推车德比大赛

• 查看在线学生学习材料。上课期间可使用投影仪与学生分享此材料。
• 请确保在前面的课程中已介绍过相关概念（如推力、拉力、摩擦力、测量距离）。
• 请清理出一块至少一米长度的光滑地面作为赛道，供学生测试他们的汽车。使用胶带标记起跑线。
• 请考虑所有学生的能力水平和背景。进行分层化教学，让每个学生都可以参与其中。有关建议，请参阅下面的分层教学部分。

• 请在播放视频之前提出以下问题：
  • 如何在不使用电机的情况下使汽车移动？
  • 你听说过推车德比大赛吗？
• 请在此处观看学生学习视频，也可通过在线学习材料获得视频链接。

• 观看推车德比大赛视频，围绕视频中观察到的力展开一次讨论。
• 如果学生需要指导，请通过如下问题给予帮助：
  • 什么使汽车快速或缓慢行驶？推力、小山、摩擦力。
  • 如果人们放开他们的车会发生什么？它会继续行驶。
  • 什么可以减慢汽车的速度？刹车、摩擦。
• 告诉学生，他们将搭建一辆推车和一个弹簧发射器。
• 向每组分发一套套装。

• 让学生两人一组合作搭建推车模型。告诉他们轮流进行搭建，一位寻找积木，另一位进行搭建，每个步骤完成后交换角色。
• 可从下面的提示部分找到搭建方面的帮助。
• 当学生搭建完成后，让各小组将发射器放置在起跑线上。
• 在启动汽车后，让学生测量车子的行驶距离。可以使用尺子，也可以使用其它测量工具。
• 就测试任务向学生提供以下说明：
  • 向前推动或拉动弹簧，然后将其保持到位。强调此操作将使弹簧缩回并改变其形状。
  • 将汽车放在乐高小人仔旁边。
• 提示：如果把汽车退回到起跑点最顶端，它会行驶得最远，所以在释放弹簧之前，汽车应接触黄色的推动积木。向学生展示这个操作。
  • 释放弹簧，观看汽车驶离。
  • 尝试按下黄色刹车，然后将其拆下，看汽车在没有刹车的情况下能够行驶多远。
  • 在使用刹车和不使用刹车的情况下分别测量 3 次。每次试验后，在汽车停止点放置另一个手持方格旗的乐高小人仔。如果突破前一次的距离，则移动乐高小人仔以标记新的停止点；否则，将其留在原处。
• 学生可以在学生学习单上记录试验结果。

• 召集学生一起分享他们所搭建的模型。

• 可以提出如下问题：

  • 就刹车如何影响汽车的行驶距离，你注意到了什么？
    请说明刹车如何推压汽车的车轮，并使其减速。
    地板也会推压车轮。这些力被称为“摩擦力”。
  • 你认为为什么汽车在某些试验中比在另一些试验中行驶得远？
  • 关于推力你观察到了什么？

• 让学生观看发射器上的箭头。

  • 为什么发射器上有两个箭头？
  • 它们指示什么（即推/拉）？

• 为了进一步解释摩擦，让学生在空中挥手。解释因为摩擦力很小，所以这样做很容易。然后让他们用双手抚过桌面。请说明他们越用力向下推，就越难移动他们的双手。那是因为摩擦力较大。汽车的刹车具有相同的工作原理。

• 要求学生把他们所有的发射器排成一行，进行一场推车德比大赛。谁的汽车跑得最远？为什么？
• 为学生留出一些时间拆解模型，将积木分类放回托盘，并清理工作台。

• 向学生提出引导性问题，鼓励他们通过“出声思维 (Think Aloud)”的方式，解释他们在模型搭建过程中进行决策时的思考和推理过程。

观察检查清单

• 围绕主题：“不同类型的力是如何影响产生更大的推力或拉力，以使物体加速或减速”，评估学生的描述能力。
• 可根据教学需要设定评估等级，例如：
  1. 需要额外帮助
  2. 能够独立工作
  3. 能够教别人

自我评估

• 让每位学生选择一块最能代表自己当前水平的积木：
  • 绿色：我觉得自己能够描述“推力”和“拉力”的含义。
  • 蓝色：我知道自己能够描述“推力”和“拉力”的含义。
  • 紫色：我不仅能够描述“推力”和“拉力”的含义，还能帮助同伴理解。

同伴反馈

• 让学生在各自小组内讨论他们的合作经验。
• 鼓励他们使用如下表达方式：
  • 当你......我非常感兴趣
  • 当你......我想了解更多

搭建要诀

• 这是一个具有挑战性的模型。如果你发现学生出了错，就要指出来，这样错误就不会随着搭建工作的深入而复杂化。在 20 分钟内，大多数学生应该至少完成发射器的搭建。最好在 20 分钟时让学生停止搭建，给他们时间做实验。如果他们还未完成汽车，他们可以推动一个标记物或一个纸球。
• 请在上课之前预先搭建你自己的模型。可以它为例，向学生说明该模型应该如何工作。
• 启动汽车时：
  • 一名同伴应向前拉动黄色箭头，并将发射器保持到位。
  • 另一位小组成员将汽车放在乐高小人仔旁边。为了最大限度地传递能量，确保汽车接触将推动它的积木。
  • 释放弹簧以启动汽车。

可通过如下方式简化本节课：

• 让学生只练习推汽车底盘，不带黄色车厢

可通过下列方式增加难度：

• 向学生提出挑战，让他们重新搭建发射器，改变弹簧的位置，看这样能否提高发射器的性能（即发射器还需要加弹簧吗？）
• 让学生设计能够行驶更远的新车

（注意：这将需要额外的时间。）
为了培养学生的数学技能，可让学生使用不同的测量单位记录他们汽车的行驶距离，并进行比较。例如，他们可以使用乐高积木块数量、积木上的凸粒数量、鞋子或其它具有创意的测量单位来测量汽车的行驶距离。

CCSS.MATH.CONTENT.2.MD.A