3.3 《用弹力驱动小车》 （教学设计）-2026-2027学年五年级上册科学教科版

该小学科学教学设计聚焦弹力概念及弹力大小与形变程度的关系，通过弹弓、橡皮筋等生活实例导入，承接前课重力驱动小车，构建“力-运动”学习支架，引导学生理解弹力驱动小车的原理。 特色在于采用定量探究（改变橡皮筋缠绕圈数3、5、7圈，测量行驶距离）落实控制变量法，培养科学思维与探究实践能力。拓展“玉兔”号月球车车轮设计，渗透态度责任，助力学生形成科学观念，为教师提供可操作的实验方案与数据处理指导。

3.3 小学科学教科版（2026版）五年级上册第三单元《运动和力》 第3课《用弹力驱动小车》教学设计（2026新教材·五年级） 一、核心概念、内容与要求 核心概念：物质的运动与相互作用——弹力是物体在受到外力作用时形状发生改变，并产生要恢复原来形状的力。弹力大小与物体形变程度有关，形变越大弹力越大，可以驱动小车运动。 内容与要求： 1． 观察、感受弹力（橡皮筋、弹簧、海绵等物体形变时产生的力）。 2． 用橡皮筋驱动小车：将橡皮筋一端固定在车架上，另一端缠绕在车轴上，通过释放弹力使小车运动。 3． 研究弹力大小对小车行驶距离的影响：改变橡皮筋在车轴上缠绕的圈数，其他条件不变，测量小车从起点到终点的距离，记录数据。 4． 分析数据，发现橡皮筋缠绕圈数越多（弹力越大），小车行驶距离越远。 5． 研讨：橡皮筋缠绕圈数与行驶距离的关系；不同小组数据差异的原因；驱动车轮转动的力来自哪里；除重力和弹力外还有哪些力可以驱动小车。 6． 拓展：了解“玉兔”号月球车车轮的设计秘密（没有轮胎等）。 二、教材分析 本课是《科学》五年级“运动和力”单元的第3课时。教材在前一课用重力驱动小车的基础上，引入另一种常见的力——弹力。教材从“弹力是如何产生的？我们的小车能用弹力来驱动吗？”聚焦核心问题。探索活动包括：观察、感受弹力（拉橡皮筋、压弹簧）；用橡皮筋驱动小车（一端固定车架，另一端缠绕车轴）；研究弹力大小对行驶距离的影响（改变缠绕圈数，测量行驶距离）。教材提供了记录单和数据处理方法（可取平均值或最大值），还展示了不同小组用纸带贴圆点表示小车行驶距离的示例。研讨问题聚焦弹力大小与行驶距离的关系、数据差异原因、驱动力的来源。拓展部分引导学生了解“玉兔”号月球车车轮的设计秘密。本课强调通过对比实验探究弹力大小与运动效果的关系，培养控制变量和数据分析能力。 三、学情分析 五年级学生对弹力有感性认识（如橡皮筋拉长后弹回、弹簧被压后弹起），但未从科学角度定义弹力。他们知道“拉得越长弹力越大”，但需要实验验证。用橡皮筋驱动小车是新奇体验，学生可能遇到问题：橡皮筋缠绕方向错误导致小车后退、缠绕圈数过多导致打滑或断裂。实验设计中需要控制变量（小车、地面、起点位置、橡皮筋规格等），教师需指导。测量行驶距离时，小车可能走曲线，需要多次测量取平均值。学生对“橡皮筋缠绕圈数越多，小车行驶距离越远”能直观感受，但要用数据支持。拓展部分可联系“玉兔”号车轮设计，激发兴趣。 四、教学目标（四维表格） 维度 教学目标 科学观念 1. 能说出物体在受到外力作用时形状发生改变，会产生要恢复原来形状的力——弹力。 2. 能说出橡皮筋形变越大，弹力越大，驱动小车行驶的距离越远。 科学思维 1. 能通过对比实验（改变橡皮筋缠绕圈数），分析弹力大小与小车行驶距离的关系。 2. 能对实验数据差异进行合理分析（摩擦力、操作误差、地面不平）。 探究实践 1. 能正确安装橡皮筋驱动装置，用缠绕圈数改变弹力大小。 2. 能测量小车行驶距离，记录多组数据，取平均值或最大值进行分析。 3. 能用纸带贴圆点等方式直观表示小车行驶距离的差异。 态度责任 1. 在实验中认真操作、准确测量，尊重事实。 2. 通过了解“玉兔”号月球车的车轮设计，体会科学探究的严谨性和创新精神。 五、教学重点与难点 教学重点：通过改变橡皮筋缠绕圈数的实验，探究弹力大小与小车行驶距离的关系，发现形变越大弹力越大，小车行驶越远。 教学难点：控制变量（橡皮筋规格、缠绕方向、释放方式、地面等）设计对比实验；理解弹力做功转化为小车运动距离。 六、教学准备 教具：多媒体课件（含弹力示意图、实验步骤图、纸带贴圆点示例、月球车车轮图片）、橡皮筋、弹簧、海绵等演示材料 学具（每组）：小车（四轮，有车轴可缠绕橡皮筋）1辆、橡皮筋（相同规格，多根备用）若干、尺子（1米以上）、记录单、彩笔、纸带（用于贴圆点标记距离）、毛巾（可选，用于增大摩擦稳定性） 教室布置：4人一组，在地面或长桌面上划出起点线，并放置长尺测量行驶距离。确保小车行驶区域无障碍物。 七、教学过程 环节 教师活动 学生活动 设计意图 情境导入 出示弹弓、弓箭图片，提问：“是什么力量将子弹射出去？”展示拉长的橡皮筋，松手后弹回。 提问：“橡皮筋被拉长后产生的力叫什么？这种力能驱动小车吗？” 板书课题《用弹力驱动小车》。 观察并回答“弹力”，产生探究兴趣。 （从生活实例切入，引出弹力概念。） 聚焦 出示教材“聚焦”板块问题，介绍弹力的定义：物体在外力作用下形状发生改变，会产生要恢复原来形状的力。 引导学生列举生活中的弹力例子（弹簧门、跳床、橡皮筋等）。 理解弹力定义，举例说明。 （建立弹力概念。） 探索 （活动一） 指导感受弹力：分发橡皮筋、弹簧、海绵。让学生拉一拉、压一压，感受形变和恢复力。 提问：“形变越大，手感觉到的力怎样？”引导学生发现形变越大，弹力越大。 动手感受弹力，记录感受。 （感性认识弹力与形变的关系。） 探索 （活动二） 指导用橡皮筋驱动小车。 示范：将橡皮筋一端固定在车架上（或系在车轴附近的挂钩），另一端缠绕在车轴上（缠绕方向要保证释放时车轮向前滚动）。 提问：“橡皮筋缠绕圈数多少与小车运动有什么关系？” 提醒：缠绕圈数不宜过多，避免打滑或断裂。 让学生分组尝试，观察小车运动。 组装驱动装置，尝试用不同圈数驱动小车，观察运动情况。 （学习弹力驱动的方法，初步感知弹力大小的影响。） 探索 （活动三） 组织研究弹力大小（缠绕圈数）与小车行驶距离的关系。 ①明确问题：橡皮筋缠绕圈数越多，小车行驶距离越远吗？ ②制订方案：变量——橡皮筋缠绕圈数（如3圈、5圈、7圈）； 控制变量——同一小车、同一橡皮筋、同一地面、同一释放方式、起点相同； 测量方法——从起点释放小车，测量车头停止位置到起点的距离，每个圈数重复3次，取平均值或最大值。 ③分组实验，记录数据。 ④提示：可用纸带贴圆点表示小车停止位置，直观比较距离。 巡视指导，帮助纠正小车跑偏、橡皮筋打滑等问题。 分组实验，记录数据，计算平均值。用纸带贴圆点标记行驶距离。 （定量探究弹力与运动距离的关系，培养实验设计和数据分析能力。） 研讨 组织研讨三个问题（教师给出提示）： ①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？所有小组的数据都支持这个结论吗？ 提示：缠绕圈数越多，行驶距离越远（弹力越大，小车跑得越远）。大部分小组支持，若有差异可能是操作问题。 ②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？ 提示：小车质量不同、橡皮筋新旧不同、地面摩擦不同、缠绕圈数标准不一致等。 ③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？ 提示：来自橡皮筋的弹力（恢复原状的力）。还有摩擦力（但通常阻碍运动）、推力、拉力、磁力、电力等。 讨论并回答问题，分析数据差异，列举其他驱动力。 （深化规律认识，培养误差分析和知识迁移能力。） 拓展 出示“玉兔”号月球车图片，提问：“普通小车车轮有轮胎，而‘玉兔’号月球车却没有安装轮胎，为什么？这与弹力有关吗？”引导学生从月球环境（无大气、温差大、月尘等）思考。教师补充：月球车车轮采用特殊金属网状结构，既减轻重量，又避免橡胶老化，还能提供抓地力。 思考月球车车轮的设计原因。 （联系实际工程，激发科学探究兴趣。） 课堂总结 总结：弹力是物体形变后恢复原状产生的力；橡皮筋形变越大（缠绕圈数越多），弹力越大，驱动小车行驶距离越远；力可以改变物体运动状态。 回顾本课收获。 （强化核心概念。） 布置作业 必做探究作业： 回家用橡皮筋驱动玩具小车，改变缠绕圈数，测量行驶距离，记录数据并画成柱状图。 选做作业： 查阅资料，了解“玉兔”号月球车车轮的更多设计细节（如材料、结构），写一段介绍。 记录作业要求。 （将探究延伸到课外，培养观察和资料收集能力。） 八、板书设计 3.3用弹力驱动小车 一、弹力 物体形变 → 产生恢复原状的力 → 弹力 形变越大 → 弹力越大 二、实验：弹力大小与小车行驶距离 变量：橡皮筋缠绕圈数（3、5、7圈） 控制变量：小车、地面、起点、释放方式相同 测量：行驶距离（厘米） 缠绕圈数 ↑ → 行驶距离 ↑ 结论：弹力越大，小车行驶越远 三、数据差异原因 小车质量、橡皮筋弹性、地面摩擦、操作误差 四、驱动小车的其他力 重力（拉力）、推力、磁力、电力 九、教学反思 本课通过拉橡皮筋感受弹力、用橡皮筋驱动小车、定量探究弹力与行驶距离的关系，层层递进。学生对“橡皮筋缠绕圈数越多，小车跑得越远”有直观体验，数据记录也支持这一结论。实验中，部分小组发现橡皮筋缠绕方向反了导致小车后退，经过调整后成功，加深了对弹力方向的理解。控制变量得到较好落实，但个别小组小车跑偏导致测量不准确，教师指导后改用纸带贴圆点标记，效果更直观。 研讨环节，学生能主动分析数据差异原因（“橡皮筋用久了弹性变差”“地面有灰尘”），表现出良好的科学思维。 拓展部分月球车车轮的设计引发热烈讨论，学生惊叹于工程设计的巧妙。时间分配合理，实验充分。 整体上，本课成功建立了弹力与运动距离的关系，为后续学习摩擦力、测量力的大小打下基础。 十、课堂巩固练习 （一）填空题 1、物体在受到外力作用时，形状会发生变化，这时物体要恢复原来形状而产生的力叫做________。 参考答案： 弹力 2、用橡皮筋驱动小车时，橡皮筋缠绕的圈数越________，产生的弹力越________，小车行驶的距离越________。 参考答案： 多；大；远 3、为了使实验数据更可靠，我们通常对每个实验条件进行________次测量，并取________值。 参考答案： 三；平均（或最大） 4、“玉兔”号月球车的车轮没有安装橡胶轮胎，主要原因是月球表面________大、________细密，橡胶会老化。 参考答案： 温差；月尘 （二）选择题 1、下列物体中，主要利用弹力工作的是（ ） A. 弹簧测力计 B. 天平 C. 杆秤 D. 水龙头 参考答案： A 2、在研究弹力大小与小车行驶距离关系的实验中，需要保持不变的条件是（ ） A. 橡皮筋缠绕的圈数 B. 小车行驶的距离 C. 小车的重量和地面的粗糙程度 D. 橡皮筋的弹性 参考答案： C 3、用橡皮筋缠绕车轴驱动小车时，橡皮筋缠绕方向反了会导致小车（ ） A. 后退 B. 更快 C. 不动 D. 左右摇摆 参考答案： A （三）判断题（正确打“√”，错误打“×”） 1、弹力只存在于弹簧和橡皮筋中，其他物体没有弹力。（ ） 参考答案： × 2、橡皮筋拉得越长，产生的弹力越大。（ ） 参考答案： √ 3、在弹力实验中，每个橡皮筋缠绕圈数只需要测量一次即可得出结论。（ ） 参考答案： × 4、“玉兔”号月球车车轮采用金属网状结构，是为了增加弹力。（ ） 参考答案： ×（主要是减重、适应月壤、防止橡胶老化） （四）课堂实验探究题 题目：小明用橡皮筋驱动小车，记录了不同缠绕圈数下小车行驶的距离（单位：厘米），数据如下： 缠绕圈数 第1次 第2次 第3次 平均距离 3圈 45 48 51 48 5圈 82 85 88 85 7圈 115 118 120 118 （1）从数据中可以看出，随着橡皮筋缠绕圈数的增加，小车行驶距离如何变化？这说明了什么？ （2）为什么同一缠绕圈数下三次测量结果不完全相同？请写出可能的原因。 （3）如果小明将橡皮筋缠绕了10圈，可能会发生什么情况？为什么？ 参考答案： （1）小车行驶距离越来越远（从48厘米增加到118厘米）。说明橡皮筋缠绕圈数越多，形变越大，产生的弹力越大，驱动小车行驶的距离越远。 （2）原因：小车每次释放时起始位置不完全相同；橡皮筋释放时弹力不均匀；小车行驶路线有弯曲；测量距离时读数误差；地面摩擦力微小变化等。 （3）可能发生的情况：橡皮筋缠绕圈数过多，弹力过大，可能导致橡皮筋断裂；或者小车启动时打滑，反而行驶距离没有明显增加；也可能小车速度过快，方向不稳。原因：弹力过大超出了橡皮筋的弹性限度，或超出了车轮与地面的最大静摩擦力。 学科网（北京）股份有限公司 $