資源簡介

《用橡皮筋驅動小車》教學設計
一、教學目標
學生能夠準確理解橡皮筋產生的動力大小會影響小車的運動距離，掌握橡皮筋在外力的作用下會產生形變，當物體形狀改變時會產生一個要恢復原來形狀的力，這個力就是彈力的科學概念。
學會安裝用橡皮筋作動力的小車，掌握安裝方法和技巧，提高學生的實驗操作能力和問題解決能力。
探究橡皮筋纏繞的圈數與小車行駛距離的關系，掌握實驗設計和數據分析方法，提高學生的科學探究能力和邏輯思維能力。
二、重難點
（一）教學重點
安裝橡皮筋小車，研究橡皮筋纏繞圈數與小車行駛距離的關系。
收集數據說明橡皮筋纏繞的圈數與小車行駛距離的關系。
（二）教學難點
理解橡皮筋產生的動力大小會影響小車的運動距離，掌握橡皮筋在外力的作用下會產生形變，當物體形狀改變時會產生一個要恢復原來形狀的力，這個力就是彈力的科學概念。
掌握實驗設計和數據分析方法，提高學生的科學探究能力和邏輯思維能力。
三、教學方法
（一）探究式教學法
通過提出問題、引導學生進行猜想假設、設計實驗、進行實驗、分析結果、討論交流等科學探究過程，讓學生在探究中自主發現用橡皮筋驅動小車的概念、規律和應用，掌握科學探究的方法和步驟。
（二）直觀教學法
利用圖片、視頻、實物等直觀教具，幫助學生理解用橡皮筋驅動小車的概念、規律和應用，提高教學效果。
（三）小組合作法
將學生分成小組，進行實驗和討論，讓學生在合作中互相學習、互相幫助，提高學生的團隊協作能力和溝通能力。
（四）啟發式教學法
提出具有啟發性的問題，引導學生進行思考和分析，激發學生的思維能力和創造力。
四、教學準備
（一）學生準備
每人準備一本科學筆記本、一支鉛筆、一塊橡皮、一張白紙，用于記錄觀察結果和思考問題。
小組準備：小車、橡皮筋、軟尺或繩子、剪刀、膠帶、鉛筆、橡皮、尺子、計算器、一些不同長度和厚度的橡皮筋、一些不同大小和形狀的小車、一些不同重量和材質的物體。
（二）教師準備
準備多媒體課件，包括用橡皮筋驅動小車的圖片、視頻、資料，用橡皮筋驅動小車的實驗動畫演示等內容。
準備教學課件、班級記錄表、實驗器材（不同規格的小車、不同長度和厚度的橡皮筋、不同精度的軟尺或繩子、不同類型的剪刀、不同寬度的膠帶、不同硬度的鉛筆、不同大小的橡皮、不同刻度的尺子、不同功能的計算器、一些不同重量和材質的物體等）。
設計并打印好學生活動手冊和實驗記錄表格，用于學生記錄實驗現象和數據。
準備一些獎品，如小實驗器材、科學書籍等，用于獎勵積極參與的學生。
五、教學過程
（一）導入新課
教師播放一段玩具車在賽道上飛馳的視頻，如賽車、越野車、卡車等項目，玩具車們速度飛快，動作敏捷，展現出強大的動力和操控性。視頻播放結束后，教師提問：“同學們，你們在視頻中看到了什么？玩具車們是如何運動的呢？玩具車的運動與我們的生活有什么關系呢？” 引導學生回憶生活中見過的玩具車比賽的場景，思考玩具車的運動的作用和意義。
學生們積極思考并回答問題。有的學生說看到了玩具車在比賽中很厲害；有的學生說玩具車的運動是通過電池、發條、橡皮筋等動力源驅動的；有的學生說玩具車的運動可以讓我們更快樂等。教師對學生的回答給予肯定和鼓勵，然后說：“同學們說得都很對。玩具車的運動是我們生活中不可或缺的一部分，它不僅可以讓我們更加快樂，還可以讓我們更加了解運動和力的原理。那么，你們對用橡皮筋驅動小車了解多少呢？讓我們來探索一下吧！” 教師轉身在黑板上寫下課題：用橡皮筋驅動小車。
引發思考
教師提問：“同學們，你們在生活中見過哪些用橡皮筋驅動的物體呢？這些物體是如何運動的呢？用橡皮筋驅動小車有什么優點和缺點呢？請大家結合自己的生活經驗和所學知識，進行思考和回答。” 引導學生思考用橡皮筋驅動的物體的運動方式和優缺點，回憶生活中與用橡皮筋驅動有關的現象。
學生們積極思考并回答問題。有的學生說見過用橡皮筋驅動的飛機、小船、機器人等物體；有的學生說這些物體是通過橡皮筋的彈力產生動力，推動物體運動的；有的學生說用橡皮筋驅動小車的優點是簡單、便宜、環保等，缺點是動力不穩定、續航能力差等。教師對學生的回答給予肯定和鼓勵，然后說：“同學們的想法都很有道理。我們在生活中見過很多用橡皮筋驅動的物體，這些物體都是通過橡皮筋的彈力產生動力，推動物體運動的。那么，我們如何用橡皮筋驅動小車呢？”
（二）認識橡皮筋的特性
教師提問：“什么是橡皮筋呢？橡皮筋有哪些特性呢？請大家結合我們所學的科學知識和生活經驗，進行思考和回答。” 引導學生思考橡皮筋的概念和特性，激發學生對橡皮筋的興趣。
學生們積極思考并回答問題。有的學生說橡皮筋是一種有彈性的橡膠制品；有的學生說橡皮筋可以拉長、縮短、彎曲等；有的學生說橡皮筋有彈性、韌性、耐磨性等特性等。教師對學生的回答給予肯定和鼓勵，然后用圖片和動畫演示橡皮筋的形成過程，幫助學生更加直觀地理解橡皮筋的概念和特性。教師說：“同學們回答得很正確。橡皮筋是一種有彈性的橡膠制品，它可以拉長、縮短、彎曲等，具有彈性、韌性、耐磨性等特性。那么，我們如何利用橡皮筋的特性來驅動小車呢？讓我們來進行一些學習吧！”
學習橡皮筋的彈性原理
教師組織學生進行小組討論，讓學生結合自己的生活經驗和所學知識，討論橡皮筋的彈性原理。教師說：“同學們，現在我們來進行一個小組討論。請大家結合我們所學的科學知識和生活經驗，討論橡皮筋的彈性原理。可以從橡皮筋的分子結構、物理性質、力學性能等方面進行思考。討論結束后，請每個小組推選一名代表，進行匯報。”
學生們以小組為單位，進行熱烈的討論。教師巡視指導，鼓勵學生積極參與，大膽發言，提出自己的觀點和想法。教師可以提問：“同學們，你們在討論中想到了哪些橡皮筋的彈性原理呢？這些原理有什么科學依據呢？” 引導學生深入思考橡皮筋的彈性原理，以及它們的科學性和可靠性。
學生們討論結束后，教師讓每個小組推選一名代表，進行匯報。學生代表們依次發言，介紹自己小組的討論結果。有的學生代表說橡皮筋的彈性原理是由于橡皮筋的分子結構中存在著大量的交聯鍵，這些交聯鍵可以使橡皮筋在受到外力作用時發生形變，當外力消失時，交聯鍵又可以使橡皮筋恢復到原來的形狀；有的學生代表說橡皮筋的彈性原理是由于橡皮筋的物理性質中存在著彈性模量，這個彈性模量可以使橡皮筋在受到外力作用時產生一定的彈性變形，當外力消失時，彈性模量又可以使橡皮筋恢復到原來的形狀；有的學生代表說橡皮筋的彈性原理是由于橡皮筋的力學性能中存在著應力 - 應變曲線，這個應力 - 應變曲線可以使橡皮筋在受到外力作用時產生一定的應力和應變，當外力消失時，應力 - 應變曲線又可以使橡皮筋恢復到原來的形狀等。教師對學生代表的匯報給予肯定和鼓勵，然后用圖片和動畫演示橡皮筋的彈性原理，幫助學生更加直觀地理解橡皮筋的彈性機制和過程。教師說：“同學們的討論很深入。我們發現了橡皮筋的彈性原理有很多方面，不同的方面有不同的結構和功能。在科學研究中，我們通常用實驗來驗證橡皮筋的彈性原理，以便更好地觀察和理解它們的工作過程。那么，我們來進行一些實驗吧！”
（三）安裝用橡皮筋驅動的小車
教師提問：“我們如何安裝一輛用橡皮筋作動力的小車呢？在安裝過程中需要注意哪些問題呢？請大家結合我們所學的科學知識和生活經驗，進行思考和回答。” 引導學生思考安裝用橡皮筋驅動的小車的方法和注意事項，激發學生對用橡皮筋驅動小車的實驗的興趣。
學生們積極思考并回答問題。有的學生說可以用橡皮筋將小車的輪子和車身連接起來，使橡皮筋在拉伸時產生動力，推動小車前進；有的學生說需要注意橡皮筋的長度、厚度、強度等，以及橡皮筋與小車的連接方式、固定位置等；有的學生說不知道如何安裝用橡皮筋驅動的小車等。教師對學生的回答給予肯定和鼓勵，然后用圖片和動畫演示安裝用橡皮筋驅動的小車的方法和注意事項，幫助學生更加直觀地理解用橡皮筋驅動小車的實驗的要點和技巧。教師說：“同學們的想法都很有道理。我們在安裝用橡皮筋驅動的小車時，需要注意以下幾點：第一，要選擇合適的小車和橡皮筋，如小車的大小、形狀、重量等要與橡皮筋的長度、厚度、強度等相匹配，以便更好地發揮橡皮筋的動力作用。第二，要確定橡皮筋的安裝位置和方式，如橡皮筋可以安裝在小車的輪子上、車身上、車軸上等，安裝方式可以用膠帶、繩子、鉤子等固定，以便更好地傳遞橡皮筋的動力。第三，要調整橡皮筋的張力和長度，如橡皮筋的張力要適中，不能太松或太緊，橡皮筋的長度要根據小車的行駛距離和速度來調整，以便更好地控制小車的運動。第四，要檢查小車的穩定性和靈活性，如小車的輪子要轉動靈活，車身要穩定平衡，不能有晃動或傾斜的現象，以便更好地保證小車的安全行駛！”
實驗操作
教師組織學生進行小組實驗，讓學生安裝用橡皮筋作動力的小車，并進行調試和測試。教師說：“同學們，現在我們來進行一個小組實驗。請大家安裝用橡皮筋作動力的小車，并進行調試和測試。在實驗過程中，大家要注意安全，按照正確的方法進行操作。如果有問題，可以隨時向老師或同學請教。”
學生們以小組為單位，進行認真的實驗操作。教師巡視指導，幫助學生解決實驗中遇到的問題，鼓勵學生認真觀察，準確記錄。教師可以提問：“同學們，你們在實驗中遇到了哪些問題呢？你們是如何解決的呢？” 引導學生深入思考實驗操作的要點和技巧，以及如何解決實驗中遇到的問題。
學生們完成實驗后，教師提問：“你們從實驗中得出了什么結論呢？請大家結合自己的實驗數據，進行分析和總結。” 引導學生分析實驗數據，得出實驗結論，加深學生對安裝用橡皮筋驅動的小車的理解和認識。
學生們積極思考并回答問題。有的學生說在實驗中成功安裝了用橡皮筋作動力的小車，并進行了調試和測試，發現小車可以在橡皮筋的動力作用下前進；有的學生說在實驗中遇到了一些問題，如橡皮筋容易斷裂、小車不穩定、行駛距離短等，通過調整橡皮筋的長度、厚度、強度等，以及小車的重量、形狀、輪子的大小等，解決了這些問題；有的學生說在實驗中得出了安裝用橡皮筋驅動的小車需要注意選擇合適的小車和橡皮筋，確定橡皮筋的安裝位置和方式，調整橡皮筋的張力和長度，檢查小車的穩定性和靈活性等結論等。教師對學生的回答給予肯定和鼓勵，然后用圖表和統計方法展示班級記錄表中的結果，幫助學生更加直觀地理解安裝用橡皮筋驅動的小車的分布情況和特點。教師說：“同學們的實驗做得很成功。我們通過實驗，了解了安裝用橡皮筋驅動的小車的方法和注意事項，以及如何調試和測試小車的性能。那么，我們來進行一些研討吧！”
（四）研究小車運動距離與橡皮筋纏繞圈數多少的關系
教師提問：“橡皮筋纏繞圈數與小車運動距離有什么關系呢？理由是什么？我們如何通過實驗來驗證這個關系呢？請大家結合我們所學的科學知識和生活經驗，進行思考和回答。” 引導學生思考橡皮筋纏繞圈數與小車運動距離的關系，以及實驗設計和數據分析方法，激發學生對用橡皮筋驅動小車的深入研究的興趣。
實驗操作
教師組織學生進行小組實驗，讓學生研究小車運動距離與橡皮筋纏繞圈數多少的關系，并記錄在科學筆記本上。教師說：“同學們，現在我們來進行一個小組實驗。請大家研究小車運動距離與橡皮筋纏繞圈數多少的關系，并記錄在科學筆記本上。在實驗過程中，大家要注意安全，按照正確的方法進行操作。如果有問題，可以隨時向老師或同學請教。”
學生們以小組為單位，進行認真的實驗操作。教師巡視指導，幫助學生解決實驗中遇到的問題，鼓勵學生認真觀察，準確記錄。教師可以提問：“同學們，你們在實驗中發現了什么現象呢？這些現象說明了什么問題呢？” 引導學生深入思考實驗現象和結果，以及它們與實驗假設之間的關系。
學生們完成實驗后，教師提問：“你們從實驗中得出了什么結論呢？請大家結合自己的實驗數據，進行分析和總結。” 引導學生分析實驗數據，得出實驗結論，加深學生對小車運動距離與橡皮筋纏繞圈數多少的關系的理解和認識。
學生們積極思考并回答問題。有的學生說在實驗中發現了橡皮筋纏繞圈數越多，小車運動距離越遠；有的學生說在實驗中發現了橡皮筋纏繞圈數越多，產生的彈力越大，動力就越強，小車就能行駛得更遠；有的學生說在實驗中發現了橡皮筋纏繞圈數與小車運動距離之間存在著正相關關系等。教師對學生的回答給予肯定和鼓勵，然后用圖表和統計方法展示班級記錄表中的結果，幫助學生更加直觀地理解小車運動距離與橡皮筋纏繞圈數多少的關系的分布情況和特點。

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