教科版（2017秋） 四年级上册第三单元 运动和力单元 解读说课稿

说课稿
各位老师，大家早上好，非常荣幸能和大家一起参加到“大概念统领下的单元整合教学”中来，今天我要和大家分享四上第三单元《运动和力》单元解读，本次我将通过以下两方面来进行阐述：1.单元设计概述、2.分课时解读及教学建议。
本单元通过小车这一研究对象来了解运动状态及其收到的力以及能量的存在形式，其目标便是认识物体的运动与其作用力之间的关系，认识到改变物体静止或运动状态必须有力的作用，物体的运动情况不同产生的能量也不同，能量还会以各种形式存在。
在研究方法上延续三年级《物体的运动》单元研究方法，就是建模，从一些复杂的情景转化为简单的情境进行研究，第二个就是能够经历项目式学习的过程，项目式学习指向的是概念性知识而不仅仅是一些事实性知识，比如本单元中出现的“力”和“能量”，这是两个非常抽象的概念，学生是很难理解的，甚至有的学生到了初中、高中都搞不清楚到底什么是力，力在哪里，因此如果说只是死记硬背，那是很难理解进去的，这也是本单元的一个难点。
学生在学习之前就拥有了一些顽固的前经验，有些前经验其实是存在偏差的，比如：他认为小车运动了就是有力的作用，因为他生活中见过的运动都是有摩擦力的存在，所以他看到的运动都是受力的，而他不知道当小车没有受力时会保持静止或匀速直线运动，当然这其实是在七年级下册《运动和力》单元才会学习到的知识，我们在教学时应注意做好与初中知识点的衔接；还有就是他们容易认为一个物体静止时就不受力，忽略了重力和支持力，因为它看不见。所以在本单元中我们还需要帮助学生转换这些有偏差的前经验，当然这个过程必然是一个循序渐进的过程，要知道这样关于力的一些顽固经验，有很多孩子得了高中都还会错。
本单元共有八节课，可以大致分为三个大类，第一类主要研究的是力和运动的关系，而且细心的老师们应该也能发现，这几课和我们旧教材没什么不一样，就是多了一课第六课《运动的小车》，尽管它的活动有相似的地方，但实际上新教材无论是在立意上还是着力点上都和之前的教材有很多地方不同，具体如何我会在后面说到。
本单元指向了四个大概念，第一个是力作用于物体，可以改变物体的形状和运动状态，第二个大概念是第六项机械能、声光电热磁是能量的不同表现形式，讲的是能量。物质科学领域讲的主要有三个，一个是物质，一个运动和力，一个是能量。除此以外，本单元还涉及到了，工程领域的第十七和十八两个大概念，提倡以项目是学习的方式去理解工程技术领域的学习内容。
通过本单元的学习，有学生要知道力是什么？力对物体运动的作用是什么？能量是什么？如何制作、改进动力小车等等，通过学习，学生会通过测量时间和距离，比较小车运动的快慢；在用弹力、反冲力作动力的同时，认识力的的大小和方向；会通过改变运动方式（如从滑动到滚动的运动方式）去理解改变摩擦力的大小等等；本单元还强调了学生能根据评估标准对作品进行评估和反思。
实际上运动在三年级中已经学习了，而力是非常抽象的，特别是它的大小和方向往往不容易被学生所发现，我们该怎样将这样抽象化的事物可视化是我们要思考的方向，我们小学阶段主要通过感知去理解力的大小和方向，当然我们也引入了弹簧测力计去测量，包括后面能量的学习也是通过可视化的方式让学生感知到能量是存在的。
本单元也延续了一些三年级的内容，比如我们把生活中的小汽车简化为了结构最简单的四轮小车，这将能有助于我们建模，将复杂的情境简单化了，方便以后研究问题的循序渐进，什么是建模呢？建模是指帮助儿童认识复杂的、抽象的事物，建立起实际情境与模型之间的联系。以后孩子们还会遇到很多在小车情景上的问题，比如先是研究小车在平面上的运动和受力情况，在后面更高阶就是在斜面上的运动和受力情况，再到后面就是把小车放在圆弧状的轨道上运动，孩子们就会想到过山车，想到了向心力等等，我们就通过这样建模，一点点赋予学生一些逐渐复杂的情境，最终将孩子们向工程、设计和现实生活中导向，去解决问题。我想在小学阶段的建模应是基于模型的推理，比如说在本单元中通过橡皮筋的弹性形变来驱动小车车轴来带动车轮转动，这恰恰是理解现代车驱动的的一种方式，在建模中我想给大家三点建议，1.让学生在单元学习中找到科学学习的方法，因为科学并学习不仅仅是学一个事实或者记住一个实验，更重要的是让学生要记住一种方法，比如说项目式学习的程序是什么；我们在研究力的时候，习惯于将物体的运动轨迹用箭头描绘出来，也习惯于将力用直线和箭头表示出力的大小和方向，这其实都是科学学习的方法。
在建模的时候要让孩子们知道多种表征的方式，因为孩子认识、改造客观世界的过程无非是三种表征方式，动作表征、图形表征和符号表征。模型其实就是一种抽象化的符号，比如我们把世界便为一张世界地图，地图就是一种模型，我们将现实中的机械小车转化为橡皮筋作动力的小车、气球作动力的小车这就是一种模型，所以我们要让孩子们哟多重的表征方式。
培养孩子的建模非一朝一夕可成，就像我是到了大学才感受到建模的意义，我在之前的学习中只知道物理中的一些题目会涉及到小车，根本不会想到和现实生活相联系，所以，培养孩子的建模非一朝一夕可成，但正因为建模非一朝一夕可成，作为小学科学老师更应将建模不断的各个单元中进行渗透，相信在我们的努力下孩子的建模意识定会蓬勃发展。
而且在本单元的探究过程中学生会体验到，当作用在物体上的力或大小发生变化时，运动的情况会发生改变，这其实也在渗透另外一种思想，就是事物之间是有联系的，力改变了，物体的运动状态就改变了，物体的运动状态改变了，物体所具有的能量就改变了，其实科学就是把很多看似不相关的事物找到他们本质的联系，比如电和磁，看似不相关却可以电生磁也可以磁生电，所以科学就是把事物不断归纳，化繁为简。
第二部分是分课时解读，首先是第一课《让小车运动起来》，怎样让小车运动起来这个问题开始引导学生了解从古到今不同类型的车辆，发现它们的动力来源；其中一个重要的活动就是以重力作为拉力，更准确地说是让垫圈的重力提供给小车的拉力，其实这里的拉力严格来说并不等于重力，因为其中还有摩擦力的存在，这个活动会让学生体验小车从运动与静止的互变，再到应用拓展如何改变足球的运动状态。在制作小车时一定要注意，要将绳子拴在小车车头的正中，这里教科书中还涉及到了一个问题，小车的绳子应该有多长比较合适，学生第一反应绳子不就是用来拉小车的吗，还要什么长短？但是在实验中，会发现绳子语桌面高度差不多是比较合适的。本课的研究应放在更深刻的地方，如要用多大的力才能让小车动起来如果不断的增加拉力，结果是什么？所以在这次研究中，垫圈即不能一把一把往上放，也不能一个一个往上放，而是在小车还没运动起来时一个一个往上放，当小车运动起来后，为了增加速度，让实验效果更明显可以两个两个、三个三个增加。
第二课《用气球驱动小车》，探究脉络：组装并利用气球作动力来驱动小车，会通过改变小车的装置来改变它的运动快慢，这是以项目式学习的方式体验工程技术与科学的融合。通过研究反冲力与小车运动的关系，进一步建构“运动和力”的关系。
乍一看似乎和五年级的内容一样都是用气球驱动小车，但是这一节课我们可以从工程技术的领域设计，首先是感知，给出的材料中有气球、小车、喷气管、支持条等等，通过感知气球的运动方向和喷气嘴的方向来感知反冲力对气球运动状态改变的影响，在组装小车时采用大气球和小气球的方式来模拟燃料的多少，还有采用粗喷气管和细喷气管模拟动力装置的改变，书上的资料从能量的角度给出了喷漆可以作为动力的解释，其实这个活动中影响小车运动的远近有很多的因素，所以在这个活动中我们只要让学生知道改变气球的大小和喷气管的大小可以让小车的运动状态发生改变，改变了装置就是改变了驱动小车动力的大小就可以了。通过装置的改变也要让孩子们知道在工程领域中，我们总是在不断地更新技术去为我们更好的生活服务。
第三课《用橡皮筋驱动小车》，研究脉络：不同的车辆可能有不同的动力驱动方式，通过认识橡皮筋动力小车的驱动特点，发现小车运动距离与橡皮筋缠绕圈数的关系，从而进一步了解生活中机动车驱动的特点，更是为后面研究车辆的摩擦力、设计制作小车奠定基础。
橡皮筋大家都玩过，五年级上也有用橡皮筋驱动小车，但是本课的学习要引出一个弹力的概念，而且这个弹力的概念不是在最后才出现的，而是贯穿本节课的始终，那么首先在本科的聚焦和探索中有意识地让学生注意到弹力的效果和产生的条件，到了拓展部分引导学生凭借橡皮筋受力变形的例子来理解什么是弹力，比如说在利用橡皮筋的长度改变来改变弹力的大小过程中用的是钩码，因为钩码上是有具体的刻度的，这样能让学生直观地感受到当皮筋上钩码越多时弹力是越大的，橡皮筋也是越来越长的，这里也要向学生渗透弹性形变是有限度的，如果超过了物体的限度就会造成不可逆转的损坏，如弹簧无法缩回，橡皮筋断裂等。实验中关注车轮的动力与其运动距离的关系，为了让实验效果更明显要让橡皮筋缠绕的圈数增加上有一个台阶，在做实验之前最好自己先试一下，因为不同的小车要让实验现象更明显所需改变的圈数是不同的，我在使用学具箱中的小车时一般用3圈、6圈、9圈效果比较明显。
第四课时《弹簧测力计》，研究脉络： 围绕“力的测量”展开研究，弹簧测力计是测量力的大小的重要工具。先是通过观察、认读和实际感受来认识弹簧测力计的构造、计量单位、刻度标示以及如何读数；再是用弹簧测力计测量力的大小。弹簧测力计的构造、原理、使用方法都比较简单，符合学生对力的认识规律。
特别是认识弹簧测力计构造时，新教材中采用了圆形的、透明的弹簧测力计，这有助于帮助学生更直观的看到弹簧受力而伸长的一个现象，但是在新课标中却没有要求学生会使用弹簧测力计，所以我们这节课的是利用弹簧受力会伸长的特性来制作弹簧测力计。这里特别提醒一下，学生在读数时都是非常紧张的，特别是读小的数时，如一小格代表0.2时他更紧张，所以为了让学生更好地读弹簧测力计，我们可以在上课时多让他们读一读数，还可以让他在不挂钩码时用手去拉一拉弹簧测力计，感受一下一牛、2牛的力有多大，也可以培养学生正确读数等能力。还有要在测量前估测物体的轻重，培养学生的单位量感，因为很多孩子到了高中以后都可能都不是很清楚一牛到底有多重。这也是为什么有时候在遇到选择题一个鸡蛋大约有多重时，这种孩子们的错误率都比较高。而且在生活中其实很多地方都要用到估测，这个估测并不是瞎猜，而是在我们对这个单位量有一定的认识，如知道一牛大约有多重，五牛大约有多重，十牛大约有多重，再参考这个单位认识进行有根据的估计。还有要注意，要让学生用弹簧测力计去测量和测力计量程差不多大小的物体，比如遇到这个物体比较重怎么办，如果直接测量可能要损坏弹簧测力计，那么我们就要用手托着物体去测量来保护弹簧测力计。
第五课《运动与摩擦力》，探究脉络：本课从古人搬物的真实事件引入，围绕“物体在多大力的作用下能从静止开始运动”开展研究，体验从直接滑动到用滚木，再改进给物体装上轮子，从而发现“轮子”是进一步的优化“滚木”，这是人类对技术的大大改进。学生已经对摩擦这个词比较熟悉，但对“摩擦力是在什么情况下产生？摩擦力的大小怎样知道？如何能减小摩擦力 ”还比较模糊，这就是本节课教学的起点。
本课的研究从工程和技术领域去从技术的改进方面理解摩擦力大小的改变，从滑动到滚动，而且在课程开头在现了古人搬木的真实场景，而且在后面有个让学生真实体验的活动，这个活动的开展还是有一定难度的，首先引导学生思考当垫圈很少时木板为什么不动，在此木板提供的摩擦力要大一些，当第二个活动在木板下放上滚木后再试一试看它的摩擦力是怎样的，同学们就会发现现在用到的垫圈就会少一些，在第三个活动把滚木演变成轮子时，就能体会到技术或工具的改进能给人们的生活带来巨大的便利，将视野拓宽到各种交通工具上，进一步理解，这是不断改进技术并运用于产品的结果。不知道老师们有没有思考过一个问题，在前几课中明明学了弹簧测力计，但在这一课中为什么又使用起了垫圈？
这里我有2点思考1.比较方便，利于学生的操作。在之前的教材中，要学生在一个平面上匀速拉动小车，这样才能测出拉动小车的拉力，这个拉力就等于小车受到的摩擦力，而我们在实验中经常会发现小车蹭一下过去了，很难达到一个匀速运动的状态，所以学生读出的数据也是不同的，而用垫圈是非常方便的也是比较明显的。
新课标中也不要求学生能够使用测力计。所以用垫圈来代替测力计。拓展中将视野拓宽到各种交通工具上，进一步理解这是不断改进技术更新产品的结果。摩擦力的定义也是从动摩擦力的角度来下的，而没有解释静摩擦力，但这里我觉得为了和以后初中科学的衔接也要解释一下静摩擦力存在，这样也能减少孩子心里的一些疑惑。
第六课《运动的小车》从能量的角度去研究运动的物体，同时也是以运动的小车为载体来认识能量。其中能量是个标量，与力相比能量是没有方向的，但是有正负，而且能量总是指向物体某一刻的状态量，比如小车现在的运动速度是三米每秒那么利用计算公式，我们就可以算出此时小车的能量，所以物体所具有的能量与速度是有直接关系的，我们先是通过敲击音叉实验，观察不同敲击速度下的音叉震动情况以及音叉发出的声音大小，敲击音叉最后那一刻的能量是多少我们是看不见摸不着的，这样抽象的概念该怎样让学生去体验？我们小学只能让学生感知，用手给锤子的一个机械能，转化为音叉的声能，去听声音的大小去感受能量的大小，声能的大小确实与音叉的振幅也就是声音的大小有关，因为同一个音叉的频率是一定的，所以我们通过这样一个活动让学生感知到我的手赋予了音叉能量，让它发出声音；再是研究放在不同高度的小车下滑后，撞击木块的距离。学生对能量已经有了一定的感性认识，已经在使用“能量”这个词，因为在第二单元食物中提到了能量，还有前面第三课也提到了能量，但是在他们的认知中还没有一个关于能量更一般意义的概念。本课并不要求学生知道能量的定义，而是要学生知道物体具有能量，而且存在于不同的物体当中。这里通过两个对比实验引导学生发现，物体具有的能量与他的运动速度是有关系的。我们发现，当小车从斜面上下滑时到底部最后的末速度越大，那他撞击木块的距离也越远，小车最后撞击那一刻的能量，也就是在斜面末端的末速度那一刻小车具有的能量转化成为对木块的做功。
第七第八课虽然把它分为两课，但是应该说这两科是一个完整的项目式学习对技术工程的研究，所以这两节课最好连在一起上，这两节课围绕设计和制作小车展开，既是对之前所学知识和技能归纳和总结，又是发展他们对工程设计的认识、理解和应用。 儿童具有丰富的想象空间，热衷制作一些新奇的物品，一看到小车就伸手要做，而且想法高大上，有时候我觉得孩子们的想法比我们要多的多，但是往往能“想到” 未必能“办到”，因此，要引导学生利用已有的经验、知识和技能去设计能“做到”的产品，还要让他们能持续围绕一个主题设计开展有始有终的实践活动。当然，想到就应该鼓励他们，但是后面做的时候发现没法做到的时候也没关系应鼓励他们今后要想办法做到。
设计是工程制作的前提和关键，学生要综合运用所学的知识和技能，在分工合作中解决实际问题。然而，任何产品都需要不断改进和完善，以满足人们对产品更高、更好的需求。
这里有个难点，就是在他们没有一个成品时，想要让他们提前去设计一个动力小车，可能他们能够知道组合材料让小车动起来，但是让他们去用简单的图和文字和标识性的数据表达出来时对学生来说是一个难点。
合理分工：在同一时间完成任务的不同部分。告诉学生同一时间完成不同任务能大大提高工程制作的效率。
汇报的过程中，学生要一方面反思自己的设计与实际的差距，另一方面要汲取他人的合理建议，在他人的建议中不断的改进自己
在本节课中提供了一个量表，量表的利用可以是在制作前，学生在明确创造产品的方向。也可以制作后，根据评估情况，反思设计和制作过程并不断改进产品，满足需求。当然要鼓励和引导他们向“3分”的评估标准努力，但是如果达不到也需要鼓励一下。
综上所述本单元学生通过玩小车了解了运动和力的一些知识，体验了工程技术领域的一些学习，特别认识到即使我们的产品是失败的也没有关系，我们可以不断的改进我们的学习。
今天，我的讲座就到这里结束，感谢各位老师的耐心聆听。