徐瑩瑩

單元分析

我們處在一個(gè)運(yùn)動(dòng)的世界中，所有物體都在不停地運(yùn)動(dòng)著，只是我們?cè)诘厍蛏峡吹剑矬w有的是靜止的，有的是運(yùn)動(dòng)的。我們又處在一個(gè)力的世界里，力無處不在?！哆\(yùn)動(dòng)和力》單元以小車作為研究對(duì)象，以秒表、軟尺、彈簧測(cè)力計(jì)、小墊圈等工具獲取實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，研究物體的運(yùn)動(dòng)及其受到的動(dòng)力之間的關(guān)系。在進(jìn)階式科學(xué)實(shí)踐活動(dòng)中，教師引導(dǎo)學(xué)生逐步建構(gòu)“力能改變物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，運(yùn)動(dòng)的物體具有能量”的概念。學(xué)生還將經(jīng)歷一個(gè)完整的項(xiàng)目式的學(xué)習(xí)過程，包括從不同角度繪制設(shè)計(jì)圖、數(shù)據(jù)量表，通過自評(píng)和他評(píng)改進(jìn)并完善產(chǎn)品性能等。

1.主要建構(gòu)的大概念

力與物體運(yùn)動(dòng)是自然界中重要的因果關(guān)系，了解物體運(yùn)動(dòng)與力的關(guān)系對(duì)學(xué)生理解自然界的因果關(guān)系、形成對(duì)現(xiàn)象的正確解釋有直接幫助。本單元主要指向四個(gè)不同的大概念，包括物質(zhì)科學(xué)領(lǐng)域中的“力作用于物體，可以改變物體的形狀和運(yùn)動(dòng)狀態(tài)”“機(jī)械能、聲、光、熱、電、磁是能量的不同表現(xiàn)形式”，以及技術(shù)與工程領(lǐng)域的“技術(shù)的核心是發(fā)明，是人們對(duì)自然的利用和改造”“工程的關(guān)鍵是設(shè)計(jì)，工程是運(yùn)用科學(xué)和技術(shù)進(jìn)行設(shè)計(jì)、解決實(shí)際問題和制作產(chǎn)品的活動(dòng)”。

由于力是十分抽象的，小學(xué)生不易理解且會(huì)產(chǎn)生各類迷思概念。本單元引導(dǎo)學(xué)生感受和建構(gòu)摩擦力、拉力、反沖力、彈力等各種力，并由此理解有些力是直接作用在物體上的，為今后理解更多、更復(fù)雜的力奠定基礎(chǔ)。學(xué)生已經(jīng)學(xué)習(xí)了有關(guān)物體運(yùn)動(dòng)方面的知識(shí)，了解到物體的位置、速度、運(yùn)動(dòng)方向等會(huì)隨著物體的運(yùn)動(dòng)而變化，但對(duì)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的變化背后的原因很難理解。因此，教學(xué)時(shí)教師要促進(jìn)學(xué)生理解當(dāng)有力作用于物體上時(shí)，物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)會(huì)發(fā)生變化;物體運(yùn)動(dòng)快慢發(fā)生變化時(shí)，會(huì)影響物體所具有的能量。對(duì)于工程技術(shù)領(lǐng)域概念的學(xué)習(xí)，本單元將其滲透在不同的研究活動(dòng)中。學(xué)生在不斷嘗試設(shè)計(jì)產(chǎn)品、改進(jìn)裝置、革新技術(shù)的過程中，體驗(yàn)產(chǎn)品設(shè)計(jì)制作的程序和方法，體會(huì)如何運(yùn)用科學(xué)原理解決問題，逐步理解人們?cè)诓粩喔脑焓澜绲倪^程中所開展的創(chuàng)造性活動(dòng)。

2.促進(jìn)工程與技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)容的學(xué)習(xí)

工程與技術(shù)是人類社會(huì)最基本的實(shí)踐活動(dòng)，是科學(xué)知識(shí)轉(zhuǎn)化成物質(zhì)力量的重要體現(xiàn)。學(xué)生通過對(duì)日常生活難題和自然事物的探究和改造，發(fā)展觀察、實(shí)驗(yàn)、制作建模和推理能力。在研究力與物體運(yùn)動(dòng)關(guān)系的活動(dòng)中，不斷滲透工程與技術(shù)領(lǐng)域的學(xué)習(xí)內(nèi)容。在“用氣球驅(qū)動(dòng)小車”的活動(dòng)中，通過改變充氣量的多少、噴氣管的粗細(xì)來改變小車行駛的距離，體會(huì)裝置的優(yōu)化設(shè)計(jì)可以提升產(chǎn)品的性能;在“用橡皮筋驅(qū)動(dòng)小車”的活動(dòng)中，通過改變橡皮筋纏繞圈數(shù)來改變小車行駛的距離，體會(huì)車輪轉(zhuǎn)動(dòng)的工作原理;在研究“物體運(yùn)動(dòng)和摩擦的關(guān)系”中，通過改進(jìn)工具和技術(shù)來方便人們搬運(yùn)重物，體會(huì)車輪作為一項(xiàng)重要的發(fā)明工具，對(duì)改善人們生產(chǎn)、生活的好處。在單元最后，安排了設(shè)計(jì)制作小車活動(dòng)，這既是對(duì)之前所學(xué)知識(shí)和技能的歸納和總結(jié)，又是從實(shí)際用途或需要解決的問題出發(fā)，討論、改進(jìn)并選取最優(yōu)的方案。制作完成后，引導(dǎo)學(xué)生對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行評(píng)估、反思和改進(jìn)。

此外，對(duì)于力的研究是建立在三年級(jí)對(duì)物體運(yùn)動(dòng)研究的基礎(chǔ)上，同樣采用了建模的思想，將較復(fù)雜的真實(shí)情境抽象成為“簡單的小車運(yùn)動(dòng)與受到的力之間的關(guān)系”。用不同的動(dòng)力驅(qū)動(dòng)小車，通過改變一些因素來改進(jìn)小車的性能，即改變小車的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。對(duì)于能量部分的學(xué)習(xí)，是將運(yùn)動(dòng)物體所具有的能量通過顯性的現(xiàn)象來呈現(xiàn)，比如聲音的大小、小車撞擊后行駛的距離等。

3.認(rèn)識(shí)產(chǎn)品制作中“失敗”的價(jià)值

在設(shè)計(jì)制造產(chǎn)品的過程中，學(xué)生需要經(jīng)歷明確問題、擬訂方案、實(shí)施方案、評(píng)估改進(jìn)等過程。其間，難免會(huì)受到外界因素和自身認(rèn)知水平的影響，制造出不符合設(shè)計(jì)需求的產(chǎn)品，甚至制造出不合格產(chǎn)品。教材引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識(shí)到，工程師不會(huì)將不成功的產(chǎn)品視為失敗，而是將其看成一次有價(jià)值的解決問題的機(jī)會(huì)，根據(jù)評(píng)估結(jié)果，對(duì)原設(shè)計(jì)方案進(jìn)行調(diào)整或者提出新的解決方案，這樣才能不斷改進(jìn)產(chǎn)品。其實(shí)，人類生產(chǎn)生活能力不斷完善的過程，就是一個(gè)不斷從失敗中總結(jié)經(jīng)驗(yàn)、發(fā)現(xiàn)新知、尋找辦法的歷程。我們期待學(xué)生也像工程師那樣，經(jīng)歷設(shè)計(jì)活動(dòng)和制作活動(dòng)，在不斷改進(jìn)的過程中，培養(yǎng)他們的實(shí)踐能力、思維能力和運(yùn)用科學(xué)知識(shí)解決問題的能力，培養(yǎng)他們明辨事物、樹立自信、發(fā)展自尊、學(xué)會(huì)欣賞等重要品質(zhì)和能力。

本單元的教學(xué)內(nèi)容主要體現(xiàn)了課程標(biāo)準(zhǔn)中“物質(zhì)科學(xué)領(lǐng)域”和“技術(shù)與工程領(lǐng)域”的學(xué)習(xí)目標(biāo)，具體如下：

5.1知道日常生活中常見的摩擦力、彈力、浮力等都是直接施加在物體上的力。

5.2舉例說明給物體施加力，可以改變物體運(yùn)動(dòng)的快慢，也可以使物體啟動(dòng)或停止。

6.6.1識(shí)別日常生活中的能量。知道運(yùn)動(dòng)的物體具有能量。

16.2舉例說出制造技術(shù)、運(yùn)輸技術(shù)、建筑技術(shù)、能源技術(shù)、生化技術(shù)、通信技術(shù)的產(chǎn)品。

17.2舉例說出改變方法和程序可以提高工作效率。

18.1舉例說出，一項(xiàng)工程運(yùn)用到的科學(xué)技術(shù)和原理，如汽車剎車系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中運(yùn)用到的科學(xué)與技術(shù)。

18.2知道工程設(shè)計(jì)的基本步驟包括明確問題、確定方案、設(shè)計(jì)制作、改進(jìn)完善等。

針對(duì)一個(gè)具體的任務(wù)，按照設(shè)計(jì)的基本步驟來設(shè)計(jì)一個(gè)產(chǎn)品或完成指定的任務(wù)。

18.3對(duì)自己或他人設(shè)計(jì)的想法、草圖、模型等提出改進(jìn)建議并說明理由，在制作過程中及完成后進(jìn)行相應(yīng)的測(cè)試和調(diào)整。

在學(xué)習(xí)本單元前，學(xué)生對(duì)力和運(yùn)動(dòng)有了一定的了解，也對(duì)一些有關(guān)力和運(yùn)動(dòng)的現(xiàn)象產(chǎn)生了一些困惑，比如，為什么樹上的蘋果往下落？汽車為什么會(huì)運(yùn)動(dòng)？為什么在地上滾動(dòng)的球會(huì)停下來？等等。教材設(shè)計(jì)了8節(jié)課，選擇了學(xué)生熟悉的車作為主要研究對(duì)象，以“物體的運(yùn)動(dòng)及其受到的力”為主要線索，循序漸進(jìn)地安排了一些活動(dòng)。其中，前5節(jié)課主要圍繞“運(yùn)動(dòng)和力的關(guān)系”展開，先從引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識(shí)不同的動(dòng)力開始，還安排了一系列活動(dòng)來研究不同的力對(duì)小車運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的影響，以及如何測(cè)量力的大小。第6課圍繞“能量”展開，研究運(yùn)動(dòng)的物體所具有的能量與其運(yùn)動(dòng)情況有什么樣的關(guān)系。第7課和第8課都是開展“設(shè)計(jì)、制作動(dòng)力小車”的活動(dòng)。通過以上活動(dòng)，學(xué)生將認(rèn)識(shí)物體的運(yùn)動(dòng)與其作用力之間的關(guān)系，認(rèn)識(shí)到物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的改變是因?yàn)槭艿搅Φ淖饔?，力的大小、方向不同?duì)物體運(yùn)動(dòng)的影響不同，物體的運(yùn)動(dòng)情況不同產(chǎn)生的能量也不同，能量還會(huì)以各種形式存在。由于本單元涉及許多工程制作方面的內(nèi)容，教師應(yīng)提前準(zhǔn)備好一些可供選擇的材料。

《讓小車運(yùn)動(dòng)起來》教學(xué)建議

本課主要讓學(xué)生了解不同類型車的動(dòng)力，然后用墊圈做動(dòng)力，通過比較觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，從而發(fā)現(xiàn)拉力大小與小車運(yùn)動(dòng)的關(guān)系。

學(xué)生觀察圖片，了解從古到今不同類型的車輛，發(fā)現(xiàn)它們的動(dòng)力來源，為后續(xù)用拉力做小車動(dòng)力的研究奠定認(rèn)知基礎(chǔ)。

探索環(huán)節(jié)中，先引導(dǎo)學(xué)生安裝一個(gè)用墊圈做動(dòng)力的小車，要確保拉力的方向與車輪滾動(dòng)前進(jìn)的方向一致。再引導(dǎo)學(xué)生思考拉小車?yán)K子的長度應(yīng)該與桌子的高度差不多，繩子過長或過短都會(huì)導(dǎo)致小車運(yùn)動(dòng)的距離不足。教學(xué)不僅要讓學(xué)生認(rèn)識(shí)“墊圈越多，小車運(yùn)動(dòng)得越快”，還要讓他們思考“要用多大的拉力才能使小車運(yùn)動(dòng)起來”“用更大的拉力拉小車，小車的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)會(huì)怎樣變化”“如果不斷增大拉力的結(jié)果是什么”等問題，進(jìn)一步發(fā)現(xiàn)力對(duì)物體運(yùn)動(dòng)的影響情況。實(shí)驗(yàn)中，學(xué)生既要一個(gè)一個(gè)地增加墊圈，觀察能讓小車動(dòng)起來的力;又要多個(gè)多個(gè)地增加墊圈，方便觀察比較小車的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。

研討環(huán)節(jié)中，“怎樣讓小車從運(yùn)動(dòng)到靜止或從靜止到運(yùn)動(dòng)”的問題，旨在引導(dǎo)學(xué)生探討如何改變小車的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。教師要引導(dǎo)學(xué)生在實(shí)驗(yàn)后邊回顧實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象邊描述：當(dāng)墊圈的個(gè)數(shù)達(dá)到一定數(shù)量時(shí)，小車就會(huì)由靜止變?yōu)檫\(yùn)動(dòng);用手擋住小車，才能阻止它的運(yùn)動(dòng)。同時(shí)，手也會(huì)感受到運(yùn)動(dòng)的小車帶來的沖擊力。對(duì)“小車的運(yùn)動(dòng)快慢與拉力大小的關(guān)系”的探究，主要觀察拉力大小對(duì)小車運(yùn)動(dòng)速度的影響。學(xué)生會(huì)發(fā)現(xiàn)拉力越大，小車運(yùn)動(dòng)得越快;加的墊圈越多，小車運(yùn)動(dòng)的速度變化得越快。

《用氣球驅(qū)動(dòng)小車》教學(xué)建議

氣球是學(xué)生熟悉的玩具，學(xué)生對(duì)反沖力并不陌生。本課主要讓學(xué)生觀察和感受氣球噴氣時(shí)所產(chǎn)生的力和氣球上升運(yùn)動(dòng)的關(guān)系，研究如何用氣球作為動(dòng)力來驅(qū)動(dòng)小車。此外，本課滲透了技術(shù)與工程領(lǐng)域的學(xué)習(xí)內(nèi)容，引導(dǎo)學(xué)生意識(shí)到改變小車的裝置可以改變小車的運(yùn)動(dòng)性能。

探索環(huán)節(jié)中，學(xué)生可以先把氣球充足氣，再松開氣球口，觀察并畫出噴出氣體的方向和氣球運(yùn)動(dòng)的方向，再感受氣球上升時(shí)手在下方的感覺。在此，學(xué)生要思考“氣球受到的力和氣球運(yùn)動(dòng)的方向”，即反沖力讓氣球運(yùn)動(dòng)起來。

第二個(gè)活動(dòng)有一定難度，教學(xué)前，教師可以為學(xué)生準(zhǔn)備一些方便組裝的小車材料。實(shí)驗(yàn)中，教師要啟發(fā)學(xué)生觀察小車運(yùn)動(dòng)的方向和噴氣產(chǎn)生動(dòng)力的方向，試著解釋氣球噴氣為什么能推動(dòng)小車的運(yùn)動(dòng)，思考并實(shí)踐用哪些辦法能使小車行駛得更遠(yuǎn)。教師要鼓勵(lì)學(xué)生嘗試改變不同的因素，讓小車運(yùn)動(dòng)得更遠(yuǎn)，比如“大小不同的氣球”和“粗細(xì)不同的噴管”。實(shí)驗(yàn)前，教師讓學(xué)生先猜測(cè)用不同的材料及其導(dǎo)致的運(yùn)動(dòng)結(jié)果，然后再進(jìn)行實(shí)踐，運(yùn)用所學(xué)知識(shí)解釋現(xiàn)象。這里要提醒學(xué)生意識(shí)到氣球充氣后具有能量。

研討環(huán)節(jié)中，“氣球怎樣驅(qū)動(dòng)小車”的問題是要讓學(xué)生認(rèn)識(shí)到氣球噴氣產(chǎn)生的力為小車運(yùn)動(dòng)提供了動(dòng)力，噴氣的方向與小車運(yùn)動(dòng)的方向相反，噴氣產(chǎn)生的推力推動(dòng)小車向前運(yùn)動(dòng)?！霸鯓痈倪M(jìn)讓小車行駛得更遠(yuǎn)”的問題指向小車動(dòng)力的大小與其運(yùn)動(dòng)遠(yuǎn)近的關(guān)系。教師要引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識(shí)到，這個(gè)動(dòng)力的大小是受氣球充氣量、噴管粗細(xì)的影響的，但無須一一對(duì)應(yīng)地解釋動(dòng)力大小與因素改變之間的關(guān)系。在拓展環(huán)節(jié)，教師鼓勵(lì)學(xué)生了解更多利用反沖力做動(dòng)力的各種機(jī)械，并舉出實(shí)例即可。

《用橡皮筋驅(qū)動(dòng)小車》教學(xué)建議

本課主要活動(dòng)是研究橡皮筋纏繞圈數(shù)與小車行駛距離的關(guān)系，這是換一種形式對(duì)運(yùn)動(dòng)和力展開研究，為后續(xù)研究車輛的摩擦力、設(shè)計(jì)、制作小車奠定基礎(chǔ)。

探索環(huán)節(jié)中，教師通過圖片或視頻指導(dǎo)學(xué)生安裝小車，把連接的橡皮筋分別固定在車架和車軸上，通過轉(zhuǎn)動(dòng)車輪來纏繞橡皮筋，車軸上的小輪軸可以更方便纏繞橡皮筋（在車軸上纏幾層膠帶也是可以的）。開展活動(dòng)時(shí)，教師要幫助學(xué)生將上節(jié)課的實(shí)驗(yàn)方法遷移到本節(jié)課，讓他們自主設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，可以用“在車軸上纏繞不同圈數(shù)”的方法來做對(duì)比實(shí)驗(yàn)。引導(dǎo)學(xué)生觀察到橡皮筋纏繞一圈時(shí)，彈力作用在小車上的時(shí)間短，運(yùn)動(dòng)得近一些;纏繞多圈時(shí)，彈力作用在小車上的時(shí)間長，運(yùn)動(dòng)得遠(yuǎn)一些。提示學(xué)生標(biāo)清楚起點(diǎn)、終點(diǎn)，再用尺子測(cè)量距離。

研討環(huán)節(jié)中，第一個(gè)問題引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識(shí)到橡皮筋纏繞后被拉伸產(chǎn)生的力為小車運(yùn)動(dòng)提供了動(dòng)力，拉伸得越長，產(chǎn)生的力越大，小車行駛得越遠(yuǎn)?！跋鹌そ钤谲囕S上纏繞的圈數(shù)與小車行駛的距離有什么關(guān)系”這一問題，指向小車運(yùn)動(dòng)的遠(yuǎn)近與其動(dòng)力大小的關(guān)系。對(duì)于“為什么會(huì)有這樣的關(guān)系”的問題，可以啟發(fā)學(xué)生思考“纏繞圈數(shù)對(duì)橡皮筋產(chǎn)生的動(dòng)力有什么影響”。

拓展環(huán)節(jié)主要是利用橡皮筋做主要材料，嘗試產(chǎn)生不同大小的力。要引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)：掛的鉤碼越多，橡皮筋被拉得越長，產(chǎn)生的力越大。

《彈簧測(cè)力計(jì)》教學(xué)建議

前面3課主要研究了小車動(dòng)力大小與小車運(yùn)動(dòng)的關(guān)系，本課主要認(rèn)識(shí)彈簧測(cè)力計(jì)的構(gòu)造、原理和使用方法，學(xué)習(xí)用彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)量力的大小。

探索環(huán)節(jié)中，教師引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)教科書中的提示，初步觀察、交流彈簧測(cè)力計(jì)的基本構(gòu)造，說說測(cè)力計(jì)上的刻度，每一大格是多大的力，每一小格是多大的力，最大能測(cè)量多大的力。測(cè)量前，讓學(xué)生用手感受1牛、2牛、5牛力的大小，以便測(cè)量實(shí)際物體之前對(duì)物體的輕重進(jìn)行估測(cè);測(cè)量后，讓學(xué)生對(duì)比估計(jì)值和測(cè)量值。較強(qiáng)的估測(cè)能力是迅速做出判斷的基礎(chǔ)，因此，要在測(cè)量活動(dòng)中逐漸讓學(xué)生建立起“?！奔戳Φ拇笮〉母拍?。使用測(cè)力計(jì)時(shí)，要提示學(xué)生先檢查指針的位置是否在0刻度上，這與天平、溫度計(jì)等儀器的使用要求相似。測(cè)量活動(dòng)的難點(diǎn)在于指導(dǎo)學(xué)生如何處理可能超過量程的物體，這就需要用手托著物體慢慢松開，估計(jì)是否超過量程，如果超過或接近量程，可以更換量程大一些的測(cè)力計(jì)。

研討環(huán)節(jié)中，關(guān)于“彈力產(chǎn)生的原因”和“彈簧測(cè)力計(jì)的使用”的研討，可以作為探索后的回顧和小結(jié)，引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識(shí)并表述“彈力是因?yàn)閺椈杀焕於a(chǎn)生的”，描述測(cè)力計(jì)的使用方法以及注意事項(xiàng)。“生活中哪些地方還有彈力？”引導(dǎo)學(xué)生建立“彈力”概念，把對(duì)橡皮筋和彈簧被拉伸產(chǎn)生的彈力拓展到不同的情境中，了解生活中哪些物品在哪些場(chǎng)合會(huì)用到彈力。

拓展環(huán)節(jié)主要是用橡皮筋設(shè)計(jì)制作彈簧測(cè)力計(jì)，提示學(xué)生思考如何給彈簧測(cè)力計(jì)標(biāo)上刻度，比如，用已知鉤碼或掛已知重量物體的方法，在測(cè)力計(jì)紙板上畫出刻度。

《運(yùn)動(dòng)與摩擦力》教學(xué)建議

本節(jié)課圍繞摩擦力的產(chǎn)生及其對(duì)運(yùn)動(dòng)的影響展開。教師可以創(chuàng)設(shè)一個(gè)學(xué)習(xí)情境，即古人用滾木搬運(yùn)重物的場(chǎng)景，提示學(xué)生思考這種運(yùn)動(dòng)方式如何滿足人類生產(chǎn)生活的需要。

探索環(huán)節(jié)中，教師引導(dǎo)學(xué)生模擬搬運(yùn)重物，用墊圈的個(gè)數(shù)表示摩擦力的大小，比較不同運(yùn)動(dòng)方式下摩擦力大小的不同。把物體直接放在木板上，引導(dǎo)學(xué)生思考?jí)|圈很少時(shí)木塊不滑動(dòng)的原因，這是從另一個(gè)層面認(rèn)識(shí)物體在桌面上會(huì)受到摩擦力的影響，阻礙了它從靜止到運(yùn)動(dòng)。

第二個(gè)活動(dòng)是用簡單的工具改變物體的運(yùn)動(dòng)方式。先是用筆或者筷子作為“滾木”，筆或筷子不要有棱角，用圓形、光滑的桿，以避免出現(xiàn)每次測(cè)量的結(jié)果差異較大。在此，提示學(xué)生思考“滾木”移動(dòng)重物的優(yōu)缺點(diǎn)，由此引發(fā)疑問：怎樣才能既減小摩擦力，又能讓盒子運(yùn)動(dòng)起來比較方便呢？順理成章地承接到第三個(gè)活動(dòng)：給紙盒加上輪子。該活動(dòng)滲透了技術(shù)與工程領(lǐng)域的學(xué)習(xí)，進(jìn)一步引導(dǎo)學(xué)生從工程技術(shù)的角度去思考技術(shù)（工具）的不斷改進(jìn)能否滿足生產(chǎn)生活的需要。

研討環(huán)節(jié)中，“怎樣搬運(yùn)重物省力，讓摩擦力最??？”這個(gè)問題是讓學(xué)生通過觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和墊圈數(shù)來判斷哪種方法最省力。在此，教師要培養(yǎng)學(xué)生用測(cè)量的數(shù)據(jù)來支持自己觀點(diǎn)的意識(shí)，而不是簡單地說出結(jié)果。“如何在生活中增大或減小摩擦力？”這個(gè)問題將學(xué)習(xí)置于真實(shí)的情境中，引導(dǎo)學(xué)生利用所學(xué)科學(xué)原理來解釋現(xiàn)實(shí)中的問題，將科學(xué)與生活很好地聯(lián)系起來，比如自行車手柄的花紋、運(yùn)動(dòng)員手上的鎂粉、在大理石地面鋪粗糙的地毯等都是增大摩擦力;給機(jī)器上潤滑油、將軸承拋光、滑冰鞋上的輪子等都是減小摩擦力。

拓展環(huán)節(jié)將學(xué)生的視野拓寬到現(xiàn)代各種交通工具上。氣墊船是一種空氣在船只底部承托的交通工具，磁懸浮列車是由于其軌道的磁力使之懸浮在空中的交通工具。向?qū)W生介紹這兩種常用工具的行駛特點(diǎn)和運(yùn)動(dòng)情況時(shí)，教師只需要引導(dǎo)他們知道這兩種交通工具是使用不同的技術(shù)方式減小摩擦力的——?dú)鈮|船利用反沖力，磁懸浮列車?yán)昧舜帕?，不需要?duì)它們的動(dòng)力原理做深入講解。

《運(yùn)動(dòng)的小車》教學(xué)建議

本課主要有兩個(gè)活動(dòng)：一是觀察不同敲擊速度下的音叉發(fā)出的聲音大小;二是研究放在不同高度的小車下滑，撞擊木塊后，木塊所移動(dòng)的距離。教師引發(fā)學(xué)生思考什么樣的物體具有能量，能量對(duì)我們的生活有什么影響。

探索環(huán)節(jié)中，在敲擊實(shí)驗(yàn)中，指導(dǎo)學(xué)生分別用不同的速度揮動(dòng)橡皮槌敲擊音叉，先分辨音叉發(fā)出的不同聲音，再用手去摸音叉的振動(dòng)情況。敲擊的速度越快，即重重地敲，代表運(yùn)動(dòng)的橡皮槌具有的能量越大，轉(zhuǎn)化為聲能也越大，反映出聲音的音量也越大;相反，敲擊的速度越慢，即輕輕地敲，代表運(yùn)動(dòng)的橡皮槌具有的能量越小，轉(zhuǎn)化為聲能也越小，反映出聲音的音量也越小。撞擊實(shí)驗(yàn)中，讓小車下滑后撞擊木塊，通過改變斜面的高度來改變小車撞擊木塊的速度，測(cè)量撞擊前后木塊移動(dòng)的距離，通過比較距離的遠(yuǎn)近來推斷運(yùn)動(dòng)物體具有的能量。操作時(shí)指導(dǎo)學(xué)生注意：釋放小車的位置要在斜面上的同一位置，在平面上放置木塊的位置也要一致，可以在這些關(guān)鍵位置做上標(biāo)記。通過對(duì)比三次測(cè)量的距離，推斷運(yùn)動(dòng)物體所具有的能量大小。

在研討環(huán)節(jié)中，“怎樣知曉橡皮槌和小車在什么情況下具有能量”引導(dǎo)學(xué)生通過現(xiàn)象發(fā)現(xiàn)，運(yùn)動(dòng)的橡皮槌敲擊音叉時(shí)發(fā)出聲音，說明運(yùn)動(dòng)的橡皮槌具有能量;運(yùn)動(dòng)的小車撞擊木塊后，把木塊推出一段距離，說明運(yùn)動(dòng)的小車具有能量?！斑\(yùn)動(dòng)的物體具有的能量和其運(yùn)動(dòng)速度的關(guān)系”的探究，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)一步對(duì)比每次實(shí)驗(yàn)的不同結(jié)果。在敲擊實(shí)驗(yàn)中，橡皮槌的速度不同，音叉發(fā)出的聲響不同，橡皮槌具有的能量不同;在撞擊實(shí)驗(yàn)中，小車的速度不同，木塊被撞擊后運(yùn)動(dòng)的距離不同，小車具有的能量也就不同。

拓展環(huán)節(jié)中，可以通過實(shí)例讓學(xué)生意識(shí)到能量豐富多彩，并以多種形式存在。要引導(dǎo)學(xué)生注意一些不容易被識(shí)別的能量。

《設(shè)計(jì)制作小車（一）》教學(xué)建議

第7、8課圍繞設(shè)計(jì)制作小車展開，這既是對(duì)之前所學(xué)知識(shí)和技能的歸納和總結(jié)，又能進(jìn)一步培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)，發(fā)展他們對(duì)工程設(shè)計(jì)的認(rèn)識(shí)、理解和應(yīng)用。活動(dòng)從思考“如何按要求制作一輛動(dòng)力小車”的問題開始，指導(dǎo)學(xué)生經(jīng)歷項(xiàng)目式學(xué)習(xí)過程，意識(shí)到設(shè)計(jì)要先于制作，要從實(shí)際用途或需要解決的問題出發(fā)，討論、改進(jìn)并選取最優(yōu)方案。制作完成后，還要對(duì)作品進(jìn)行評(píng)估、反思和改進(jìn)。

明確任務(wù)階段，要讓學(xué)生明確目標(biāo)、產(chǎn)品達(dá)標(biāo)條件和制作要求。

目標(biāo)：利用生活中的材料制作一輛具有動(dòng)力的小車。

達(dá)標(biāo)條件：讓小車依靠動(dòng)力在5秒內(nèi)把兩塊橡皮運(yùn)輸1米遠(yuǎn)。

制作具體要求：車身長不能超過25厘米，用橡皮筋或氣球作為動(dòng)力;只能利用提供的材料。

這樣的表述既為學(xué)生提供了探索的方向和腳手架，又給他們提供了充足的設(shè)計(jì)空間，并為后續(xù)的小組之間的評(píng)估確立了公平的指標(biāo)。

設(shè)計(jì)方案階段，先讓學(xué)生觀察一些小車模型，了解根據(jù)需要設(shè)計(jì)制作動(dòng)力車輛，記錄下小車的基本結(jié)構(gòu)，以及它們的特點(diǎn)和作用，比如，車架起到支撐和固定作用，車身具有美觀和載人的作用，車軸和輪子是用來連接車身并運(yùn)動(dòng)的。隨后，指導(dǎo)學(xué)生討論、確定小車的設(shè)計(jì)方案，并繪制設(shè)計(jì)圖。在此，學(xué)生需要思考“選擇橡皮筋還是氣球作為動(dòng)力”“各部分采用哪些材料組裝，每種材料如何拼接”“選擇什么工具加工材料”等。在繪制設(shè)計(jì)圖時(shí)，鼓勵(lì)學(xué)生從前、后、左、右、上方，甚至是剖面圖等角度畫出更多的結(jié)構(gòu)圖，讓學(xué)生盡量將制作的尺寸標(biāo)志清楚。

《設(shè)計(jì)制作小車（二）》教學(xué)建議

本課要求學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)的知識(shí)和技能，根據(jù)設(shè)計(jì)方案制造出產(chǎn)品，并不斷改進(jìn)和完善，這也是不斷發(fā)現(xiàn)問題、解決問題、應(yīng)用技術(shù)的過程。教學(xué)時(shí)，教師要為學(xué)生提供程序性的實(shí)踐指導(dǎo)，先是按照上節(jié)課的設(shè)計(jì)圖制作小車，明確制作的基本步驟，匯報(bào)測(cè)試方法;再要求學(xué)生根據(jù)評(píng)估指標(biāo)進(jìn)行評(píng)價(jià)，包括設(shè)計(jì)思路、小車制作、功能實(shí)現(xiàn)、合作分工、展示匯報(bào)等方面，以進(jìn)一步改進(jìn)小車。

在學(xué)生領(lǐng)取材料之前，可以先由組長組織討論，協(xié)商確立每位成員負(fù)責(zé)的工作，在這一過程中，小組成員要學(xué)習(xí)如何共同承擔(dān)、相互妥協(xié)、有效合作等。另一方面，要組織討論制作時(shí)的難點(diǎn)，比如，車軸怎樣裝在車架上，氣球怎樣安裝在小車上。接著，引導(dǎo)學(xué)生要按照操作流程來完成：確定組裝步驟、選擇材料和工具、分工加工、組裝不同部分，制作完成還要對(duì)小車進(jìn)行調(diào)試。教科書給出了評(píng)估標(biāo)準(zhǔn)，可以將其用于制作前，讓學(xué)生明確產(chǎn)品制作的標(biāo)準(zhǔn)和方向，鼓勵(lì)和引導(dǎo)他們向更高檔次努力。

匯報(bào)測(cè)試環(huán)節(jié)中，指導(dǎo)學(xué)生匯報(bào)小組的設(shè)計(jì)思路，展示設(shè)計(jì)圖，介紹組裝流程，反思是否達(dá)到自己的期望，引導(dǎo)學(xué)生把測(cè)試中遇到的問題、可能的原因以及想到的解決方案記錄下來。匯報(bào)時(shí)，將以上問題整理在班級(jí)記錄表中，供全班同學(xué)針對(duì)一些難點(diǎn)問題展開討論，尋求更好的解決方法，以利于后續(xù)改進(jìn)。

評(píng)估改進(jìn)中，要根據(jù)評(píng)估改進(jìn)量表中產(chǎn)品設(shè)計(jì)、產(chǎn)品制作、功能實(shí)現(xiàn)、團(tuán)隊(duì)合作、展示講解五個(gè)方面進(jìn)行評(píng)估。根據(jù)評(píng)估情況，小組反思設(shè)計(jì)和制作過程，針對(duì)問題尋找解決方案。

廣東省深圳市寶安區(qū)海城小學(xué)（518101）