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3.3用橡皮筋驱动小车（教学设计）教科版科学四年级上册

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教学内容

本节课选自教科版科学四年级上册第3章第3节“用橡皮筋驱动小车”。教学内容主要包括：1.认识橡皮筋的特性，探究橡皮筋的弹性与驱动小车的关系；2.设计并制作一个简单的橡皮筋驱动小车；3.通过实验和数据分析，了解橡皮筋的弹性势能与小车运动的关系；4.探讨如何优化橡皮筋驱动小车的运动性能。本节课将引导学生运用所学知识，动手实践，培养创新能力。

核心素养目标分析

本节课围绕“用橡皮筋驱动小车”，旨在培养学生以下核心素养：科学探究能力，通过观察、实验、数据分析等手段，理解橡皮筋弹性与物体运动的关系；工程设计思维，运用所学知识设计和优化小车，提高其运动性能；创新能力，鼓励学生在制作过程中尝试不同方法，寻求最佳解决方案；团队协作意识，小组合作完成实验和制作，培养学生的沟通与协作能力。通过本节课的学习，学生将能够综合运用科学知识和技能，解决实际问题，提升科学素养。

教学难点与重点

1.教学重点

本节课的核心内容包括：

-掌握橡皮筋弹性能量的转换原理，理解其对小车运动的驱动作用；

-学会设计简单的橡皮筋驱动小车，并能够进行性能优化；

-通过实验，掌握数据收集、分析和处理的基本方法。

举例：学生需理解橡皮筋在拉伸和释放过程中能量的转换，以及如何通过改变橡皮筋的长度、位置等因素来影响小车的运动距离和速度。

2.教学难点

本节课的难点内容包括：

-理解弹性势能与物体运动状态之间的关系，以及如何通过调整设计来优化小车的运动效果；

-实验中准确收集和记录数据，进行有效的数据分析，得出科学结论；

-在小组合作中，有效沟通和协作，共同解决问题。

举例：学生可能难以理解为什么增加橡皮筋的数量或长度可以增加小车的运动距离，或者如何在实验中准确地测量和记录小车移动的距离，以及如何将数据转化为对小车设计的改进建议。教师需采取直观演示、逐步引导和重复实践等方法帮助学生克服这些难点。

教学资源准备

1.教材：确保每位学生都有教科版科学四年级上册教材，提前复习第3章相关内容。

2.辅助材料：准备橡皮筋弹性原理的图片、小车设计示意图、实验操作步骤图解等多媒体资源。

3.实验器材：为学生小组提供橡皮筋、小车底座、轮子、固定工具等实验材料，确保器材完整性和安全性。

4.教室布置：将教室分为实验操作区、讨论区和展示区，便于学生进行实验、讨论和展示成果。实验操作台配备必要的工具和材料，便于学生操作。

教学过程设计

1.导入环节（5分钟）

创设情境：教师展示一辆简易的橡皮筋驱动小车，让学生观察并思考：“这个小车是如何运动的？橡皮筋在这个过程中起到了什么作用？”通过实际观察，激发学生的好奇心和求知欲。

提出问题：引导学生思考生活中还有哪些物品利用了弹性势能进行驱动，例如弹跳球、弹弓等。进而引出本节课的主题——用橡皮筋驱动小车。

2.讲授新课（15分钟）

（1）认识橡皮筋的特性（5分钟）

-教师简要介绍橡皮筋的弹性原理，引导学生了解弹性势能的概念。

-学生通过拉伸橡皮筋，感受弹性势能的变化，理解弹性势能与物体运动的关系。

（2）设计并制作橡皮筋驱动小车（5分钟）

-教师展示小车设计图，引导学生分析小车各部分的结构和功能。

-学生分组讨论，提出优化方案，如改变橡皮筋的长度、位置等。

-教师巡回指导，解答学生在设计过程中遇到的问题。

（3）实验探究：橡皮筋的弹性势能与小车运动的关系（5分钟）

-学生分组进行实验，记录不同条件下小车运动的距离和速度。

-教师引导学生分析实验数据，得出弹性势能与小车运动的关系。

3.巩固练习（10分钟）

（1）课堂提问（5分钟）

-教师针对本节课的重点内容进行提问，检查学生对知识的理解和掌握。

-学生回答问题，巩固所学知识。

（2）小组讨论：如何优化橡皮筋驱动小车的运动性能（5分钟）

-学生分组讨论，分享实验心得，探讨如何优化小车的设计。

-教师巡回指导，引导学生从多个角度思考问题，提出创新性解决方案。

4.课堂小结（5分钟）

教师简要总结本节课的知识点，强调弹性势能与小车运动的关系，以及如何通过调整设计来优化小车的运动性能。

5.课后作业（5分钟）

布置一道开放性作业：让学生课后尝试制作一个橡皮筋驱动小车，并记录实验过程和结果，下节课分享。

6.课堂延伸（5分钟）

教师鼓励学生将所学知识运用到生活中，关注身边利用弹性势能的事物，培养学生的科学素养。

教学资源拓展

1.拓展资源：

-探索其他类型的动力小车：鼓励学生了解和探索其他动力小车，如太阳能小车、风力小车等，比较它们的动力原理和优缺点。

-研究弹性物体的应用：引导学生研究弹性物体在生活中的应用，如弹簧、橡皮圈等，了解它