如何使用气球推动小车

《像火箭那样启动小车》是教科版五年级下册第一单元第4课的内容。本课目标主要是通过组装气球小车和研究小车的运动，了解反冲力的作用，锻炼动手能力。编写思路是通过玩气球，发现气球在反冲力的作用下能够运动；然后试着把反冲力用在推动小车上并对反冲力有直接的进一步的认识。教学目标包括：知识目标：指导学生自行探究反冲现象，并运用所以认识的科学道理解释一些常见的反冲现象。通过玩气球，安装反冲力小车的活动，了解反冲力的作用和方向。能力目标：让学生小组合作自主安装反冲力小车。通过指导学生在感知的基础上整理和分析事实促进学生抽象概括能力的发展。情感目标：通过了解反冲力的应用，培养学生热爱科学、热爱生活。课后了解我国火箭的发展历程，进行爱国主义教育。学生是第一次接触运动和力的有关知识，虽然对生活中的一些反冲现象感到司空见惯，但对运动和力关系的认识比较肤浅，对反冲现象知之不多且不知其所以然。从三年级开始学习《科学》以来，学生一直在接受探究式学习习惯和方法的培养，而且在科学探究方面所需要的能力和对科学探究的理解都比三、四年级有进一步的发展。实验操作能力比较强，思维灵敏，善于分析实验现象，有自己的见解，但口头表达不太流利。近年来，随着我国小学科学教育改革的深入和素质教育的全面推进，探究式学习的理念越来越受到重视。在《科学(3－6)年级课程标准》中，明确提出科学教学要面向全体学生，引导学生主动参与科学探究活动，在活动中以自己的亲身体会来理解科学的本质和精神。突破了过去系统地传授知识为中心观念，明确了科学知识的学习应与科学探究活动相结合，让学生自己找水喝，以“探究为核心”，通过科学探究活动，并在科学活动中学习科学，将探究放在了突出的位置。新课程极力倡导要实现教师教学方式和学生学习方式的转变，如何在课堂教学中体现教师教学方式和学生学习方式的转变，我认为只有切实以活动为基础，才能保障学生在学习过程中的经历。同时，我们在教学时应该要学生明确，科学离我们并不遥远，生活中处处有科学，也使学生感到科学研究不陌生、不神秘，就在大家的周围。因此，科学探究的意义也就不言而喻了。实验中使用的小车是配套学具，安装气球的小零件是散件，由学生自行安装。上课时老师不限定安装的方向，学生安装好后如果出现问题由他们自己去发现去找对策，锻炼学生的动手能力，探究方面的能力。由于材料的原因，有些小车可能会走得比较慢或者不会走，这些情况也交给学生自己去分析，找原因，从而扩大了探究的层面。鉴于以上思考，我让各种探究“活动”来贯穿《像火箭那样启动小车》这节课堂教学的始终。根据教学目标与学生的实际，对一个个活动进行再思考，巧安排，使用探究、讨论、汇报等教学手段，使学生在“做中学”，“玩中学”，从而使学生的探究活动更充分有效地展开。【课堂回放】（节选两个片段）一、第一个探究活动：感知气球的反冲现象师：同学们都玩过气球吧？你们是怎样玩气球的？（意图：玩气球的方法很多，让学生说一说可以使学生回忆玩气球时的快乐，活跃气氛。）生1：我把气球吹大了扎紧口，拍着玩。生2：我在气球里装水玩。生3：我把气球吹大了踢着玩。生4：我吹大气球，然后放开手，气球会飞出去。生5：我把气球吹大后用两手拉着气球嘴，它会发出“叽叽”的声音。师：同学们的玩法真多。但是要想发现神舟五号升空的一些科学秘密，我们可以参考第4位同学的玩法去进行研究。在老师给大家准备的1号信封里有气球，每个同学可以拿一个气球按刚才那位同学的玩法再去玩玩气球。老师有3个要求：（课件出示）1．把气球吹胀，气球口对着手掌，拿气球的手慢慢放松，感受从气球里喷出的气体。2．再次把气球吹胀，把手松开。观察刚把手松开时气球运动的方向和气球喷气的方向分别怎样。3．小组讨论观察到的现象并用箭头的形式记录在实验记录上。（学生开始玩气球。课室里气球满天飞，老师巡回指导学生观察，提醒学生进行讨论，做好记录。）（意图：对玩气球有了具体的要求，使观察有了一定的方向，不是漫无目的的玩。第一个要求主要是让学生感受从气球里喷出的气体有一定的力，第二个要求主要是引导学生观察气球运动的方向和喷气的方向。）师：说说大家有什么发现。生1：气球里的气从下面喷出，气球向上飞。生2：气球朝后喷气，气球向前飞。生3：我还知道，如果气球从这个方向喷气，它就向那个方向飞；如果从另一个方向喷气，它又向另一个方向飞。师：那你能到黑板来用箭头把你观察到的现象画下来吗？（意图：希望学生把看到的现象用图示表示，训练学生的分析能力，同时，也使问题更明了化。）（邀请四位学生到黑板上画，有的学生画了气球在不同的运动方向时气球的喷气方向，有的学生画出了气球从放手开始到落地的整个过程。画好后解释给大家听。）师：观察得真仔细，画得也很认真，说得很完整。同学们同意他的看法吗？全班：同意。师：同学们能不能用一句话概括出你们刚才的发现？生：气球喷气的方向和它运动的方向相反。师板书：方向相反。师：气球的运动和火箭升空有没有相似的地方呢？（意图：把火箭升空和气球进行对比，希望找出他们之间共同的地方。）(再一次播放了神舟五号升空的片段)生1：火箭升空时向下喷气，向上升；气球也是向一个方向喷气，向另一个方向飞。生2：火箭是利用燃烧燃料升空，气球是利用气球里的空气压缩喷出气体。师：同学们真了不起，能通过实验研究自己发现科学秘密。你还知道有哪些类似于我们玩气球时看到的现象吗？(意图：能从更多的现象中找到共同的规律，训练学生的分析思维能力。)生1：喷气飞机。生2：我看《米老鼠》时看过一种小车，是把一个气球放在小车上使车行走的。师：能不能给我们刚才看到的现象起个名字？(意图：不把“反冲现象”的概念强加于学生，希望学生能根据自己的观察找出规律，通过规律来起名字，同时，也体现了学生是学习的主人翁。)生1：反冲力现象。生2：反冲力原理。师：同学们说的都有道理。但是为了方便，人们会给这种现象一个统一的叫法。(播放解释反冲现象概念的录像)师：我们刚才玩气球时出现的现象也是——生：反冲现象。师：是什么力量使气球运动起来的呢？生：是气球里喷出的气体。生2：气球里喷出气，气球就飞出去了。生3：我刚才把气球嘴对着我的手喷气，感到有一股气在吹着我的手。是这股气使气球飞起来的。师：同学们说得真好，不但观察得仔细，还善于开动脑筋，乐于思考。我们来看看书上是怎么说的吧。(学生阅读课文第9页有关反冲力的段落)师：是什么力量使气球飞出去的？全班：反冲力。教师板书：反冲力。师：是气球喷气时产生的反冲力。二、第二个探究活动：利用反冲力使小车运动师：同学们今天的表现非常棒。现在老师再给大家出个难题，看看谁有办法。(出示一辆小车)你能利用今天学的原理使这辆小车跑起来吗？(意图：考验学生能否对知识进行运用。)生(跃跃欲试)：能。师：用什么方法？生：把气球放在小车上，可以使小车动起来。师：这个方法行不行呢？同学们可以试一试。老师可以提供几个小零件帮助把气球固定在小车上。(学生开始活动。教师巡回指导，对个别不能用橡皮筋捆扎的小组给予帮助。各小组安装好气球后就开始观察实验，有的小组离开座位到讲台前的空地上玩小车。)师：哪些小组的小车启动起来了？(启动了小车的学生都举起了手)师：那你们有什么发现？能把你们的小车拿上来让大家看看吗？(意图：汇报学习情况，展示成果，分享成功的快乐与实验中遇到的问题以及解决的方法。)生：我们的小车开始不能走。师：为什么不能走？生：因为刚开始我们把气球这样安在小车上，(在实物投影上展示)气球拖在了地面上，阻挡了小车的运动，后来我们重新安装了气球，换了个方向后，小车就走了。师：他们说得怎样？(全班鼓掌)师：太棒了!刚开始他们的实验没有成功。但是他们能从中找原因，作出猜测，然后再实验，最后成功了。我们做科学实验也要这样，不怕失败，失败了，就找原因，再实验，直到成功。谢谢!其他同学还有什么发现？(意图：及时进行科学方法及科学态度的教育。)生：我们的小车不会动。师：把你们的小车拿上来，大家一起来帮你们找找原因。(意图：学生不能自己解决的问题由大家一起来想办法分析，使探究的层面及深度扩大了。)(这一小组的同学把车放在实物投影上，吹大气球，安在小车上。小车开始不动，后来慢慢地动了起来。)(全班笑)师：这不是动起来了吗？生：动得很慢。师：慢，但动了没有？生：动了。生：我们的气球是向前喷气的，小车就向后运动。师：所以，小车的启动也是一种——全班：反冲现象。师：还有没有实验不成功的小组？(意图：想看看还有没有其他新的问题，希望把课堂中出现的问题都让学生知道，也希望由大家一起分析，在课堂上解决这些问题。)(不成功的小组举手)师：把你们的小车拿上来让大家看看。为什么小车不动？(小组代表把小车放在实物投影上展示)生2：我知道他们的车为什么不动。他们把气球装在了小车的旁边，这样的话车轮不会转过来，所以车就不会动。如果车轮可以转到这边的话，车就可以动了。(此生在黑板上画出车轮的转动方向)师：真聪明。(对着不成功的学生)下去后你们再按刚才这位同学的意见试一试，看看小车能不能跑起来。还有不成功的吗？(小组代表把气球吹大安装在小车上，把小车放在实物投影上，气球从大慢慢变小，小车都一动不动。)师：为什么你们的小车不动？生：可能是气球太大了，拖在桌面上，影响它运动。生2：我的气球吹得比他的还大，但我们的车会跑。生3：可能是气球开始太大了，拖在桌上，动不了。但气球小了以后，反冲力也小了，所以小车也动不起来。生4：他们的气球装的方向和我们不一样，我们的气球吹大后是在小车上的。他们的吹大后拖在了桌面上，可能就是桌面阻碍了小车的运动。生5：小车不会动就是因为没有反冲力。师：同学们说得真好，老师欣赏这些善于开动脑筋的同学。到底是什么原因不能使小车动起来，我们还要进一步地进行探究。做科学实验就是这样，不可能一帆风顺，有成功，也会有失败。失败了怎么办？就像同学们刚才做的这样，找原因，改变实验的条件，然后再去实验；失败了，再找原因，再实验。科学家进行科学研究时就是这样的。有时我们要感谢失败给了我们更多研究的机会，使我们能找到通往成功的捷径。课堂上的时间是有限的，如果我们在课堂上没有时间继续刚才的研究，我希望同学们能在课后继续研究，直到能使你们的小车动起来。(意图：进行科学方法和科学态度的教育。)师：课上到这里，我们还没有课题呢？你们能给今天的学习定个课题吗？(意图：把自主权交给学生，让学生定自己喜欢的题目，使学生体会到自己就是学习的主人。老师给的课题只是参考。)生1：奇妙的反冲力。生2：生活中的反冲力。生3：反冲力原理。师：同学们说得都很好。我们今天利用了反冲力使小车运动了起来，就像火箭升空、气球运动一样，如果用这样的课题可以吗？(老师贴出《像火箭那样启动小车》的课题。)(下课时间到，下课)【教学反思】这个班学生思维之活跃，反应之灵敏，课外知识之丰富出乎我的意料之外。他们能对别人的发言进行辩驳，阐述自己的观点。虽然是四年级的学生，前面关于动力方面的内容又没有学过，但对这节课的探究学习似乎影响不大。当老师问到还有哪些现象也是反冲现象时，有个学生说汽车在车尾排气，汽车行驶。另一学生立即反驳说：汽车不是反冲现象。汽车是利用发动机产生的动力启动的，不是利用尾气。给学生一杯水，不如让学生自己寻找一滴水。本教例采用探究教学法进行教学，充分发挥了学生的主体作用，积极为学生创设一个和谐、安全的情境，学生在自主的空间里，自由奔放地想像、思维和学习，取得了较好的效果。对于教学主题的设计，通过教学实践，我比原先有了更深的理解：首先必须贴近学生的生活，使学生便于运用生活中的经验，用生活中的材料来解决生活中的问题，学习生活中的科学。如果给学生看或做他们无法理解的实验或用抽象的语言向他们解释原理，只会使他们觉得科学很难懂，降低对科学的兴趣，甚至对科学产生神秘感，无意去探究。其次必须立足于学生已有的经验。正因为孩子们平时有玩气球的经验，虽然他们没有意识到里面包含有反冲的作用，但对于他们提出假设、完成实验起到很重要的作用。通过教学实践，我感到本课的教学设计还是比较成功的，在学习中力求让学生体验一个完整的探究过程，当然这个探究过程不是体现在教学的结构上而是体现在学生的自身探究过程的完整。本课教学设计的重点是设计怎样引导学生经历探究过程，而不是指挥学生去重复探究过程。在教学上，不要在表面形式上做文章，要真正落实到孩子心灵上，让他们舒心地去做比较感兴趣的事，我觉得那就达到了我们最高的境界。当学生遇到失败，教师要鼓励学生善于在失败中找原因，同时进行科学思想、科学态度教育。有时我们需要这样的失败为我们提供教育的机会，为学生提供深入探究，进行辩论的机会。在本课教学中，学生像科学家那样进行科学探究，体验科学的乐趣，增长科学探究能力，获取科学知识，形成尊重事实、善于质疑的科学态度，使他们科学地认识客观事物的发展规律，形成正确的思维方式。表面看，学生是在“玩”，其实这样的“玩”就是科学探究。在科学探究中发现科学规律，发现生活现象中包含的科学规律。对小学生而言，我认为最重要的倒不在科学结论本身，而在于经历寻找和得出结论的过程，在过程中掌握探究的方法，体验自主探究的乐趣。正如第2段教学实录中体现的那样，由某些小组的失败引起了学生的思考、辩论，引发学生进一步的探究。这比他们在老师手把手的指导下完全按教师的意图为老师做实验，为老师讨论问题更有意义。这些“节外生枝”的问题，使学生更有兴趣，更有求知求解的欲望，因而他们会更认真地去探究，也会有更大的收获。这一实验过程让学生亲自研究和经历，虽无最终结果，但似乎比有结果更有效果。既培养了他们对研究专题的兴趣、爱好，又培养了学生发现问题、善于思考的创新意识。让学生经历“做”的过程，在“做”中学，在“做”中不断总结经验，这比直接获取最终结果对培养学生的创新能力显得更为重要。为此要做到：1．启发学生自己发现问题。“问题”在科学探索中具有极为重要的作用，它是探索的出发点和动力。本课要研究的是：气球为什么能使小车启动？气球带动小车的运动和课前在录像中看到的一些生活现象有什么联系？这个研究课题由学生来决定，促使他们运用一定的知识与技能想办法去寻找问题的答案，并带着问题自然地进入猜想、计划、观察、实验等环节。2．针对问题，提出假设。当学生发现问题后，笔者就组织学生进行研讨：把气球吹大后再放开，气球的运动有什么特点？主要观察气体的喷出方向和气球的运动方向。用气球带动小车运动时，气球的喷气方向和小车的运动方向又有什么特点？学生在观察的基础上进行讨论，发现气球喷气的方向和气球的运动或小车的运动方向都是相反的。这一过程能使学生明白：假设要有一定的科学事实作根据，它不是凭空的猜测。科学研究中的绝大多数实验以及许多观测都是以验证假说为目的来进行的。这样既给了学生充分展开想象的机会，又培养了学生善于思考的好习惯。3．验证假设，主动探究。当学生提出假设后，大胆放手让学生自行设计实验来验证假设。本课例中，放“活”学生手脚，让他们根据自己的实验方案自由组装小车，不限定他们在小车上安装气球的方向，老师要的就是这样的效果，使各组出现的情况不同，使学生有了研究、讨论的证据。学生实验失败了，就鼓励他们查找原因，再实验，充分挖掘他们的聪明才智，激发他们学习的积极性，促进思维的发展，培养他们创新的幼苗，使他们觉得自己找到的水更甜。新课程强调“给孩子一些权利，让他们自己去选择；给孩子一些机会，让他们自己去体验；给孩子一些任务，让他们自己去完成；给孩子一点困难，让他们自己找答案；给孩子一片空间，让他们自己向前走。”在本节课丰富的科学探究教学活动中，通过教师给予学生选择的权利、体验的机会、困难与任务，创造了一片自由、自主发展的空间，促进了学生的“科学探究”素养的发展。【存在问题】老师还是比较心急，急着想让学生说出老师意料中的话，有时在学生回答问题或介绍自己的发现和看到的现象时，老师引导得过多。关于学生的汇报，形式较单一，只有一种，就是请个别小组上台来汇报，这样，使大部分的学生被置于了“听众”或“观众”的席位，这种汇报缺少了学生与学生之间的双向交流。进行科学探究应同时进行科学态度的教育。许多学生理所当然地认为把气球安在小车上，小车就应该跑起来。可是有的小组的小车就是不动，这时有的学生很着急，用手推一下车，使它走起来。对于这样的现象，应该教育学生一定要尊重事实，科学实验是不允许弄虚作假的。