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概念及力与运动的关系，通过“玉兔号月球车”情境导入，引出“什么力驱动小车”问题，结合牛顿苹果等资料建立重力认知，再通过实验探究垫圈重力转化为拉力、垫圈数量影响小车运动快慢的规律，搭建“重力-拉力-运动”的学习支架。 此资料以实验探究为核心，突出科学思维与探究实践，如用控制变量法设计实验（改变垫圈数量，控制小车等条件），通过多次测量取平均值减小误差（态度责任），拓展“3秒运动1米”挑战任务。培养学生数据处理与问题解决能力，为教师提供清晰的探究活动流程与素养目标导向，提升教学实效。

3.2 用重物驱动小车 教科版五年级上册 · 第三单元 运动和力 · 第2课 一、教学基本信息 课题 3.2 用重物驱动小车 课型 实验探究型 课时 1课时 教材 教科版五年级上册 年级 五年级 学科 科学 教具 小车模型、垫圈、细绳、计时器（秒表）；玉兔号月球车图、重力资料图（牛顿苹果）、实验装置图、实验数据记录表、控制速度挑战任务图 教法 情境聚焦、认识重力、实验探究、数据分析、研讨提升、拓展挑战 二、核心素养目标 素养维度 目标描述 科学观念 知道重力是地球对物体的吸引力（无需接触，苹果落地、抛起的小球落回地面）；小车受绳子拉力运动，拉力由垫圈重力转化而来；垫圈越多（重力越大）拉力越大，小车运动越快。 科学思维 用"控制变量"思想设计实验（改变垫圈数量，控制小车/桌面/起点终点相同），用"距离÷时间"得到速度，用●数量或数据表表示运动快慢，从多次测量取平均值提高可靠性，归纳"力越大运动越快"。 探究实践 用细绳和垫圈让小车运动起来，体验重力→拉力；制定并实施方案研究"垫圈数量与小车运动快慢的关系"；记录每次时间、求平均、用●表示速度；分析数据差异原因；完成实验记录单。 态度责任 体会"重复实验、取平均值"对减小误差的意义；乐于像工程师一样思考"如何控制小车速度"（改变垫圈数量/小车重量），感受科学方法的价值。 三、教学重难点 教学重点 认识重力概念；理解"垫圈重力→绳子拉力→拉动小车"的力产生过程；通过控制变量实验得出"垫圈越多、拉力越大、小车运动越快"的结论。 教学难点 把"小车运动快慢"量化（距离÷时间=速度），用●或数据表示；理解重复实验中数据差异的来源（计时误差、释放不一致、桌面不平等），会用"多次测量取平均值"减小误差；用实验证据解释"力越大运动越快"。 四、教学过程 （页码基准：教材第70–73页，含聚焦、探索1–2、研讨、拓展） 环节一【聚焦】什么力让小车运动起来（3~4分钟，教材第70页） 教师活动 学生活动 知识点与设计意图 【关键问题】↵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。是什么力量改变了月球车的运动状态？我们怎样让自己的小车运动起来？↵【教师活动】↵教师出示教材第70页玉兔号月球车图与聚焦问题，引出"让小车运动起来的方法"与"力"的话题。 观察：教材第70页——玉兔号月球车在月面（留有车辙） 【学生活动】↵生1：月球车用电。↵生2：我们的小车用电池。↵预设：学生多想到"电/马达"，教师引导"若没有电池、不碰小车，还有办法吗"。 【知识点】↵聚焦：是什么力量改变了月球车的运动状态？我们怎样让自己的小车运动起来？↵【设计意图】↵从玉兔号情境切入，提出核心问题"什么力让小车运动"，引出重力与拉力探究。 环节二【探索1】认识重力·用重物驱动小车（8~9分钟，教材第70–71页） 教师活动 学生活动 知识点与设计意图 【关键问题】↵如果只有垫圈和绳子，小车能运动起来吗？拉动小车的力是怎样产生的？↵【教师活动】↵教师呈现"资料"：重力是地球对地球上的一切物体施加的吸引力，无须接触物体就能施力；在重力作用下苹果落地、抛起的小球落回地面；物体质量越大，所受重力越大。组织学生思考用"垫圈+细绳"让小车运动：绳一端绑小车，另一端过桌边挂垫圈；松手后垫圈受重力下落→通过绳子转化为拉力→拉动小车。 观察：实验材料——垫圈、细绳、金属框架四轮小车 观察：绳与配重拉小车的实验装置示意 【学生活动】↵生1：垫圈会往下掉。↵生2：绳子拉着小车走。↵操作：说出材料作用（垫圈/细绳/金属框架小车）。↵预设：不懂"重力如何变拉力"，教师用箭头演示"重力→拉力"。 【知识点】↵探索1：用小车做实验，让小车运动起来。我们有哪些方法让小车运动起来？如果只有垫圈和绳子，我们能让小车动起来吗？↵资料：重力是地球对地球上的一切物体施加的吸引力。它无须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。↵【设计意图】↵建立重力概念，理解"垫圈重力→绳子拉力→小车运动"的力产生过程。 环节三【探索2】垫圈数量与小车运动快慢的关系（12~13分钟，教材第71–72页） 教师活动 学生活动 知识点与设计意图 【关键问题】↵垫圈越多，小车运动得越快吗？怎么验证？↵【教师活动】↵教师引导学生制订方案：改变什么=垫圈数量(1/2/3/4个)；测量什么=小车运动时间；什么不能变=同一辆小车、同一桌面、同一起点终点。方法：距离(如1米)÷时间=速度；每次从同一位置释放垫圈，一人放垫圈、一人计时、一人记录，每个数量测3次取平均。提示：标明起点终点；从挂1个垫圈开始逐个增加直到小车动；记录垫圈数和运动时间。组织学生实验、记录、分析数据（垫圈越多→时间越短→速度越快）。 观察：学生用垫圈和细绳做重力拉小车实验 观察：实验数据记录表 ） 【学生活动】↵生1：加垫圈小车跑更快。↵生2：要测3次取平均。↵操作：分组实验、填记录单（垫圈数/运动时间/平均速度/用●表示速度）；分析"第3组时间差异大"原因。↵预设：易忘"控制变量"，教师强调"同一小车同一桌面"。 【知识点】↵探索2：对重力大小（垫圈数量）与小车运动速度的关系进行实验。为研究该关系，需制订简单实验方案——改变垫圈数量；测量小车运动时间；小车、桌面、绳子保持不变。距离÷时间=速度；每种情况至少测3次求平均值。提示：标明起点终点；从挂一个垫圈开始逐个增加直到小车动起来；继续增加垫圈观察变化；记录垫圈数与运动时间。↵【设计意图】↵用控制变量实验量化"力→运动快慢"，培养数据与证据意识。 环节四【研讨】力的产生与数据差异（7~8分钟，教材第73页） 教师活动 学生活动 知识点与设计意图 【关键问题】↵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？②在重复实验中，测量数据的差异是怎样造成的？③除了用"●"表示速度，还有其他方法吗？↵【教师活动】↵组织研讨：①垫圈受重力下落→重力通过绳子转化为拉力→拉动小车；垫圈越多（重力越大）→拉力越大→小车运动越快。②数据差异来自计时误差、释放动作不一致、桌面轻微不平等；多次测量取平均值可减小影响。③可用数值（距离÷时间=速度）或柱状图等表示。 【学生活动】↵生1：垫圈越多拉力越大。↵生2：手松快慢不一导致误差。↵操作：三问讨论并举例。↵预设：第③问只说"画图"，教师提示"直接算速度数值"。 【知识点】↵研讨：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？——垫圈受重力下落→重力通过绳子转化为拉力→拉动小车；垫圈越多（重力越大）→拉力越大→小车运动越快。②在重复实验中，测量数据的差异是怎样造成的？——主要由计时误差、释放小车动作不一致、桌面轻微不平等造成，是正常现象，多次测量取平均值可减小影响。③还有其他表示方法吗？——可用速度数值（距离÷时间）或图表表示。↵【设计意图】↵把实验证据上升为"力与运动"的规律认识，理解误差与平均值。 环节五【拓展】挑战：控制小车运动速度（4~5分钟，教材第73页） 教师活动 学生活动 知识点与设计意图 【关键问题】↵我们能控制小车运动的速度吗？比如让小车在3秒内运动1米。↵【教师活动】↵教师引导挑战：通过改变垫圈数量（或小车重量）可控制小车速度；也可查阅资料了解科学家如何控制月球小车的运动快慢。鼓励学生设计"3秒走1米"的方案。 【学生活动】↵生1：多挂垫圈跑更快。↵生2：加重量会变慢。↵操作：讨论控制速度的办法。↵预设：把"距离固定看时间"与"时间固定看距离"混淆，教师用"3秒1米"明确目标。 【知识点】↵拓展·挑战任务：控制小车的运动速度。我们能控制小车运动的速度吗？比如：让小车在3秒内运动1米。可通过改变垫圈的数量来控制小车运动的速度；也可改变小车重量。科学家用更复杂的方法控制月球小车运动速度。↵【设计意图】↵迁移应用"力→速度"关系，体会工程控制思想。 五、板书设计 3.2 用重物驱动小车（运动和力·第2课） 聚焦：什么力改变了月球车/小车的运动状态？ 重力：地球对物体的吸引力（无需接触）；苹果落地、抛起的小球落回地面；质量越大重力越大 力怎么产生：垫圈受重力下落 → 重力经绳子转化为拉力 → 拉动小车 实验：垫圈数量↔运动快慢（控制变量：同小车/桌面/起点终点；距离÷时间=速度；测3次取平均） 结论：垫圈越多→重力越大→拉力越大→小车运动越快 研讨：①重力→拉力→运动；力越大运动越快 ②数据差异=计时/释放/桌面误差，取平均值减小 ③还可用速度数值/图表表示 拓展挑战：改变垫圈数量/小车重量→控制速度（如3秒走1米）；科学家控制月球小车速度 学科网（北京）股份有限公司 $