，然后再综合应用各种科学 原理。针对小车所需要求进行必要地有针对性地研讨发动，这也是培养学生集思广益的一个过程, 图纸的绘制总体因人而异，画学生自己可以理解的设计图，能够展示交流这是最优的。另，设计 活动总体需要调动小组每一个成员的智慧参与，成员之间思维活跃，善于合作，设计方案更易优 化。【教学后记】178.设计制作小车（二）【教材简析】本课是该主题活动的延续。设计是工程制作的前提和关键，在接下来的活动中，学生要综合 运用所学的知识和技能，在分工合作中解决实际问题，制造出产品。任何产品都需要不断改进和 完善，以满足人们对产品更高的要求，这也是不断发现问题、解决问题、应用技术的过程。教科 书接着安排了评估与改进的活动，并出示了评价表指导学生进行活动。在这样的体验活动中，学 生可以充分体会到“做”的成功和乐趣，并逐渐养成通过“动手做”解决问题的习惯。本课提供了第三步和第四步的实践指导先是按照上一课的设计思路和设计图制作小车，明确 制作的基本步骤和汇报测试方法；然后再评估改进，根据评估指标进行评价，包括设计思路、小 车制作、功能实现、合作分工、展示汇报等方面，以进一步改进小车。【学情分析】通过前7课的铺垫，特别是经历了第7课的设计，学生对动手制作一辆小车的兴趣应该是已 经调动到最高潮了。兴趣是学习最大的动力，相信对于大多数学生而言能制作出一辆有自己想法 的小车是一件很有趣的事情。在教学中，应该将关注重心放在如何让学生有效分工合作并在评估 环节愿意去接受他人意见，并会根据他人意见愿意花时间去改进自己的小车。这类STEM课型，在 常规课堂时间内完成教学各环节也是需要注意的。【教学目标】科学观念工程制作中需要运用科学概念、使用技术手段、分工合作解决实际问题；.对制作 出产品的评估需要有一定的标准；应该根据需要不断地改进和完善产品。科学思维在设计制作活动中，知道科学技术的重要性，领悟制作活动需要有不断完善的过 程。探究实践根据设计，能利用所给的材料制作动力小车；在测试评估活动中，对自己的想法 和结果进行反思并改进。态度责任开展对工程设计和动手制作的兴趣，激发创新精神；认识到制作出不成功的产品 也是有价值的学习；能够接纳他人的观点，不断完善自己的制作；体会到测试和评估产品有利于 不断改进产品；人们不断改进产品以满足不断增加的需求。【教学重难点】重点能根4E设计图，通过小组合作制作出一辆动力小车。难点能根据评价结果，对小车进行进一步改进。【教学准备】为学生准备：制作动力小车的材料、测试改进小车记录表教师准备：学生实验材料1套、班级记录表、小车制作评价表、教学课件【教学过程】一、揭示课题（预设5分钟）材料准备：制作小车的材料工具包1 .对照着材料清单，再次熟悉自己小组的设计图。2 .在学生领取材料之前，先组织学生交流怎样分工能够更快更好地完成任务。设计意图设计后的环节，首先需要熟悉或修正设计方案，明确任务后选材分工，这样可以 更好地制作。二、探索发现：制作小车（预设30分钟）材料准备：制作小车的材料工具包、测试场地、软尺、便签纸L 了解制作小车的流程思考：在制作过程中，你们小组可能会遇到什么难题？预设：车轴怎么安装在车架上。（组织讨论怎么安装车轴到车架上）3 .制作小车（1）学生领取材料，按照自己小组的设计图开始制作小车。制作过程中，教师要巡视，及时18帮学生解决问题。（2）汇报学生在规定的时间内完成小车制作，教师组织学生汇报设计思路、展示设计图、介绍组装流 程、测试小车。（3）测试可以选择在户外空地测试小车，也可以通过移动讲台或课桌椅在室内测试。（4）根据测试结果，发现问题并记录教学时应预留一段时间给学生改进小车，在测试时及时发现小车出现的问题以及如何解决、 改进。预设问题：不能走直线，可能原因是车轴不正，调正即可；橡皮筋小车动力缺乏，可能原因 是一根橡皮筋驱动力太小，加橡皮筋股数或长度解决；气球小车喷气时间太短，可能原因是气球 太小，换用大气球或在承受范围内尽量吹大气球解决；假设小车摩擦力太小致使轮子打滑，可以用 增加小车重量或增大车轮摩擦力来解决（5）用比赛的方式举办一个班级“赛车大赛”。4 .评估与改进小车实测结束后，组织学生按照教科书的评估表给本组和其他小组的小车评估，最后算出每 个小组的总分。（1）再次了解评估标准（2）根据评估情况，小组反思设计和制作过程，课后进一步改进小车。时间允许进行班级赛车大赛，时间不允许的话上次课上课之前进行赛车大赛。这次的赛车是 改进后的赛车。设计意图为发动制作环节学生的主动参与性，开展班级赛车会是一种很好的激励作用。制 作中，团队的合作很重要，制作中、测试中如何及时发现问题，修正问题，改进设计，这表达团 队的敏锐性。其实，整个设计制作的过程中，设计是自始至终的存在的，没有完美的设计，只有 更好地设计，教学中学生需要明白，教师需要做好激励发动作用。三、拓展：改进小车（预设5分钟）材料准备：课件教师提醒和引导学生认识到不成功的小车并不是失败，好的工程师能根据其中发现的问题进 行反思和改进，做出更好的解决方案。【疑难解答】教学中出现很多设计图和学生实际制作方案不相符合的情况，该如何看待？设计图纸按理论上讲，制作阶段要完全按照图纸进行，但这是理想状态。没有一个设计图纸 是完美无缺的，尤其是小学生的设计图纸，他们的设计没有得以实践验证，此时的图纸就像实验 活动中的假设环节，含有不确定性。因此，制作环节学生会发现按照图纸设计制作出现问题，就 会做出调整，以适应新的方案。总体来看，如果学生制作中发现自己的图纸有问题能够及时修正, 这本身就是一个大的进步，而不是将错就错从头来过。【教学后记】19提问：你还知道哪些类型的车？都是怎么动起来的？教师将学生的回答记录在班级记录表中。3.出示小车，设问：你能让它动起来吗？揭示课题：让小车运动起来（板书）设计意图通过课件展示照片素材，发动学生思考生活中各类车子的动力方式，通过观察、 梳理、归纳的方式思考力学问题，并尝试自己让小车动起来的方法，激趣导入，激活思维，引发 兴趣。,二、探索小车运动与拉力大小之间的关系（预设20分钟）材料准备：小车、棉绳、垫圈、挂钩、秒表、计算器、学生活动手册1.出示小车、绳子、垫圈，设问：你能用这些材料让小车运动起来吗？2学生交流想法。教师适时追而拉小车的绳子多长才合适？（并演示小车的绳子太长或太短会怎样）3 .设问：让小车运动起来的拉力是怎么产生的？4 .学生交流，教师小结：是垫圈的重力产生了拉力。5 .出示重力资料，引导学生认识重力。6 .教师引导：拉力的大小我们可以用垫圈的数量来表示。（教师展示小车）你觉得让小车运动 起来需要几个垫圈。7 .学生进行猜测。8 .学生实验探究。9 .教师追问：这与你之前的推测一致吗？你有什么发现？10 .提出问题：如果用更大的力拉动小车，小车的运动速度有什么变化？怎样用实验验证？11 .学生进行实验探究，完成活动手册。设计意图科学实证讲究方法。方法得当，实验标准，才是有效的实证，才能提供科学的数 据作为实证的支撑。实验前的方法思辨和设计是重要内容，继而引出有效的实验活动，并为实验 数据的梳理和原理的得出提供有效支持。三、实验发现（预设10分钟）1 .学生反应交流实验结果及发现。2 .小结：只有拉力到达一定的程度，小车才会运动起来。拉力越大，小车运动越快。3 .设问：实验中，你是怎样让运动的小车停下来的？4 .追问：要使静止的小车运动起来，需要给它力；如果要使运动的小车静止呢？5 .小结：让运动的小车静止，也需要用力，这个