《運動的小車》教學設計

【教材分析】

在本單元前面幾課的學習中，研究了物體和運動之間的關系、運動和力之間

的關系，包括讓物體運動起來的動力和運動中產生的摩擦力。本節課指向課標中

的主要概念“自然界中存在多種能量的表現形式二從能量的角度去研究運動的

物體，以運動的小車為載體來認識能量。

本課首先從學生熟悉的場景出發一一（標題背景）賽車正在飛速前進、飛行

的子彈將物體擊穿、踢飛的足球把玻璃打碎、呼嘯的狂風將大樹連根拔起、奔騰

的江水驅動水輪轉動……這些現象引發學生思考”物體是否具有能量”，提示了

本節課將要研究的主要內容。能量是抽象的，教材從能量轉化的角度，設計了兩

個活動讓學生親身體驗。首先是敲擊實驗，需要學生用感官去判斷、解釋，分別

用不同的速度揮動像皮槌敲擊音叉，一方面去分辨音叉發出的不同聲音，另一方

面用手去摸音叉的振動情況。通過這個活動，學它了解聲音大小的變化、振動幅

度的變化是由于物體爐具有不同大小的能量引起的，即通過聲音的大小來推斷能

量的大小。其次是撞擊實驗，需要學生測量簡單的實驗數據，讓小車滑下后撞擊

木塊，通過改變斜面的高度來改變小車撞擊木塊的速度，測量撞擊前后木塊移動

的距離，通過比較距離的大小來推斷運動物體具有的能量。最后通過對實驗現象

進行分析思考，學生了解到運動的物體具有能量，能量大小與其運動速度有關，

即運動物體的速度越大，它具有的能量越大。

在拓展部分，學生了解到一切物體工作都需要能量，能量對我們的生活有影

響。教師可以借此進行安全教育引導，比如道路交通、高空拋物的相關安全規定

可以減少對人的傷害等，提升學生安全意識。

【學情分析】

四年級學生對能量已經有了一定的感性認識，已經在使用“能量”這個詞。

他們知道發光、發熱的物體是有能量的，也聽說過光能、水能、風能等，但是在

學生的認知中還沒有一個關于能量的概括性概念。同時，學生根據對生活的現察，

能舉例說明運動的物體具有能量，但對于運動的物體具有的能量與哪些因素有關,

孩子們的認識比較模糊，這成為本節課學生需要解決的問題。

【教學目標】

科學概念目標

1.任何物體工作需要能量，運動的物體具有能量。

2.生活中能量以各種形式存在，有的還儲存在食物、燃料中。

3.物體運動的速度不同，具有的能量也不同。

科學探究目標

1.通過觀察敲擊實驗和撞擊實驗，認識運動的物體具有能量。

2.通過對比觀察、測量，發現物體的運動速度不同，具有的能量不同。

科學態度目標

1.發展研究能量的興趣。

2.意識到通過實驗結果作為證據而形成觀點.

科學、技術、社會與環境目標

1.體會到生活中能量無處不在，并且以各種形式存在。

2.意識到能量對我們生產生活的影響。

【教學重難點】

重點：知道運動的物體具有能量，物體的運動速度越大，具有的能量也越大。

難點：通過觀察具有能量的事物所產生的某種現象來認識、理解能量。

【材料準備】

學生材料準備：每組小牛頓套盒鐵質小車1輛、斜面1個和刻度卡紙1張、

木塊、音叉（含橡皮錘、自備）、三種不同顏色的馬克筆各一只（用于標記）、小

組實驗記錄表等。

教師準備：一些關于各種能量的圖片或媒體資源、小組實驗材料一套（備用

與示范說明用）、班級匯總表、實驗微課指導視頻等。

【教學流程圖】

《運動和力》教學流程圖

教學活動內容目標達成手段

「運動的物體具有能量,,生活中與能量有關的現象

【教學過程】

1.聚焦

導入：（課件圖片展示）踢飛的足球打碎玻璃、流動的水驅動水輪轉動、飛

行的子彈擊穿雞蛋。

教師提問：這些運動的物體都具有能量嗎？如何體現？

（預設：都具有能量。玻璃被打碎，水輪被驅動，雞蛋被擊穿，說明踢飛的

足球、流動的水和飛行的子彈都具有很大的能量。）

教師提問：我們自己有能量嗎？現場示范一下。

學生思考交流，親身體驗能量。（如用手推桌子等。）

揭示課題：今天我們就來研究能量。（板書：能量）

設計意圖：“能量”看不見摸不著，是抽象的。導人部分從具體生活事例出

發，讓學生感受能量，描述物體具有能量的表現，再通過“制造”能量，從而自

主建構“能量”的概念。將抽象的知識轉化為形象生動的體驗，符合四年級學生

的認知水平和思維能力。

2.探索

（出示實驗材料：音叉和橡皮槌。）

活動一：敲擊實驗

教師提問：怎樣讓橡皮槌具有能量？

學生動手體驗。

教師提問：你如何讓音叉具有能量？敲音叉的過程中大家還有什么發現？

學生回答：用橡皮槌敲音叉能發出聲音，說明橡皮槌具有能量；音叉發出的

聲音不同……

教師追問：為什么音叉發出的聲音不同？

（預設：敲音叉的力度和速度不同，敲的重一些，快一些，音叉發出的聲音

大；敲的輕一些，慢一些，音叉發出的聲音小。）

學生示范動作：快速敲和緩慢敲，重重敲和輕輕敲。

（在示范中建立起“重重敲就是快速敲，輕輕敲就是緩慢敲”的認識。）

學生再體驗：以不同速度再次揮動橡皮槌敲擊音叉，同時用手觸摸音叉，感

受音叉的振動，體會橡皮槌具有的能量不同。（做好實臉記錄。）

師生小結：橡皮槌快速敲擊音叉，音叉發出的聲音大，振動幅度大，說羽橡

皮槌具有的能量大；橡皮槌緩慢敲擊音叉，音叉發出的聲音小，振動幅度小，說

明橡皮槌具有的能量小。

設計意圖：有了導入部分“制造”能量的體驗，在活動一中讓橡皮槌具有能

量并不難。因此，本活動分兩個部分，第一部分充分發揮學生的主觀能動性，調

動學生參與的積極性，自主嘗試，感知體臉如何讓橡皮槌具有能量，通過什么現

象說明它具有能量。順著學生的思路，追問如何讓橡皮槌具有不同大小的能量，

能量的大小與什么因素有關？自然而然引出下面將要探究的內容——能量的大

小與物體的運動速度有什么關系。第二部分活動則更有目的性，用不同速度揮動

橡皮槌，讓它具有不同大小的能量。這樣學生更加有興趣，更加集中注意力去感

受不同。

過渡性提問：那其他物體是不是具有同樣的規律呢？

（出示實驗材料：小車、斜面和木塊。）

活動二：撞擊實驗

學生思考、設計實驗、交流實驗方法：如何用這些材料來研究小車具有的能

量大小與運動的速度有關？如何讓小車具有不同的速度？需要收集哪些證據證

明猜想？

（預設：從不同坡度的斜面上釋放小車，改變小車的運動速度，讓小車滑下

來后撞擊水平面上的木塊。測量、記錄木塊每次被撞后滑行的距離。學生可能忽

略對比實險的細節，如測試前小車和木塊放置的位置、怎樣確定木塊被撞擊滑行

后的終點位置等，教師通過提問引導學生將實驗設計完善。）

觀看實驗微課指導，理清實驗步驟和實驗細節：

（1）每次實驗要將小車和木塊分別放在固定的起點；

（2）不同坡度釋放小車后，用三種顏色的馬克筆分別標記木塊被撞后妁位

置，以距離起點最近的一點確定為終點。

（3）每種坡度分別重復實驗三次，處理數據取中位數。

學生動手實驗，記錄數據并將結果粘貼在班級記錄表中。

設計意圖：科學是嚴謹的，經得起反復驗證。在活動一的基礎上，以運動的

小車為載體再探究。這部分學生根據提供的材料，進行自主實臉設計，如何改變

小車的速度使它具有不同大小的能量？怎樣知道小車具有不同大小的能量？需

要收集哪些證據？實驗中要注意的問題等等。這樣的方式比老師單獨花時間進行

實驗講解規范更高效，激發參與的興趣，體現學生主體地位，在設計實驗中提前

掌握了操作方法。

3研討

研討問題：什么現象可以說明小車具有能量？從不同坡度的斜面滑下的小車

有什么不同？什么現象來代表小車能量的大小？

學生展示：呈現小組的刻度卡標記進行匯報和生生交流。同時，利用班級匯

總表找到運動速度和能量的關系。（當斜面坡度越大，小車運動速度越快，木塊

移動距離越遠，此時具有的能量越大。當斜面坡度越小，小車運動速度越慢，木

塊移動距離越近，此時具有的能量越小。）

師生小結：像揮動的橡皮槌、運動的小車一樣，運動的物體具有能量，物體

的運動速度不同，具有的能量不同。

設計意圖：研討部分要求學生根據實驗數據結果進行分析，不是空口白話，

而是有理有據地說明能量大小與物體運動速度之間的關系，從而培養學生的證據

意識。

4拓展

（1）溫故知新

教師提問：如果不用斜面，還有什么辦法可以讓小車具有更大的能量？

學生思考：結合前幾節課學到的知識，遷移應用并能用這節課學到的知識進

行解釋，這些方法是怎樣讓小車具有更大的能量的？

（預設：根據前面幾節課的學習，學生可以聯想到給小車纏繞更多圈數的橡

皮筋、安裝充氣多的氣球、用更多的墊圈拉動等方法。）

教師追問：下落的墊圈、拉伸的橡皮筋、充氣的氣球怎樣判斷它們具有能量？

（預設：墊圈受重力往下掉，會拉動小車；充氣的氣球釋放氣體，可以驅動

小車；拉伸的橡皮筋放手后，靠彈力驅動小車。）

（2）拓展延伸

教師小結：像揮動的橡皮槌、運動著的小車都具有能量。其實，不僅運動的

物體具有能量。對于拉長的橡皮筋、充氣的氣球也具有能量。日常生活中存在各

種形式的能量，有的并不容易被識別，比如發光的燈泡、燃燒著的蠟燭、食物和

燃料都具有能量。萬物運作都需要能量，如果沒有能量，自然界就不會有運動和

變化，也不會有生命。

（3）活學活用一一安全教育

能量為我們的生活帶來了便利，但如果運用不當，有時候也能給人類造成危

害。

（閱讀高空拋物的新聞片段，學生觀看后進行交流，說說感受，利用本節課

學到的知識分析高空拋物的危害，提升安全意識。附新聞鏈接：

https://weibo.eom/ttarticle/x/m/show/id/2309404650578062999851?_wb_client_=1）

設計意圖：有了前幾課的學習基礎和本節課的認知，學生舉一反三，迂移應

用，用不同的方法讓小車具有更大的能量，從中學生也意識到不僅運動的物體具

有能量，像拉長的橡皮筋、充氣的氣球同樣也具有能量。再通過列舉更多具有能

量的例子，將■“能量”的范圍拓寬，豐富學生對于能量的認識。最后，聯系生活，

用這節課學到的知識解釋高空拋物的危害，培養安全意識。

【板書設計（生成）】

“探究運動的小車具有的能■大小與其速度的關系”

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【板書說明】

右邊是班級實驗結果匯總表，各個小組用帶紐號的圓形磁鐵粘貼結果，匯報

時用于展示交流。左邊白色字體為手寫板書，隨著各個環節有序展開，逐步生成。

【學生記錄單設計】

班級：第_小組e

《運動的小車》實驗記錄單9

實驗二：敲擊實驗。

實驗操作。橡皮槌的速度3音又發出的聲音用手觸摸音義一

口速度慢d□聲音小d口振動弱~

輕輕敲“

口速度快”□聲音大s口振動強一

口速度慢d口聲音小d口振動弱d

重重敲力

口速度快一口聲音大H口振動強d

我們的發現：運動的橡皮施________（有/沒有）能量，因為敲擊音又后，

音義發出聲音，手能感受到音又在________Od

我們的猜想：能量大小與^_________________有關。d

實驗二:撞擊實驗不

小車渭卜后木塊滑行距離G中位數,」

坡度一示意圖s

的速度a（厘米）3（厘米M

第一次6

口速度慢一

小坡度3口速度較快1第二次。

口速度快d

6第三次G

第一次:

中等一□速度慢“