3.2《用重物驱动小车》教学设计-2026-2027学年科学五年级上册教科版

该小学科学教学设计聚焦“重力转化为拉力驱动小车，力的大小影响运动快慢”核心知识点，承接前课小车结构认识，通过播放“玉兔号月球车登陆”视频情境导入，引导学生思考驱动力量，搭建从“结构”到“力”的学习支架。 以真实航天情境激发探究兴趣，采用控制变量法设计对比实验，改变垫圈数量并多次测量取平均值，培养科学思维与探究实践能力。小组分工计时记录强化态度责任，帮助学生建立实证意识，为教师提供可操作的探究教学范例。

《用重物驱动小车》教学设计 1、 教材分析 本课是教科版五年级上册第三单元《运动和力》的第2课，承接第1课对车辆结构的认识，从“结构”过渡到“力”的研究。本课属于2022版课标“物质与能量”领域，核心概念为“重力是地球对物体施加的吸引力，利用重力可以驱动小车运动；力的大小影响小车运动的快慢”。教材以“玉兔号月球车由静到动登陆月球表面”的真实情境为切入点，通过“用垫圈和绳子驱动小车”的对比实验，引导学生定量研究垫圈数量（拉力大小）与小车运动快慢的关系。本课是学生首次定量研究力与运动关系的重要一课，通过多次测量取平均值的实验方法，培养学生数据处理和分析能力，为后续摩擦力、弹力、反冲力的学习奠定实验方法基础。 2、 学情分析 经过上一课《拆解我的小车模型》的学习，五年级学生已经熟练掌握了简易小车的结构组成、各部件功能和组装方法。学生知道推、拉能让物体运动，了解苹果落地是重力作用。然而，学生存在两个认知难点：一是分不清重力与拉力，不理解垫圈重力如何转化为拉动小车的力；二是做实验容易只测一次，不懂多次测量减小误差。学生对航天月球车充满兴趣，适合通过动手实验自主建构规律。 3、 学习目标 科学观念：知道重力是地球对地球上的一切物体施加的吸引力；知道垫圈受到的重力通过细绳转化为拉动小车的拉力；理解垫圈数量越多（拉力越大），小车运动越快。 科学思维：能通过控制变量法设计实验方案，只改变垫圈数量，保持小车、路程、桌面等不变；能通过多次测量取平均值减小实验误差；能根据运动时间数据推理拉力与运动快慢的定量关系。 探究实践：能组装垫圈、细绳、小车的实验装置；能规范完成对比实验，准确记录每组垫圈对应的运动时间，计算平均时间；能分析异常数据，找到误差来源。 态度责任：养成严谨求实的科学态度——实验多次测量，如实记录数据，不篡改实验结果；体会力学知识在航天工程中的运用；小组分工计时、操作、记录，养成协同探究习惯。 四、教学重难点 重点：理解垫圈重力转化为拉力驱动小车；通过对比实验得出：垫圈越多（拉力越大），小车运动速度越快。 难点：区分重力与拉力，理解垫圈重力转化为拉动小车的力的过程；规范完成多次测量取平均值的实验操作。 五、教学环节 教学环节 教师活动 学生活动 设计意图 一、聚焦：是什么力量让月球车运动起来？（5分钟） 1. 情境导入：“2013年12月15日4时35分，‘玉兔’号月球车从‘嫦娥’三号着陆器上由静到动，缓慢下行，登陆月球表面，开始执行巡视探测任务。”播放玉兔号月球车登陆视频片段。 2. 引发思考：“是什么力量让月球车开始运动？我们怎样让自己的小车运动起来？” 3. 聚焦问题：“如果只有垫圈和绳子，我们能让小车动起来吗？” 4. 揭示课题：板书“用重物驱动小车”。 观看玉兔号月球车登陆视频；思考“是什么力量让月球车运动”；围绕“垫圈和绳子能让小车动起来吗”自由发言，暴露前概念；明确本课探究的核心问题。 以玉兔号月球车真实航天情境导入，激发探究兴趣；聚焦核心问题，明确探究方向。 二、探索 活动一：认识重力，组装实验装置（8分钟） 1. 呈现资料：“重力是地球对地球上的一切物体施加的吸引力。它无接触物体就能对物体施加引力。在重力的作用下，苹果会掉落到地面，抛向空中的小球也会落回地面。物体的质量越大，所受的重力越大。” 2. 引导理解：“垫圈受到地球的吸引力——重力，这个力能让垫圈向下落。” 3. 演示组装：将细绳一端系在小车上，另一端穿过桌沿垂下，挂上垫圈。“拉小车的绳子多长比较合适？拉动小车的力是怎样产生的？” 4. 引导分析：“垫圈向下落（重力），通过细绳转化为水平方向拉动小车的力——拉力。” 5. 分组组装：学生分组组装实验装置。 阅读重力资料；理解“重力是地球对物体的吸引力”；观察教师演示组装装置；理解“垫圈重力→细绳拉力→驱动小车”的转化过程；分组组装实验装置。 资料呈现帮助学生建立“重力”的科学概念；演示组装降低操作难度；“重力→拉力”的转化是突破教学难点的关键。 活动二：研究垫圈数量与小车运动变化的关系（12分钟） 1. 发布任务：“研究垫圈数量与小车运动变化的关系，制订实验方案。” 2. 指导实验方案： （1）改变的条件：垫圈数量（从挂1个垫圈开始，逐个增加，直到小车可以动起来）； （2）不变的条件：小车、跑道、起点和终点位置； （3）测量方法：用手或挡板挡住小车让它可以停止；标明小车运动的起点和终点；记录每次实验中垫圈的数量和小车从起点到终点的运动时间； （4）减少误差：测量多次，然后求平均值。 3. 发放记录单：发放“垫圈数量与小车运动变化的关系”记录单。 4. 分组实验：学生分组进行实验，记录每次垫圈数量对应的运动时间，计算平均时间。 5. 巡视指导：关注学生是否从1个垫圈开始逐个增加、是否多次测量取平均值、计时是否准确。 了解实验方案；领取记录单；分组实验：从挂1个垫圈开始逐个增加，用秒表测量小车从起点到终点的时间；每个垫圈数量重复测量多次，计算平均时间；记录实验数据。 控制变量法是本课的核心探究方法；多次测量取平均值培养数据处理能力；从“定性感受”走向“定量测量”，培养实证意识。 活动三：分析数据，发现规律（5分钟） 1. 数据汇总：各组汇报数据，教师在黑板汇总。 2. 引导分析：“垫圈数量增加时，小车的运动时间发生了什么变化？垫圈数量与小车运动快慢有什么关系？” 3. 呈现范例：出示第一组同学的记录单范例。“对比第二列时间数据，找出它们的变化趋势。” 4. 引导归纳：“垫圈越多（拉力越大），小车从起点到终点的时间越短——运动越快。” 各组汇报实验数据；观察汇总数据，发现“垫圈越多→时间越短”的变化趋势；分析范例记录单；归纳“拉力越大，小车运动越快”的规律。 数据分析培养“用证据说话”的科学态度；范例记录单为学生提供数据分析的参照；归纳总结帮助学生建立科学概念。 三、研讨深化：解释原理，拓展应用（7分钟） 1. 问题一：“驱动小车运动的力是怎样产生的？小车运动快慢与力的大小有什么关系？”引导学生用实验数据回答——垫圈重力通过细绳转化为拉力，垫圈越多拉力越大，小车运动越快。 2. 问题二：“在重复实验中，测量数据的差异是怎样造成的？”引导学生分析误差来源——计时反应速度、小车启动时机、桌面摩擦力等。 3. 问题三：“除了用‘●’符号的数量表示小车运动快慢之外，我们还有其他表示方法吗？”引导学生思考——可以用速度（米/秒）表示。 4. 拓展呈现：“科学家是如何控制月球车的运动快慢的？我们也可以通过改变垫圈的数量来控制小车的运动快慢。” 5. 挑战任务：“我们能控制小车的运动快慢吗？比如：让小车在3秒内运动1米。” 用实验数据解释驱动小车运动的力的来源；分析测量数据差异的原因；思考表示运动快慢的其他方法；了解控制小车运动快慢的方法；尝试完成挑战任务。 三个研讨问题从“原理分析”到“误差分析”再到“方法拓展”，层层深入；挑战任务将知识转化为实践；联系月球车体现“学以致用”。 四、拓展延伸——从课堂到航天（3分钟） 1. 总结：“今天我们通过实验发现——垫圈的重力通过细绳转化为拉动小车的拉力；垫圈越多（拉力越大），小车运动越快。这就是力与运动的关系。” 2. 联系航天：“玉兔号月球车在月球表面运动，科学家通过控制驱动力的大小来控制月球车的运动快慢。” 3. 布置任务：课后尝试用不同方法让小车运动起来（如用手推、用橡皮筋弹射等），比较哪种方法能让小车运动得更快，下节课交流分享。 回顾本课所学核心概念；了解月球车运动控制与本节课知识的联系；课后尝试用不同方法驱动小车。 将课堂知识延伸到航天工程和课后实践；培养持续探究的兴趣。 学科网（北京）股份有限公司 $