五年级上科学教参（运动和力）

第2课用橡皮筋作动力
（一）背景和目标
生活中的各种机动车几乎都是用轮驱动方式前进的，即动力使车轮转动，轮子通过与地面的摩擦力带动车身前进。本课用橡皮筋带动小车轮子转动，轮子再带动整个小车前进，这种方法就是轮驱动。认识了橡皮筋动力小车的驱动特点，就了解了生活中机动车驱动的特点，更是为后面研究车辆的摩擦力，研究自行车的设计特点打下了基础。用橡皮筋作动力也为学生认识弹力提供了条件。本课有三个活动。
第一，安装用橡皮筋驱动的小车，这是下一个活动的准备。这时，学生已经观察到“轮驱动”，但教科书始终都没有提出这个概念，这丝毫不影响学生接下来的研究，只会使活动更集中在安装和研究上。
第二，研究橡皮筋缠绕的圈数与小车行驶距离的关系。这是换一种形式研究运动和力的关系，会强化有关科学概念的建立。
第三，引导学生认识弹力，了解弹力的产生。安排为第三个活动是先让学生通过动手做进行感知，再认识弹力概念。这符合学生认识规律，同时突出了重点活动。
科学概念
●弹力是物体形状改变时产生的要恢复原来形状的力。
●橡皮筋的弹力越大，作用时间越长，小车运动的距离越远。
过程与方法
●用橡皮筋给小车安装动力。
●做橡皮筋绕的圈数与小车行驶距离关系的实验。
情感、态度、价值观
●认同认真实验、收集数据、进行解释的重要性。
（二）教学准备
为小组准备：实验用小车一辆、橡皮筋几根、测量距离的皮尺或绳子。
教师自己准备：弹簧、橡皮筋等有弹性的物品、有关弹力应用的图片或影像。
（三）教科书说明
本课从车辆需要动力导入用橡皮筋作小车动力的课题。左下插图是电力机车，是用电作动力的火车头。
第一部分：安装用橡皮筋驱动的小车
实验用的小车轮子与轴是固定连接在一起的，轴转动就带着轮子一起转动。教科书用文字和插图表现了把橡皮筋绕在小车轮子的轴上带动小车行驶的方法。教科书插图中车轮轴上紧紧安装了一个车轴套（教具配套部件），使橡皮筋容易绕在轴上（在车轮轴上缠几层胶布或胶带也可以起到防止橡皮筋在轴上打滑的作用）。
教科书提出的问题，一个是引导学生认识到小车动力来自橡皮筋的弹力，这时学生不能使用“弹力”这个词没关系，只要关注到这个力在小车运动中的作用就行了。另一个是引导学生知道橡皮筋缠绕的方向与小车行驶的方向是有关的，在以下的实验中会按正确方向缠绕橡皮筋。
第二部分：研究橡皮筋缠绕圈数与小车行驶距离的关系
本部分首先让学生对二者关系进行推测，然后设计实验来检验推测。
橡皮筋弹力的大小不能用眼睛直接观察出来，弹力大小和作用在小车上的时间因圈数不同而有不同，所以教科书提出了“实验时注意观察”的两个问题。希望学生能观察到橡皮筋缠绕1圈时，产生的弹力较小；缠绕多圈时，产生的弹力较大。橡皮筋缠绕1圈时，弹力作用在小车上的时间短；缠绕多圈时，弹力作用在小车上的时间长。这样的观察研究把学生觉得简单的问题，弄“复杂”了，促使他们去更好地认识弹力，更好地认识橡皮筋圈数与行驶距离的关系。
怎样使小车行驶得更远？这是个具有开放性和挑战性的问题，可以激起学生创造的火花，把探究引向深入。方法可以是多样的：想办法增加
橡皮筋长度（另做拴橡皮筋的支点），想办法增大橡皮筋弹力（并排安装两根橡皮筋），如果弹力大了轮子打滑，可以适当增加小车重量……这是拓展性内容，教学中可灵活处理。
第三部分了解橡皮筋的弹力是怎样产生的
课文资料的要点是，弹力是物体形状改变时产生的；性质是要恢复原来形状的一种力；弹力在生活中有广泛的应用。本课只要求学生了解弹力是怎样产生的就可以了。
弹力广泛存在于我们的生活中，学生也并不陌生，通过前面对橡皮筋动力小车的研究，学生理解这部分内容不会太难。这个资料可由学生阅读、研讨，教师简单讲解。
（四）教学建议
1.安装橡皮筋驱动的小车
准备工作：
（1）为了在小车轮轴上缠绕橡皮筋，轮轴要与小车的框架有一定距离。请用两根配套的两孔直角铁条，在车框架内的两个孔上安装轮轴支架，并在轴上安装一个车轴套（教具配套部件）。车轴套边上预先做个缺口，用作卡橡皮筋用。
如果用的小车没有车轴套装置，轮轴又较细，绕上去的橡皮筋容易打滑，可在轴上缠上几圈胶布或胶带来解决。
（2）如果用的小车橡皮筋稍稍多缠几圈轮子就打滑，可以给小车加上一些重物，如木块来增加摩擦力。
对安装小车的指导：
（1）橡皮筋连接起来的合适长度是：橡皮筋套在车架上拉伸后，接近车轴位置。太长了，缠绕的前1、2圈没有弹力；太短了，多缠几圈弹力就太强，车轮容易打滑。
（2）如果是安装了车轴套的小车，就把橡皮筋套在车轴套的缺口上，转动车轮绕就行了。如果是没有车轴套的小车，要用绕上去的橡皮筋压住橡皮筋头。并从压住处开始计算圈数，因为压住的橡皮筋头一松开，整个橡皮筋就松掉了，第一圈是不起作用的。
2.缠绕圈数与行驶距离关系的实验
（1）可在教室里进行推测、设计实验，然后在室外做实验。实验场地要平坦但不很光滑。用尺子在地上画出表示距离的格子来测量小车行驶的距离。
（2）推测橡皮筋绕的圈数与小车行驶的距离有什么关系时，不要满足于学生说“绕的圈数多，小车行驶得远；绕的圈数少，小车行驶得近”。可以追问：“圈数增加一倍，小车行驶的距离也增加一倍吗？”以启发学生深入思考，认真实验认真记录。
橡皮筋圈数与小车行驶的距离并不成比例。换句话说，绕4圈时小车行驶的距离并不是绕两圈时行驶距离的两倍，而是更远些，因为橡皮筋后绕上去的两圈弹力更大。但有的小车也可能会近一些，因为弹力大了轮子打滑。
（3）研究教科书上的两个问题：橡皮筋绕一圈时和绕多圈时，橡皮筋产生的力大小一样吗，橡皮筋绕一圈时和绕多圈时，力作用在小车上的时间长短一样吗。
要学生动手做一做，在车轮上用手感觉弹力大小。让学生感觉出绕得圈数越多手感觉越紧，或者是第4圈比第1圈力大。用眼睛看，绕的圈数不同，橡皮筋完全松开的时间也不同，绕的圈数越多，橡皮筋完全松开的时间越长。
（4）拓展活动可以让学生讨论怎样使小车行驶得更远，并实施自己的设想。比如可以用一根筷子加长车身，在筷子头上拴长橡皮筋。这样做，可以为最后一课设计制作小赛车打下一定的基础。