以“反冲力深度探究”体现科学课堂创造教育

——像火箭那样驱动小车

教学内容：自主研发

教学对象：四年级学生

教学设计说明：课堂是科学教学的主阵地，科学课堂追求深度教学就是要深入科学学科本质，触及学生心灵深处、体现学习过程本质的教学。在深度教学的发成过程中，教学者和学习者以高阶思维发展和实际问题解决为目标，以整合知识为内容，批判性地自主探究、实践，从而获得新知和新思，建构认知，并能迁移运用。

    在具体的科学课堂中，如何实现深度教学呢？笔者单独把苏教版小学科学四年级上册《各种各样的力》一课中的“反冲力”一部分单独拿出来，自编了一课《像火箭那样驱动小车》。在不同班级分别试教，不断优化教学方法，最后在其他学校展示，旨在探索促进学生学习策略。

教学目标：

1、科学知识：通过多个实验探究，自主认识、建构“反冲力”这一概念。

2、科学探究：组装反冲小车并探究反冲小车的运动规律，培养分析问题的能力。

3、科学态度：通过组装、调整、驱动反冲小车，让学生充分投入实际问题的解决过程，培养其团队合作、严谨探究、实事求是的精神。

4、科学技术社会与环境：初步了解反冲力在生活、生产、航空等方面的应用。

教学准备：

教学课件、反冲小车组建、水火箭、发射架、反冲乒乓炮、反冲水轮机、反冲蒸气船

教学过程

一、认知冲突、思维导入

1、师生玩气球，引导学生深入思考。

师：今天老师给大家带来了一个气球（出示长条气球），大家玩过吗？

生：玩过（异口同声）。

师：怎么玩？

生：吹、拍！

师：你能让气球飞起来吗？给大家演示一下。

（学生演示，吹大气球后放手，气球飞了起来。）

生：学生吹气球吹不起来。

师：同学们力气太小了，老师来玩一万玩。

（拿出打气筒，演示打气，然后悄悄打个结，继续放飞。）

生：气球怎么飞不起来了呢？

生：老师的气球打了个结，飞不起来。

师：为什么没有打结的气球能飞起来呢？

生：......

【教学分析】为了制造冲突，在学生玩气球之后，教师再来玩气球，学生满怀期待，遗憾的是放手之后，气球并没有飞起来，因为提前将气球的喷嘴打了个节。这样有了对比，有了冲突，便引发了学生的主动质疑与对气球飞行本质有了深入的思考和探究欲望。

二、基于事实，自构概念

师：气球能够飞起来，说明气球受到了一个力。静止的气球突然向上或者向前运动，说明这个力的方向是怎样的？

生：向上、向前！

师：这个力是由什么产生的呢？

生：气球里的气体喷出来的。

师：喷气的方向呢？

生：向下、向后！

师：我们发现气球收到的力的方向和喷气的方向是？

生：相反！

师：这个力我们把它叫做反冲力。那现在谁能概括一下什么叫反冲力？

生：气球里的气体喷出来时产生一个与喷气方向相反的力，叫反冲力。

师：生活中，我们还有什么事依靠反冲力运动的？

生：喷气式飞机、火箭......

师：说到火箭，今天老师就给大家带来了一个火箭模型，请大家欣赏。

在2016年10月11日，我国发射了神州11号载人航天飞船，我们通过视频来回顾一下发射时的震撼场面（播放视频）。请同学们分析一下，火箭升空的原理。

生：火箭向下喷出高温、高压的气体，产生反冲力，使火箭升空。

师：说得很好！今天老师带来了一套小玩具，出示小车，大家能不能像火箭那样驱动我们的小车呢？这节课我们就一起来研究《像火箭那样驱动小车》。

【教学分析】学生在平时生活中有着丰富的玩气球的经验，在学生玩气球之后，教师直接抛出反冲力的概念，让学生去理解，这样会使他们对概念的由来及内涵本质体会不深刻。这里，学生在教师玩气球的基础上进行有效的提问和引导，帮助他们自主构建“反冲力”这一概念。接下来，教师启发学生联系生活，举例或者应用迁移，强化他们对概念的理解和内化。

三、真情实境，主动探究

师：我们这样才能像获奖那样驱动小车呢？

师：出示材料包里的组件。

生：举手交流怎么拼装小车组件。

师：请同学们小组合作组装喷气式小车。

（将气球安装在小车上，需要一个固定装置——喷气嘴，预先帮学生将气球用扎带箍紧在气嘴上，以免学生力度不够而漏气。一个小组安排一辆小车，大家都像尝试操作，涉及到用嘴对着喷嘴吹气，每人发放一段一次性吸管，稍微一用力就可以套在喷嘴上，卫生、便捷。）

生：展示做好的小车，先将气球箍紧在喷嘴上，固定在小车上，在喷嘴上套上一次性吸管，吹鼓气球。在小车放手前，先把喷嘴堵上，避免漏气。

师：请同学们驱动小车，每个人发放一个吹起管，避免重复使用。

师：比一比谁的小车开得远，请出选手来比赛。

（和学生适当交流并讲解小车开得远近和哪些因素有关，但是不深入。）

【教学分析】深度教学要求学生灵活运用知识与技能到具体的情境中解决实际问题，为创设深度教学课堂环境，教师要根据教学目标，为学生准备好学具，让学生充分投入到实际问题解决过程中。本科的实际问题就是组装反冲小车并探究其运动规律。小车看似简单，实际操作过程中，要指导学生观察喷嘴构造，联想喷嘴的使用方法，分析问题的能力从而得到了培养。小组合作拼装，个体实践操作，这个过程中又引发了学生的思考：我怎样能把小车开得远？

    这样，学生运用知识解决实际问题，进一步深化对概念的理解，培养了学生问题求解能力和决策力，就是深度教学的核心——高阶思维力的培养。

四、应用迁移，强化建构

师：刚才我们观察的气球、火箭、汽车都是喷的什么物质产生的反冲力啊？

生：气体。

师：那么还有通过喷发什么物质产生反冲力呢？

生：水或者液体。

师：说得非常好。下面老师就来做一个喷水反冲实验。出示实验材料并演示。

师：大家观察到这个实验装置有哪些材料构成？

生：一个饮料瓶，一根吸管，一根线，水。

师：吸管里喷出的是什么（水蒸气）？瓶子怎么会转动的？

生：瓶中的水从下面吸管喷出来，产生一个反冲力，让瓶子反方向旋转起来。

师：非常好！同学们指导水加热能成为什么？

生：水蒸汽。

师：利用水加热产生水蒸汽，从而产生反冲力，可以吗？

（播放教师自制教具蒸汽轮机开动视频，让学生感知蒸汽轮机工作原理。）

师：同学们刚才动手制作的反冲小车实验和观看了蒸汽轮机视频，知道了喷出气体、液体可以产生反冲力。老师今天还带来了一个有趣的实验装置，可以让液体和气体混合喷出，产生一定的反冲力，想不想看啊！

生：想！

师：出示水火箭装置，近距离让学生观察水火箭构造，现场往水火箭里加入自来水或者可乐。

生：观看水火箭发射视频。

师：火箭尾部喷出了什么？火箭怎么会发射出去的？

生：水和空气。

（时间允许，带领学生到室外操场发射水火箭，为了节省时间提前准备组装好的水火箭，请一个力气大一点男生往水火箭里打气发射水火箭，其他同学围观加油，场面特烈，效果很好，把整节课推向了高潮。）

【教学分析】深度教学就要层层递进，层层深入，在制作反冲小车的基础上，构建反冲力概念。探究并没有结束，在学生兴趣正浓时由空气迁移到液体（水），再由液态水迁移到气态水蒸汽，再通过水火箭发射，迁移到气水混合，也能产生反冲力，此刻是高潮迭起，概念便根深蒂固。