6.18 测试改进动力小车（教学设计）科学人教鄂教版三年级下册（新教材）

人教鄂教版（2024）科学三年级下册 《测试改进动力小车》教学设计 课题 6.18 测试改进动力小车 课型 新授课 教学目标 科学观念： 1.知道动力小车在行驶过程中需要克服摩擦力等阻力，动力大小会影响行驶距离和时间。 2.了解车的动力发展历程（人力、畜力、蒸汽机、内燃机、新能源），认识到科技进步对交通工具发展的推动作用。 科学思维： 1.能通过测试数据（距离、时间）分析影响小车行驶的因素，运用逻辑推理提出合理的改进方案。 2.对比不同动力小车的行驶效果，归纳出“动力大小、装置稳定性、摩擦力”等因素对小车性能的影响。 探究实践： 1.掌握动力小车的测试方法（测量行驶距离、时间，判断是否沿直线行驶），能根据测试结果调试和改进动力装置。 2.经历“测试—分析—改进—再测试”的完整工程流程，提高动手操作和解决问题的能力。 态度责任： 1.培养严谨的科学态度和实证精神，尊重测试数据，乐于通过改进提升作品性能。 2.了解交通发展历史，关注新能源汽车等科技前沿，树立节能环保、创新发展的意识。 教学重难点 重点： 1.掌握动力小车的测试方法（距离、时间、直线行驶）。 2.能根据测试结果分析不足，提出并实施改进方案。 难点： 1.运用数据分析影响小车行驶的关键因素（动力、摩擦力、装置稳定性）。 2.设计并实施有效的改进方案，体会工程优化的过程。 教学环节 教学过程 课堂导入 （一）情境激趣：“小车挑战赛”热身 播放视频：校园科技节“动力小车大赛”的精彩片段，聚焦小车行驶距离、速度的差异。 提问：“同学们，我们的动力小车能顺利行驶1米吗？怎样才能知道小车跑得又快又稳？”引出本课核心任务——测试与改进动力小车。 回顾上节课：展示学生制作的动力小车（橡皮筋、气球、重力牵引等），提问：“你的小车动力来自哪里？设计时考虑了哪些因素？” 课 程 学 习 （二）课程学习：分步探究，实践创新 环节1：明确测试标准——科学测量（8分钟） 解读测试要求： 出示课本《动力小车测试记录表》，讲解测试项目： 行驶距离：用卷尺测量小车从起点到终点的直线距离（判断是否沿直线行驶）。 行驶时间：用秒表记录小车行驶1米的时间（或规定距离的时间）。 直线行驶：观察小车是否偏离轨道（可在地面贴胶带作为轨道）。 强调“重复测试”：每组测试3次，取平均数（或中位数），减少误差。 示范测试操作： 教师演示：将小车放在起点（胶带起点线），释放动力装置（如松开橡皮筋、放开气球），同时启动秒表；小车停止（或到达1米线）时停止秒表，测量距离。 学生分组：4人一组，分工明确（操作员、计时员、测量员、记录员），熟悉测试流程。 环节2：分组测试——收集数据（10分钟） 第一次测试： 小组按流程测试自制动力小车，记录《动力小车测试记录表》（示例：橡皮筋动力小车，第一次行驶距离80cm，时间5秒；第二次75cm，时间4.8秒；第三次82cm，时间5.2秒；平均数79cm，时间5秒）。 教师巡视：指导测量方法（如卷尺对齐起点、秒表操作），提醒安全（避免小车碰撞、橡皮筋弹伤）。 数据分析与初步改进： 小组讨论：“第一次测试的结果达标了吗？（如目标是行驶1米）哪些地方需要改进？” 典型问题预设： 动力不足：行驶距离短（如橡皮筋缠绕圈数少、气球漏气）。 装置松动：车身晃动、车轮脱落（如胶带粘贴不牢、车轴偏移）。 摩擦力大：车轮卡顿、车身与地面摩擦（如车轮变形、地面粗糙）。 即时改进：小组针对问题进行初步调试（如增加橡皮筋圈数、加固车身、清理车轮杂物），进行第二次快速测试，观察效果。 环节3：深度改进——优化设计（10分钟） 问题诊断与方案设计： 出示《不足与改进记录表》，引导学生从“动力、结构、摩擦力”三方面分析问题： 动力类：动力太小→增加橡皮筋圈数/换大气球/增加配重；动力不稳定→调整橡皮筋固定位置/优化气球喷气方向。 结构类：车身倾斜→调整车轮高度/加固底盘；车轮打滑→更换粗糙轮胎/增加车轴摩擦力。 摩擦力类：车轮卡顿→打磨车轮/调整车轴松紧；车身拖地→裁剪多余材料/垫高车身。 小组合作：根据问题，绘制改进后的设计草图，列出所需材料和工具（如额外橡皮筋、胶带、剪刀、吸管等）。 二次制作与测试： 小组按改进方案修改小车（如重新缠绕橡皮筋、加固气球接口、调整车轮角度）。 再次测试，记录改进后的数据（如行驶距离从79cm提升到95cm，时间从5秒缩短到4.5秒）。 对比两次数据，分析改进效果：“哪些改进起作用了？还有什么新问题？” 环节4：展示交流——经验共享（2分钟） 每组选派代表展示改进后的小车，分享： 改进点：“我们把橡皮筋从3圈增加到5圈，还加固了气球，现在能跑95cm！” 效果：“行驶时间变短了，直线行驶更稳定了！” 互评建议：其他小组提问或建议（如“你们的车轮还是有点晃，能不能用吸管固定车轴？”），教师点评创新改进（如利用回形针固定橡皮筋、用吸管做车轴套）和科学方法（如控制变量测试改进效果）。 五、科学与人文拓展（5分钟） 车的动力发展史 历史回顾： 展示图片/视频：人力车（自行车）、畜力车（马车、秦铜车马）、蒸汽机车（三轮汽车）、燃油汽车、电动汽车、太阳能汽车。 讲解关键节点： 中国：最早使用车的国家之一，秦铜车马体现高超工艺。 18世纪：蒸汽机发明，第一辆蒸汽汽车诞生。 19世纪：内燃机发明，燃油汽车问世。 现代：新能源汽车（电动、太阳能、氢能）应对环保与能源危机。 未来展望： 提问：“未来的汽车会是什么样？会给生活带来哪些改变？”（如飞行汽车、磁悬浮、无人驾驶、零排放）。 引导学生关注科技前沿，树立“创新改善生活”的意识。 课堂 小结与课后作业 （三）课堂小结与课后作业（3分钟） 课堂小结 师生回顾：“今天我们学习了什么？（测试改进动力小车）测试要关注哪些数据？（距离、时间、直线行驶）改进的方法有哪些？（动力、结构、摩擦力）” 强调工程思维：“设计→制作→测试→改进→再测试，是工程师解决问题的常用方法！” 课后作业（分层选做） 基础层：完善《动力小车测试记录表》和《不足与改进记录表》，用彩笔绘制“改进前后的小车对比图”。 实践层：在家用废旧材料（如饮料瓶、吸管、橡皮筋）制作一辆新动力小车，测试不同动力方式（如橡皮筋vs气球）的效果，记录数据。 拓展层：调查一种新能源汽车（如特斯拉、比亚迪汉），分析其“动力来源、能量转化、环保优势”，下节课分享。 板书设计 18.测试改进动力小车 工程流程：测试→分析→改进→再测试 ▼ ▼ 测试标准 改进方向 │距离│（卷尺） │动力│（橡皮筋/气球/重力） │时间│（秒表） │结构│（牢固/稳定/直线） │直线│（胶带） │摩擦力│（减小/优化） 车的动力发展 未来展望 （人力→畜力→蒸汽→内燃→新能源） （环保·智能·创新） 教学反思 数据驱动思维：通过“三次测试（初始→初步改进→深度改进）”收集数据，学生能直观对比效果，理解“实证是改进的依据”。 工程流程落地：严格遵循“设计→制作→测试→改进→再测试”，学生在实践中体会工程的迭代性，培养了解决问题的能力。 跨学科融合：结合“科学与人文”板块，将科学探究与历史、环保教育结合，拓宽了学生视野。 1 学科网（北京）股份有限公司 $