1让小车运动起来教学设计-2024-2025学年科学四年级上册教科版

1让小车运动起来 教材分析 《让小车运动起来》是第三单元第1课。本节课主要是通过“让小车运动起来”的实验，研究运动和力的关系。本节课中安排了两个活动：第一，组装用重力拉动的小车。在重力小车装置中，铁垫圈有重量，绳子对小车可以产生一个水平方向的拉力。改变铁垫圈的数量，就改变了重力的大小，也就改变了小车所受拉力的大小。第二，研究拉力大小与小车运动的关系。在具体的研究中，学生要经历“提问-推测-验证-证实”的探究过程，进一步感受到力是物体运动状态改变的原因。 学情分析 四年级学生对运动和力其实并不陌生，他们对物体受到力的作用而运动起来有感性的认识。玩具小车是学生感兴趣并且玩过的东西，他们对力的大小与小车运动的关系也有一定的生活经验基础，但他们并没有用实验手段研究过小车的运动与力的关系。因此，就需要在教师的指导和引导下进行学习。 教学目标 科学观念 通过探究运动和力之间的关系，知道力达到一定大小时，可以使物体由静止变为运动，也可以使运动变为静止。动力越大，物体运动越快；反之，动力越小，物体运动越慢。 科学思维 设计并完成探究运动和力之间的实验，搜集证据，并用所得的证据分析、论证自己的观点。 探究实践 安装用重力做动力的小车，探究动力大小与小车运动之间的关系，进行有序的观察和测量，记录实验数据，并用实验数据验证自己的推测。 态度责任 使用获取的数据论证自己的观点，发展尊重事实、用事实说话的科学态度；认识到生活中的车辆类型是非常多的，并且具有不同的动力类型。 重点难点 重点 通过实验，探索让静止的小车动起来或让运动的小车静止下来的方法，研究小车运动的快慢与拉力大小的关系。 难点 通过实验操作，探索小车运动的快慢与拉力大小的关系。 教学准备 教师准备 多媒体课件、实验用小车、秒表、作为小车跑道的木板、棉绳、能挂铁垫圈的钩子、铁垫圈、实验记录单等。 学生准备 学生活动手册。 教学设计 一、导入新课 1．谈话：同学们，我们周围有很多物体，它们有的是静止的，有的是运动的。现在请同学们看一看，在我们教室里，哪些物体是静止的？哪些物体是运动的？ 学生观察教室里的物体，列举出静止的物体和运动的物体。 2．教师引导：有的物体一开始是静止的，后来就运动起来了；有的物体一开始是运动的，后来就静止下来了。那么，怎样使静止的物体运动起来，又怎样使运动的物体静止下来呢？ 设计意图：从学生身边常见的事物入手，利用谈话的方法，促进学生尽快地进入新课的学习。 二、探索活动 （一）活动1：了解车的类型和动力 1．教师引导：人类早在几千年前就发明了车。在我们的日常生活中，也会见到各种各样的车。那么，你们知道哪些类型的车呢？它们又是怎样动起来的呢？ 2．教师出示各种车的图片，引导学生进一步了解这些车的外形特点，再出示教材第41页“车的类型和动力”的记录表，要求学生思考、讨论，再按要求进行记录。 3．学生分小组活动，讨论交流车的类型和动力，并填好记录表。 4．全班交流，分别说一说车的类型和动力。 提示： 车的类型 动力 小推车 人推 马车 马拉 自行车 脚蹬 小轿车 汽油 高铁动车 电力 设计意图：通过了解车的类型和动力，让学生感知各种类型的车的特点，从而进一步拓展学生的视野。 （二）活动2：想办法让小车动起来 1．出示垫圈、小车和绳子三样实验材料，提出要求：利用垫圈和绳子，想办法让小车动起来。 垫圈 小车 绳子 2．全班交流，讨论让小车动起来的方法。 （1）出示教材第42页中间的图片，引导学生看一看，了解实验方法及要求。 实验方法：将小车摆放在平坦的桌面上（最好在桌面上放一块长木板，让长木板的一端伸出桌面一点，方便挂垫圈），在小车的一端系上绳子，另一端系上钩子，挂上垫圈，垂在桌面下。然后不停地加垫圈，直到小车动起来为止。 （2）学生分小组进行活动，利用垫圈和绳子，让小车动起来。 （3）全班交流，说一说自己的实验过程和实验结果。 3．教师引导：你们知道，这样使小车动起来的方法利用的是什么力吗？ 出示教材第42页中间的“资料”，引导学生读一读，初步了解重力及重力的作用。 4．提问：重力有什么作用？生活中的重力现象体现在哪些方面？ 提示：重力能把地球表面的物体拉向地面。树上的苹果掉下来，抛向空中的皮球总要落回地面，小孩从滑梯上滑下，骑自行车时遇到下坡路，即使不蹬自行车也能继续滑行，水往低处流······都是由于重力的作用。 5．教师小结：利用垫圈和绳子使小车动起来，是利用垫圈的重力对小车提供了拉力。因此，在刚才的实验中，拉力的大小就可以用垫圈的个数来表示，垫圈的个数越多，表示拉力越大，垫圈的个数越少，表示拉力越小。 设计意图：通过实验，让学生明白拉力可以让小车运动起来。 （三）活动3：探究小车运动的快慢与拉力大小的关系 1．引导学生预测：用多大的拉力能使小车运动起来？用更大的拉力拉小车，小车运动的快慢会怎样变化？再增大拉力，小车的运动会有什么变化？ 2．引导学生通过实验对自己的预测进行验证，进一步探究小车运动的快慢与拉力大小的关系。 （1）实验材料：小车、棉绳、垫圈等。 （2）实验方法：将小车摆放在平整的桌面上，小车的一端系上绳子，绳子的另一端系上钩子，下垂到桌面下，然后在钩子上加垫圈。 3．出示教材第43页上方的图片及旁边的四点实验要领，引导学生看一看，读一读，进一步了解本次实验的要领。 （1）拉力的大小，用垫圈的个数来表示，因此垫圈要一个一个地增加，表示拉力在慢慢地加大。 （2）在实验的过程中，要仔细观察小车的运动状态，看一看加了多少个垫圈之后，小车的运动状态发生了变化。 （3）每一种情况至少要测量三次，然后求平均值，这样测出的数值更加科学。 （4）实验完成之后要完成实验记录表。 4．学生分小组进行实验操作，教师巡视，强调实验中同小组同学合作的重要性。 5．全班交流，展示各小组的实验记录表，交流实验结论。 6．教师小结：通过这个实验，我们得出的实验结论是：挂的垫圈数量越多，说明拉力越大，小车从起点到终点的时间越短，小车运动的速度越快。 设计意图：通过实验，让学生明白小车运动的快慢与拉力大小的关系，拉力越大，小车运动得越快，拉力越小，小车运动得越慢。 （四）研讨 1．怎样使静止的小车运动起来？又怎样使运动的小车静止下来？ 提示：使静止的小车运动起来，使运动的小车静止下来，都需要有力的作用。力能够使静止的小车运动起来，也能够使运动的小车静止下来。 2．小车运动的快慢与拉力大小有什么关系？ 提示：拉力越大，小车运动得越快；拉力越小，小车运动得越慢。 设计意图：对核心问题进行研究，从而进一步夯实科学概念，丰富学生的科学知识。 （五）拓展延伸 出示教材第43页下方的图片，了解图中的内容，并说一说运动员是怎样改变足球的运动状态的. 提示，运动员用力就可以改变足球的运动状态，使足球运动变快、变慢、启动或停止运动， 设计意图：丰富学生的知识，拓尿学生的板野，培在手生的创新意识。 三、课堂小结 通过本节课的学习，我们了解了车的发展历史，了解了车的类型和动力，并通过实验研究了小车运动的快慢与拉力大小的关系，明白了拉力越大，小车运动得越快，拉力越小，小车运动得越慢。 板书设计 1 让小车运动起来 使小车运动起来 力-静止-运动起来 力-运动-静止下来 运动的快慢与拉力大小的关系 拉力越大，运动得越快 拉力越小，运动得越慢 教学研讨 本节课的设计注重了学生认知能力的发展和动手能力的培养，先从车的类型和动力入手，拓展了学生的视野，让学生知道了小车能运动是因为它受到了力的作用。再利用实验探究，让学生明白小车受到的力越大，运动得越快，受到的力越小，运动得越慢，从而进一步丰富了学生的科学概念。 备课资料 教学活动设计 在研究运动与力的关系时，还可以让学生针对身边的实例进行研究，这样不仅能促进学生理解和掌握知识，也可以让课堂教学更加生动、有趣。比如，可以出示打羽毛球、乒乓球的视频，引导学生讨论：运动员打羽毛球、乒乓球时，除了球的快慢、停止、启动这些运动状态发生了改变，还有什么也发生了改变？这样学生就会自然地想到球被打回去时，方向发生了改变，从而就能得出“力还可以改变物体运动的方向”的结论。 科学知识聚焦 几种性质力 1．万有引力 凡是具有质量的物体之间都存在着相互作用的引力，这个力叫万有引力。所有的物体都有质量，所以万有引力存在于宇宙万物之间。物体的质量越大，彼此间的距离越近，它们之间的万有引力就越大。 2．重力 由于万有引力的存在，地球对它表面和周围的物体就有了一种奇异的力量，它能把空中的物体向下拉，我们把这种力叫重力。人使劲往上跳，即使跳得很高，也会很快落到地面上，这是因为他们受到了重力的作用。实际上，重力只是地球对它周围物体的万有引力的一个分力，重力的方向总是竖直向下（在南北两极点上指向地心）的。 3．弹力 物体发生弹性形变时产生的力叫弹力。例如，你压缩一根弹簧，弹簧会产生反抗你的压缩的力，这个反抗的力就是弹力。 4．摩擦力 两个相互接触并挤压（且表面粗糙）的物体发生相对运动或有相对运动趋势时，接触面上就会产生阻碍物体相对运动或相对运动趋势的力，并且这个力的方向与物体发生相对运动或相对运动趋势的方向相反，这个力就是摩擦力。 摩擦力除了阻碍物体的相对运动外，还会在这个过程中产生热。例如，当你扔出一个球，球在空气中运动时，球与空气之间就存在摩擦力，我们称之为空气阻力。当太空中的尘埃物质进入地球大气层时，与空气发生相对运动而发生剧烈摩擦而发光，这就是流星。人走路时不会滑倒是因为有摩擦力，若摩擦力太小，人就会滑倒。 摩擦力分为滑动摩擦力、静摩擦力和滚动摩擦力，三者的本质相同。 摩擦力的大小与物体间的压力和物体接触面的粗糙程度有关，而与两物体间的受力面积的大小无关。压力一定时，物体表面越粗糙，摩擦力越大；物体表面的粗糙程度一定时，压力越大，摩擦力越大。 牛顿与万有引力 著名的物理学家牛顿是英国人，他在年轻时就非常善于思考。牛顿经常会深入思考一些在人们生活中非常平常的现象。据说，有一天，牛顿正坐在一棵苹果树下休息，这时一个熟苹果突然掉了下来，砸在了他的头上。当牛顿用手抚摸他受伤的头部时，突然想到了一个问题：当人们把球抛向空中时，为什么球不总是上升，却总是下降呢？ 牛顿拿起苹果，突然有了一个奇怪的想法：有没有一种无形的力量在起作用，把苹果拖到地上？经过很长一段时间，牛顿终于解决了这个问题，并导出了一个公式，这就是著名的万有引力定律。牛顿认为世界上的每一个物体都有一种无形的吸引力来吸引其他物体，且质量大的物体比质量小的物体有更大的吸引力。我们生活的地球的质量比地球上所有东西的质量都要大得多，所以我们向上扔的所有物体最终都会掉到地上，这就是地球引力作用的结果。 牛顿的发现不仅可以解释地球上的物理现象，而且可以解释宇宙与天体之间的现象。比如，月亮绕着地球转，地球绕着太阳转，这些现象都是由于万有引力的作用。万有引力不仅让它们固定在各自的位置上，还保证它们在运动时彼此间不会发生碰撞。 苹果熟了会从树上落下，这样的现象在别人眼里早已司空见惯，没有人把它当成一回事，只有牛顿通过自己的思考发现了万有引力定律。因此，我们在日常生活中也要仔细观察常见的现象，并尽最大的努力去思考它们的前因后果，做出解释。 重力和重心 地球上的物体都受到了重力的作用，且物体的各个部分都受到了重力的作用，从效果上看，我们可以认为物体各部分受到的重力作用都集中于一点，这个点就是重力的等效作用点，叫物体的重心。 重心的位置与物体的几何形状及质量分布有关。形状规则、质量分布均匀的物体，其重心在它的几何中心。例如，粗细均匀的棒的重心在它的中点，质量分布均匀的球的重心在它的球心。质量分布不均匀的物体，重心的位置除跟物体的形状有关外，还跟物体内质量的分布有关。例如，载重汽车的重心随它装货的多少和装货的位置的变化而变化，起重机的重心随着它提升物体的重量和高度的变化而变化。重心位置在工程上有相当重要的意义。例如，起重机在工作时，重心位置不合适，就容易翻倒；高速旋转的轮子，若重心不在转轴上，就会引起激烈的振动。 增大物体的支承面，可以降低它的重心，有助于提高物体的稳定程度。不倒翁是很常见的玩具，它的设计就利用了“重心的位置越低，稳定性越高”的原理。 课后实践活动 ［活动主题］“如何使小车跑得更快”实践活动 ［活动目标］进一步了解和掌握力和运动的关系，从而让学生构建力学知识体系，培养学生的科学素养。 ［活动方法］增大小车所受的拉力，或者改变小车的动力类型等。 ［活动结论］小车所受的力越大，小车跑得越快。 学科网（北京）股份有限公司 $$