资源简介

　　第四单元运动和力
　　一、单元概述
　　我们处在一个永恒运动的世界中，一切物体都在不停地运动着；我们处在一个力的世界里，力无处不在。物体运动状态的改变是因为受了力的作用，力是运动状态改变的原因。
　　本单元研究的是机械运动，即物体之间相对位置的改变。在研究运动的过程中让学生认识各种不同的力。对力的研究，将贯穿单元的始终。
　　学生们对运动和力其实并不陌生，他们有着自己的感性经验。在他们看来，有的物体是静止的，有的物体是运动的；物体因为受到力的作用从静止开始运动，因为力的持续作用而保持运动，因为失去了力的作用而慢慢停止下来……这些观点在科学理论上有的是正确的，有的是不正确的，但这是他们的经验。
　　根据学生的原有认识和认知水平，本单元选择了他们熟悉的车作为主要研究对象。在实际条件下，而不是在理论条件下，研究车在力的作用下怎样运动起来；不同的力对车的运动产生怎样的影响；还选择了如测量力的大小等一些相关活动。通过以上活动将引导学生对物体的运动、作用力和二者的关系进行感知和思考，认识到改变物体静止或运动状态必须有力的作用，作用力的大小、方向不同，对物体运动的影响不同。这将为他们今后深入研究运动和力奠定一定的基础。
　　整个单元的内容可分为四个部分。
　　第一部分（第1~3课）：了解重力、弹力、反冲力，用这些力作动力使小车运动起来，研究动力的大小与小车运动的关系。
　　第二部分（第4课）：学习测量力的大小，认识力的单位“牛”，为研究摩擦力大小做好技能上的准备。
　　第三部分（第5~7课）：认识摩擦力，研究影响摩擦力大小的一些因素，摩擦力对物体运动的影响。
　　第四部分（第8课）：动手制作，用所学知识设计和制作一个小车。
　　课程标准指出，物质世界这部分应该充分体现与技术的关系。本单元在指导学生探究运动和力的科学概念时，还注意了技术教育。比如，要求安装实验器材，寻找自行车上好的设计，学习设计并自己设计制作小赛车等。这是本单元的一个特点，在教学中要注意体现这个特点。
　　二、单元教学目标
　　科学概念
　　● 物体运动有不同形式，如滑动、滚动和反冲运动。运动的快慢是可以测量和比较的。
　　● 力有大小和方向，力的大小是可以测量的。力的单位是“牛”。
　　● 常见的力有：重力、弹力、反冲力和摩擦力。
　　● 摩擦力大小与接触面的光滑程度、运动物体的重量、运动方式（滚动还是滑动）有关。
　　● 摩擦力有时有利，有时有害，我们可以按需要增大或减小它。
　　● 改变物体的静止或运动状态，必须有力的作用。
　　过程与方法
　　● 安装用重力拉动的小车，用橡皮筋弹力驱动的小车和气球反冲力推动的小车。用简单材料制作橡皮筋测力计，模拟滚珠轴承。
　　● 在教师指导下，运用已有知识和经验大胆想象，创造性制作小赛车。
　　● 使用弹簧测力计测量力的大小。
　　● 用简单器材做拉力大小与小车快慢关系的实验、橡皮筋绕的圈数与小车行驶距离关系的实验。
　　● 在教师指导下做研究摩擦力大小的简单对比实验。经历推测、设计实验、检验推测的过程，并作实验记录。
　　● 运用已有的知识和经验对摩擦力有益还是有害作判断，对自行车上增加和减少摩擦力的设计作解释。
　　情感、态度、价值观
　　● 体验合作和不怕困难，尊重自己和他人的劳动成果。发展对技术设计和动手制作的兴趣，激发创造精神。
　　● 体验认真实验、收集数据，进行解释的科学过程，树立根据数据得出结论的科学态度。
　　● 勤于思考、大胆解释，乐意用科学知识分析日常事物。感受科学技术与社会的关系。
　　三、分课时教学建议
　　第1课我们的小缆车
　　（一）背景和目标
　　玩具小车是学生都感兴趣也是玩过的东西，但是他们并没有用实验手段研究过小车运动与力的关系。用重力拉动小车，拉力的大小可以测量而且容易控制，所以本单元第一课安排研究用重力拉动的小车，同时认识我们最常见的力——重力。本课有两个活动：
　　第一，组装用重力拉动的小车。在重力小车装置中，铁垫圈有重量，绳子对小车可以产生一个水平方向的拉力。改变铁垫圈的数量，就改变了重力的大小，也就改变了小车拉力的大小。接下来就可以用这个小车进行研究了。
　　第二，研究拉力大小与小车运动的关系。
　　科学概念
　　● 重力是物体由于地球吸引而受到的向下的拉力。
　　● 一定的拉力能够使静止的小车运动起来，拉力越大，小车运动得越快。
　　过程与方法
　　● 安装用重力拉动的小车。
　　● 做拉力大小与小车运动快慢关系的实验。
　　● 用实验数据验证自己的推测。
　　情感、态度、价值观
　　● 注重获取证据，用证据来证明观点。
　　（二）教学准备
　　为小组准备：实验用小车一辆、粗线一根、挂铁垫圈的小钩一个（回形针弯制）、铁垫圈若干、秒表（可用目测代替）。
　　教师自己准备：一些车的图片或影像。
　　（三）教科书说明
　　教科书从让学生回忆各种各样的车开篇。插图中是马车、汽车、电瓶车、缆车，用的动力是马的拉力、发动机的动力、电力和缆绳的拉力。
　　第一部分：安装用重力拉动的小车
　　教科书上提了三个问题。第一个是引导学生注意在小车上拴绳子的位置会影响到小车行进的方向。只有拴在恰当的位置，一般是车头正中，拉力的方向才与车轮滚动前进的方向一致，否则小车会跑偏。第二个是引导学生观察拉小车绳子的长度不能是随意的，应该约等于桌子的高度，这样，小车在桌面上运动的距离也不会超过桌子的高度。第三个是提醒学生注意不要让小车冲出桌面。
　　教科书中关于重力的资料是重力的描述性概念。单元后资料库《重力和万有引力》一文较详细地介绍了重力的产生。通过阅读这些资料，学生对小车装置中铁垫圈作用的认识会更加清楚。
　　第二部分：研究拉力大小对小车运动的影响
　　学生可能都知道，拉力小，小车运动得慢；拉力大，小车运动得快。但是不是任何小的力都能拉动小车呢？要多大的力才能使小车开始运动呢？这个问题是大多数学生没有想过的，这部分的教学就首先从这点开始。
　　为了指导学生选择好实验的方法，教科书上作了三点要求。（1）有了共同的起点和终点，才可以用计时的方法比较小车运动的快慢；（2）从挂一个垫圈开始，一个一个地增加，才能发现不是任何小的力都能使小车运动起来，也才能比较准确地找到使小车运动起来的最小的力；（3）多个多个地增加垫圈，才能更容易用秒表测量出或目测看出小车运动的快慢。
　　通过实验和讨论，学生会发现：拉力太小，小车不会动；拉力大到一定程度，小车开始运动起来；拉力越大，小车运动越快（更科学地说，是加速度越大，这里用学生能够接受的“快”描述这个意思）。
　　实验后的两个讨论题，第一个是指向实验技能的，第二个是指向科学概念的。是引导学生通过讨论在这两方面有所提高。
　　（四）教学建议
　　1.安装重力拉动的小车
　　准备工作：
　　（1）如果实验用的小车在拉力下（方向正确）有跑偏的现象，将使实验无法进行。所以建议你课前检查小车在正常的拉力下行驶的方向，如有跑偏现象，可以检查和调节小车轮子。
　　（2）如果发现小车太轻太滑，比较难测定使小车运动起来的最小的力，可以从两方面解决：一是可以在小车上加一点重物，增加它的摩擦力；二是换用较小的垫圈与小车相配。
　　给学生准备的一头拴有小钩的细绳应当比桌子的高度要长一点，要绕在一块厚纸板上。在厚纸板的边上剪一小口，将线头卡在里面，以免缠绕打结。学生实验完毕后，要要求学生仍然把细绳绕在厚纸板上。
　　对安装小车的指导：
　　（1）在出示材料后可以提问，我们怎么用这些材料安装一个小缆车？让学生的头脑活动起来，而不是机械地按要求去操作。
　　（2）可以适时提示教科书上的三个问题。告诉学生，如果小车跑偏，可调节拴绳的位置。要求小组确定一个同学用手挡住小车，使它不冲下桌子去。
　　（3）让学生用垫圈把小车拉动，试验几次，检查小车能不能很好地运动起来。
　　（4）最后要提问，我们安装的小缆车，铁垫圈起了什么作用？我们是用什么力使小车运动的？（铁垫圈起了拉动小车的作用，我们是用铁垫圈的重力使小车运动的）学生发表了看法后，可简述或指导阅读关于重力的资料。
　　2.拉力大小与小车运动关系的实验
　　对实验活动的指导：
　　（1）首先让学生明确拉力的大小可用垫圈的个数表示，然后让学生推测一下最少用几个垫圈可以拉动小车，说说为什么这样推测。学生一般推测不准，也不会一致，推测的目的是引起注意和思考。
　　（2）再让学生推测拉力大小怎样影响小缆车的运动。学生都会说拉力大，小车跑得快。教师可以设问，能肯定吗？能用实验验证自己的推测吗？怎样用实验来验证推测呢？
　　（3）提出教科书上的三点要求，同时要学生想一想为什么要这样做呢，但是在此不深究，而让学生在活动中去体会和认识。
　　（4）时间测量很重要，测得的数据是证明假设的证据。如果用秒表记时间，要先教秒表的使用方法，并统一练习几次。如果是目测小车运动的快慢，更要注意增加垫圈数量的差别，记录表就只填“快慢顺序”栏了。
　　（5）研究小车行驶快慢与拉力大小关系时，建议学生增加垫圈个数可以是4个、8个、16个……而不能是4个、6个、8个……
　　梳理归纳：
　　按教科书的要求从两方面进行。
　　（1）实验技能的强调
　　让学生说一说为什么在研究小车快慢时，要多个多个地增加垫圈。这种改变变量的技能在做对比实验时是经常要用到的。这个问题也可以与“开始时为什么一个一个地增加垫圈”对比起来问。
　　（2）概念的归纳
　　可以提问，拉力大小和小车运动有什么关系；或者提问，记录表能说明什么？提示学生注意到我们得出的结论是两个，参考结论如下：
　　要使小车运动起来，必须要有一定的拉力（或者：一定的拉力才能使小车运动起来）。拉力越大，小车运动得越快。
　　学生把上面的“小车”用“物体”一词进行表述也是可以的，那是他们把认识上升了一级。最后要学生把自己归纳的话写下来。
　　第2课 用橡皮筋作动力
　　（一）背景和目标
　　生活中的各种机动车几乎都是用轮驱动方式前进的，即动力使车轮转动，轮子通过与地面的摩擦力带动车身前进。本课用橡皮筋带动小车轮子转动，轮子再带动整个小车前进，这种方法就是轮驱动。认识了橡皮筋动力小车的驱动特点，就了解了生活中机动车驱动的特点，更是为后面研究车辆的摩擦力，研究自行车的设计特点打下了基础。用橡皮筋作动力也为学生认识弹力提供了条件。本课有三个活动。
　　第一，安装用橡皮筋驱动的小车，这是下一个活动的准备。这时，学生已经观察到“轮驱动”，但教科书始终都没有提出这个概念，这丝毫不影响学生接下来的研究，只会使活动更集中在安装和研究上。
　　第二，研究橡皮筋缠绕的圈数与小车行驶距离的关系。这是换一种形式研究运动和力的关系，会强化有关科学概念的建立。
　　第三，引导学生认识弹力，了解弹力的产生。安排为第三个活动是先让学生通过动手做进行感知，再认识弹力概念。这符合学生认识规律，同时突出了重点活动。
　　科学概念
　　● 弹力是物体形状改变时产生的要恢复原来形状的力。
　　● 橡皮筋的弹力越大，作用时间越长，小车运动的距离越远。
　　过程与方法
　　● 用橡皮筋给小车安装动力。
　　● 做橡皮筋绕的圈数与小车行驶距离关系的实验。
　　情感、态度、价值观
　　● 认同认真实验、收集数据、进行解释的重要性。
　　（二）教学准备
　　为小组准备：实验用小车一辆、橡皮筋几根、测量距离的皮尺或绳子。
　　教师自己准备：弹簧、橡皮筋等有弹性的物品、有关弹力应用的图片或影像。
　　（三）教科书说明
　　本课从车辆需要动力导入用橡皮筋作小车动力的课题。左下插图是电力机车，是用电作动力的火车头。
　　第一部分：安装用橡皮筋驱动的小车
　　实验用的小车轮子与轴是固定连接在一起的，轴转动就带着轮子一起转动。教科书用文字和插图表现了把橡皮筋绕在小车轮子的轴上带动小车行驶的方法。教科书插图中车轮轴上紧紧安装了一个车轴套（教具配套部件），使橡皮筋容易绕在轴上（在车轮轴上缠几层胶布或胶带也可以起到防止橡皮筋在轴上打滑的作用）。
　　教科书提出的问题，一个是引导学生认识到小车动力来自橡皮筋的弹力，这时学生不能使用“弹力”这个词没关系，只要关注到这个力在小车运动中的作用就行了。另一个是引导学生知道橡皮筋缠绕的方向与小车行驶的方向是有关的，在以下的实验中会按正确方向缠绕橡皮筋。
　　第二部分：研究橡皮筋缠绕圈数与小车行驶距离的关系
　　本部分首先让学生对二者关系进行推测，然后设计实验来检验推测。
　　橡皮筋弹力的大小不能用眼睛直接观察出来，弹力大小和作用在小车上的时间因圈数不同而有不同，所以教科书提出了“实验时注意观察”的两个问题。希望学生能观察到橡皮筋缠绕1圈时，产生的弹力较小；缠绕多圈时，产生的弹力较大。橡皮筋缠绕1圈时，弹力作用在小车上的时间短；缠绕多圈时，弹力作用在小车上的时间长。这样的观察研究把学生觉得简单的问题，弄“复杂”了，促使他们去更好地认识弹力，更好地认识橡皮筋圈数与行驶距离的关系。
　　怎样使小车行驶得更远？这是个具有开放性和挑战性的问题，可以激起学生创造的火花，把探究引向深入。方法可以是多样的：想办法增加
　　橡皮筋长度（另做拴橡皮筋的支点），想办法增大橡皮筋弹力（并排安装两根橡皮筋），如果弹力大了轮子打滑，可以适当增加小车重量……这是拓展性内容，教学中可灵活处理。
　　第三部分了解橡皮筋的弹力是怎样产生的
　　课文资料的要点是，弹力是物体形状改变时产生的；性质是要恢复原来形状的一种力；弹力在生活中有广泛的应用。本课只要求学生了解弹力是怎样产生的就可以了。
　　弹力广泛存在于我们的生活中，学生也并不陌生，通过前面对橡皮筋动力小车的研究，学生理解这部分内容不会太难。这个资料可由学生阅读、研讨，教师简单讲解。
　　（四）教学建议
　　1.安装橡皮筋驱动的小车
　　准备工作：
　　（1）为了在小车轮轴上缠绕橡皮筋，轮轴要与小车的框架有一定距离。请用两根配套的两孔直角铁条，在车框架内的两个孔上安装轮轴支架，并在轴上安装一个车轴套（教具配套部件）。车轴套边上预先做个缺口，用作卡橡皮筋用。
　　如果用的小车没有车轴套装置，轮轴又较细，绕上去的橡皮筋容易打滑，可在轴上缠上几圈胶布或胶带来解决。
　　（2）如果用的小车橡皮筋稍稍多缠几圈轮子就打滑，可以给小车加上一些重物，如木块来增加摩擦力。
　　对安装小车的指导：
　　（1）橡皮筋连接起来的合适长度是：橡皮筋套在车架上拉伸后，接近车轴位置。太长了，缠绕的前1、2圈没有弹力；太短了，多缠几圈弹力就太强，车轮容易打滑。
　　（2）如果是安装了车轴套的小车，就把橡皮筋套在车轴套的缺口上，转动车轮绕就行了。如果是没有车轴套的小车，要用绕上去的橡皮筋压住橡皮筋头。并从压住处开始计算圈数，因为压住的橡皮筋头一松开，整个橡皮筋就松掉了，第一圈是不起作用的。
　　2.缠绕圈数与行驶距离关系的实验
　　（1）可在教室里进行推测、设计实验，然后在室外做实验。实验场地要平坦但不很光滑。用尺子在地上画出表示距离的格子来测量小车行驶的距离。
　　（2）推测橡皮筋绕的圈数与小车行驶的距离有什么关系时，不要满足于学生说“绕的圈数多，小车行驶得远；绕的圈数少，小车行驶得近”。可以追问：“圈数增加一倍，小车行驶的距离也增加一倍吗？”以启发学生深入思考，认真实验认真记录。
　　橡皮筋圈数与小车行驶的距离并不成比例。换句话说，绕4圈时小车行驶的距离并不是绕两圈时行驶距离的两倍，而是更远些，因为橡皮筋后绕上去的两圈弹力更大。但有的小车也可能会近一些，因为弹力大了轮子打滑。
　　（3）研究教科书上的两个问题：橡皮筋绕一圈时和绕多圈时，橡皮筋产生的力大小一样吗，橡皮筋绕一圈时和绕多圈时，力作用在小车上的时间长短一样吗。
　　要学生动手做一做，在车轮上用手感觉弹力大小。让学生感觉出绕得圈数越多手感觉越紧，或者是第4圈比第1圈力大。用眼睛看，绕的圈数不同，橡皮筋完全松开的时间也不同，绕的圈数越多，橡皮筋完全松开的时间越长。
　　（4）拓展活动可以让学生讨论怎样使小车行驶得更远，并实施自己的设想。比如可以用一根筷子加长车身，在筷子头上拴长橡皮筋。这样做，可以为最后一课设计制作小赛车打下一定的基础。
　　3.橡皮筋的弹力是怎样产生的
　　（1）可提问讨论，我们为什么能用橡皮筋作动力驱动小车？橡皮筋的弹力是怎样产生的？
　　（2）用力拉弹簧拉力计或者松紧带，再慢慢松手实际感受弹力是怎样产生的，怎样消失的，拉的长度与弹力大小有什么关系。
　　（3）阅读课本中的资料。
　　第3课 像火箭那样驱动小车
　　（一）背景和目标
　　反冲运动是学生比较熟悉的，反冲力学生也并不陌生，但它们到底是怎么一回事，学生就不明白了。用气球像火箭那样驱动小车是很有趣的，操作也不难。学生研究它不但增加了对反冲力和反冲运动的感性认识，还可以进一步加深对运动和力的理解。本课有两个活动。
　　第一，用气球驱动小车。通过做气球小车，测量气球小车能行驶多远和想办法使小车行驶得更远，进一步认识运动与力的关系。同时在活动中思考气球喷气为什么能推动小车运动，引导学生感知和认识反冲力。
　　第二，对小车运动的思考。指导学生适时归纳，是把事实上升到概念，把低层次概念上升到高层次概念的方法之一。在这里整理前三课的研究，把“动力”对小车运动的影响作一个小结，就是要促使学生进一步提升概念。
　　科学概念
　　● 气球里的气体喷出时，会产生一个和喷出方向相反的推力，叫反冲力。
　　● 要使静止的物体运动起来，必须对物体用力。要使物体运动得更快，必须对物体用更大的力。
　　过程与方法
　　● 组装气球小车和研究小车的反冲运动。
　　情感、态度、价值观
　　● 体验合作的重要性和形成不怕困难的积极态度。
　　（二）教学准备
　　为全班准备：气球一个、夹子一个、回形针两个、胶带、长线一根。
　　为小组准备：实验用小车一辆、铁皮条和螺丝钉（材料箱配，组装支架用）、气球。
　　教师自己准备：有关喷气式飞机、火箭的图片或影像。
　　（三）教科书说明
　　本课首先让学生玩气球。他们在玩气球的过程中会发现气球在反冲力的作用下能够运动。在认识了反冲现象后，可以引导学生把反冲力应用在推动小车上。
　　第一部分：用气球能驱动小车吗
　　教科书给出了材料图和装配好的小车，学生可以在教师指导下或自行完成装配气球小车的任务。教科书启发学生在玩喷气小车时，要试着解释气球喷气为什么能推动小车运动。试一试采用哪些办法能使小车行驶得更远些。探究这两个问题可以增加活动的科学价值。
　　教科书中对反冲力的表述，止于举例说明的水平，只要学生能举出反冲运动的例子就可以了。单元阅读材料“反冲力和反冲运动”一文可以帮助学生进一步认识反冲现象。插图是我国自行设计制造的长征火箭正在点火升空，另一幅是我国自行研制的歼—10喷气式战斗机。
　　第二部分：对小车运动的思考
　　学生分别用铁垫圈、橡皮筋、气球（重力、弹力、反冲力）使小车运动起来了。其实，我们还有很多的方法可以使小车运动起来，如推和拉，安装电动机、螺旋桨，放在斜面上，等等。这些方法共同的地方就是对小车有力的作用，小车是在力的作用下运动起来的。
　　本部分让学生找使小车运动起来的更多的方法，比较这些方法的共同地方。实际上是对前三课探究成果的再思考和归纳。从中学生能认识到：要使静止的物体运动起来，必须对物体用力。要使物体运动得更快，必须对物体用更大的力。
　　“要使物体运动得更快，必须对物体用更大的力”是指在实际生活中有摩擦力和其他阻力存在的情况下而言的，不是指没有任何阻力的理论条件下的情况。在没有任何阻力的理论条件下，任何小的力只要持续作用在物体上，物体都会不断加速，达到可以达到的速度。
　　（四）教学建议
　　1.玩一玩气球的活动
　　玩气球活动是本课的导入活动，这个活动为制作喷气小车做了很好的铺垫。要注意使学生真正活动起来，注意到反冲现象的存在。
　　（1）玩气球的方法很多，可以先让学生自由地玩一玩，然后启发提问：“把气球吹足了气放开，气球会怎样？”（把气球吹足气放开，气球会运动，但运动不是朝一个方向，而是胡乱地变换着方向）。
　　（2）提问：“气球在喷气时，为什么会运动起来？”“能控制气球向一个方向运动吗？”（气球在喷气时，有一种反冲的力量。控制喷气的方向就可以控制运动的方向）。
　　（3）“把气球固定安装在我们的小车上就能控制它喷气的方向，但是它能像火箭那样驱动小车吗？”引导学生研究怎样安装气球小车。
　　2.对安装和驱动气球小车的指导
　　（1）把两根3孔Z形铁条分别安装在轮子旁边的框架上，像自行车挡泥板一样挡住小车轮子。
　　（2）在另一对轮子那边的框架条正中，用合适的铁条安装气球喷嘴支架。
　　（3）把气球、气球喷嘴安装在支架上。准备一个塞子塞喷嘴。
　　（4）不管是在什么小车上安装气球，指导时都要强调两点，一是不要让吹胀的气球蹭到轮子，二是喷口的方向尽量不要歪。
　　（5）气球的反冲力是较小的，使用的气球不能过小。喷气口的大小要合适，过小了，力量不够，过大了，喷气的时间太短。
　　（6）找一块平滑的地面来试验喷气小车。如果地面条件好，我们的喷气小车可以行驶很长的距离。
　　（7）以气球小车为例，指导学生认识反冲力概念。气球里的气体喷出时，会产生一个和喷出方向相反的推力，这个力叫反冲力。反冲运动的特点是，当物体内部有东西喷出时，这个物体会运动起来，运动的方向与喷出东西的方向相反。
　　让学生认识到喷气小车是被反冲力驱动的。
　　（8）介绍火箭。火箭是我国最早发明的。现代火箭用高能物质做燃料，用液态氧帮助燃烧，燃烧后产生大量的高温气体，连续不断地向后喷出，使火箭高速飞行。因为火箭自带燃料和氧气，所以可以在没有空气的宇宙空间飞行。
　　3.对小车运动的思考
　　（1）先让学生说一说在第1到第3课的学习中，我们用了哪些方法使小车运动起来。再启发学生找一找还能用什么方法使小车运动起来。把学生说的写在黑板上。提问，这些方法为什么都能使小车运动起来？这些力对小车来说有什么相同的地方？
　　（2）归纳、提升认识。提问，要使静止的物体运动起来需要什么条件？怎样使物体运动得更快？（把“小车运动”上升到“物体运动”；把重力、弹力等具体的力的作用上升到抽象的“力”的作用）填写在教科书上的空格里。
　　这里可以把使物体运动的力归纳称为动力。
　　（3）最后可以问，如果要使运动的物体停止下来，应该怎么办呢？是不是也要用力，该怎样用力呢？以引起学生思考，为后面的学习埋下伏笔。
　　4.另一种教学程序
　　在玩气球这一部分，增加做“气球火箭”的活动，通过活动认识反冲运动和反冲力。拓展气球驱动小车这一部分的作用，提出自己设计安装一个行驶得尽量远的火箭小车。
　　过程要点是：
　　（1）在学生认识了控制喷气方向能控制运动方向后，提供一个较长的竹管（喷气嘴），一根长的尼龙线，两个回形针弯成的小钩，几根线。让学生设计一个装置，让气球沿着尼龙线喷气运动。
　　（2）研讨“气球火箭”是怎么运动起来的，方向是由什么决定的。认识反冲力，介绍火箭。
　　（3）展示气球小车的安装方法，演示小车在气球反冲力作用下的运动。
　　（4）提出活动要求，让学生自己设计、安装喷气小车，比赛哪组的喷气小车行驶得更远。
　　第4课 测量力的大小
　　（一）背景和目标
　　弹簧测力计的构造、原理、使用方法都比较简单。学生已经知道力有大有小，下一课研究摩擦力的时候也需要知道摩擦力的大小是多少。这一课让他们认识弹簧测力计、测量力的大小是适时的。用弹簧测力计测量力的大小还能进一步加深他们对弹力的认识。
　　本课有三个活动。
　　第一，认识弹簧测力计。这是使用弹簧测力计的前提。学生通过观察、认读和实际感受，要认识弹簧测力计的构造、计量单位和刻度标示。
　　第二，用弹簧测力计测量力的大小。这是本课的重点内容，教科书提示了用弹簧测力计测重力的三点注意事项，提供了测物体重力的记录表，引导学生通过实际操作掌握测量技能。
　　第三，制作橡皮筋测力计。这个活动是作为拓展内容来安排的，教师可以灵活处理。
　　科学概念
　　● 力的大小是可以测量的。
　　● 弹簧测力计是利用弹簧“受力大，伸长长”的特征制成的。
　　● 力的单位，是“牛”。
　　过程与方法
　　● 使用弹簧测力计测量力的大小。
　　● 制作简单的橡皮筋测力计。
　　情感、态度、价值观
　　● 树立细致、有步骤工作的态度。
　　（二）教学准备
　　为小组准备：弹簧测力计、钩码、用于测量重力的小物体，长条形硬纸板、橡皮筋圈、回形针。
　　教师自己准备：几种不同样式的弹簧测力计、弹簧测力计刻度板的纸板模型。
　　（三）教科书说明
　　教科书第一句话就告诉学生为什么要测量力的大小，用什么测量力的大小。接下来认识弹簧测力计。
　　第一部分：认识弹簧测力计
　　教科书插图呈现了几种不同的弹簧测力计，标示了条型盒式测力计各部分的名称。要指导学生认识弹簧测力计的基本构造。接着要让学生慢慢用力拉弹簧，试着说说弹簧测力计为什么能测量力的大小，启发学生认识弹簧测力计是利用弹簧“受力大，伸长长”的特性来测量力的大小的。
　　本部分的难点是认识力的单位。在生活中使用的弹簧秤都是用公斤或者斤来表示重量的，学生对力的单位“牛”十分陌生。教科书给出了“1牛≈100克的力”的关系式，又用卡通形式引导学生通过实际感受来建立“牛”的实际概念。
　　第二部分：用弹簧测力计测量力的大小
　　教科书提示了测量物体重力大小要注意的三点。第一点只要求“检查”而不“调整”，强调的是检查计量工具的意识。弹簧测力计指针没有指0，老师调整即可，要避免学生自行乱调指针。第二点与读温度计的要求是一样的。第三点让学生明白超过测力计标定的最大测量值会损坏测力计。这要在实际测量力的大小时，指导学生明白怎样做才不会超过测力计最大的测量值。
　　让学生实际动手测量重力大小，掌握这项技能。教科书要求学生先估计物体重力大小再实际测量，记录表中要求进行比较，算出二者相差多少。教科书还问，多测量一些物体后是不是估计得准确一些了。这些要求都是为了学生能够在测量过程中逐步建立起“牛”大小的实际概念。
　　第三部分：制作橡皮筋测力计
　　这项内容是作为拓展安排的，插图清楚表明了制作单股橡皮筋测力计和双股橡皮筋测力计的方法，课内课外都可以制作。提出的问题可以启发学生从以下方面去认识，但是不作要求。
　　单股橡皮筋测力计
　　双股橡皮筋测力计
　　橡皮筋弹力小
　　橡皮筋弹力大
　　最大测量值小些
　　最大测量值大些
　　同样大的力刻度大些
　　同样大的力刻度小些
　　测量精确度高一些
　　测量精确度低一些
　　（不同的弹簧测力计大致也就是这些方面不同）
　　用挂钩码或挂已知重量物体的方法，可以在测力计纸板上正确画出力的刻度。
　　（四）教学建议
　　1.认识弹簧测力计
　　（1）应当多准备几种弹簧测力计，这样能使学生更好地在比较中认识弹簧测力计的相同特点——主要由弹簧构成。
　　（2）慢慢用力拉弹簧，改变用力大小，看弹簧长度有什么变化。说说弹簧测力计为什么能测量力的大小。这个过程要让学生慢慢操作，细心体会，把用力大小和弹簧长度联系起来，认识到弹簧测力计是利用弹簧“受力大，伸长长”的特性来测量力的大小的。
　　（3）认真观察弹簧测力计的刻度板，上面标出的单位是什么，（“N”表示以“牛顿”为单位，“gf”表示以克力为单位）这两种单位的关系是什么，（1牛≈100克的力）认识刻度板上一大格是多大的力，一小格是多大的力，刻度板上最大能测量多大的力。
　　（4）力的单位是本课中的一个难点，教学中要把着力点放在形成实际的概念上。用拉弹簧找感觉和称物体重量的方法让学生实际感受1牛、2牛是多大的力。
　　（5）如果只有以克为单位的弹簧测力计，可以将刻度板上50、100、150、200、250改为0.5、1.0、1.5、2.0、2.5（牛）就行了，当然这是粗略的相等。
　　2.用弹簧测力计测量力的大小
　　（1）本课的重点是测量力的大小，前面的活动是为这一部分做准备的，要尽量多地让学生测量各种各样的小物品，在操作中掌握技能，熟悉力的单位“牛”。
　　（2）可以自制一个全班都能看见的测力计演示板，指导学生在演示板上认读力的大小，进行模拟练习。
　　演示板的做法是：用一个长条形硬纸板做成刻度板，画出刻度。在刻度0与最大测量值处打孔，穿上一根绳子，绳子上横着捆一根小棍。拉动绳子就可以模拟称重了。
　　（3）怎样做才不会超过测力计最大的测量值？要告诉学生，在测力时要慢慢提起物体，不要用力过猛，如果指针已经达到最大数值还没有提起重物，应停止测量，或改用测量范围更大的测力计。
　　（4）测量重力大小的活动，要强调三点：先估计，再实测；在记录表中算出估计数和实测数二者相差多少；给学生提要求，要尽量估计准确一些。测量过程中问一问，学生多测量一些物体后是不是估计得准确一些了。
　　这样做都是为了促使学生建立实际的“牛”的大小的概念。
　　（5）最后测量拉文具盒匀速前进要用多大的力，这是为下一课做技能准备。
　　3.制作橡皮筋测力计
　　（1）用单股的、较细、较长的橡皮筋可以做比较灵敏的自制测力计，用来测量较小的力。当用弹簧测力计测较小的力困难时，这样的橡皮筋测力计可以派上大用场。
　　（2）橡皮筋拴好后，有时是弯曲的，很不好标出“0”的位置和画出均匀刻度，怎么办？可以在挂钩上固定加一个小重物（如螺丝帽）把橡皮筋拉伸，然后再标“0”和画刻度。
　　第5课 运动与摩擦力
　　（一）背景和目标
　　物体的表面都有些微小的凹凸不平的地方，两个物体的接触面做相对运动时，这些凸起的地方会相互碰撞并破坏，这就是摩擦。在地球上，运动的物体都要与其他物体接触，发生摩擦，也就产生了摩擦力。研究运动就要研究摩擦力对运动的影响。从本课起，单元的探究活动将转入对摩擦力的研究。共有三个活动。
　　第一，感知摩擦力和测量物体运动时的摩擦力。通过在桌子上拖动手掌等方法感知摩擦力，通过测量物体刚刚能运动起来需要的力来感知摩擦力。
　　第二，研究摩擦力大小与接触面光滑粗糙的关系。这个问题的推测和实验都不难，所以教科书要求用提供的材料设计实验来检验推测。
　　第三，研究摩擦力大小与物体重量的关系。研究这个问题的方法、过程与上一个实验类似，要求学生独立地完成这个实验。
　　影响摩擦力大小的因素比较多而复杂，所以本课没有让学生推测摩擦力大小与哪些因素有关，而是直接提出两个因素来让学生研究。
　　科学概念
　　● 一个物体在另一个物体表面运动时，接触面发生摩擦，会产生摩擦力。
　　● 摩擦力的大小与物体接触面的光滑程度有关：表面越光滑，摩擦力越小；表面越粗糙，摩擦力越大。
　　● 摩擦力的大小与物体的重量有关：物体越重，摩擦力越大；物体越轻，摩擦力越小。
　　过程与方法
　　● 测量摩擦力的大小。
　　● 推测、设计实验检验摩擦力与接触面和重量的关系。
　　● 做摩擦力大小的对比实验。
　　情感、态度、价值观
　　● 形成认真实验、根据数据得出结论的科学精神。
　　（二）教学准备
　　为小组准备：弹簧测力计、线绳、供拉动的小物品若干、纸盒、载重物（钩码、小沙袋或小石块）、砂纸一张。
　　教师自己准备：新鞋底和磨损严重的旧鞋底。
　　（三）教科书说明
　　教科书首先通过生活中的实例引导学生认识摩擦现象，提出要研究的问题。
　　第一部分：物体运动与摩擦力
　　教科书首先揭示了摩擦力的概念，打开了感觉摩擦力和测量摩擦力的窗口。限于学生的认识能力，这里只从动摩擦角度给摩擦力下了简单的定义，未涉及静摩擦。
　　感觉摩擦力的方法很多，比较手掌按在桌面拖动和离开桌面拖动时的用力大小，方法简单，感觉明显。教科书提出“还能用什么方法感觉到摩擦力？”是希望学生自己去发现更多的、生活中无处不在的摩擦力。
　　测量摩擦力，教科书要求“沿水平方向”拉物体，指出“刚刚能使这个物体运动起来”的力是它受到的摩擦力，这是指动摩擦力。通过这些活动，学生会认同摩擦力的存在，认同摩擦力对运动的阻碍作用。
　　第二部分：摩擦力大小与接触面光滑粗糙的关系
　　这是个对比实验，但并不复杂。设计实验时，教科书强调了弄清楚“实验要改变什么条件，怎么改变”，“不能改变什么条件，怎么保持不变”两个重要问题。这是对比实验要注意的关键点，现在和今后都要强调和练习，本课不但要求讨论，还要求记录在记录表中。在这个实验中，除了改变接触面光滑程度外，其他条件都不能改变。
　　第三部分：摩擦力大小与物体重量的关系
　　经历了以上的活动，研究这个问题就不难了。在这个实验中，要改变的条件是运动物体的重量，而其他条件都不变。
　　教科书中“我们的发现”的两个填空，是引导学生通过实验数据自己归纳出结论。
　　（四）教学建议
　　1.物体运动与摩擦力
　　（1）在导入新课的阶段，教师可以再举出一些常见的例子帮助学生认识“摩擦”现象。如在黑板上用粉笔写字，怎么就写上白色的字了？我们用铅笔写错了字，总免不了用橡皮擦去擦。观察一下擦过以后，纸面和橡皮擦有什么变化，还可以出示新鞋底和磨损严重的旧鞋底，让学生作对比观察，等等。
　　最后要指出，两个物体的接触面有相对运动时都会发生摩擦。
　　（2）在学生研究摩擦力之前，教师要先给出“摩擦力”的概念。这个概念是建立在学生刚刚形成的“摩擦”概念上的，只需要再增加上“运动物体受到的阻碍运动的力”就可以了。完整的叙述在教科书上。
　　（3）用多种方法感觉摩擦力的存在。教科书上提出“我们还能用什么方法感觉到摩擦力？”要学生自己找一找方法。还可以把一个物体放在平板上，慢慢倾斜平板，物体开始时并不下滑，而是停留在斜面上，让学生说说物体不下滑的原因。
　　（4）教科书中指出了“刚好能使物体运动起来的力就是它受到的摩擦力”。这是测量摩擦力大小的标准。为了让学生在思想上认同这个标准，教师可以用形象的语言作比喻说明：摩擦力阻碍物体运动，像拔河比赛的一方；拉力要使物体运动起来，像拔河比赛的另一方，当拉力加大到刚能克服摩擦力的阻碍作用时，物体就运动起来了。想一想，物体受到的摩擦力是多大呢？
　　2.研究摩擦力大小的两个对比实验
　　（1）建议给学生准备一些长方体木块，大小可以大约是长12厘米、宽8厘米、厚3厘米，表面磨光，安上小钩。在上面包上砂纸就可以改变它的表面粗糙与光滑状况，压上重物就可以改变它的重量。这个木块是研究摩擦力的好教具。
　　（2）做这两个实验，改变的条件区分度要大些才好，也就是光滑粗糙程度的差别大一点，物体轻重的差别大一点。
　　增加接触面的粗糙程度，可以同时把两个面，即桌面接触面和运动物体本身的底面都弄粗糙了，摩擦力就会大大增加。
　　（3）教科书上两个实验记录表都是三行，根据实际情况可以增减。改变重量的实验比较容易，可以多做几次，表面光滑粗糙程度的比较实验做两次也可以。
　　第6课 滑动与滚动
　　（一）背景和目标
　　本课将继续研究影响摩擦力大小的因素。摩擦力大小与滚动还是滑动这两种运动方式有很大关系，用滚动代替滑动是减少摩擦力常用的方法之一，制止轮子滚动是轮驱动车辆刹车的通用方法。学习本课是为研究如何改变摩擦力的大小打下基础。本课有两个活动。
　　第一，测量滑动和滚动摩擦力的大小。选择测量小车轮子滑动时和滚动时的两种摩擦力是一种很好的选择。这是因为，让小车轮子滚动前进和滑动前进操作起来很容易。真正的汽车就是正常行驶时轮子滚动，急刹车时轮子在地上滑动。学生对小车“行驶”“刹车”两种情况下摩擦力大小的差别一般估计不到，实验会给学生留下很深印象。
　　第二，认识和制作滚珠轴承。滚珠轴承的应用非常广泛，是专门把运动由滑动变成滚动的机械装置。根据儿童的特点，要学生认识滚珠轴承的作用，通过动手做一个“滚珠轴承”是一个好的办法。认识滚珠轴承将为下一课寻找自行车上的“好设计”打下基础。
　　科学概念
　　● 摩擦力的大小与物体的运动方式（滚动还是滑动）有关，对于相同的物体，滚动的摩擦力小，滑动的摩擦力大。
　　● 运动的物体失去动力后自己会停止下来，是因为受到了摩擦力的作用。
　　● 滚珠轴承是一种将滑动转变为滚动的装置。
　　过程与方法
　　● 做简单的对比实验（小车轮子滚动与滑动的摩擦力比较）。
　　● 用简单物品模拟做滚珠轴承。
　　情感、态度、价值观
　　● 通过了解人类改进搬运重物的方法，感受科学技术与社会的关系。
　　（二）教学准备
　　为小组准备：实验用小车一辆、纸盒、载重物（钩码、小沙袋或小石块）、弹簧测力计、胶带、大小瓶盖（学生自带）、玻璃弹子。
　　教师自己准备：几种不同的滚珠轴承、有关图片或影像。
　　（三）教科书说明
　　本课首先用插图让学生认识物体运动的两种方式：滑动和滚动，接着回顾人类搬运重物的方法是怎样变化和进步的，然后提出问题导入本课的研究。
　　第一部分：测量滑动和滚动摩擦力的大小
　　教科书在指出这是个对比实验后，提出了两个问题，突出了实验的关键点。在这个实验中，改变的只是车轮的运动方式，滚动或者滑动，不改变其他条件。如小车的重量、接触面光滑程度等。插图中小车上是加了一些重物的，这样测量滚动的摩擦力要容易些，滚动摩擦力与
　　滑动摩擦力差别也大一些。
　　这部分最后提出了两个问题。第一个问题是启发学生认识到小车及其他运动物体始终都要受到摩擦力的作用。物体受到一定大小的力才能运动起来和自己慢慢停止下来都是因为摩擦力的作用。
　　第二个问题是启发学生认识人们在技术设计上对摩擦力的应用：用阻止滚动增大摩擦来停止物体的运动。
　　第二部分：认识和制作滚珠轴承
　　教科书右上角插图呈现的是不同样式的滚珠轴承。最大的那幅是自行车轮轴中的滚珠轴承。教科书还用插图加文字说明了模拟制作“滚珠轴承”的方法，可以让学生自带材料进行制作。
　　要使“滚珠轴承”转动得更灵活，可以加点润滑油。教学时，可以加一点水代替。
　　（四）教学建议
　　测量小车滑动和滚动的摩擦力
　　（1）轮子是人类伟大的发明。教师可以向学生介绍人类最初搬运东西是用扛、抬、拖的办法，后来搬运很重的东西用滚木。车是什么时候发明的，已经无法知道，但是我们知道现在运输货物都用有轮子的车。
　　这是为什么呢？滚动的物体还会受到摩擦力的阻碍吗？学生会说出滚动用的力小，滚动还是有摩擦力的。这种认识对学生来说是假设性解释，需要也可以用实验数据来检验。
　　（2）汽车正常行驶时，是轮子滚动前进，汽车刹车时，车轮要在地面滑动一段距离。可以从上面的例子引导学生测量一下小车在行驶时和“刹车”时摩擦力各有多大。并提问，小车正常行驶时轮子怎样运动？小车“刹车”后轮子怎样运动？
　　在表述时要注意用语，不是小车滚动滑动，而是小车轮子滚动或滑动。
　　（3）滚动摩擦力小，滑动摩擦力大，学生是知道的，但差别有多大并不清楚。可以让学生先把记录表中两个估计数值和一个根据估计数算出的倍数值填写了再做实验。这样学生会更认真地测量，更关注他们测量的数据。
　　（4）测量小车摩擦力时，小车上一定要装些重物，运动的接触面粗糙些为好。如果实验用的小车轮子表面又硬又滑，摩擦力不大，要想办法先增大它的摩擦力。如果轮子足够大的话，可以套上用废自行车内胎剪成的橡皮圈；如果轮子小的话，可以套上玩具四驱车轮子上的“轮胎”。
　　测量滑动摩擦力（刹车）时，要用胶带把前后轮子都粘住。
　　注意了以上问题，学生测量出的滑动摩擦力与滚动摩擦力的大小差别才能很大，他们才会从实验中获得深刻的印象。否则因为轮子与桌面打滑（相当于汽车在冰面上行驶，不是正常行驶），就测不出二者有多大区别了。
　　据技术测定，一个物体在另一个物体上滚动产生的摩擦力，大约只有滑动时的1／20或更小。
　　第7课 运动与设计
　　（一）背景和目标
　　前面两课研究了摩擦力及其大小，这一课将研究摩擦力的利与害，还要研究根据需要怎样增加有益摩擦和减少有害摩擦的问题。本课研究的课题侧重于科学、技术与社会。本课有三个活动。
　　第一，认识摩擦力的利和害。教科书列举了一些事情引导学生分析摩擦力在什么时候有用，在什么时候有害。
　　第二，讨论这样的设计为了什么。摩擦力有利又有害，人们在设计与运动有关的物品时为了趋利避害，总是想办法增大或减小摩擦力。这个活动就是引导学生分析有关设计。以上两个活动将为下面学生的独立研究打下基础。
　　第三，寻找自行车上的“好设计”。这个活动具有兴趣性、综合性、开放性，是让学生在真实的情景中运用所学知识，是前两个活动的深化。
　　科学概念
　　● 摩擦力对我们有时是有用的，有时是有害的。
　　● 在工作时有时需要增大摩擦力，有时需要减小摩擦力。
　　过程与方法
　　● 应用已有知识和经验对摩擦力有益还是有害作出自己的判断和解释。
　　● 找出自行车上增加或减少摩擦力的设计并作出自己的解释。
　　情感、态度、价值观
　　● 意识到从不同方面分析一个问题是必要的。
　　● 形成用科学知识分析日常事物，勤思考、大胆解释的态度。
　　（二）教学准备
　　教师自己准备：有关的图片或影像资料。
　　为小组准备：自行车实物（学生自己骑行的）或儿童车实物。
　　（三）教科书说明
　　本课开始，指出运动总是有摩擦力伴随着，接着提出问题：摩擦力对于我们有害还是有利？这个问题已经暗含着衡量害与利的标准，这就是我们的需要。
　　第一部分：摩擦力的利和害
　　教科书列举了一些事情引导学生分析摩擦力什么时候是有用的，什么时候是有害的，从正反两个方面看待摩擦力的作用。插图提示，我们走路、汽车行驶摩擦力太小了要打滑，这时摩擦力是有利的。机器运转，部件相互摩擦而磨损，这里的摩擦力是有害的。小孩蹬滑板车玩，摩擦力对滑板车前进有阻碍作用，这里的摩擦力是有害的，但人能稳稳地站在滑板车上，靠的是鞋子和车板间的摩擦力，这里的摩擦力又是有利的。
　　第二部分：这样的设计为了什么
　　设计者的设计意图是能够通过观察物品分析出来的。鞋底做花纹、汽车轮胎做花纹和挂铁链是为了使运动物体接触面更粗糙，增大摩擦力。旱冰鞋安滚轮，改滑动为滚动是为了减少摩擦力。在教学中要再举出一些例子来供讨论。
　　第三部分：寻找自行车上的“好设计”
　　教科书首先指出技术人员对自行车是作了精心设计的，然后要求学生找一找有哪些好的设计。教科书通过卡通向学生作了三点提示。观察点是“与运动密切有关的部件”；分析可从两方面进行，一方面是需要摩擦力的地方，一方面是不需要摩擦力的地方。还用插图列举了应观察的部位。学生按这些指导寻找，一定能找到不少好的设计。
　　这部分的活动，不要求学生一定要找到多少项好的设计，能意识到人们对自行车作了精心设计，能找到一些设计好的地方就达到教学目标了。
　　（四）教学建议
　　1.关于摩擦力的利与害，增与减
　　（1）学生认识摩擦力对一般物体是有利还是有害是比较容易的。但是对于汽车这样轮驱动的车辆的摩擦力的认识就比较困难了。车轴处的摩擦力会阻碍车轮的转动，是有害的；刹车处的摩擦力是需要的，是有利的，这两点学生容易认识。可是车轮与地面的摩擦力有害还是有利，学生就不清楚了。
　　（2）本单元的探究活动以小车为载体，所以教学中学生可能有兴趣探讨这个问题。对这个问题的理解可以看后面的参考资料，但不能照那样给学生讲。教师只需要提出这样的问题让学生讨论就可以了：“车轮与地面之间没有了摩擦力，情况会怎样？”学生通过研讨可以认识到，汽车启动和运动离不开轮子与地面的摩擦力，汽车要迅速停下来，也离不开轮子与地面的摩擦力。
　　（3）让学生课后阅读资料库《世界没有了摩擦力》一文，并要求他们接着往下写。
　　（4）在“这样的设计为了什么”部分，还可以让学生观察比较一些花纹大小深浅不同的鞋底，如皮鞋、普通胶鞋、旅游鞋、运动鞋的鞋底，最好还有一次性的纸拖鞋。提问，这些鞋子花纹为什么做得不一样？
　　2.寻找自行车上的“好设计”
　　（1）教学时，可以要求学生按照教科书上的提示进行。先找出自行车上与运动关系最密切的部件。然后按照自己找出的这些部件的部位，一个一个分析：需不需要摩擦力，有什么设计特征、这样的设计与需要是一致的吗。
　　（2）启发学生自己设计一张记录表，记录下自己的研究。找出与运动关系最密切的部件后把这些部件分成两类：增加摩擦力的和减少摩擦力的。后边记录增加或减少的方法。
　　（3）这个活动最好能够分小组进行，可以让每个学生充分参与，相互启发。教师可以以平等身份参与小组讨论并适时提供帮助。活动前要强调注意安全，绝不要快速转动轮子。
　　全班一起在教室里寻找自行车上的“好设计”也是可以的。
　　（4）自行车上与运动关系最密切的部件主要是指前后轮子、后轮轴上的小齿轮、链条、中轴大链盘、脚蹬、刹车等。
　　需要摩擦力的地方主要有前后轮胎、脚蹬子表面、刹车橡皮。增加摩擦力的方法，前二者用做花纹的方法使表面粗糙，后者用增加压力的方法。
　　不需要摩擦力的地方主要有前轴、中轴、后轴、脚蹬子轴，大小齿轮与链条。减少摩擦力的方法是安滚珠，加润滑油。
　　自行车上还有一些地方与研究有关，如车把把手做花纹增大了摩擦力等，只要学生说得对就应给予肯定。
　　（5）我们的教学目的不是要找尽自行车上好的设计，根据时间适时中止是可以的。最后，可以告诉学生，自行车最初是一个看守树林的工人在1817年发明的，那时自行车全是木头做的，没有脚蹬和链条，靠双脚轮换蹬地前进。后来经过不知多少人的不断改进才成现在这个样子。现在自行车遍及全世界，给人们带来极大方便。通过这件事情让学生感受一下发明和技术改进给我们带来的巨大好处。
　　第8课 设计小赛车
　　（一）背景和目标
　　在现代生产中，设计已变得必不可少、越来越重要了。指导学生认识、体验设计的过程，是培养科学素养的重要方面。本课指导学生设计、制作小赛车，并在此过程中指导学生应用他们所学的知识和技能。本课有三个活动。
　　第一，了解工程师是怎样设计真正的赛车的。教科书从四个方面作了介绍，并给出了基本设计程序的方框图，为下面学生设计自己的小赛车做兴趣和方法上的准备。
　　第二，设计我们的小赛车。教科书提出了设计任务和需要，思考讨论的问题，具体地对学生设计小赛车进行了指导。
　　第三，展示交流我们制作的小赛车。对学生来说，制作可能比设计更困难一些。通过教科书展示的一些已制作好的小车，可以更直观地启发学生，激发他们制作的兴趣和热情。
　　科学概念
　　● 技术设计具有一定的程序。
　　● 技术设计需要运用科学概念、相互交流和执行程序。
　　过程与方法
　　● 设计和制作小赛车。
　　情感、态度、价值观
　　● 关心科技新产品、新事物，意识到科学技术会给人类与社会发展带来好处。
　　● 发展对技术设计和动手制作的兴趣，激发创新精神。
　　● 尊重自己和他人的劳动成果。
　　（二）教学准备
　　教师自己准备：教师自己做的小车或学生做的小车。
　　学生自己准备：制作小车的材料和工具。
　　（三）教科书说明
　　本课先让学生了解一些根据需要设计生产的新型车辆。
　　太阳能汽车是用太阳能电池板获取电能，用电动机推动的车。月球车是为了人类探索月球的需要，适应月球上特殊条件设计的车（见教学参考资料）。卡丁车是一种新型的比较安全的小赛车，是为了满足更多人想参加赛车的愿望而设计的。随后过渡到我们来设计小赛车。
　　第一部分：工程师怎样设计赛车
　　赛车的用途是比赛，对赛车的主要要求是本部分的第一句话。
　　工程师设计真正的赛车需要思考哪些问题？教科书列举了四个需要思考的方面：动力要大，空气阻力要小，轮胎不打滑，不会翻车，这四个方面都有相应的办法予以解决。
　　接着用方框图介绍了设计的一般程序，启发学生按这样的程序设计我们的小赛车。
　　第二部分：设计我们的小赛车
　　教科书提供了设计任务和要讨论的问题，具体地对学生设计小赛车进行了指导。
　　设计小赛车很重要的两点是增大动力，减少阻力。教科书提示学生从这两方面思考设计方案。用橡皮筋带动轮子来驱动的小车，可能会遇到车轮打滑的问题，克服的方法是学生学习过的（如车轮粗糙一点，车子稍重一点）。气球小车没有打滑问题，车身越轻越好。教科书提示了这两种小车的不同。要提醒学生回忆和应用本单元学习的知识来设计小赛车。
　　在讨论的基础上还要分小组进行设计，写出方案，交流和反思改进，这时整个设计的过程才算完成。正因为有了以上过程，本课具有了科学课的性质而不是一般的手工制作课。
　　第三部分：我们制作的小赛车
　　这部分实际上是更具体地指导学生设计制作，四个制作好的小车和一个制作过程图肯定能激发起学生的想象力和创造力。筷子小车在规定的尺度内尽量加长了车身，这就增加了橡皮筋的长度，从而增加了动力，小车只有车架，也减少了不必要的重量。立杆式小车构思巧妙，用了一根本身就有弹力的竹条立在车上挂动力橡皮筋，避开了车身对橡皮筋长度的限制。喷气小车用泡沫塑料做车板，使小车重量减到了最轻。螺旋桨小车用饮料瓶做车身，本身重量轻，在车身上部安螺旋桨又恰到好处。
　　本课最后提议举办一个赛车会，有条件的学校应当安排这个活动。它将把学生的思考和研究延伸到课外，会给学生留下长久的记忆。
　　制作活动一般都放在课外进行。
　　（四）教学建议
　　如果本课安排2课时，第1课时可安排设计，第2课时安排介绍交流制作好的小赛车，进行小赛车比赛。
　　1.设计、制作小赛车
　　（1）在学生了解了工程师怎样设计赛车和一般设计程序后，启发提问：我们能不能像工程师一样设计制造一辆小赛车呢？出示设计任务：车长不超过25厘米，用橡皮筋或气球作动力，行驶的路程要足够长。
　　（2）引导学生讨论教科书上提示的问题。如要增大动力和延长动力时间，可以增加橡皮筋股数和长度；用大气球和长气球，要调整好喷气嘴的大小。要注意到需要减少摩擦力和增加摩擦力的地方等。
　　讨论这些问题的目的是启发学生在设计中运用已学过的知识和概念。具体怎样做还要小组讨论。
　　（3）小组讨论设计方案，可以要求组内成员各自贡献一个好主意。要确定动力材料和车体材料，写出设计方案，进行交流和改进。
　　在整个过程中，要注意肯定好的设计思想，提醒有问题的地方。
　　（4）实际制作一般放在课后进行。这时教师的督促和及时指导显得尤为重要。可以告诉学生，他们的小赛车将作为重要的评价内容。
　　（5）为了降低学生实际制作的难度，可以根据实际情况采取如下一些方法：
　　展示自己制作的赛车，给学生介绍自己是怎样思考、设计、制作的。制作的方法仿学生的水平。
　　看本课插图：四辆制作好的小车。引导学生分析这些车各有什么特点，解决了哪些问题，是怎么制作的。
　　2.介绍交流我们的小赛车
　　介绍交流活动可以培养和发展学生表达和评价的能力，加深对设计过程的认识，提高制作科技作品的兴趣。
　　（1）指导学生准备交流的内容。告诉学生可以从下面几方面来交流。
　　设计想法是怎样形成的？遇到了什么问题？怎样解决的？
　　在小车上应用了哪些科学知识和技术？
　　小组赛车的特点是什么？
　　想告诉大家的其他有关事情。
　　不要把内容限制得太死，要让学生有更多发表自己想法的自由。
　　（2）小组进行介绍交流时，提醒学生认真倾听，提出问题，由发言同学给予回答。教师也要以一个平等的角色询问、插话、由衷地赞叹，创造一个自由讨论的氛围。小组进行介绍交流时，教师要适时地给予鼓励性评价。
　　（3）最后，组织学生到操场进行赛车，看谁的赛车跑得最远！
　　四、评价建议
　　1.依据学生记录单，评价学生认真观察、实验，收集数据的态度。
　　2.评价学生使用弹簧测力计测量力的大小的技能。
　　3.评价学生安装小车的操作技能。
　　4.评价学生制作小赛车的过程和作品。
　　5.评价学生对科学概念的理解：能否正确使用重力、弹力、反冲力、摩擦力等词进行表述；能否正确认识动力的大小、摩擦力对小车运动的影响。

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