3.3《用弹力驱动小车》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弹力的产生及弹力大小与小车运动距离的关系，通过古人射箭、橡皮筋等生活现象导入，前承重力和拉力知识，后启摩擦力、反冲力学习，以“感知概念—动手探究—数据分析—应用拓展”为主线构建学习支架。 该资料以探究实践为特色，通过控制变量法（改变橡皮筋缠绕圈数，固定小车等条件）引导学生规范实验，培养科学思维（从数据推理“缠绕圈数—弹力—距离”因果链，分析误差），结合“玉兔号”月球车拓展态度责任，帮助学生建立科学观念，为教师提供清晰可操作的探究教学流程。

《用弹力驱动小车》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3课，在单元教学中起到了从“重力”向“弹力”过渡的关键作用。在前两课中，学生已经认识了重力并通过垫圈驱动小车探究了拉力与运动快慢的关系。本课在此基础上聚焦弹力这一常见作用力，属于2022版课标“物质的运动与相互作用”核心概念，内容要求为“知道力是改变物体运动状态的原因”。教材以“弹力是如何产生的？我们的小车能用弹力来驱动吗？”为切入点，设计了三个递进的探究活动：观察、感受弹力；用弹力驱动小车；研究弹力大小对运动距离的影响。本课按照“感知概念—动手探究—数据分析—应用拓展”的逻辑主线，帮助学生建立“弹力大小与运动距离”的定量关系，为后续摩擦力、反冲力的学习奠定基础。 2、 学情分析 五年级学生在生活中见过橡皮筋、弹簧等弹性物体，能直观感受到拉伸、挤压后物体回弹的现象，但无法准确说出弹力的科学概念。学生具备基础对比实验操作能力，知道控制变量的基本方法，但自主设计变量控制、处理多组实验数据、分析误差原因的能力尚弱。学生对“玉兔号”月球车等航天工程充满好奇，适合用工程实例激发探究兴趣。教学中需重点引导规范实验操作、数据整理与逻辑推理。 3、 学习目标 科学观念：知道物体在受到外力作用时形状会发生改变，这时物体会产生一个要恢复原来形状的力，这个力叫弹力；知道橡皮筋在车轴上缠绕的圈数越多，弹力越大，小车行驶的距离越远。 科学思维：能基于观察和生活经验，对“缠绕圈数与小车行驶距离的关系”提出有依据的推测；能通过对比实验数据，建立“橡皮筋缠绕圈数—弹力大小—运动距离”的因果逻辑链；能分析多组实验数据，识别实验误差，推理数据差异产生的原因。 探究实践：能小组合作，按照步骤成功组装橡皮筋动力小车；能通过缠绕不同圈数进行多次测试，使用恰当的方法（做标记、用直尺测量）比较并记录小车的行驶距离；能控制单一变量（只改变橡皮筋缠绕圈数，其余条件不变）。 态度责任：在合作组装与测试中，愿意倾听同伴想法，分工协作完成探究任务；形成用实验证据检验猜想的意识，尊重实验事实，如实记录观察到的现象和数据；了解“玉兔号”月球车车轮的设计秘密，体会力学知识在航天工程中的应用。 四、教学重难点 重点：通过对比实验得出：橡皮筋缠绕圈数越多，弹力越大，小车行驶距离越远。 难点：实验中严格控制变量，保证对比实验公平；从“缠绕圈数增多”到“弹力增大”再到“行驶距离变远”的因果逻辑链。 五、教学环节 教学环节 教师活动 学生活动 设计意图 一、聚焦：弹力能驱动小车吗？（5分钟） 1. 情境导入：出示古人射箭的图片。“自古以来，人们利用各种力为我们的生产、生活带来便利，弹力就是其中的一种。”提问：“射箭时松开弓弦，箭为什么能飞出去？” 2. 生活迁移：出示橡皮筋、弹簧、蹦床等图片。“这些物体有什么共同特点？它们被拉伸或压缩后发生了什么？” 3. 聚焦问题：“弹力是如何产生的？我们的小车能用弹力来驱动吗？” 4. 揭示课题：板书“用弹力驱动小车”。 观察射箭图片，思考“箭为什么能飞出去”；观察橡皮筋、弹簧等图片，发现它们“被拉伸后能恢复原状”的共同特点；围绕“弹力如何产生”自由发言，暴露前概念；明确本课探究的核心问题。 从生活现象切入，激发探究兴趣；通过多组图片建立“弹力”的直观感知；聚焦核心问题，明确探究方向。 二、探索 活动一：观察、感受弹力（8分钟） 1. 发放材料：每组发放橡皮筋和弹簧。 2. 引导操作：“拉一拉橡皮筋和弹簧，你有什么感觉？松开手后发生了什么？” 3. 呈现资料：“一般情况下，物体在受到外力作用时，形状或多或少会发生改变，这时物体会产生一个要恢复原来形状的力，这个力叫弹力。” 4. 引导归纳：“弹力是怎样产生的？它的方向是怎样的？”引导学生归纳——物体发生形变时产生，方向是恢复原来形状的方向。 5. 追问：“生活中还有哪些地方利用了弹力？”引导学生列举——弹弓、蹦床、弹簧床垫等。 拉一拉橡皮筋和弹簧，感受手上的拉力；观察松开手后物体恢复原状的过程；阅读资料，理解弹力的科学定义；归纳弹力的产生条件和方向；列举生活中弹力的应用实例。 通过亲身体验建立弹力的直观感知；资料呈现帮助学生建立科学概念；生活举例培养“学以致用”的意识。 活动二：用弹力驱动小车（8分钟） 1. 发布任务：“将橡皮筋一端固定在车架上，另一端缠绕在车轴上。试一试，能用它驱动小车吗？” 2. 指导操作：演示如何将橡皮筋一端固定在车架上，另一端缠绕在车轴上——转动车轮使橡皮筋缠绕。“怎样让小车动起来？”引导学生发现——松开车轮，橡皮筋恢复原状，带动车轴转动，驱动小车前进。 3. 分组实验：学生分组组装橡皮筋动力小车并尝试驱动。 4. 巡视指导：关注橡皮筋是否固定牢固、是否确实缠绕在车轴上。 5. 交流成功经验：请成功驱动的小组分享操作方法。 明确实验操作方法；观察教师演示；分组组装橡皮筋动力小车；尝试驱动小车；成功的小组分享经验。 通过动手组装建立“弹力可以驱动小车”的直观经验；成功经验的分享促进同伴学习。 活动三：研究弹力大小对运动距离的影响（12分钟） 1. 过渡：“小车能用弹力驱动了。弹力大小会影响小车的运动距离吗？让我们通过实验来研究。” 2. 明确问题：“研究弹力大小对运动距离的影响。在车轴上缠绕不同的圈数来改变弹力的大小，其他条件保持不变。” 3. 指导方法： （1）确定起点和终点：“车头前方所在位置为起点。我们可以把车头放在起跑线上，运动停止后车头所在的位置为终点。” （2）改变的条件：橡皮筋缠绕的圈数； （3）不变的条件：小车、跑道、起点位置等； （4）测量方法：用直尺测量从起点到终点的距离。 4. 发放记录单：发放“小车行驶距离与橡皮筋缠绕圈数的关系”记录单。 5. 分组实验：学生分组进行实验，依次缠绕不同圈数（如1圈、3圈、5圈），测量小车行驶距离并记录。“这是一个对比实验，我们要做好条件的控制。” 6. 数据处理：引导各组取平均值或选取有代表性的数据。“数据处理有多种方法，可以取平均值，也可以取最大值等。” 7. 汇总交流：各组汇报数据，教师在黑板汇总。 明确实验问题和方法；了解起点和终点的标记方法；领取记录单；分组实验：缠绕不同圈数，测量小车行驶距离；记录数据并处理；各组汇报数据。 控制变量法是本课的核心探究方法；起点和终点的规范标记保证实验公平；记录单培养规范记录和数据处理的能力。 三、研讨深化：归纳规律，解释误差（7分钟） 1. 问题一：“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？所有小组的实验数据都支持这个结论吗？”引导学生用数据回答——缠绕圈数越多，行驶距离越远。 2. 问题二：“不同小组的数据有哪些相同和不同？如果有差异，造成差异的原因可能是什么？”引导学生分析误差来源——橡皮筋弹性不同、缠绕方式不同、地面摩擦差异等。 3. 问题三：“驱动车轮转动的力来自哪里？除了重力和弹力，还有哪些力可以驱动小车？”引导学生回顾——重力（垫圈驱动）、弹力（橡皮筋驱动），推测还有摩擦力、反冲力等。 4. 总结提升：“橡皮筋缠绕圈数越多，被拉伸的长度越长，所产生的弹力越大，小车行驶的距离越远。” 用实验数据回答研讨问题；分析小组间数据差异的可能原因；回顾已学过的驱动小车的力；形成“弹力越大，运动距离越远”的科学概念。 三个研讨问题从“规律确认”到“误差分析”再到“知识拓展”，层层深入；帮助学生建立完整的认知结构。 四、拓展延伸——月球车的车轮秘密（3分钟） 1. 呈现拓展任务：“普通小车的车轮上都装有轮胎，这样可以减小车身震动。而‘玉兔’号月球车却没有安装轮胎。搜集资料，了解‘玉兔’号月球车车轮的设计秘密。” 2. 引导思考：“月球表面环境有什么特点？为什么月球车不需要轮胎？”引导学生推测——月球没有大气，表面布满岩石和月壤，充气轮胎容易破损；月球车采用金属筛网轮等特殊设计。 3. 布置任务：课后查阅“玉兔”号月球车车轮设计的资料，了解科学家如何运用弹力等力学知识解决月球车的减震和行驶问题，下节课交流分享。 了解拓展任务；思考月球车不需要轮胎的原因；课后查阅月球车车轮设计资料。 将课堂知识与航天工程建立联系；培养持续探究的兴趣和资料搜集能力。 学科网（北京）股份有限公司 $