【大单元整体教学】3.3《用弹力驱动小车》课时教案+整体设计

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【大单元整体教学】3.3《用弹力驱动小车》课时教案+整体设计

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/ 让教学更有效 高效备课 | 科学学科
第3课时教学设计
课题 用弹力驱动小车
课型 新授课 章/单元复习课□ 专题复习课□ 习题/试卷讲评课□ 学科实践活动课□ 其他□
1.教学内容分析 本课是教科版五年级上册第三单元 “运动和力” 的第 3 课。本课围绕弹力核心概念展开,先通过观察、体验活动认识弹力的概念与产生条件,再探究橡皮筋弹力驱动小车的原理,进而通过控制变量的对比实验,研究橡皮筋缠绕圈数与小车行驶距离的关系,最后结合生活与航天实例拓展弹力的应用,为后续学习其他类型的力奠定认知与探究基础。
2.学习者分析 五年级学生对生活中的弹力现象有初步的感性认识,具备一定的动手操作能力与小组合作经验,能够完成基础的实验操作。但学生对形变与弹力的因果关系理解不够深入,在对比实验中控制变量的意识和能力不足,实验数据的分析与处理能力有待提升。
3.学习目标确定 科学观念:知道物体受力发生形变时会产生弹力;橡皮筋缠绕圈数越多,产生的弹力越大,小车行驶得越远。 科学思维:能通过对比实验,分析橡皮筋缠绕圈数与小车行驶距离的关系,建立力的大小与运动距离的因果推理。 探究实践:会安装橡皮筋驱动小车,控制变量开展对比实验,记录并整理实验数据。 态度责任:乐于合作探究,尊重实验证据,体会弹力在生产和生活中的应用。
4.学习重点难点 重点:认识弹力的概念,探究橡皮筋缠绕圈数与小车行驶距离的关系。 难点:理解弹力产生的条件,在对比实验中准确控制无关变量。
5.学习评价设计 评价内容评价指标表现程度自评互评师评☆☆☆☆☆☆科学观念能说出弹力的概念,能说明橡皮筋缠绕圈数与弹力大小、小车行驶距离的关系。能基本能不能科学思维能对比分析实验数据,推理得出弹力大小与小车运动距离的因果关系。能基本能不能探究实践能正确安装橡皮筋驱动小车,能控制变量完成对比实验并记录整理实验数据。能基本能不能态度责任能主动参与小组合作探究,能尊重实验证据,能联系生活与科技实例说出弹力的应用。能基本能不能学习收获
6.学习活动设计 教师活动学生活动环节一:情境导入教师活动1 1. 结合生活中弹力应用的实例引入课题,说明自古以来弹力就为人们的生产生活带来便利; 2. 出示弹力概念资料,讲解:一般物体受到外力作用时,形状会发生改变,这时物体会产生一个要恢复原来形状的力,这个力叫弹力; 3. 结合橡胶轮胎被车轮挤压形变、产生弹力恢复原状的实例,提出问题:弹力是如何产生的?我们的小车能用弹力来驱动吗?引发学生思考与猜想。学生活动1 1. 结合生活经验,交流自己知道的弹力现象; 2. 阅读资料,初步理解弹力的定义; 3. 观察橡胶轮胎形变的例子,思考问题,大胆猜想弹力能否驱动小车。活动意图说明:从生活现象与已有经验切入,直观呈现弹力的核心概念,通过问题引发探究兴趣,为后续实验探究做好铺垫。环节二:观察、感受弹力教师活动2 1. 出示并介绍实验器材:橡皮筋、弹簧;2. 明确活动任务:拉一拉橡皮筋、压一压弹簧,观察它们形状的变化,体会手受到的力; 3. 出示观察记录表,引导学生按 “观察、感受、松手” 三个步骤分别记录拉伸橡皮筋、按压弹簧的现象; 4. 组织学生汇报交流,汇总实验现象,带领学生总结活动小结: 拉伸橡皮筋,橡皮筋形变,产生拉手的弹力;按压弹簧,弹簧形变,产生顶手的弹力;只有物体发生形变,才会产生弹力;外力消失,物体恢复原状,弹力也随之消失。 总之,物体受到外力,形状改变,产生恢复原来形状的力,叫作弹力。学生活动2 1. 认识实验器材; 2. 分组动手操作:①拉伸橡皮筋,观察橡皮筋变长、变细的形状变化,感受手受到的拉力,松手后观察橡皮筋恢复原来的长短和形状;②按压弹簧,观察弹簧被压缩、变短的形状变化,感受手受到弹簧向上顶的力,松手后观察弹簧恢复原来的长短和形状; 3. 填写观察记录表,梳理实验现象; 4. 全班交流汇报,共同归纳弹力的概念与产生条件。活动意图说明:通过亲身体验与直观观察,让学生建立形变与弹力的关联,自主建构弹力的概念,理解弹力产生与消失的条件。环节三:用弹力来驱动小车教师活动3 1. 出示实验器材:橡皮筋、小车模型; 2. 演示并讲解橡皮筋驱动小车的安装方法:将橡皮筋一端固定在车架上,另一端缠绕在车轴上; 3. 布置操作任务:橡皮筋缠绕车轴后释放,观察小车能否被驱动起来,观察小车是怎样运动的;巡视指导学生分组操作; 4. 提出思考问题:小车运动时,是什么力在驱动车轮转动?引导学生梳理弹力驱动小车的完整过程。学生活动3 1. 认识实验器材; 2. 按照安装方法,将橡皮筋固定在车架上、缠绕在车轴上,完成小车组装; 3. 释放缠绕好橡皮筋的小车,观察到小车向前运动; 4. 思考并交流驱动原理:①橡皮筋发生形变,产生弹力;弹力带动车轴转动,车轮跟着旋转,推动小车向前运动;②当橡皮筋逐渐恢复原来形状,弹力慢慢变小,直到橡皮筋完全恢复原状,弹力消失,小车最终停下。活动意图说明:让学生在动手安装与试玩中验证弹力可以驱动小车,直观理解弹力驱动小车的工作原理,提升动手实践能力环节四:弹力大小对运动距离的影响教师活动4 1. 提出探究问题:弹力的大小会影响小车行驶的距离吗?引导学生结合已有经验做出猜想; 2. 讲解对比实验的设计思路: ①在车轴上缠绕不同的圈数来改变弹力的大小; ②其他条件保持不变; ③确定小车运动的起点和终点的标记方法; 3. 明确实验变量:改变的条件是橡皮筋缠绕的圈数;不变的条件是同一辆小车、同一橡皮筋、同一起点等;测量方法是车头放在起跑线,停止后车头所在位置为终点,量出行驶距离; 4. 强调实验温馨提示,发放实验记录单,介绍数据处理方法:可以取中间数,也可以取最大值等,还可以用不同颜色圆点(红 1 圈、绿 2 圈、蓝 3 圈)在纸带上标记小车行驶的距离; 5. 巡视指导学生分组实验,提醒学生重复实验、如实记录数据; 6. 引导学生整理实验数据,完成结论填空,总结实验规律。 学生活动4 1. 针对探究问题做出自己的猜想; 2. 明确实验中要改变的条件、保持不变的条件,掌握距离测量的方法; 3. 小组分工合作,依次完成橡皮筋缠绕 1 圈、2 圈、3 圈的实验,重复测量并记录每次的行驶距离;也可使用不同颜色的圆点贴纸标记对应圈数的行驶距离; 4. 处理实验数据,归纳得出结论:橡皮筋缠绕圈数越多,被拉伸的长度越长,所产生的弹力越大,小车行驶的距离越远。活动意图说明:通过完整的对比实验探究,培养学生的变量控制意识、实验操作能力与数据处理能力,建立力的大小与运动距离的因果推理。环节五:研讨与拓展教师活动5 1. 依次出示三个研讨问题,组织全班开展交流研讨: ①橡皮筋缠绕圈数与小车行驶距离有什么关系?所有小组的数据都支持这个结论吗? ②不同小组的数据有哪些相同和不同?造成差异的原因可能是什么? ③驱动车轮转动的力来自哪里?除重力和弹力外,还有哪些力可以驱动小车? 2. 针对学生的发言进行梳理总结,补充完善差异原因与其他驱动力的举例; 3. 出示 “玉兔号” 月球车的资料,提出拓展问题:为什么 “玉兔” 号月球车没有安装轮胎? 4. 讲解月球车不使用充气轮胎的原因:月球温差极大、宇宙强辐射、低重力环境会导致橡胶轮胎损坏失效; 5. 介绍 “玉兔” 号月球车车轮的设计秘密:①材料为钛合金金属丝网,耐高温耐辐射、重量轻、不积土;②外圈有锯齿形棘爪,增大摩擦力防打滑;③6 个车轮六轮独立驱动,适应凹凸月面。学生活动5 1. 围绕三个问题开展小组讨论,推选代表全班交流; 2. 明确研讨结论:①缠绕圈数越多,弹力越大,小车行驶距离越远,部分小组的数据不一致;②数据差异的可能原因有:地面粗糙程度不一样、橡皮筋老化、缠绕松紧不一样、小车本身重量、释放小车时用力大小不同;③驱动车轮的力来自橡皮筋的弹力,风力、电力、反冲力等都可以驱动小车; 3. 思考月球车不装轮胎的问题,倾听讲解,了解月球的特殊环境; 4. 认识玉兔号月球车车轮的三个设计特点,体会力学知识在航天科技中的应用。活动意图说明:通过研讨深化对实验结论的理解,培养学生的反思与分析能力;通过航天科技拓展,开阔学生视野,体会科学技术的应用价值,落实科学态度培养。
7.板书设计 用弹力驱动小车
弹力:受力形变后恢复原状的力 安装:橡皮筋固定车架、缠绕车轴 发现:圈数越多 → 弹力越大 → 行驶越远 方法:对比实验,只改变缠绕圈数
8.作业与拓展学习设计 课堂练习: 一、选择题 (1)物体受到外力发生形变时,要恢复原来形状而产生的力叫( )。 A. 重力 B. 弹力 C. 摩擦力 D. 拉力 (2)用橡皮筋驱动小车时,应把橡皮筋一端固定在车架上,另一端缠绕在( )上。A. 车身 B. 车轴 C. 车轮 D. 车座 (3)其他条件相同时,橡皮筋缠绕圈数越多,小车行驶的距离( ) A. 越近 B. 越远 C. 不变 D. 无法判断 (4)研究弹力大小对行驶距离的影响时,要改变的条件是( ) A. 小车重量 B. 路面光滑程度 C. 橡皮筋缠绕圈数 D. 小车颜色 二、判断题 (1)物体发生形变后,能产生一个要恢复原来形状的力,这个力叫弹力。( ) (2)橡皮筋缠绕圈数越多,被拉伸得越长,产生的弹力越大。( ) (3)用橡皮筋驱动小车时,车轮转动的力来自橡皮筋的弹力。( ) (4)做对比实验时,为了省时省力,可以同时改变多个条件。( ) 【参考答案】 选择题:(1)B (2)B (3)B (4)C 判断题:(1)√ (2)√ (3)√ (4)× 作业布置: 小挑战:利用硬纸板、瓶盖等废旧材料,尝试做 1 个简易月球车轮模型。 想一想:怎样设计轮子,能够在凹凸不平的桌面模拟 “月面” 不容易打滑?简单写下你的设计思路。
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单元基本信息
单元主题 运动和力
课标要求 一、核心概念 (三)物质的运动与相互作用 (十三)工程设计与物化 二、学习内容 3.1力是改变物体运动状态的原因 ①知道日常生活中常见的摩擦力、弹力、浮力等都是直接施加在物体上的力。 ②举例说明给物体施加力可以改变物体运动的快慢,也可以使物体开始或停止运动;学会使用弹簧测力计。 ③知道地球上一切物体都受到地球的吸引力,地球不需要接触物体就可以对其施加引力。 13.1工程需要定义和界定 ①定义简单工程问题,包括材料、时间或成本等限制条件,提出验收标准。 13.2工程的关键是设计 ②利用示意图、影像、文字或实物等多种方式,阐明自己的创意,初步认识设计方案中各影响因素间的关系。 ③基于有说服力的论证,认同或质疑某些设计方案,并初步判断其可行性和合理性。 13.3工程是设计方案物化的结果 ④利用工具制作简单的实物模型,根据实际反馈结果进行改进并展示。 三、学业要求 ①能说明有些力是通过接触物体施加的,有些力是不直接接触物体施加的,力可以改变物体的运动状态;能通过观察和实验理解常见的力对物体运动的作用,能通过观察、查阅资料等方法了解地球引力;能在好奇心的驱使下,表现出对日常生活中力与运动关系的探究兴趣;从人类探索太空的历程,体会现代科技的重要作用。 ②能提出满足一定限制条件的简单工程问题,知道验收标准,了解设 计方案中各种因素间的关系。能基于所学科学知识,应用创造性思维的基本方法提出多种设计方案,基于批判性思维评价并优化设计方案。 能制作实物模型,并基于证据改进实物模型的设计和制作。乐于尝试多种设计方案,初步具有质疑、创新的态度;知道技术与工程需要实事求是,能如实记录相关信息和正确对待作品的缺陷。
单元课时设计 7课时
一、单元学习主题分析(体现学习主题的育人价值)
主题名称 运动和力
单元设计意图 1.本单元主题的提出 以我国“玉兔号”月球车真实航天情境为大任务,从拆解普通小车模型入手,探究重力、弹力、摩擦力三种常见力,最后完成月球小车模型设计、制作、测试、评价,把科学探究和工程实践融合,落实素养培育。 2.本单元对《课程标准》的落实 落实物质运动与相互作用、工程设计与物化两大核心概念,完成力的认识、力的测量、对比实验、工程物化等学习要求,达成对应学业要求。具体如下: 科学观念:认识物体有多种运动形式,力可以改变物体的运动状态,运动的物体具有能量;知道利用技术与工程能提高生产效率和工作效率,知道技术与工程对科学发展有促进作用,知道简单工程存在一定约束条件及验收标准。 科学思维:具有基于事物的结构、功能等展开想象的能力,能运用重组思维、发散思维、突破定势等创造性思维的基本方法,基于科学原理提出有一定新颖性和合理性的观点;能进行初步的创意设计,并利用影像、文字或实物表达自己的创意。 探究实践:能基于所学知识,从事物的结构、功能、变化及相互关系等角度提出可探究的科学问题和研究假设,制订比较完整的探究计划,设计控制变量的实验方案。初步具有从事物的结构、功能、变化及相互关系等角度,提出问题和制订比较完整的探究计划的能力。 态度责任:了解科学、技术、社会、环境之间的相互影响,以及科学研究和技术应用中需要考虑伦理道德。 3.熟悉整套教材内容,明确该单元在整套教材中与其他单元的关系和作用。 本单元承接第二单元《工具与技术》简单机械学习,为后续更高学段力学学习铺垫;学生在本单元巩固模型建构、控制变量对比实验的探究方法。 4.本单元次级主题的构成及逻辑关系 本单元按情境导入—科学探究—工程实践三层逻辑编排,七课时环环相扣、逐层递进: (一)情境导入层(第1课时《拆解我的小车模型》):以“玉兔”号月球车为真实情境,通过拆解小车模型、对比月球车与普通小车结构,引导学生发现月球车结构的特殊性及其与月球环境的联系。本课是单元起点,既激发探究兴趣,又为后续研究力和工程制作奠定结构、环境和功能的认知基础。 (二)科学探究层(第2—5课时):围绕力与物体运动的关系这一核心概念,四条主线并列推进、逐层深入:第2课时《用重力驱动小车》认识重力(非接触力),探究垫圈数量与小车速度的关系;第3课时《用弹力驱动小车》认识弹力(接触力),探究缠绕圈数与行驶距离的关系;第4课时《测量力的大小》学习用弹簧测力计定量测力,认识力的单位牛顿(N),把定性认识提升为定量测量;第5课时《摩擦力的比较》认识摩擦力,通过对比实验探究影响摩擦力大小的因素,并联系月球车车轮设计。本层由力的种类、力对运动的影响、力的定量测量和摩擦力的应用层层递进,为工程实践提供系统的力学知识支撑。 (三)工程实践层(第6—7课时):综合运用前面积累的知识进行工程物化与迭代:第6课时《制作“月球小车”》明确工程任务,经历明确任务、制订方案、实施方案和测试等环节,把力学知识转化为作品;第7课时《评价“月球小车”》通过测试、评价、分析故障、迭代改进,形成设计、制作、测试和改进的完整工程闭环,并梳理单元大概念。 总之,第1课时奠基、第2—5课时积累、第6—7课时应用,由浅入深;科学探究线为工程实践线提供知识依据,工程实践线反过来深化对力学概念的理解,两条主线相互支撑、螺旋上升,体现由认识现象到探究规律再到工程应用的递进关系。
主题学情分析 五年级学生生活中见过小车运动,对用力车就动有感性经验;已经学习简单机械,会做基础对比实验。但是学生存在迷思概念,普遍认为力是维持物体运动的原因;对重力、弹力、摩擦力科学概念模糊;弹簧测力计是首次接触;工程设计制作时容易重动手、轻方案设计与测试改进;对玉兔月球车只了解外形,不清楚特殊结构和月球环境的联系。
开放性学习环境 1.指导性预习:阅读+问题+检测; 2.大单元大概念大任务课堂学习:问题+探究+讲述+整合+实战; 3.现代教育新技术:PPTX+微视频+网络+师生互助
二、单元学习目标设计(基于标准、分析教材、结合学情,体现素养导向)
单元学习目标 科学观念: 1. 知道力可以改变物体运动状态(启动、停止、快慢);重力是非接触力,弹力、摩擦力是接触力;知道力有大小,可以用弹簧测力计测量,单位牛顿(N)。 2. 认识重力、弹力、摩擦力产生条件;知道结构要适配环境和功能需求。科学思维: 1. 能对比普通小车与月球车,归纳结构与功能、环境的对应关系。 2. 能控制变量开展对比实验,处理分析实验数据,解释力大小和小车运动之间的关系;能根据测试现象分析小车故障,提出改进方案。 探究实践: 1. 会拆解小车模型;规范完成重力、弹力、摩擦力探究实验;能正确使用弹簧测力计测量重力、拉力、摩擦力。 2. 能绘制月球小车设计图,按照限定条件完成模型制作,开展测试,记录问题并迭代修改作品。 态度责任: 1. 尊重实验实测数据,树立证据意识;小组合作,愿意倾听接纳他人建议。 2. 了解玉兔探月工程,感受我国航天科技成就,增强民族自豪感;体会工程技术需要不断测试改进
三、学习活动/任务设计(指向学习目标,强调学生的活动与体验)
第1课时 任务1 名称:聚焦玉兔月球车,提出单元大任务 认识“玉兔”号月球车及其结构特点,激发探究月球小车的兴趣。 设计意图:出示玉兔号月球车图片,对比地球小车,提出问题:月球车为什么特殊?引出单元大任务“做一辆月球小车”,激发探究兴趣。
任务2 名称:拆解小车模型,认识小车基本结构 拆解小车模型,认识车架、车轮、电池、电动机等零部件及其作用。 设计意图:动手拆解小车模型,识别车架、车轮、电池、电机等部件,理解各部件功能,建立模型研究的意识。
任务3 名称:对比分析月球车与普通小车结构异同(韦恩图记录) 对比小车模型与月球车模型结构的异同,分析月球环境与月球车特殊结构的关系。 设计意图:用韦恩图梳理两者结构差异,关联月球真空、凹凸多坑的环境,建立“结构适应环境功能”观念。
任务4 名称:不同功能车辆的结构特点 观察消防车、赛车、新能源车等,认识车辆结构与功能之间的联系。 设计意图:认识消防车、赛车、新能源车,巩固结构匹配功能的认识,为本单元工程任务铺垫。
第2课时 任务5 名称:怎样让小车动起来 认识重力是地球对地球上物体施加的吸引力,思考怎样用垫圈和绳子让小车动起来。 设计意图:聚焦问题,引出重力概念,知道重力是地球施加的非接触吸引力。
任务6 名称:垫圈数量(拉力大小)与小车运动快慢 实验探究重力大小(垫圈数量)与小车运动速度的关系,控制变量、多次实验计时。 设计意图:组装实验装置,确定起点终点,改变垫圈个数,多次实验计时,收集实验数据。
任务7 名称:分析实验数据 分析实验记录单数据,求平均时间,归纳拉力越大小车运动越快的结论。 设计意图:学会重复实验减小误差;分析数据差异产生原因;归纳:拉力越大小车运动越快。
任务8 名称:尝试控制小车运动速度 尝试控制小车运动速度,讨论科学家怎样控制月球小车的运动速度。 设计意图:迁移应用结论,思考科学家如何控制月球小车速度,打通科学与真实航天情境。
第3课时 任务9 名称:体验弹力,认识弹力概念 感受、认识弹力:物体受外力变形后产生要恢复原来形状的力。 设计意图:拉伸橡皮筋感受形变恢复产生的力,建构弹力科学概念。
任务10 名称:橡皮筋驱动小车组装,尝试让小车前进 将橡皮筋一端固定在车架上、另一端缠绕车轴,用弹力驱动小车。 设计意图:动手把橡皮筋缠绕在车轴上,观察弹力驱动小车运动现象。
任务11 名称:橡皮筋缠绕圈数和小车行驶距离及数据分析 研究橡皮筋缠绕圈数与小车行驶距离的关系,控制其他条件进行对比实验,整理分析实验数据。 设计意图:控制其他条件不变,改变缠绕圈数,多次测量行驶距离并记录;分析小组数据差异的原因,归纳出弹力越大小车行驶越远的结论。
任务12 名称:“玉兔”号月球车车轮的设计秘密 搜集资料,了解“玉兔”号月球车没有安装橡胶轮胎的特殊车轮设计及其原因。 设计意图:拓展了解月球车为适应月球环境而进行的特殊车轮设计,将弹力、摩擦力等力学知识联系真实的航天工程。
第4课时 任务13 名称:认识弹簧测力计的结构与原理 观察弹簧测力计的结构(提环、弹簧、指针、刻度板、挂钩),回顾弹力,认识力的单位牛顿(N)。 设计意图:观察测力计各部件,理解弹簧“拉力越大,伸得越长”的工作原理,知道各部分作用,认识力的单位牛顿(N)。
任务14 名称:用弹簧测力计测量重力的大小 用手拉测力计使指针分别指到1N、2N、5N,感受不同大小的力;用测力计测量不同物体的重力,先掂一掂估测再实测。 设计意图:掌握不超量程、正确读数等方法;通过估测与实测对比,准确读出重力大小并填写记录单。
任务15 名称:水平测量拉力的大小 水平拉动一个物体,测量拉动它所需的力至少是多少。 设计意图:练方向测力,巩固弹簧测力计的使用方法,记录测量结果。
任务16 名称:拓展:“玉兔”号月球车的重量 知道“玉兔”号设计质量137千克、地球重量约1343牛、月球重量约222牛,查阅资料了解月球上物体重量减小的原因。
第5课时 任务17 名称:做感知摩擦力的游戏,认识摩擦力 做感知摩擦力的游戏,感受脚底、手掌受到的阻碍运动的力,认识摩擦力。 设计意图:通过游戏亲身体验,知道摩擦力是物体运动时接触面产生的阻碍运动的接触力。
任务18 名称:测量小车运动时所受的摩擦力 匀速拉动小车,在弹簧测力计读数稳定时读出拉力,间接测量小车运动时所受的摩擦力。 设计意图:知道小车匀速运动时拉力与摩擦力相等,通过匀速拉动测拉力间接测量摩擦力。
任务19 名称:比较不同情况下小车所受的摩擦力 先预测,再实验比较车轮制动与滚动、车轮光滑与粗糙、车身重量小与大的摩擦力大小,记录并分析结果。 设计意图:控制变量进行对比实验,探究车轮滚动方式、接触面粗糙程度、重量对摩擦力大小的影响。
任务20 名称:了解各种交通工具怎样减小或利用摩擦力 查阅资料,了解自行车、汽车、火车等交通工具如何通过设计减小或利用摩擦力。 设计意图:拓展了解交通工具中减小或利用摩擦力的设计,联系“玉兔”号车轮,体会摩擦力在实际中的应用。
第6课时 任务21 名称:明确工程任务 读懂工程任务:设计和制作一辆“月球小车”,载重1块橡皮穿过模拟月球沙地;材料价格不超100元、质量不大于100克、10秒内通过测试沙坑。 设计意图:明确工程任务的具体要求与限制条件(载重、行驶环境、质量、价格、时间),建立“明确任务”的工程意识。
任务22 名称:制订方案 根据任务讨论、设计和确定“月球小车”设计方案,从多个角度绘制设计图,标注主要部件尺寸,合理选择材料并列出材料清单 设计意图:经历制订方案工程环节,把重力、弹力、摩擦力、结构功能知识运用于方案设计,学会评价优选方案。
任务23 名称:实施方案 按设计方案和组装说明,小组合作选择材料,加工制作并组装“月球小车”(做车架、安装轮子和电动机、固定太阳能电池、连接线路)。 设计意图:经历实施方案工程环节,动手物化方案,小组分工协作,遇到问题自主调整。
第7课时 任务25 名称:测试和改进 检查作品与设计方案是否一致,设计评价表并进行测试,开展测重量、载重过“环形山”等测试,记录问题并调整改进。 设计意图:通过测试收集证据,对照评价标准打分,分析问题原因并结合力学知识迭代改进作品。
任务26 名称:展示和交流:展示作品,交流经验,评价并改进 展示“月球小车”作品,交流制作与测试经验,进行自评互评,梳理力和运动关系及工程实践完整流程。 设计意图:通过展示交流评价并改进作品,梳理单元大概念,完成“力与运动”知识整合。
四、单元学习评价设计
评价要素 针对单元整体描述
评价内容 第1课时:拆解我的小车模型 ①拆解小车的操作; ②韦恩图记录小车、月球车结构对比情况; ③对结构与环境关联的表达。 第2课时:用重力驱动小车 ①重力驱动小车实验操作; ②实验记录完整性; ③能否说出拉力大小对运动快慢的影响。 第3课时:用弹力驱动小车 ①弹力驱动小车实验操作; ②实验数据记录; ③能说出弹力大小和行驶距离关系。 第4课时:测量力的大小 ①弹簧测力计操作规范性; ②测量数据记录是否合理。 第5课时:摩擦力的比较 ①摩擦力对比实验操作; ②能说出影响摩擦力的因素,联系月球车进行解释。 第6课时:制作“月球小车” ①月球小车设计图纸完整性; ②制作完成情况; ③初步测试问题记录。 第7课时:评价“月球小车” ①作品测试表现;自评互评; ②提出的改进方案是否科学合理。
评价指标 第1课时:拆解我的小车模型 ①能完整识别小车结构; ②韦恩图填写完整; ③可以说出月球车特殊结构适配月球环境。 第2课时:用重力驱动小车 ①会控制实验变量; ②能重复多次实验; ③能根据数据说明拉力越大小车运动越快。 第3课时:用弹力驱动小车 ①能规范完成橡皮筋小车对比实验; ②能分析实验数据差异的原因。 第4课时:测量力的大小 ①测力计使用规范(调零、不超量程); ②能准确读出力的大小。 第5课时:摩擦力的比较 ①对比实验变量控制到位; ②可以说出摩擦力的影响因素; ③能解释月球车轮的设计意图。 第6课时:制作“月球小车” ①设计图标注材料尺寸完整; ②完成小车制作; ③能如实记录测试故障。 第7课时:评价“月球小车” ①作品基本达成任务指标; ②评价有理有据; ③改进方案结合力学知识,逻辑可行。
评价方法 课上评价 1.教师激励评价 2.学生自我反思评价 3.成果展示,学生互评:赞赏性评价和质疑性评价 5.使用评价量化表,延时评价 课后评价 1.课时作业 2.单元测试
五、单元作业设计
一、填空题 1.力可以改变物体的_______状态,比如让静止的小车_______起来。 2.重力是_______对地球上一切物体施加的吸引力,它不需要_______物体就能对物体施加力。 3.物体受力后形状发生改变,会产生一个要恢复原来形状的力,这个力叫______。 4.力的单位是_______,用符号________表示。 5.一个物体在另一个物体表面运动时,会受到一种阻碍运动的力,这种力叫______。 6.使用弹簧测力计读数时,视线要与_______相平,且不能超过测力计的______。 7.小车运动的快慢与它受到的_______大小有关,_______越大小车运动越快。 二、选择题 1.下列哪种力不需要物体接触物体就能施加?( ) A.弹力  B.摩擦力  C.重力  D.拉力 2.力的单位是( ) A.千克  B.牛(N)  C.米  D.秒 3.用橡皮筋驱动小车时,缠绕圈数越多,小车行驶的距离越( ) A.近  B.远  C.不变  D.无法确定 4.下列做法能增大摩擦力的是( ) A.给车轮装上光滑的轮子  B.在接触面加润滑油  C.车轮表面加深花纹  D.把车轴做得很光滑 5.“玉兔”号月球车设计了6个轮子,主要是为了( ) A.外形更美观  B.增大与月面的接触面积,更好适应凹凸不平的月球表面  C.减小摩擦力  D.减轻车身重量 6.一辆小车在地面上能运动起来,主要是因为( ) A.有力作用在小车上  B.小车自身会运动  C.空气推动小车  D.不需要任何力 三、判断题 1.力可以改变物体的运动状态。( ) 2.弹簧测力计使用时可以超过它的测量范围。( ) 3.重力是非接触力,不需要接触物体就能施加。( ) 4.摩擦力的方向与物体运动方向相同。( ) 5.橡皮筋缠绕圈数越多,产生的弹力越大。( ) 6.减小摩擦力能帮助小车在沙地上行驶得更稳。( ) 四、连线题:把下面的生活现象与对应的力用线连起来。 苹果从树上掉落到地面   拉力 拉伸的橡皮筋松手后弹回     摩擦力 鞋底凹凸不平防止滑倒   弹力 垫圈和绳子拉动小车前进 重力 五、实验探究 在探究“重力大小(垫圈数量)与小车运动速度的关系”实验中: 1.这个实验需要改变的量(自变量)是_________;需要保持不变的量(控制变量)有__________(至少写出一个)。 2.实验中发现:垫圈数量越多,小车从起点到终点所用的时间越______,说明小车的运动速度越________。 3.每种情况为什么都要测量三次并求平均值?请写出你的理由。 六、综合应用题 在制作“月球小车”时,小明发现小车在模拟沙地上总是打滑、走不动。 1.请从摩擦力角度分析,小车车轮打滑可能是什么原因造成的? 2.结合所学知识,提出两条改进“月球小车”的具体方法。 3.写出工程设计与制作的一般流程:明确任务→_____→_____→测试与改进→展示交流。 一、填空题: 1.运动、运动;2.地球、接触;3.弹力;4.牛顿、N;5.摩擦力;6.指针、测量范围;7.力、力 二、选择题:1.C 2.B 3.B 4.C 5.B 6.A 三、判断题:1.√ 2.× 3.√ 4.× 5.√ 6.× 四、连线题: 苹果落地—重力;橡皮筋弹回—弹力;鞋底花纹—摩擦力;垫圈拉车—拉力 五、实验探究题: 1.垫圈数量;小车的重量、起点到终点的距离、接触面等(写出一个即可); 2.短、快; 3.多次测量求平均值可以减小实验误差,使实验结果更准确。 六、综合应用题: 1.车轮与沙地之间的摩擦力太小(如车轮表面太光滑、花纹太浅、沙地颗粒太细等); 2.增大车轮表面的花纹或粗糙程度以增大摩擦力;适当增大动力(更换更大功率的电动机);减轻车身重量;调整车轴使行驶路线稳定等(任答两条,合理即可); 3.制订方案、实施方案(或:设计、制作)。 解析提示:重力是非接触力;弹力与形变有关;摩擦力方向与运动方向相反;增大接触面粗糙程度、增大压力可增大摩擦力;对比实验要控制变量、多次测量减小误差。
六、单元教学结构图
七、反思性教学改进(实施后填写)
实施后填写
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 (共 2 页)
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