3.2 《用重物驱动小车》 （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“用重物驱动小车”，核心知识点为重力概念及力的大小对小车运动快慢的影响。通过“玉兔”号月球车情境导入，承接上一课小车结构拆解，引出重力驱动问题，搭建从生活经验到科学探究的学习支架。 此资料亮点在于以对比实验为核心，引导学生设计控制变量（小车、轨道等不变，改变垫圈数量）、重复测量求平均值的探究实践，培养科学思维（分析数据差异原因）与严谨态度。拓展挑战“3秒运动1米”渗透工程思想，助力学生提升数据处理能力，为教师提供完整实验方案与评价工具，高效落实核心素养。

3.2 小学科学教科版（2026版）五年级上册第三单元《运动和力》 第2课《用重物驱动小车》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——力可以改变物体的运动状态。重力是地球对物体施加的吸引力，在重力的作用下，物体可以产生拉力驱动小车运动。力的大小不同，小车运动的快慢不同。 内容与要求： 认识重力：地球对地球上的一切物体施加的吸引力，物体质量越大所受重力越大。 用垫圈和绳子驱动小车，观察重力是如何使小车运动的。 研究垫圈数量（拉力大小）与小车运动快慢的关系：设计实验方案，控制变量（小车、轨道、距离等不变），改变垫圈数量，测量小车从起点到终点的时间，计算平均值。 分析实验数据，发现垫圈数量越多（拉力越大），小车运动越快。 研讨：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？重复实验中数据差异的原因？其他表示快慢的方法。 拓展：挑战控制小车在3秒内运动1米（控制力的大小或小车重量）。 二、教材分析 本课是《科学》五年级“运动和力”单元的第2课时。教材在第1课拆解小车模型认识结构的基础上，聚焦“是什么力量让月球车开始运动”，引导学生研究重力驱动小车。教材从“有哪些方法让小车运动起来”引入，给出重力定义。探索活动为“研究垫圈数量与小车运动变化的关系”，要求制订实验方案，测量多组数据，求平均值。教材提供了记录单格式和一组示例数据供分析。研讨问题聚焦力的产生、运动快慢与力的关系、数据差异原因。拓展挑战“控制小车的运动快慢”。本课强调通过对比实验探究力与运动的关系，培养控制变量、数据记录与分析的科学探究能力。 三、学情分析 五年级学生对“力能推动物体”有生活经验，但对“重力”这一概念较陌生。他们知道“向下掉的力”，但不清楚如何用重力驱动小车。实验设计中，控制变量（小车、轨道、绳子长度等）需要教师引导。学生第一次用垫圈和绳子驱动小车，对“垫圈数量越多，小车运动越快”能直观感受，但需要用计时数据证明，且要理解“平均时间”的意义。重复实验的数据差异可能让学生困惑，需引导分析可能原因（测量误差、启动停止不同步、摩擦力变化等）。拓展挑战能激发兴趣，体现工程思想。 四、教学目标（四维表格） 维度 教学目标 科学观念 1. 能说出重力是地球对物体施加的吸引力，物体质量越大所受重力越大。 2. 能说出拉力越大，小车运动越快。 科学思维 1. 能通过对比实验，分析垫圈数量与小车运动快慢的关系，归纳出力的大小影响运动速度。 2. 能对实验数据的差异进行合理分析（测量误差、操作不一致等）。 探究实践 1. 能设计并完成“垫圈数量与小车运动快慢”的对比实验，控制变量，重复测量并求平均值。 2. 能用秒表测量小车运动时间，记录数据，绘制简单图表或用符号表示快慢。 3. 能根据实验现象和数据，得出垫圈数量越多小车运动越快的结论。 态度责任 1. 在实验中认真操作、准确计时，尊重实验数据。 2. 能与小组成员合作，分析数据差异原因，养成严谨的科学态度。 五、教学重点与难点 教学重点：通过对比实验，探究垫圈数量（力的大小）与小车运动快慢的关系，得出拉力越大小车运动越快的结论。 教学难点：控制变量实验的设计（保持小车、轨道、距离、绳子长度等不变，只改变垫圈数量），以及多次测量求平均值减小误差的方法。 六、教学准备 教具：多媒体课件、秒表（或手机计时器） 学具（每组）：小车（四轮，可加配重）1辆、垫圈（或相同规格的小钩码）若干（至少20个）、细线（约50cm）、支架（或桌面边缘固定用）、尺子（标记起点终点）、秒表（每组1个）、记录单、笔 教室布置：4人一组，在教室地面或长桌面上划出起点线和终点线（间距约1-1.5米），确保小车行驶路线平直。 七、教学过程 环节 教师活动 学生活动 设计意图 情境导入 展示“玉兔”号月球车在月球表面行驶的图片。 提问：“是什么力量让月球车开始运动？我们怎样才能让自己的小车运动起来？”引出课题《用重物驱动小车》。 思考并回答，产生兴趣。 （从月球车引入，激发探究动力来源的兴趣。） 聚焦 出示教材“聚焦”板块问题，介绍重力概念（地球对物体施加的吸引力，苹果落地、抛球落回）。 提问：“用垫圈和绳子能让小车动起来吗？怎样做？” 理解重力概念，思考驱动小车的方法。 （建立重力概念，为实验铺垫。） 探索 （活动一） 指导组装重力驱动装置：将细线一端系在小车上，另一端系一个垫圈（先挂1个）。将小车放在起点，垫圈自然下垂（垂到桌面下）。用手挡住小车，松开后观察是否运动。 提问：“为什么垫圈能拉动小车？”（垫圈受重力向下拉，通过绳子传递力）。 组装装置，尝试用1个垫圈驱动小车，发现垫圈数量不足时小车可能不动。 （初步体验重力驱动的原理。） 探索 （活动二） 组织“垫圈数量与小车运动快慢”实验。①明确问题：垫圈数量（力的大小）如何影响小车运动快慢？ ②制订方案：变量——垫圈数量（从1个开始增加，直到小车能明显运动，再记录3-4个不同数量）；控制变量——相同小车、相同轨道、相同起点终点距离（1米）、相同绳子长度、相同操作方法；测量方法——用秒表测小车从起点到终点的时间，每个垫圈数量重复3次，求平均值。 ③提示：从挂一个垫圈开始，逐渐增加，直到小车能平稳运动起来（记录最小启动数量）；再继续增加2-3个数量级，记录数据。 ④分组实验，巡视指导，纠正计时不准、小车跑偏等问题。 ⑤填写记录单，计算平均时间，用“●”数量或柱状图表示运动快慢。 分组实验，记录数据，计算平均时间。分析数据，发现垫圈数量越多，平均时间越短，运动越快。 （通过定量实验，建立力与运动快慢的因果关系，培养数据处理能力。） 研讨 组织研讨三个问题（教师给出提示）： ①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？ 提示：垫圈受到重力向下拉，绳子将力传递到小车，使小车运动。力越大（垫圈越多），小车运动越快（时间越短）。 ②在重复实验中，测量数据的差异是怎样造成的？ 提示：启动或停止小车不及时、秒表按动误差、小车走偏、摩擦力变化等。 ③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？ 提示：用具体时间（秒）、用速度（米/秒）、用柱状图、折线图等。 讨论并回答问题，分析数据差异原因，提出其他表示方法。 （深化规律认识，培养误差分析和科学表达的能力。） 拓展 出示拓展挑战：“让小车在3秒内运动1米。”提问：“我们怎样控制小车的运动快慢？可以改变什么？”引导学生回答：改变垫圈数量（拉力大小），或者改变小车重量（阻力）等。鼓励课后尝试。 思考控制小车速度的方法。 （迁移应用，培养工程控制思维。） 课堂总结 总结：重力可以驱动小车；拉力越大，小车运动越快；通过多次测量取平均值可以减小误差；力是改变物体运动状态的原因。 回顾本课收获。 （强化核心概念。） 布置作业 必做探究作业： 回家用重物（如螺母、硬币）和绳子驱动玩具小车，测量不同重物数量下小车运动相同距离的时间，记录数据并总结规律。 选做作业： 查阅资料，了解“重力”在生活中的其他应用（如电梯、过山车、打桩机等），写一段介绍。 记录作业要求。 （将探究延伸到课外，培养独立实验和总结能力。） 八、板书设计 3.2用重物驱动小车 一、重力 地球对物体的吸引力 质量越大，重力越大 二、实验：垫圈数量与小车运动快慢 变量：垫圈数量（力的大小） 控制变量：小车、轨道、距离、绳子长度相同 测量：时间（秒），多次取平均 垫圈数量↑ → 时间↓ → 运动越快 结论：力越大，小车运动越快 三、重复实验数据差异原因 启动/停止不同步、计时误差、摩擦力变化、小车走偏 四、表示快慢的方法 时间（秒）、速度、符号数量、柱状图 九、教学反思 本课通过重力驱动小车实验，让学生直观感受“力可以改变物体运动状态”。实验设计环节，学生能主动讨论控制变量的重要性（小车、轨道、距离相同）。实际操作中，部分小组垫圈数量少时小车不动或太慢，教师指导增加垫圈至明显运动，保证了数据的有效性。多次测量取平均值的操作，学生理解了减小误差的意义。研讨中，学生对数据差异原因的分析很具体（“计时的人反应不一样”“小车有时撞到障碍物”），体现了批判性思维。拓展挑战“3秒运动1米”激发了学生精确控制力的兴趣。时间分配合理，实验环节充分。不足之处是秒表使用不熟练导致部分数据波动大，可提前练习。整体上，本课成功建立了力与运动快慢的关系，为后续学习摩擦力、弹力等打好基础。 十、课堂巩固练习 （一）填空题 1、重力是地球对地球上的一切物体施加的________力，物体的________越大，所受的重力越大。 参考答案： 吸引；质量 2、用垫圈驱动小车的实验中，垫圈数量越多，小车运动越________（填“快”或“慢”）。 参考答案： 快 3、为了减小实验误差，我们通常对每个垫圈数量进行________次测量，并计算________。 参考答案： 三；平均值 4、除了用时间表示小车运动快慢，还可以用________或________来表示。 参考答案： 速度；柱状图（或符号数量） （二）选择题 1、在“垫圈数量与小车运动快慢”实验中，需要保持不变的条件不包括（ ） A. 小车的重量 B. 垫圈的数量 C. 起点到终点的距离 D. 轨道的平整度 参考答案： B 2、下列现象中，主要与重力有关的是（ ） A. 拉长弹簧 B. 苹果从树上落下 C. 用橡皮筋弹射纸弹 D. 磁铁吸引铁钉 参考答案： B 3、实验中发现挂1个垫圈小车不动，挂3个垫圈小车开始运动，挂5个垫圈小车运动更快。这说明（ ） A. 只有力足够大才能让小车运动 B. 力越大，小车运动越慢 C. 小车运动不需要力 D. 力的大小与运动快慢无关 参考答案： A （三）判断题（正确打“√”，错误打“×”） 1、垫圈受到的重力通过绳子传递给小车，使小车运动。（ ） 参考答案： √ 2、实验中只测量一次数据就能得到准确结论。（ ） 参考答案： × 3、小车运动快慢与拉力大小无关，只与小车重量有关。（ ） 参考答案： × 4、在月球上，同样的垫圈能产生的重力比地球上小，因为月球引力小。（ ） 参考答案： √ （四）课堂实验探究题 题目：小明在“垫圈数量与小车运动快慢”实验中记录了以下数据（小车行驶1米所需时间，单位：秒）： 垫圈数量 第1次 第2次 第3次 平均时间 3个 3.2 3.5 3.8 3.5 5个 2.0 2.2 2.4 2.2 7个 1.5 1.6 1.7 1.6 （1）从数据中可以看出，垫圈数量从3个增加到7个时，小车运动时间如何变化？这说明什么？ （2）为什么每次测量需要重复3次并求平均值？ （3）如果小明想用这个装置让小车在2秒内行驶1米，他应该选择大约多少个垫圈？请说明理由。 参考答案： （1）小车运动时间从3.5秒减少到1.6秒，时间变短，说明运动变快。垫圈数量越多，拉力越大，小车运动越快。 （2）为了减小偶然误差（如启动、停表的反应时间差异），使数据更可靠。 （3）大约选择5个垫圈。因为5个垫圈的平均时间约2.2秒，最接近2秒；3个垫圈太慢（3.5秒），7个垫圈太快（1.6秒）。通过微调（如增加或减少1个垫圈）可以精确达到2秒。 学科网（北京）股份有限公司 $