《用重物驅動小車》教學設計-2026-2027學年教科版五年級科學上冊

《用重物驅動小車》教學設計-2026-2027學年教科版（新教

材）小學科學五年級上冊

一、學情分析

經過上一節課《拆解我的小車模型》的學習，五年級學生已經熟

練掌握了簡易小車的結構組成、各部件功能和組裝方法，建立了“結

構決定功能”的基礎科學觀念，具備了小車實操探究的基礎能力C學

生對小車運動的外在現象有了清晰認知，同時產生了新的探究疑問：

什么樣的力量可以驅動小車運動，為后續動力探究做好了思維鋪墊。

五年級學生已經初步認識了重力、拉力等基礎力的概念，在日常

生活中見過重物下落、拉力牽引物體運動的現象，具備基礎的生活認

知。但學生無法將重物下落的力量與小車運動建立科學關聯，不理解

重力可以轉化為驅動小車的動力，不清楚重物重量、繩子長度、懸掛

位置等因素對小車運動效果的影響。此外，學生的對比實驗設計能力、

變量控制能力較弱，在實驗探究中容易出現變量混亂、記錄不規范、

結論片面的問題。同時，學生的探究思維仍以具象思維為主，難以自

主抽象出“重力轉化為拉力驅動小車運動”的核心原理.，需要教師通

過分層引導、實操對比、數據分析幫助學生完成思維提升，培養控制

變量的實驗探究能力和抽象邏輯思維。

二、教材分析

《用重物驅動小車》是2026年秋季新教材教科版五年級上冊第

三單元《運動和力》的第二課時，是承接上一課結構探究、開啟單元

動力探究的核心過渡課，在單元教學體系中承上啟下。上一課學生完

成了小車結構認知與實操，本課聚焦“力與運動的關系”，依托重物

下落產生的重力拉力，探究最簡單的動力驅動小車運動的規律，是學

生首次系統探究人為可控的動力驅動機械運動的科學原理。

教材核心內容圍繞“重物能否驅動小車、如何驅動小車、哪些因

素影響驅動效果”三大核心問題展開，設置了觀察思考、實驗探究、

對比分析、歸納總結四個探究板塊。教材文本明確闡釋了重力的基礎

作用、重物下落產生拉力的動力轉化原理，設計了標準化的課堂實驗

流程，引導學生通過固定變量、改變條件完成對比實驗。教材摒棄了

抽象的理論講解，以具象的實操實驗為核心，貼合小學生認知規律,

重點引導學生感知力可以改變物體的運動狀態，掌握控制變量的實驗

探究方法。本課所學的重力驅動原理，是后續彈力、反沖力驅動小車

學習的基礎，幫助學生建立“不同動力均可驅動物體運動”的通用認

知，同時培養學生的實驗探究、數據分析、歸納總結能力，全面落實

新課標科學探究與工程實踐的教學要求。

三、核心素養教學目標

（一）科學觀念

1.知道重物具有重力，重力豎直向下，重物下落時會產生拉力，

可作為動力驅動小車運動。

2.明確力可以改變靜止物體的運動狀態，理解重力轉化為拉力驅

動小車運動的基木原理。

3.了解重物重量、懸掛方式等因素會影響小車的運動速度、運動

距離等運動效果。

（二）科學思維

1.能夠通過實驗現象推理重力與小車運動的因果關系，建立力與

運動的邏輯關聯。

2.掌握控制變量的對比實驗思維，能夠區分實驗中的自變量、不

變量，分析單一變量對實驗結果的影響。

3.能夠通過實驗數據對比、現象分析，歸納總結重物驅動小車的

運動規律，發展歸納推理思維。

（三）探究實踐

1.能夠根據教材實驗要求，自主組裝重物驅動小車實驗裝置，熟

練完成標準化實驗操作。

2.學會設計簡單的對比實驗，規范控制實驗變量，準確觀察、記

錄實驗現象和實驗數據。

3.能夠對實驗數據進行整理、分析，自主發現實驗問題并嘗試分

析原因、優化實驗操作。

（四）態度責任

1.樂于參與動力探究實驗，持續保持對力與運動現象的探究熱情

和好奇心。

2.養成嚴謹求實、尊重實驗數據、規范操作實驗的科學探究態度。

3.體會科學原理在生活中的應用價值，感知簡單機械動力原理對

生活、生產的幫助。

四、教學重難點

（一）教學重點

理解重物的重力轉化為拉力驅動小車運動的核心原理，掌握用重

物驅動小車的實驗操作方法，通過實驗探究知曉重物重量對小車運動

效果的影響規律。

（二）教學難點

掌握控制變量的對比實驗探究方法，精準區分實驗變量并規范控

制，能夠結合實驗現象和數據，抽象總結出力與運動的內在關聯，建

立科學的力運動認知。

五、教學過程

（一）復習回顧，銜接新知

教師活動：結合上節課教材內容，開展師生問答復習：“上節課

我們拆解并組裝了小車模型，誰能說一說小車正常運動需要具備哪些

條件？小車的核心組成部件分別有什么作用？”學生舉手回答小車結

構與功能相關知識點。教師順勢銜接新課：“完整的小車結構是小車

運動的基礎，但靜止的小車不會自動運動，想要讓小車動起來，必須

依靠外力的作用。今天我們就結合教材內容，探究最簡單的動力一一

重物的力量，學習用重物驅動小車運動

設計意圖：通過問答式復習，鞏固上節課結構認知知識點，搭建

新舊知識橋梁，讓學生明確“結構是基礎、動力是關鍵”的認知邏輯，

自然導入本課新知，貼合單元遞進式教學邏輯。

（一）教材研讀，初識動力原理

教師活動：引導學生閱讀本課教材開篇核心文本，解讀教材重點

內容：”教材明確指出，地球上的物體都受到重力的作用，重力的方

向始終豎直向下。當我們用繩子將重物和小車連接，懸掛的重物會在

重力作用下向下下落，拉動繩子產生拉力，拉力會帶動靜止的小車向

前運動?！?/p>

師生互動：教師結合教材原理示意圖提問：“大家通過教材文字

和圖片思考，是什么力量讓小車從靜止變成運動？重物不動時.，小車

會動嗎？為什么？”學生結合教材內容回答：“是重物下落的力量拉

動小車，重物靜止就沒有拉力，小車不會動。”教師進一步追問：“這

個實驗中，重力起到了什么作用？”引導學生總結：重力產生拉力,

拉力是驅動小車運動的動力。

設計意圖：立足教材文本開展原理教學，讓學生依托教材建立基

礎理論認知，通過梯度問答拆解抽象原理，降低學生理解難度，落實

科學觀念核心素養。

(-)實驗示范，明確實驗流程

教師活動：結合教材實驗板塊內容，詳細解讀教材實驗器材、實

驗步驟、實驗要求。教材指定實驗器材：組裝完整的小車、棉繩、不

同重量的鉤碼、滑輪、直尺、實驗記錄表。教師逐一講解器材作用：

滑輪用于改變繩子受力方向，保證重物豎直下落、拉力平穩；鉤碼作

為重物提供重力；棉繩用于傳遞拉力。

教師嚴格按照教材步驟示范實驗全過程：第一步，將滑輪固定在

桌面邊緣，保證滑輪穩固不晃動；第二步，將棉繩一端系在小車車頭

位置，另一端繞過滑輪懸掛鉤碼；第三步，將小車放置在桌面起點位

置，輕輕釋放，觀察小車運動狀態；第四步，用直尺測量小車運動距

離，記錄實驗現象。同時強調教材明確的實驗注意事項：桌面保持平

整、小車初始位置固定、禁止人為推送小車，保證實驗結果真實準確。

師生互動：教師提問「教材為什么要求我們不能人為推送小車？

平整的桌面對實驗有什么幫助？”學生回答：“人為推送會增加額外

力量，影響實驗結果，平整桌面能讓小車運動更平穩?！苯處熆隙▽W

生的思考，強化實驗嚴謹性要求。

設計意圖：嚴格遵循教材實驗規范，通過示范講解讓學生掌握標

準化實驗流程和注意事項，規避實驗誤差，培養學生規范實驗的探究

習慣，為自主實驗探究奠定基礎。

（四）自主探究，開展對比實驗

教師活動：結合教材核心探究問題“重物的重量會影響小車的運

動效果嗎”，組織學生開展小組對比實驗，重點訓練學生控制變量的

實驗思維。教師明確教材實驗變量要求：固定不變的量為小車、繩子

長度、桌面平整度、小車起始位置；唯一改變的變量是鉤碼數量（重

物重量）。

學生小組實驗流程：

1.每組分別用1個、2個、3個鉤碼作為重物，依次完成三組

實驗；

2.每次實驗均從同一位置釋放小車，不施加外力；

3.觀察小車運動速度，測量并記錄每組小車的運動距離；

4.重復實驗兩次，減少實驗誤差，取平均值記錄數據。

教師巡回指導，針對學生變量控制不當、數據記錄不規范等問題

及時糾正。

師生互動數據分析：實驗結束后，教師匯總各組實驗數據，展示

數據對比表格，提問：“對比三組實驗數據，隨著鉤碼數量增加，小

車的運動速度和運動距離發生了什么變化？這說明了什么？”學生結

合數據總結：鉤碼越多，重物越重，小車運動速度越快、運動距離越

遠。教師結合教材內容總結升華：重物重量越大，產生的重力越大,

轉化的拉力越大，對小車的驅動效果越強，小車運動狀態改變越明顯。

教師繼續拓展設問：“如果我們保持鉤碼數量不變，改變繩子長

度，小車運動效果會變嗎？”引導學生簡單嘗試實驗，發現繩子長度

影響小車運動距離，進一步深化變量控制的實驗思維。

設計意圖：以教材探究問題為核心，通過控制變量的對比實驗,

突破本課教學難點，讓學生在自主實操、數據分析中自主歸納實驗規

律，培養科學思維和探究實踐能力，落實新課標探究式學習要求。

（五）問題研討，深化原理認知

教師活動：結合教材拓展思考板塊內容，拋出探究問題，組織學

生小組討論：”實驗中有的小組小車運動卡頓、無法直行，有的小車

運動距離很短，結合我們學過的小車結構和動力原理，分析可能的原

因是什么？”

師生互動研討：學生小組討論后發言，總結問題原因：小車車軸

卡頓、車輪安裝歪斜、桌面不平整、繩子過緊、重物重量過小等。教

師結合教材知識點梳理總結：小車運動效果受結構狀態、動力大小、

運動環境多重因素影響，只有結構完好、動力充足、環境平穩，才能

保證小車正常運動，進一步印證了“結構決定功能，動力改變運動狀

態”的核心科學規律。

設計意圖：結合教材拓展問題開展課堂研討，引導學生復盤實驗

過程、排查實驗問題，實現知識的融會貫通，培養學生的問題分析和

反思優化能力，深化對力與運動關系的認知。

六、課堂小結

本節課我們依托教材內容,通過原理學習、實驗探究、數據分析、

問題研討的完整流程，完成了重物驅動小車的探究學習。我們明確了

豎直向下的重力可以轉化為