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“用重物驱动小车”核心知识点，通过探究重力转化为拉力驱动小车的原理，归纳拉力大小与运动快慢的定量规律。以“玉兔”号月球车案例导入，承接上节课外力使小车运动的知识，引导学生用垫圈和绳子设计驱动方案，搭建从已知到未知的学习支架。 该资料特色在于以控制变量实验为主线，通过装置搭建、定量测量、数据分析完整流程，培养科学思维（证据推理、数据分析）和探究实践（规范操作、自主设计）。如分组实验中重复测量取平均值，讨论秒表延迟等误差原因，拓展任务设计调速方案。帮助学生建立严谨实验态度，为教师提供清晰的实验教学步骤和误差处理策略。

2 用重物驱动小车 课型 实验探究课 课时 1 学情分析 上节课学生拆解了电动小车，知道小车需要外力才能运动。五年级学生能完成基础对比实验，但难以严格遵守控制单一变量原则；很难将垫圈拉力实验与玉兔号月球车动力调控建立联系，归纳“力的大小与运动快慢”定量规律存在难点。 核心素养目标 科学观念 1. 认识重力：重力是地球对地球物体的吸引力，物体质量越大，所受的重力越大；悬挂垫圈的重力通过细绳转化为拉力，驱动小车前进，垫圈越多拉力越大。 2. 掌握定量规律：其他条件相同的情况下，拉力越大，小车运动速度越快；拉力越小，运动越慢。 3. 明白重复实验、多次测量取平均值可以减小实验误差，让实验数据更准确可靠。 科学思维 1. 通过改变垫圈数量的控制变量实验，定量分析拉力大小与小车运动快慢的关系，发展证据推理、数据分析思维。 2. 分析实验数据差异的原因，思考多种表示运动快慢的方法，建立定量实验分析逻辑。 探究实践 1. 规范搭建重物驱动小车实验装置，完成多组垫圈数量对比实验，如实记录行驶时间、计算平均值，填写记录单。 2. 自主设计方案，尝试精准控制小车运动速度，完成拓展调速挑战任务。 态度责任 1. 树立严谨的科学实验态度。 2. 养成统一起点终点、重复测量、客观分析误差、规范操作器材的探究习惯。 教学重难点 重点 完成垫圈拉力对比实验，归纳拉力大小与小车运动快慢的规律。 难点 严格控制单一变量开展对比实验；分析实验数据误差产生的原因。 教学准备 教师准备 教学课件、分组实验器材（金属四轮小车、细绳、垫圈、直尺、秒表、挡板）。 学生准备 复习上节课小车结构知识。 教学过程 师生活动指导 设计意图 一、聚焦 （3分钟） 1. 课件展示“玉兔”号月球车登月的图片，讲述 2013 年“玉兔”号月球车依靠动力从着陆器缓慢行驶到月球表面。抛出核心问题：是什么力量让月球车开始运动的？我们怎样让自己的小车运动起来？ 2. 出示分组实验材料（小车、细绳、垫圈），提问：如果只有垫圈和绳子，我们能让小车动起来吗？（板书课题） 以探月航天场景激趣，明确本课重物驱动的定量实验探究主线。 二、探索 （20分钟） 活动一：搭建重物驱动小车装置，理解拉力来源 1. 阅读资料讲解重力概念。 2. 教师示范组装：细绳一端固定小车，另一端悬挂垫圈垂出桌面，垫圈下落的重力拉动小车前进。 3. 讨论：①拉小车的力是怎样产生的？②拉小车的绳子多长比较合适？ 4. 小结：垫圈自身的重力转化为细绳的拉力；绳长控制为比桌面长稍长一点，保证垫圈落地前能行驶较长距离。 活动二：研究垫圈数量与小车运动变化的关系 1. 教师讲解对比实验的重点，明确不变的条件和改变的条件。 2. 操作规范提示：①桌面标记清晰起点和终点；②每组实验重复测量3次；③用挡板挡住小车，防止冲出桌面；④每组实验计算3次时间的平均值。 3. 学生分组实验，依次增加垫圈数量，记录每组实验3次的行驶时间，计算平均时间，用圆点标注运动快慢。 4. 汇总全班数据，学生分析垫圈数量与小车运动快慢的关系，总结发现。 5. 小结：垫圈越多，小车行驶速度越快。 活动三：分析实验数据，寻找误差成因 1. 课件展示课本的记录单示例，提问：3个垫圈时，3次实验数据差异较大，可能的原因是什么？小组讨论误差的原因。 2. 教师汇总误差的原因，并讲解：秒表启停延迟、小车起步卡顿、桌面摩擦力、细绳卡顿等；明确多次取平均值可以减小误差。 遵循“装置搭建—方案设计—定量实验—数据分析”完整流程，从定性观察到定量测量，层层突破拉力与速度的规律，落实控制变量实验方法。 三、研讨 （7分钟） 1. 驱动小车运动的力是怎样产生的？小车运动快慢和力的大小有什么关系？（引导学生总结：垫圈的重力形成细绳的拉力；垫圈越多拉力越大，小车运动越快。） 2. 重复实验中，测量数据出现差异的原因是什么？怎样让数据更准确？（人为计时、器材摩擦等造成误差；多次测量取平均值可以减小误差。） 3. 除了用圆点数量，还有哪些方法可以表示小车运动的快慢？ 依托实验数据梳理核心科学规律，同时培养学生数据辨析、多元表达的科学思维。 四、拓展 （10分钟） 1. 挑战任务：自主设计方案，精准控制小车速度。 2. 拓展思考：科学家如何调控“玉兔”号月球车的行驶快慢？课后查阅相关资料，了解科学家控制“玉兔”号月球车快慢的方法，下节课进行分享。 板书设计 用重物驱动小车 动力来源：垫圈重力 → 细绳拉力，拉动小车运动 重力：地球对物体的吸引力，物体质量越大，所受重力越大 对比实验：控制变量 【教学反思】 本课以“重力驱动小车”为核心，完整开展控制变量的对比实验，结合“玉兔”号月球车航天案例串联知识，让学生直观感知力的大小对运动速度的影响，重点落实多次测量取平均值的数据处理方法。课堂存在两处不足：第一，部分小组实验时没有固定起点和终点、细绳长短不一致，破坏单一变量，数据对比无效；后续课前统一划定桌面刻度线，规定细绳标准长度，降低变量干扰；第二，拓展挑战任务“控制小车 3 秒行驶 1 米”课堂时间不足，学生来不及完整调试，可将精准调速任务布置为课后拓展探究，课堂仅做思路讨论。 学科网（北京）股份有限公司 $