《用重物驱动小车》教学设计-2026-2027学年教科版五年级科学上册

《用重物驱动小车》教学设计-2026-2027学年教科版（新教

材）小学科学五年级上册

一、学情分析

经过上一节课《拆解我的小车模型》的学习，五年级学生已经熟

练掌握了简易小车的结构组成、各部件功能和组装方法，建立了“结

构决定功能”的基础科学观念，具备了小车实操探究的基础能力C学

生对小车运动的外在现象有了清晰认知，同时产生了新的探究疑问：

什么样的力量可以驱动小车运动，为后续动力探究做好了思维铺垫。

五年级学生已经初步认识了重力、拉力等基础力的概念，在日常

生活中见过重物下落、拉力牵引物体运动的现象，具备基础的生活认

知。但学生无法将重物下落的力量与小车运动建立科学关联，不理解

重力可以转化为驱动小车的动力，不清楚重物重量、绳子长度、悬挂

位置等因素对小车运动效果的影响。此外，学生的对比实验设计能力、

变量控制能力较弱，在实验探究中容易出现变量混乱、记录不规范、

结论片面的问题。同时，学生的探究思维仍以具象思维为主，难以自

主抽象出“重力转化为拉力驱动小车运动”的核心原理.，需要教师通

过分层引导、实操对比、数据分析帮助学生完成思维提升，培养控制

变量的实验探究能力和抽象逻辑思维。

二、教材分析

《用重物驱动小车》是2026年秋季新教材教科版五年级上册第

三单元《运动和力》的第二课时，是承接上一课结构探究、开启单元

动力探究的核心过渡课，在单元教学体系中承上启下。上一课学生完

成了小车结构认知与实操，本课聚焦“力与运动的关系”，依托重物

下落产生的重力拉力，探究最简单的动力驱动小车运动的规律，是学

生首次系统探究人为可控的动力驱动机械运动的科学原理。

教材核心内容围绕“重物能否驱动小车、如何驱动小车、哪些因

素影响驱动效果”三大核心问题展开，设置了观察思考、实验探究、

对比分析、归纳总结四个探究板块。教材文本明确阐释了重力的基础

作用、重物下落产生拉力的动力转化原理，设计了标准化的课堂实验

流程，引导学生通过固定变量、改变条件完成对比实验。教材摒弃了

抽象的理论讲解，以具象的实操实验为核心，贴合小学生认知规律,

重点引导学生感知力可以改变物体的运动状态，掌握控制变量的实验

探究方法。本课所学的重力驱动原理，是后续弹力、反冲力驱动小车

学习的基础，帮助学生建立“不同动力均可驱动物体运动”的通用认

知，同时培养学生的实验探究、数据分析、归纳总结能力，全面落实

新课标科学探究与工程实践的教学要求。

三、核心素养教学目标

（一）科学观念

1.知道重物具有重力，重力竖直向下，重物下落时会产生拉力，

可作为动力驱动小车运动。

2.明确力可以改变静止物体的运动状态，理解重力转化为拉力驱

动小车运动的基木原理。

3.了解重物重量、悬挂方式等因素会影响小车的运动速度、运动

距离等运动效果。

（二）科学思维

1.能够通过实验现象推理重力与小车运动的因果关系，建立力与

运动的逻辑关联。

2.掌握控制变量的对比实验思维，能够区分实验中的自变量、不

变量，分析单一变量对实验结果的影响。

3.能够通过实验数据对比、现象分析，归纳总结重物驱动小车的

运动规律，发展归纳推理思维。

（三）探究实践

1.能够根据教材实验要求，自主组装重物驱动小车实验装置，熟

练完成标准化实验操作。

2.学会设计简单的对比实验，规范控制实验变量，准确观察、记

录实验现象和实验数据。

3.能够对实验数据进行整理、分析，自主发现实验问题并尝试分

析原因、优化实验操作。

（四）态度责任

1.乐于参与动力探究实验，持续保持对力与运动现象的探究热情

和好奇心。

2.养成严谨求实、尊重实验数据、规范操作实验的科学探究态度。

3.体会科学原理在生活中的应用价值，感知简单机械动力原理对

生活、生产的帮助。

四、教学重难点

（一）教学重点

理解重物的重力转化为拉力驱动小车运动的核心原理，掌握用重

物驱动小车的实验操作方法，通过实验探究知晓重物重量对小车运动

效果的影响规律。

（二）教学难点

掌握控制变量的对比实验探究方法，精准区分实验变量并规范控

制，能够结合实验现象和数据，抽象总结出力与运动的内在关联，建

立科学的力运动认知。

五、教学过程

（一）复习回顾，衔接新知

教师活动：结合上节课教材内容，开展师生问答复习：“上节课

我们拆解并组装了小车模型，谁能说一说小车正常运动需要具备哪些

条件？小车的核心组成部件分别有什么作用？”学生举手回答小车结

构与功能相关知识点。教师顺势衔接新课：“完整的小车结构是小车

运动的基础，但静止的小车不会自动运动，想要让小车动起来，必须

依靠外力的作用。今天我们就结合教材内容，探究最简单的动力一一

重物的力量，学习用重物驱动小车运动

设计意图：通过问答式复习，巩固上节课结构认知知识点，搭建

新旧知识桥梁，让学生明确“结构是基础、动力是关键”的认知逻辑，

自然导入本课新知，贴合单元递进式教学逻辑。

（一）教材研读，初识动力原理

教师活动：引导学生阅读本课教材开篇核心文本，解读教材重点

内容：”教材明确指出，地球上的物体都受到重力的作用，重力的方

向始终竖直向下。当我们用绳子将重物和小车连接，悬挂的重物会在

重力作用下向下下落，拉动绳子产生拉力，拉力会带动静止的小车向

前运动。”

师生互动：教师结合教材原理示意图提问：“大家通过教材文字

和图片思考，是什么力量让小车从静止变成运动？重物不动时.，小车

会动吗？为什么？”学生结合教材内容回答：“是重物下落的力量拉

动小车，重物静止就没有拉力，小车不会动。”教师进一步追问：“这

个实验中，重力起到了什么作用？”引导学生总结：重力产生拉力,

拉力是驱动小车运动的动力。

设计意图：立足教材文本开展原理教学，让学生依托教材建立基

础理论认知，通过梯度问答拆解抽象原理，降低学生理解难度，落实

科学观念核心素养。

(-)实验示范，明确实验流程

教师活动：结合教材实验板块内容，详细解读教材实验器材、实

验步骤、实验要求。教材指定实验器材：组装完整的小车、棉绳、不

同重量的钩码、滑轮、直尺、实验记录表。教师逐一讲解器材作用：

滑轮用于改变绳子受力方向，保证重物竖直下落、拉力平稳；钩码作

为重物提供重力；棉绳用于传递拉力。

教师严格按照教材步骤示范实验全过程：第一步，将滑轮固定在

桌面边缘，保证滑轮稳固不晃动；第二步，将棉绳一端系在小车车头

位置，另一端绕过滑轮悬挂钩码；第三步，将小车放置在桌面起点位

置，轻轻释放，观察小车运动状态；第四步，用直尺测量小车运动距

离，记录实验现象。同时强调教材明确的实验注意事项：桌面保持平

整、小车初始位置固定、禁止人为推送小车，保证实验结果真实准确。

师生互动：教师提问「教材为什么要求我们不能人为推送小车？

平整的桌面对实验有什么帮助？”学生回答：“人为推送会增加额外

力量，影响实验结果，平整桌面能让小车运动更平稳。”教师肯定学

生的思考，强化实验严谨性要求。

设计意图：严格遵循教材实验规范，通过示范讲解让学生掌握标

准化实验流程和注意事项，规避实验误差，培养学生规范实验的探究

习惯，为自主实验探究奠定基础。

（四）自主探究，开展对比实验

教师活动：结合教材核心探究问题“重物的重量会影响小车的运

动效果吗”，组织学生开展小组对比实验，重点训练学生控制变量的

实验思维。教师明确教材实验变量要求：固定不变的量为小车、绳子

长度、桌面平整度、小车起始位置；唯一改变的变量是钩码数量（重

物重量）。

学生小组实验流程：

1.每组分别用1个、2个、3个钩码作为重物，依次完成三组

实验；

2.每次实验均从同一位置释放小车，不施加外力；

3.观察小车运动速度，测量并记录每组小车的运动距离；

4.重复实验两次，减少实验误差，取平均值记录数据。

教师巡回指导，针对学生变量控制不当、数据记录不规范等问题

及时纠正。

师生互动数据分析：实验结束后，教师汇总各组实验数据，展示

数据对比表格，提问：“对比三组实验数据，随着钩码数量增加，小

车的运动速度和运动距离发生了什么变化？这说明了什么？”学生结

合数据总结：钩码越多，重物越重，小车运动速度越快、运动距离越

远。教师结合教材内容总结升华：重物重量越大，产生的重力越大,

转化的拉力越大，对小车的驱动效果越强，小车运动状态改变越明显。

教师继续拓展设问：“如果我们保持钩码数量不变，改变绳子长

度，小车运动效果会变吗？”引导学生简单尝试实验，发现绳子长度

影响小车运动距离，进一步深化变量控制的实验思维。

设计意图：以教材探究问题为核心，通过控制变量的对比实验,

突破本课教学难点，让学生在自主实操、数据分析中自主归纳实验规

律，培养科学思维和探究实践能力，落实新课标探究式学习要求。

（五）问题研讨，深化原理认知

教师活动：结合教材拓展思考板块内容，抛出探究问题，组织学

生小组讨论：”实验中有的小组小车运动卡顿、无法直行，有的小车

运动距离很短，结合我们学过的小车结构和动力原理，分析可能的原

因是什么？”

师生互动研讨：学生小组讨论后发言，总结问题原因：小车车轴

卡顿、车轮安装歪斜、桌面不平整、绳子过紧、重物重量过小等。教

师结合教材知识点梳理总结：小车运动效果受结构状态、动力大小、

运动环境多重因素影响，只有结构完好、动力充足、环境平稳，才能

保证小车正常运动，进一步印证了“结构决定功能，动力改变运动状

态”的核心科学规律。

设计意图：结合教材拓展问题开展课堂研讨，引导学生复盘实验

过程、排查实验问题，实现知识的融会贯通，培养学生的问题分析和

反思优化能力，深化对力与运动关系的认知。

六、课堂小结

本节课我们依托教材内容,通过原理学习、实验探究、数据分析、

问题研讨的完整流程，完成了重物驱动小车的探究学习。我们明确了

竖直向下的重力可以转化为