资源简介

《用橡皮筋驱动小车》教学设计
一、教学目标
学生能够准确理解橡皮筋产生的动力大小会影响小车的运动距离，掌握橡皮筋在外力的作用下会产生形变，当物体形状改变时会产生一个要恢复原来形状的力，这个力就是弹力的科学概念。
学会安装用橡皮筋作动力的小车，掌握安装方法和技巧，提高学生的实验操作能力和问题解决能力。
探究橡皮筋缠绕的圈数与小车行驶距离的关系，掌握实验设计和数据分析方法，提高学生的科学探究能力和逻辑思维能力。
二、重难点
（一）教学重点
安装橡皮筋小车，研究橡皮筋缠绕圈数与小车行驶距离的关系。
收集数据说明橡皮筋缠绕的圈数与小车行驶距离的关系。
（二）教学难点
理解橡皮筋产生的动力大小会影响小车的运动距离，掌握橡皮筋在外力的作用下会产生形变，当物体形状改变时会产生一个要恢复原来形状的力，这个力就是弹力的科学概念。
掌握实验设计和数据分析方法，提高学生的科学探究能力和逻辑思维能力。
三、教学方法
（一）探究式教学法
通过提出问题、引导学生进行猜想假设、设计实验、进行实验、分析结果、讨论交流等科学探究过程，让学生在探究中自主发现用橡皮筋驱动小车的概念、规律和应用，掌握科学探究的方法和步骤。
（二）直观教学法
利用图片、视频、实物等直观教具，帮助学生理解用橡皮筋驱动小车的概念、规律和应用，提高教学效果。
（三）小组合作法
将学生分成小组，进行实验和讨论，让学生在合作中互相学习、互相帮助，提高学生的团队协作能力和沟通能力。
（四）启发式教学法
提出具有启发性的问题，引导学生进行思考和分析，激发学生的思维能力和创造力。
四、教学准备
（一）学生准备
每人准备一本科学笔记本、一支铅笔、一块橡皮、一张白纸，用于记录观察结果和思考问题。
小组准备：小车、橡皮筋、软尺或绳子、剪刀、胶带、铅笔、橡皮、尺子、计算器、一些不同长度和厚度的橡皮筋、一些不同大小和形状的小车、一些不同重量和材质的物体。
（二）教师准备
准备多媒体课件，包括用橡皮筋驱动小车的图片、视频、资料，用橡皮筋驱动小车的实验动画演示等内容。
准备教学课件、班级记录表、实验器材（不同规格的小车、不同长度和厚度的橡皮筋、不同精度的软尺或绳子、不同类型的剪刀、不同宽度的胶带、不同硬度的铅笔、不同大小的橡皮、不同刻度的尺子、不同功能的计算器、一些不同重量和材质的物体等）。
设计并打印好学生活动手册和实验记录表格，用于学生记录实验现象和数据。
准备一些奖品，如小实验器材、科学书籍等，用于奖励积极参与的学生。
五、教学过程
（一）导入新课
教师播放一段玩具车在赛道上飞驰的视频，如赛车、越野车、卡车等项目，玩具车们速度飞快，动作敏捷，展现出强大的动力和操控性。视频播放结束后，教师提问：“同学们，你们在视频中看到了什么？玩具车们是如何运动的呢？玩具车的运动与我们的生活有什么关系呢？” 引导学生回忆生活中见过的玩具车比赛的场景，思考玩具车的运动的作用和意义。
学生们积极思考并回答问题。有的学生说看到了玩具车在比赛中很厉害；有的学生说玩具车的运动是通过电池、发条、橡皮筋等动力源驱动的；有的学生说玩具车的运动可以让我们更快乐等。教师对学生的回答给予肯定和鼓励，然后说：“同学们说得都很对。玩具车的运动是我们生活中不可或缺的一部分，它不仅可以让我们更加快乐，还可以让我们更加了解运动和力的原理。那么，你们对用橡皮筋驱动小车了解多少呢？让我们来探索一下吧！” 教师转身在黑板上写下课题：用橡皮筋驱动小车。
引发思考
教师提问：“同学们，你们在生活中见过哪些用橡皮筋驱动的物体呢？这些物体是如何运动的呢？用橡皮筋驱动小车有什么优点和缺点呢？请大家结合自己的生活经验和所学知识，进行思考和回答。” 引导学生思考用橡皮筋驱动的物体的运动方式和优缺点，回忆生活中与用橡皮筋驱动有关的现象。
学生们积极思考并回答问题。有的学生说见过用橡皮筋驱动的飞机、小船、机器人等物体；有的学生说这些物体是通过橡皮筋的弹力产生动力，推动物体运动的；有的学生说用橡皮筋驱动小车的优点是简单、便宜、环保等，缺点是动力不稳定、续航能力差等。教师对学生的回答给予肯定和鼓励，然后说：“同学们的想法都很有道理。我们在生活中见过很多用橡皮筋驱动的物体，这些物体都是通过橡皮筋的弹力产生动力，推动物体运动的。那么，我们如何用橡皮筋驱动小车呢？”
（二）认识橡皮筋的特性
教师提问：“什么是橡皮筋呢？橡皮筋有哪些特性呢？请大家结合我们所学的科学知识和生活经验，进行思考和回答。” 引导学生思考橡皮筋的概念和特性，激发学生对橡皮筋的兴趣。
学生们积极思考并回答问题。有的学生说橡皮筋是一种有弹性的橡胶制品；有的学生说橡皮筋可以拉长、缩短、弯曲等；有的学生说橡皮筋有弹性、韧性、耐磨性等特性等。教师对学生的回答给予肯定和鼓励，然后用图片和动画演示橡皮筋的形成过程，帮助学生更加直观地理解橡皮筋的概念和特性。教师说：“同学们回答得很正确。橡皮筋是一种有弹性的橡胶制品，它可以拉长、缩短、弯曲等，具有弹性、韧性、耐磨性等特性。那么，我们如何利用橡皮筋的特性来驱动小车呢？让我们来进行一些学习吧！”
学习橡皮筋的弹性原理
教师组织学生进行小组讨论，让学生结合自己的生活经验和所学知识，讨论橡皮筋的弹性原理。教师说：“同学们，现在我们来进行一个小组讨论。请大家结合我们所学的科学知识和生活经验，讨论橡皮筋的弹性原理。可以从橡皮筋的分子结构、物理性质、力学性能等方面进行思考。讨论结束后，请每个小组推选一名代表，进行汇报。”
学生们以小组为单位，进行热烈的讨论。教师巡视指导，鼓励学生积极参与，大胆发言，提出自己的观点和想法。教师可以提问：“同学们，你们在讨论中想到了哪些橡皮筋的弹性原理呢？这些原理有什么科学依据呢？” 引导学生深入思考橡皮筋的弹性原理，以及它们的科学性和可靠性。
学生们讨论结束后，教师让每个小组推选一名代表，进行汇报。学生代表们依次发言，介绍自己小组的讨论结果。有的学生代表说橡皮筋的弹性原理是由于橡皮筋的分子结构中存在着大量的交联键，这些交联键可以使橡皮筋在受到外力作用时发生形变，当外力消失时，交联键又可以使橡皮筋恢复到原来的形状；有的学生代表说橡皮筋的弹性原理是由于橡皮筋的物理性质中存在着弹性模量，这个弹性模量可以使橡皮筋在受到外力作用时产生一定的弹性变形，当外力消失时，弹性模量又可以使橡皮筋恢复到原来的形状；有的学生代表说橡皮筋的弹性原理是由于橡皮筋的力学性能中存在着应力 - 应变曲线，这个应力 - 应变曲线可以使橡皮筋在受到外力作用时产生一定的应力和应变，当外力消失时，应力 - 应变曲线又可以使橡皮筋恢复到原来的形状等。教师对学生代表的汇报给予肯定和鼓励，然后用图片和动画演示橡皮筋的弹性原理，帮助学生更加直观地理解橡皮筋的弹性机制和过程。教师说：“同学们的讨论很深入。我们发现了橡皮筋的弹性原理有很多方面，不同的方面有不同的结构和功能。在科学研究中，我们通常用实验来验证橡皮筋的弹性原理，以便更好地观察和理解它们的工作过程。那么，我们来进行一些实验吧！”
（三）安装用橡皮筋驱动的小车
教师提问：“我们如何安装一辆用橡皮筋作动力的小车呢？在安装过程中需要注意哪些问题呢？请大家结合我们所学的科学知识和生活经验，进行思考和回答。” 引导学生思考安装用橡皮筋驱动的小车的方法和注意事项，激发学生对用橡皮筋驱动小车的实验的兴趣。
学生们积极思考并回答问题。有的学生说可以用橡皮筋将小车的轮子和车身连接起来，使橡皮筋在拉伸时产生动力，推动小车前进；有的学生说需要注意橡皮筋的长度、厚度、强度等，以及橡皮筋与小车的连接方式、固定位置等；有的学生说不知道如何安装用橡皮筋驱动的小车等。教师对学生的回答给予肯定和鼓励，然后用图片和动画演示安装用橡皮筋驱动的小车的方法和注意事项，帮助学生更加直观地理解用橡皮筋驱动小车的实验的要点和技巧。教师说：“同学们的想法都很有道理。我们在安装用橡皮筋驱动的小车时，需要注意以下几点：第一，要选择合适的小车和橡皮筋，如小车的大小、形状、重量等要与橡皮筋的长度、厚度、强度等相匹配，以便更好地发挥橡皮筋的动力作用。第二，要确定橡皮筋的安装位置和方式，如橡皮筋可以安装在小车的轮子上、车身上、车轴上等，安装方式可以用胶带、绳子、钩子等固定，以便更好地传递橡皮筋的动力。第三，要调整橡皮筋的张力和长度，如橡皮筋的张力要适中，不能太松或太紧，橡皮筋的长度要根据小车的行驶距离和速度来调整，以便更好地控制小车的运动。第四，要检查小车的稳定性和灵活性，如小车的轮子要转动灵活，车身要稳定平衡，不能有晃动或倾斜的现象，以便更好地保证小车的安全行驶！”
实验操作
教师组织学生进行小组实验，让学生安装用橡皮筋作动力的小车，并进行调试和测试。教师说：“同学们，现在我们来进行一个小组实验。请大家安装用橡皮筋作动力的小车，并进行调试和测试。在实验过程中，大家要注意安全，按照正确的方法进行操作。如果有问题，可以随时向老师或同学请教。”
学生们以小组为单位，进行认真的实验操作。教师巡视指导，帮助学生解决实验中遇到的问题，鼓励学生认真观察，准确记录。教师可以提问：“同学们，你们在实验中遇到了哪些问题呢？你们是如何解决的呢？” 引导学生深入思考实验操作的要点和技巧，以及如何解决实验中遇到的问题。
学生们完成实验后，教师提问：“你们从实验中得出了什么结论呢？请大家结合自己的实验数据，进行分析和总结。” 引导学生分析实验数据，得出实验结论，加深学生对安装用橡皮筋驱动的小车的理解和认识。
学生们积极思考并回答问题。有的学生说在实验中成功安装了用橡皮筋作动力的小车，并进行了调试和测试，发现小车可以在橡皮筋的动力作用下前进；有的学生说在实验中遇到了一些问题，如橡皮筋容易断裂、小车不稳定、行驶距离短等，通过调整橡皮筋的长度、厚度、强度等，以及小车的重量、形状、轮子的大小等，解决了这些问题；有的学生说在实验中得出了安装用橡皮筋驱动的小车需要注意选择合适的小车和橡皮筋，确定橡皮筋的安装位置和方式，调整橡皮筋的张力和长度，检查小车的稳定性和灵活性等结论等。教师对学生的回答给予肯定和鼓励，然后用图表和统计方法展示班级记录表中的结果，帮助学生更加直观地理解安装用橡皮筋驱动的小车的分布情况和特点。教师说：“同学们的实验做得很成功。我们通过实验，了解了安装用橡皮筋驱动的小车的方法和注意事项，以及如何调试和测试小车的性能。那么，我们来进行一些研讨吧！”
（四）研究小车运动距离与橡皮筋缠绕圈数多少的关系
教师提问：“橡皮筋缠绕圈数与小车运动距离有什么关系呢？理由是什么？我们如何通过实验来验证这个关系呢？请大家结合我们所学的科学知识和生活经验，进行思考和回答。” 引导学生思考橡皮筋缠绕圈数与小车运动距离的关系，以及实验设计和数据分析方法，激发学生对用橡皮筋驱动小车的深入研究的兴趣。
实验操作
教师组织学生进行小组实验，让学生研究小车运动距离与橡皮筋缠绕圈数多少的关系，并记录在科学笔记本上。教师说：“同学们，现在我们来进行一个小组实验。请大家研究小车运动距离与橡皮筋缠绕圈数多少的关系，并记录在科学笔记本上。在实验过程中，大家要注意安全，按照正确的方法进行操作。如果有问题，可以随时向老师或同学请教。”
学生们以小组为单位，进行认真的实验操作。教师巡视指导，帮助学生解决实验中遇到的问题，鼓励学生认真观察，准确记录。教师可以提问：“同学们，你们在实验中发现了什么现象呢？这些现象说明了什么问题呢？” 引导学生深入思考实验现象和结果，以及它们与实验假设之间的关系。
学生们完成实验后，教师提问：“你们从实验中得出了什么结论呢？请大家结合自己的实验数据，进行分析和总结。” 引导学生分析实验数据，得出实验结论，加深学生对小车运动距离与橡皮筋缠绕圈数多少的关系的理解和认识。
学生们积极思考并回答问题。有的学生说在实验中发现了橡皮筋缠绕圈数越多，小车运动距离越远；有的学生说在实验中发现了橡皮筋缠绕圈数越多，产生的弹力越大，动力就越强，小车就能行驶得更远；有的学生说在实验中发现了橡皮筋缠绕圈数与小车运动距离之间存在着正相关关系等。教师对学生的回答给予肯定和鼓励，然后用图表和统计方法展示班级记录表中的结果，帮助学生更加直观地理解小车运动距离与橡皮筋缠绕圈数多少的关系的分布情况和特点。

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