1、用气球驱动小车教学设计用气球驱动小车教学设计 【教材分析】【教材分析】 本课的主要任务是以气球小车实验为载体，让学生经历观察-猜想-实验-分 析-推理的思维过程，感受反冲力是如何推动物体运动的，以及哪些因素可能会 影响到反冲力的大小。并把实验现象转化为证据，最后通过对实验现象的理性思 考建构更高层次概念。 本课教材围绕本单元“运动和力”的核心概念，设计了 2 个活动，先是感受 气球喷气时所产生的力和气球上升的力，体会力产生的方向和气球运动的方向， 试着作出解释；第二个活动是用气球驱动小车，通过组装一个气球动力小车，测 量气球小车能行驶多远，用什么办法使小车行驶得更远，进一步认识运动与力的 关系
2、。 反冲力怎样使小车向前运动，又怎样使小车行驶得更远，涉及到的影响因素 众多。因此，本课的研究，可以先从一个相对简单的模型开始实验探究，将学生 的关注点聚焦到气球大小和喷嘴粗细对气球小车行驶远近的影响上， 并通过实验 结果， 找到一些与研讨问题相对匹配的合理解释。 当然， 除了这两个重要因素外， 还有很多无法在本节课进行实验探究的其他影响因素， 比如小车重量、 操作方法、 结构组成等，都需要学生通过实验后的推理分析，进行相应的辩证思考和深度论 证。 最后将这些研究结果迁移应用到一个相对复杂的情境里（比如对火箭动力系 统设计的简单思考） 。 【学情分析】【学情分析】 和火箭运动的原理类似，当气球
3、里的气体喷出时，就会产生一个和喷出方向 相反的推力，这是学生并不陌生，而且可以用生活常识解释的简单现象。学生也 不难想到，如果把气球和小车绑在一起，气球产生的反冲力也可以带动小车的运 动，且气球越大，小车运动越远。但除了气球大小，还有其他因素会影响到小车 反冲力的大小，进而影响小车的行驶远近吗？如果有，它们对小车的行驶远近有 什么影响呢？如何把多种因素的共同影响进行综合考虑， 从而提出一个符合实际 情况的解释呢？这些都是学生在本课学习中面临的问题， 需要在教学过程中进行 引导性设计，并根据研讨内容的要求，在实验材料、操作方法、记录单设计等环 节进行精细化设计。 【教学目标】【教学目标】 科学概
4、念目标科学概念目标 1.气球里的气体喷出时，会产生一个和喷出方向相反的推力，这个力就是反 冲力。 2.要使静止的物体运动， 就要对物体施加力。 反冲力越大， 小车行驶的越远。 科学探究目标科学探究目标 1.会组装用气球反冲力作动力的小车。 2.会研究小车运动快慢与反冲力大小的关系。 3.能用实验数据证明自己的推测。 科学态度目标科学态度目标 1.发展进一步研究运动和力的兴趣。 2.意识到把实验事实转化为支持观点的证据。 3.体验合作的重要性。 科学、技术、社会与环境目标科学、技术、社会与环境目标 1.体会到有些小车可以用反冲力作为动力， 反冲力的大小影响了小车的运动。 2.改变喷气管粗细和气球
5、充气量会对小车的动力大小有影响。 【教学重难点】【教学重难点】 重点： 通过实验探究气球大小和喷嘴粗细对反冲力大小及小车行驶远近的影 响。 难点：根据实验结果进行对比分析得出结论，并把多种因素的共同影响进行 综合考虑，提出一个符合实际情况的解释。 【材料准备】【材料准备】 自制塑料小车， 可更换的粗细不同的两种规格喷嘴， 打气筒， 喷绘小车跑道， 大头笔（记录用） 。 1. 小车跑道规格：宽 90cm，长 400cm 2. 小车来源：链接【7.0 ha:/！rtNkXRm0yYm！气球动力小车 反冲力小 车模型益智玩具小学生作业科学实验器材 DIY】 3. 喷嘴规格： 小喷嘴 （内径 5mm，
6、 外径 8mm） ， 大喷嘴 （内径 13mm， 外径 16mm） 链接【8 hihi:/，rMLTXRmcPUc 啊水管 L 型方角弯头 两通接头 弯型接 头 385 水泵气泵塑料 等径弯头】 【教学流程图】【教学流程图】 【教学过程】【教学过程】 1.导入 观察气球小车的结构特点。 教师提问：气球小车怎样才能动起来？（操作 方法的思考）气球小车的运动方向和气体喷出的方 向是什么关系？ 学生思考：气球小车依靠什么作为动力？气体 的喷出方向与物体的运动方向有什么关系？ 教师活动：提炼学生观点，生成“反冲力”的概念，并板书。 设计意图：以“气球小车”的动力原理为切入，从学生的原始概念中，提炼 出
7、“反冲力”的科学词汇，并针对反冲力的产生，作用方向，作用结果，达成初 步共识。在一个熟悉的情境里，提炼出一个确定的科学概念，在此基础上，逐步 衍生出新问题。 2.玩懂方法 学生活动：每人轮流操作气球小车，掌握操作方法。 设计意图：学生是否能快速掌握气球小车的操作方法，很大程度上会影响本 课后续实验的效率和结果。例如打气筒的使用方法（一筒气的标准，保证气密性 的方法） ，跑道的使用规范（分小组使用跑道，按照规定方向释放小车） ，如果单 独花时间讲解操作规范， 不仅耗时多， 且容易消磨学生耐心， 效率低下。 借助 “玩” 的活动，调动学生参与兴趣的同时，自然而然就让孩子在“做”中掌握了操作方 法，
8、 不至于在后面的正式数据采集活动中，造成因为抢玩材料可能导致的合作默 契问题。 3.玩出问题 （1）打气量对小车行驶远近的影响 教师提问引导： 如何能让小车跑的更远？打气量的多少对小车行驶远近的影 响是什么？有数据可以说明我们的猜想吗？ 学生思考并用实验数据验证打气量越大，小车行驶越远。 （2）喷嘴粗细对小车行驶远近的影响 教师提问引导：如果换一个细一点的喷嘴，和粗喷嘴打同样多的气，哪个会 让小车跑的更远？说说你的理由。 学生猜测喷嘴粗细对小车行驶远近的影响，并简单说明理由，用实验搜集数 据，通过数据分析，喷嘴粗细造成的结果异同是如何发生的。 设计意图：在玩小车的过程中引导学生生成有研究价值的
9、问题，从最简单的 打气量对小车行驶远近的影响分析， 到存在分歧的喷嘴粗细对小车行驶远近的影 响分析，进而引发他们对小车动力系统设计更多的有趣思考，是本环节的最终目 的。 4.玩会思考 教师实验引发思考：观看实验视频换一种不同的小车，不同的喷嘴，实 验结果大相径庭。 原因可能是什么？要让反冲力尽可能大， 车子行驶的尽可能远， 工程师可能会怎样做？不是简单的增大打气量，也不是简单的加粗或变细喷嘴， 而是要系统性调整各个细节的设计。 学生思考：从打气量、喷口粗细、车体形状、重量等多方面对车子行驶远近 的可能影响进行综合分析。推而广之，在火箭的动力系统设计中，工程师会如何 考虑呢？ 设计意图：站在工程设计的角度，从真实的简单情境里，对问题进行综合分 析。 【板书设计（生成【板书设计（生成） 】 【板书说明】【板书说明】 左下角是一份学生代表做好的记录单，汇报时用于展示交流，可以同时张贴 多份。右侧手写板贴为学生的即时课堂生成，表示的是学生可能提到的影响因 素 【学生记录单设计】【学生记录单设计】
