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3.用橡皮筋驱动小车教学设计-2023-2024学年科学四年级上册教科版

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教材：2023-2024学年科学四年级上册教科版

内容：本节课主要围绕“用橡皮筋驱动小车”展开，通过实验探究橡皮筋的弹性势能和驱动小车的效果。学生将学习橡皮筋的弹性势能原理，了解不同拉力下橡皮筋的弹性势能变化，并尝试设计制作驱动小车的装置。通过动手实践，培养学生的观察、实验、分析和解决问题的能力。

核心素养目标

1.培养学生的科学探究能力，通过实验操作，学会观察、记录和分析数据。

2.增强学生的动手实践能力，学会运用橡皮筋的弹性势能驱动小车。

3.培养学生的创新意识，鼓励学生设计不同的小车驱动方案，提高解决问题的能力。

4.强化学生的合作学习意识，通过小组合作完成实验任务，提升团队协作能力。

重点难点及解决办法

重点：

1.橡皮筋弹性势能的原理和影响因素。

2.设计并制作驱动小车的有效方案。

难点：

1.理解橡皮筋弹性势能的转换过程。

2.小车驱动效果与橡皮筋拉力之间的关系。

解决办法：

1.通过实验演示橡皮筋弹性势能的释放，引导学生观察和总结规律。

2.提供多种小车设计方案，让学生通过试错和改进，找到最佳驱动方案。

3.引导学生分组讨论，共同分析实验结果，培养合作解决问题的能力。

4.使用模型和动画，帮助学生直观理解弹性势能的转换过程。

教学方法与策略

1.采用讲授与实验结合的方法，先讲解橡皮筋弹性势能的基本原理，再通过实际操作实验，让学生在实践中理解理论知识。

2.设计小组合作实验，让学生分组讨论，共同完成小车设计，提高合作能力和问题解决能力。

3.利用多媒体展示弹性势能的动画，帮助学生直观理解抽象概念。

4.通过游戏化的实验，如“橡皮筋赛车”，激发学生的学习兴趣，增加课堂趣味性。

教学过程设计

1.导入新课（5分钟）

目标：引起学生对“用橡皮筋驱动小车”的兴趣，激发其探索欲望。

过程：

开场提问：“你们有没有玩过用橡皮筋驱动的小车？它是什么原理呢？”

展示一些用橡皮筋驱动的小车图片或视频片段，让学生初步感受这种小车的魅力或特点。

简短介绍橡皮筋驱动小车的原理和它在科学探究中的应用，为接下来的学习打下基础。

2.橡皮筋驱动小车基础知识讲解（10分钟）

目标：让学生了解橡皮筋驱动小车的基本概念、组成部分和原理。

过程：

讲解橡皮筋驱动小车的基本原理，包括橡皮筋的弹性势能如何转化为小车的动能。

详细介绍橡皮筋驱动小车的组成部分，如小车框架、橡皮筋、驱动轮等。

3.橡皮筋驱动小车案例分析（20分钟）

目标：通过具体案例，让学生深入了解橡皮筋驱动小车的特性和重要性。

过程：

选择几个不同类型和设计的橡皮筋驱动小车案例进行分析。

详细介绍每个案例的设计思路、制作过程和实际效果，让学生全面了解橡皮筋驱动小车的多样性或复杂性。

引导学生思考这些案例在科学实验、教育玩具或日常生活中的应用，以及如何改进设计以提升性能。

4.学生小组讨论（10分钟）

目标：培养学生的合作能力和解决问题的能力。

过程：

将学生分成若干小组，每组选择一个橡皮筋驱动小车的改进方向或设计新功能进行讨论。

小组内讨论改进方案或设计思路，包括材料选择、结构设计、驱动方式等。

每组选出一名代表，准备向全班展示讨论成果。

5.课堂展示与点评（15分钟）

目标：锻炼学生的表达能力，同时加深全班对橡皮筋驱动小车的认识和理解。

过程：

各组代表依次上台展示讨论成果，包括改进方案或设计思路的详细说明。

其他学生和教师对展示内容进行提问和点评，促进互动交流。

教师总结各组的亮点和不足，并提出进一步的建议和改进方向。

6.课堂小结（5分钟）

目标：回顾本节课的主要内容，强调橡皮筋驱动小车的重要性和意义。

过程：

简要回顾本节课的学习内容，包括橡皮筋驱动小车的基本原理、案例分析、小组讨论等。

强调橡皮筋驱动小车在科学探究、创新设计和实际应用中的价值和作用。

布置课后作业：让学生根据所学知识，设计并制作一个简单的橡皮筋驱动小车，并记录实验过程和结果。

教学资源拓展

1.拓展资源：

-橡皮筋的种类与特性：介绍不同材质、厚度和弹性的橡皮筋，以及它们在驱动小车中的应用差异。

-小车设计原理：探讨小车的基本结构设计，包括轮子、轴、支架等部件的选用和布局。

-动能和势能转换：讲解动能和势能的基本概念，以及它们在日常生活中的应用实例。

-传动系统的设计：介绍齿轮、皮带等传动系统的原理和设计，以及它们在驱动小车中的应用。

-材料科学：简要介绍用于制作小车部件的材料特性，如塑料、木材、金属等。

2.拓展建议：

-学生可以收集不同类型的橡皮筋，进行弹性对比实验，观察不同拉力下橡皮筋的弹性变化。

-设计不同形