内容正文:
第13课《橡皮筋小车改进与比赛》教学设计
1、 教材分析
《橡皮筋小车改进与比赛》是《科学》(粤教科技版)二年级上册“橡皮筋动力小车”单元中的第2课。本课围绕橡皮筋小车的改进迭代展开,涵盖问题发现(找出小车现存问题)、改进设想(思考对小车各部位的改进方法)、实践操作(依据设想改进小车)、比赛活动(与小组同学比赛)以及总结思考(发现影响小车行驶因素并反思改进)等环节,各部分层层递进,构建起完整的学习链条。以学生已制作出的橡皮筋动力小车为基础,深入探究小车性能优化,是对工程学中迭代优化的实践操作。整个过程符合明确问题、明确限制条件(材料选择)、信息搜集(讨论)、提出解决方案、建构及实施、测试及评价、交流结果等工程学工作范式。
2、 学情分析
二年级学生以形象思维为主,对动手探究兴趣浓厚,已完成橡皮筋动力小车的基础制作,有一定操作能力。但他们问题分析和逻辑推理能力较弱,虽能发现小车表面问题,却难以系统梳理影响性能的关键因素。团队合作时易以自我为中心,分工协作经验不足,且注意力集中时间短。不过其好奇心与竞争意识强,可用趣味任务、比赛等形式激发学习动力。
三、教学策略
探究式教学策略:提供充足材料与时间,让学生亲历确定问题、构思方案、动手改进、试验效果等过程,在实践中加深对知识的理解,提升动手和解决问题能力。
合作学习教学策略:合理分组,引导学生在小组内交流想法、分工协作、共同比赛,在合作中学会倾听、分享,培养团队精神与交流表达能力。
问题解决教学策略:教学中不断抛出问题,如“你的小车存在什么问题”“怎样改进能让小车更好”等,以问题为线索引导学生思考、探究,逐步深化对知识的理解与应用。
四、教学目标
通过本课的学习,学生应达到以下学习成果:
科学观念:明确橡皮筋小车的结构决定它的行驶状态。
科学思维:能根据橡皮筋小车的行驶特点提出自己的改进措施。
探究实践:能根据橡皮筋小车的改进想法,形成设计方案,完成改进,记录行驶状态并开展讨论。
态度责任:对橡皮筋小车的改进保持兴趣,乐于在改进中追求创新,积极与同学们进行交流。
五、教学重点、难点
教学重点:橡皮筋小车存在的问题并提出改进方案。
教学难点:影响小车行驶的因素并有效改进。
六、教学准备
每组若干根橡皮筋、制作好的橡皮筋小车材料(如易拉罐、圆形纸板、竹棒等)、赛道、记录表、课件等。
7、 教学流程
八、教学过程
(一)现象引入
1.任务:试跑你的小车,认真观察。
2.提问:你制作小车有什么问题?还可以怎样改进,让它跑得更远?
3.交流:橡皮筋小车跑得远需要一定的条件。
(二)实践活动
1.问题与想法:你的小车存在什么问题?
(1)任务:再次试跑自己制作的橡皮筋小车两次,并认真观察小车有什么问题,思考并填写教材第56页的表格。
(2)讨论:小车存在问题,如不能直行、轮子有空转、速度太慢、移动距离太短等。
(3)追问:我们要对小车的哪个部位进行改进呢?讨论并填写教材第56页的表格。
(4)交流:改进小车的想法,如调整动力部分、调整“轮胎”部分、调整圆形纸板部分、调整竹棒部分等。
2.探索与实践:
(1)改进。
①任务:尝试针对小车一个最明显的问题,按照刚才讨论过的想法解决这个问题,通过改进组装的方法或部件,提高小车的性能。原有材料不变,每人增加2根橡皮筋。
②讲解:
③学习方法:改进小车时要能够提出问题、想出方法、动手实践、观察效果。
④活动实践:学生分组进行小车改进,教师巡视指导,提醒学生注意安全,如使用工具时小心划伤等。
(2)比赛。
①讨论:如果我们改进好的小车进行一次比赛,需要遵循哪些规则?
②交流:相同的造车材料、相同数量的橡皮筋、相同的赛道等。
③比赛:每人的小车完成两次比赛,记录每次前进的直线距离并选出自己小车最好的一次成绩。根据成绩,选出“小组最佳小车”。通过赛车发现其他同学小车的优点,再次考虑自己小车的改进方案。
表13-1 比赛成绩记录单
选手
比赛次数
前进直线距离/米
1
2
3.讨论与发现
(1)讨论:影响小车行驶的因素有哪些?思考并填写教材第58页的表格。
(2)交流:动力、“轮胎”、圆形纸板等。
(三)建构概念
1.问题:回顾本次改进小车和比赛的活动,我们都经历了哪些过程?有哪些收获?
2.小结:今天我们通过对橡皮筋小车的改进和比赛,发现了很多影响小车行驶的因素。对小车的改进,是发现问题、解决问题、反复实践的过程。我们常见的几乎所有科技产品,如手机,都会不断推出版本更新,这说明科技产品的每一次换代,其实都是在发现问题和解决问题的实践中完成的。在活动中,我们经历了明确自己的任务(或需求、难题,即改进的橡皮筋小车)、设计产品(即怎样改变“轮胎”的位置)、完成制作的过程,之后,还需要看看作品(产品)是否和最初的设计一样(改进了问题)。这是工程师们在设计、制作产品时也要遵循的基本工作步骤。
(四)拓展应用
1.分享交流:
(1)提问:你制作的橡皮筋动力小车的2.0版有哪些改进?
(2)交流:回顾整个改进过程,总结自己的成果,分享给全班同学。
2.迭代改进:
(1)问题:如果下一次赛车前,允许你更换一种材料,你打算换什么?新材料对小车有怎样的影响?
(2)交流:根据自己的想法更换一种材料及说出这种材料对小车的影响。
九、板书设计
第13课 橡皮筋小车改进与比赛
产品改进:发现问题—解决问题——反复实践
设计制作产品:明确任务—设计产品—完成制作—测试评价
(设计者:郭桂芬)
学科网(北京)股份有限公司
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