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

秋季学期教科版小学五年级 科学上册第三单元《用重物驱动小车》精品教学设计 卷首语：生活中，我们见过很多依靠拉力前进的物体，拉货的拖车、纤夫拉动的小船，都依靠拉力改变运动状态。重力是我们身边时刻存在的力，下落的重物会产生拉力，这份拉力，也可以驱动小车向前运动。本节课，我们继续化身小小工程师，借助垫圈的重力作为拉力，开展对比实验，探究拉力大小和小车运动快慢之间的关系，学习规范控制实验变量，如实记录实验数据，学会从数据中寻找规律。在动手探究中，我们体会实证在科学研究中的重要价值，懂得力可以改变物体运动的快慢，学会严谨、客观地对待每一次实验现象，养成规范操作、认真记录的科学探究习惯！ 一、基本教学信息 授课年级：五年级 教材版本：2026秋季教科版小学五年级科学上册 课题：第三单元《用重物驱动小车》 课时：1课时（40分钟） 课件总张数：31张 学情分析：在前一课《拆解我的小车模型》学习中，学生已经认识小车车架、车轮、车轴等结构，知道小车的运动需要动力支撑，具备简单组装小车模型的能力。但是学生对“重力转化为拉力”的理解比较模糊，容易认为是垫圈直接拉动小车，说不清拉力的来源；对比实验的变量控制能力薄弱，实验时容易同时改变多个条件；实验记录习惯较差，只会观察现象，不会用数据说话；部分学生存在前概念：只要有拉力，小车就一定能运动，忽略摩擦力的阻碍作用。本节课以垫圈重物为载体，开展分组对比探究，落实对比实验控制变量的方法，搭配三层梯度作业，夯实概念，突破难点，提升学生数据分析与证据推理能力。 二、教学设计意图 1. 承接单元工程主线，落实进阶探究。本课承接拆解小车一课，从认识小车结构，过渡到给小车设计动力方案，开启本单元“力与小车运动”系列探究。以重物（垫圈重力）产生拉力为切入点，建立“重力→拉力→改变小车运动”的逻辑链条，为本单元后续弹力、反冲力、摩擦力探究做好铺垫，形成连贯的单元探究序列。 2. 设置三层梯度习题，实现分层教学、精准测评。基础层聚焦拉力来源、实验器材、实验操作规范，面向全体学生，保障基础知识点过关；提升层针对实验变量辨析、现象判断，攻克学生高频易错点；拓展拔高聚焦实验数据分析、实验方案优化，引导学生思考摩擦力对实验的干扰，训练高阶探究思维，习题紧扣教材实验原型，贴合单元检测要求，含金量高。 3. 立足科学核心素养，强化实证意识。本节课核心是对比实验教学，引导学生明白：想要研究拉力大小对小车快慢的影响，只能改变垫圈数量，保持其他条件不变；引导学生尊重实验数据，允许数据存在合理误差，不随意修改实验结果，培养严谨求实的科学态度；通过探究拉力与运动的关系，建构“力可以改变物体运动快慢”的科学观念。 三、教学目标 1. 科学观念：垫圈的重力形成拉力，拉力可以驱动小车；拉力越大，小车运动速度越快；摩擦力会阻碍小车运动，拉力太小，小车无法启动。 2. 科学探究：能够组装重物驱动小车装置，规范开展对比实验；会改变垫圈数量，控制不变条件，测量、记录小车运动时间，通过数据分析拉力大小和运动快慢的关系。 3. 科学思维：能根据实验数据得出结论；能分析实验失败的常见原因，对实验方案提出优化建议。 4. 态度责任：小组分工合作，有序实验，爱护实验器材；如实记录数据，尊重实验结果，树立严谨的实证意识。 四、教学重难点 重点：认识拉力来自垫圈的重力；通过对比实验得出：拉力越大，小车运动越快；掌握本实验的变量控制方法。 难点：理解拉力、摩擦力之间的博弈；能分析小车不动、实验数据偏差大的原因；理解对比实验只能改变一个变量。 五、教学准备 教师：组装好的垫圈拉力小车、棉线、滑轮、垫圈、秒表、长木板、实验记录单、课件、实验操作微课、错题汇总单 学生分组材料：小车、棉线、滑轮、垫圈若干、秒表、木板、记录单、铅笔 六、教学过程（40分钟） （一）复习导入，提出探究问题（4分钟，课件1-5） 1. 复习回顾：上一节课我们拆解了小车模型，谁来说一说小车有哪些结构？想要让小车跑起来，小车需要什么？ 学生自由发言，教师小结：小车需要动力才能运动。 2. 出示材料：小车、棉线、滑轮、垫圈。演示：把棉线一端绑在小车上，绕过滑轮，另一端挂上垫圈，松手。学生观察：小车向前运动。 3. 引发思考：是什么拉动小车前进？垫圈为什么能产生拉力？今天我们一起来探究《用重物驱动小车》。板书课题。 4. 引导猜想：增加垫圈，拉力会怎么变？小车运动速度会变快还是变慢？把猜想写在记录单上。 （二）研讨实验方案，明确变量规则（10分钟，课件6-14） 1. 师生交流：垫圈为什么能产生拉力？ 小结：垫圈受到重力往下落，棉线被拉紧，形成拉力，拉力拉动小车前进。拉力的大小近似等于垫圈重力。 2. 研讨对比实验设计：我们要研究“拉力大小和小车运动快慢有关系吗”。 提问：怎么改变拉力大小？（改变垫圈数量）哪些条件必须保持不变？ 师生共同梳理不变条件：同一辆小车、同样长的棉线、同样的木板路面、起点和终点位置不变、同时松手。 3. 明确实验方法：设置三组实验，分别挂3个垫圈、6个垫圈、9个垫圈；每组重复实验3次，记录小车从起点到终点的时间，取平均值，减少误差。 4. 实验温馨提示：①棉线长度合适，垫圈落地前小车没有到达终点；②分工：操作员、计时员、记录员；③轻拿轻放垫圈，防止滚落丢失；④如实记录，不修改数据。 （三）分组实验探究，收集实验数据（14分钟，课件15-24） 1. 学生分组组装装置，开展实验，填写数据记录表。教师巡视指导。 重点关注： ①滑轮高度是否合适，棉线是否水平； ②垫圈太少时，小车静止不动，引导学生思考原因：拉力小于摩擦力； ③提醒学生每组多次实验，减小误差。 2. 小组初步分析本组数据：垫圈数量越多，用时越短还是越长？说明了什么？ 3. 小组汇报实验结果，全班汇总数据。 师生共同总结实验结论：垫圈数量越多，重力越大，拉力越大，小车运动越快；拉力太小，拉力不足以克服摩擦力，小车不会运动。 （四）交流研讨，梳理易错问题（10分钟，课件25-30） 1. 研讨1：有的小组挂2个垫圈，小车没有动，这是为什么？ 小结：垫圈产生的拉力比较小，小于小车受到的摩擦力，摩擦力阻碍小车运动，小车保持静止。 2. 研讨2：为什么每个垫圈数量都要重复测3次？ 小结：多次实验取平均值，减小偶然误差，让实验结果更加可靠。 3. 研讨3：棉线太长，垫圈提前落地，会出现什么情况？ 小结：垫圈落地之后，拉力消失，小车依靠惯性继续向前，干扰实验结果。 4. 课堂小结：拉力来自重物的重力；拉力越大，小车运动越快；摩擦力会阻碍小车运动；对比实验只能改变一个条件。 5. 当堂分层练习，快速核对讲评。 （五）布置课后任务（2分钟，课件31） 课后任务：想一想，如果把木板换成粗糙的毛巾面，同样垫圈数量，小车运动速度会怎么变？试着说一说理由。 七、分层梯度课堂作业（高分含金量三层题库） ★基础巩固（全员必做） 1. 填空题 （1）本课实验中，拉动小车的拉力来自垫圈的______。 （2）垫圈数量越多，重力越大，______越大，小车运动越______。 （3）实验中，我们改变的条件是______；保持不变的条件是小车、路面、起点终点等。 （4）______会阻碍小车运动，如果拉力小于它，小车无法运动。 （5）为减小实验误差，每组实验要多次测量，取______。 2. 判断题 （1）棉线绕过滑轮，垫圈下落产生拉力带动小车。（ ） （2）只要挂上垫圈，小车就一定会运动起来。（ ） （3）做实验时，只需要测一次时间就可以得出结论。（ ） （4）对比实验中，只能改变一个我们研究的条件。（ ） ★★能力提升（中等生选做） 1. 选择题 （1）在这个拉力小车实验里，用来改变拉力大小的方法是（ ） A.改变小车重量 B.改变垫圈数量 C.改变木板长度 （2）挂2个垫圈小车不动，主要原因是（ ） A.拉力太小，小于摩擦力 B.垫圈太轻，没有重力 C.小车自己不想动 （3）垫圈落地之后，拉力消失，小车还向前滑一段距离，这是因为小车具有（ ） A.拉力 B.惯性 C.重力 2. 简答题：做拉力小车实验时，棉线不能太长，为什么？ ★★★拓展拔高（优等生选做） 探究应用题：小明做拉力小车实验，三次实验数据如下：3个垫圈用时5.2秒、5.4秒、5.3秒；6个垫圈用时3.1秒、3.0秒、3.2秒；9个垫圈用时1.8秒、1.7秒、1.9秒。 ①请你分别算出三组的平均时间。 ②根据数据写出实验结论。 ③如果在木板上铺一层粗糙毛巾，同样6个垫圈，预测小车运动时间会怎么变化，并说明理由。 八、参考答案与详细解析 ★基础巩固 1. 填空题 （1）重力 （2）拉力；快 （3）垫圈数量 （4）摩擦力 （5）平均值 2. 判断题 （1）√ 解析：垫圈受重力向下，拉紧棉线，形成拉力拉动小车。 （2）× 解析：拉力小于摩擦力时，小车保持静止。 （3）× 解析：单次实验偶然性大，多次测量取平均值，减小误差。 （4）√ 解析：对比实验控制变量要求，只改变研究变量，其余条件相同。 ★★能力提升 1. 选择题 （1）B （2）A （3）B 2. 简答题参考答案：棉线太长，垫圈会提前落到地面，拉力消失，小车不再持续受到拉力，继续向前滑动，干扰实验，导致计时数据不准确。 ★★★拓展拔高 参考答案： ①3个垫圈平均：5.3秒；6个垫圈平均：3.1秒；9个垫圈平均：1.8秒。 ②结论：其他条件不变时，垫圈数量越多，拉力越大，小车运动速度越快。 ③预测：小车运动时间变长。理由：毛巾表面粗糙，小车受到的摩擦力变大，相同拉力下，小车运动变慢，走完相同距离花费时间更长。 九、板书设计 用重物驱动小车 ✅ 拉力来源：垫圈的重力 ✅ 变量：改变 → 垫圈数量（拉力大小） 不变 → 小车、路面、距离 ✅ 规律：垫圈越多 → 拉力越大 → 小车越快 ✅ 阻碍：摩擦力 拉力＜摩擦力 → 小车不动 ✅ 实验要求：多次实验，取平均值 十、教学反思 本节课以对比实验为核心，学生动手组装装置的积极性很高，大部分小组能够顺利完成实验，基本理解拉力来源于垫圈重力，记住拉力越大小车运动越快这个核心结论。课堂优势明显，学生在动手操作中直观感受力对运动的改变，自然建立对比实验变量控制意识。 课堂中暴露的问题：一部分学生对“重力转化为拉力”理解浅显，容易混淆重力、拉力两个概念；不少小组实验时棉线长度把控不好，出现垫圈提前落地的情况；在分析小车静止的原因时，不能主动联系摩擦力进行解释。后续教学中，可以增加示意图，直观展示力的传递过程；增加失败案例研讨，引导学生自主排查实验故障，持续训练学生证据说理能力，为本单元弹力、反冲力小车的探究打好基础。 学科网（北京）股份有限公司 $