教科版四上第三单元第3课《用气球驱动小车》教学设计
课题
用气球驱动小车
单元
三
学科
科学
年级
四
教材分析
《用橡皮筋驱动小车》是四年级上册《运动和力》单元的第3课。教科书从一组橡皮筋图片引入，引导学生认识到拉长的橡皮筋具有能量，释放后可以产生动力——弹力，由此引出本课的主题“用橡皮筋驱动小车”。
本课由四部分组成。第一部分“聚焦”环节，让学生回顾玩橡皮筋的感觉，思考“能用橡皮筋驱动小车吗”。第二部分“探索”环节，第一个活动引导学生组装橡皮筋小车，第二个活动主要研究橡皮筋产生的动力大小与小车运动距离的关系。第三部分“研讨”环节，这部分主要包括两个讨论问题：第一个问题是通过实验，让学生认识到橡皮筋缠绕后被拉伸产生的弹力为小车运动提供了动力；第二个问题指向小车行驶远近与其动力大小的关系。第四部分“拓展”环节，教科书利用图片，为“如何让橡皮筋产生不同大小的力”这一问题提供了指导，进一步引导学生了解：在橡皮筋可承受范围内，被拉得越长形变越大，产生的弹力也越大，资料部分对橡皮筋产生的力做了科学的解释。
在前两课学习了用拉力、反冲力作为动力驱动小车后，本课要学习另一种力——弹力。本课仍以“动力”和“小车运动”为线索进一步研究运动和力，主要让学生了解弹力的效果和产生的条件。以橡皮筋为例，通过实验来了解当物体形状改变时会产生一个要恢复原来形状的力，这个力就是弹力。
学情分析
橡皮筋是学生熟悉的物品，也经常使用，比如发射小球、拴系袋子、制作模型时的连接……但是，如何将橡皮筋作为小车的动力，这个动力来自于哪里，这种动力对小车的行驶产生什么影响，这些问题学生还不太明白，但却十分感兴趣。因此，本课以“如何用橡皮筋驱动小车”作为教学起点，进一步发展学生研究运动和力的兴趣，也为后续制作小车的教学活动奠定基础。
学习
目标
1.橡皮筋产生的动力大小会影响小车的运动距离。
2.橡皮筋在外力的作用下会产生形变。
3.当物体形状改变时会产生一个要恢复原来形状的力，这个力就是弹力。
4.会安装用橡皮筋作动力的小车。
5.探究橡皮筋缠绕的圈数与小车行驶距离的关系。
6.发展进一步研究运动和力的兴趣。
7.认同收集数据作为证据、进行解释的重要性。
8.体会到不同小车具有不同类型的动力。
9.认识到改变橡皮筋的弹力大小会对小车的运动有影响。
重点
安装橡皮筋小车，研究橡皮筋缠绕圈数与小车行驶距离的关系。
难点
收集数据说明橡皮筋缠绕的圈数与小车行驶距离的关系。
教学过程
教学环节
教师活动
学生活动
设计意图
导入新课
问题导入，我们都玩过橡皮筋，拉一拉会有什么感觉？我们能用橡皮筋驱动小车吗？橡皮筋是一种用橡胶与乳胶做成的短圈，一般用来把东西绑在一起。具有伸长率大、回弹性好、价格低、使用方便等特点。用手拉一拉，会感觉到橡皮筋富有弹性，拉伸后可以缩回复原。利用橡皮筋的这种弹性可以驱动小车。把橡皮筋缠绕在小车车轮的轴上，松开转动车轮的手，橡皮筋就会带动车轮转动，从而使小车运动起来。
学生交流讨论，对之前所学内容进行总结回顾。
旨在了解学生是否掌握反冲力驱动小车的概念。
讲授新课
组装用橡皮筋驱动的小车。实验材料:小车、车轴、车轴套、橡皮筋。制作步骤:(1)把橡皮筋连接起来，一端固定在车架上，另一端固定在车轴上。
（2）
转动车轮，让橡皮筋在车轴上缠绕，松开手车轮就会转动。
制作须知:(1)橡皮筋套在车架上稍拉伸后，接近车轴位置，不要太长，也不要太短。太长了，缠绕的前一两圈没有弹力；太短了，多缠绕几圈弹力就太强，车轮容易打滑。(2)如果车轮多缠绕几圈橡皮筋后开始打滑，可以给小车加上一些重物，如在小车上加一些钩码，直到小车可以顺利向前运动。制作原理:实验用的小车车轮与车轴是固定连接在一起的，车轴转动就会带着车轮一起转动。我们把橡皮筋缠绕在小车车轮的车轴上，松开转动车轮的手，橡皮筋就会带动车轴转动,从而使小车运动起来。
小车行驶方向与橡皮筋在车轴上缠绕方向的关系。
当我们把橡皮筋往后绕时,松开转动车轮的手,橡皮筋就会回缩，从而带动车轴向前转动，使小车前进。
当我们把橡皮筋往前绕时，松开转动车轮的手，橡皮筋就会回缩，从而带动车轴向后转动，使小车后退。
研究橡皮筋在车轴上缠绕的圈数与小车行驶距离的关系。
先推测一下橡皮筋在车轴上缠绕的圈数与小车行驶的距离有什么关系，然后设计实验检验我们的推测。
实验目的:研究橡皮筋在车轴上缠绕的圈数与小车行驶距离的关系。实验猜想:橡皮筋在车轴上缠绕的圈数多，小车行驶得______；橡皮筋在车轴上缠绕的圈数少，小车行驶得______。(填“远”或“近”)
实验材料:安装好的小车一辆、软米尺一个、橡皮筋若干、记录表一份。
实验步骤:(1)确定一人为操作员，两人为测量员，一人为记录员。(2)在小车的车轴上缠绕不同圈数的橡皮筋来做对比实验。建议缠绕的圈数为10、15、20圈，相同圈数各实验3次。(3)每次实验都要从相同的起点开始，并要准确找到终点，用软米尺测量出距离并及时填好记录表。
实验记录：
实验分析:橡皮筋缠绕多圈时要比缠绕圈时产生的力大，因此作用在小车上的力就大。橡皮筋在车轴上缠绕的圈数多，小车行驶得远；橡皮筋在车轴上缠绕的圈数少，小车行驶得近。实验结论:在一定的限度内，橡皮筋在车轴上缠绕的圈数多，它的弹力大，作用在小车上的时间长，小车行驶得远；橡皮筋在车轴上缠绕的圈数少，它的弹力小，作用在小车上的时间短，小车行驶得近。观看视频资料《小车运动距离与橡皮筋缠绕圈数的关系》、《橡皮筋缠绕圈数与小车行驶距离的而关系》。
使车轮转动的力来自哪里？使车轮转动的力来自橡皮筋的弹力。像橡皮筋这样的物体在受到外力作用时，形状很容易改变，在形状改变时它们会产生一个要恢复原来形状的力，这个力叫弹力。如手拉橡皮筋时也会感到橡皮筋反抗拉伸的力，这种力就是弹力。生活中弹力实例有很多，如衣裤松紧带、弓箭、拉力器、弹弓等。
橡皮筋在车轴上缠绕的圈数与小车行驶的距离有什么关系？为什么会有这样的关系？在一定的限度内,橡皮筋在车轴上缠绕的圈数越多，小车行驶得越远。因为橡皮筋缠绕的圈数越多，它产生的弹力越大，作用在小车上的时间越长，小车行驶得也就越远。
尝试让橡皮筋产生不同大小的力。像橡皮筋这样的物体在受到外力作用时，形状很容易改变，在形状改变时它们会产生一个要恢复原来形状的力，这个力叫弹力。我们用力拉动拉力器，会感到弹力，这是由于物体被拉伸导致的；我们按压弹簧时，会感到弹力，这是由于物体被压缩导致的……这些现象都是由于形状改变产生弹力导致的。人们利用弹力还可以做很多事情。如球类、撑杆跳、蹦床、衣裤松紧带、弹弓、弓箭、拉力器等都是利用了物体的弹力。准备3根细绳、6根橡皮筋、7个质量相同的钩码，如图所示安装好实验装置，我们会观察到，挂的钩码越多，橡皮筋伸长得越长，它的弹力就越大。此时虽然每组橡皮筋都是两根，但是产生了不同大小的力，力的大小我们可以依据钩码的数量来判断。
观看视频资料《生活中的弹力》。
组装橡皮筋小车过程按照组装方法，将橡皮筋小车组装完毕，并试验小车是否可以运动。
各小组分别实验，总结关系。
每次实验都要从同一起点开始，用软尺测量出行驶的距离,并及时在活动手册上记录。
缠绕不同圈数进行实验，相同圈数实验。
3次，求平均值。并记录分析。
研讨任务:各小组之间依据记录单的实验数
据,思考并讨论研讨问题,总结出研讨结果。
想办法使橡皮筋产地不同的力。
解决橡皮筋能否带动小车轮子转动这个问题。
在用橡皮筋带动小车轮子转动方面应引导学生思考，为后续制作小车时解决动力方式提供支持。
用数据或现象进行解释，发展学生的证据意识，让实验取得的证据与实验结论联系起来。
关于“弹力”科学的解释，符合学生对概念理解从形象到抽象的思维水平。
课堂小结
通过本节课的学习，我们知道了橡皮筋产生的动力大小会影响小车的运动距离。橡皮筋在外力的作用下会产生形变。当物体形状改变时会产生一个要恢复原来形状的力，这个力就是弹力。
板书
用橡皮筋驱动小车
小车行驶距离越远（近）
橡皮筋缠绕圈数越多（少）
产生的弹力越大（小）
作用的时间越长（短）
弹力：橡皮筋缠绕发生形变，产生弹力
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