青岛版（五四制2017秋）科学四年级上册第二单元《物体的运动》大单元整体教学设计

基本信息
学科 小学科学 版本 青岛版·五四制
年级 四年级上册
单元名称 第2单元《物体的运动》
单元主题 运动探秘局——解锁物体的运动密码
课时安排 5课时
一、单元主题
“运动探秘局——解锁物体的运动密码”
围绕物体运动的测量、描述、原理与应用展开探究，培养学生定量分析能力和工程思维。
二、单元大情景
“校园交通工程师挑战赛”
学生化身“交通工程师”，通过五项任务破解运动奥秘：
1.任务1：精准测量师（测量跑道长度与跑步时间）
2.任务2：速度解码员（绘制校园运动速度地图）
3.任务3：力学侦探社（探究力如何改变运动状态）
4.任务4：运动分类官（设计多形式运动模型）
5.任务5：安全规划师（优化校园交通方案）
最终目标：制作《校园安全出行手册》，举办“交通科技博览会”。
三、课程标准分析
依据 《义务教育科学课程标准（2022年版）》
核心概念 3.物质的运动与相互作用
学习内容 3.1 机械运动的描述（位置、速度、力与运动的关系）
学段目标 （3-4年级） ①用距离和时间描述运动快慢； ②设计实验验证力改变运动状态； ③解释生活中运动现象。
四、单元教材分析
本单元由《测量距离和时间》、《运动物体的位置和快慢》、《运动与力》、《运动的形式》和《车来了》这5课组成。
（一）第1课《测量距离和时间》
1.核心内容：
学生通过使用卷尺、秒表等工具，学习测量物体运动的距离和时间。掌握距离单位（米、厘米）和时间单位（秒、分），并通过实践活动（如测量跑道长度、记录跑步时间）理解“速度=距离÷时间”的初步概念。
2.关键活动：
设计“校园测距挑战”，测量不同物体的运动距离与时间，绘制数据记录表。
（二）第2课《运动物体的位置和快慢》
1.核心内容：
学习用参照物描述物体位置（如“小红在小明南方10米处”），理解运动是位置的变化。通过比较相同距离下的时间或相同时间下的距离，建立速度概念（米/秒），分析交通工具的速度差异。
2.关键活动：
开展“速度挑战赛”，对比步行、跑步、自行车等运动快慢，绘制“距离-时间”折线图。
（三）第3课《运动与力》
1.核心内容：
探究力对运动状态的影响（启动、停止、加速、减速），通过推小车、吹风车等实验验证“力改变物体运动状态”。理解运动的物体具有能量（如小球撞击纸杯）。
2.关键活动：
（1）实验1：用不同力推小车，观察运动变化；
（2）实验2：验证运动的物体具有能量（小球撞击实验）。
（四）第4课《运动的形式》
1.核心内容：
观察并分类运动形式（直线运动、曲线运动、滚动、振动等），通过轨迹绘制（如小球路径）分析不同运动特征。结合生活实例（车轮转动、钟摆摆动）深化理解。
2.关键活动：
用硬纸板设计轨道，观察小球的运动形式并分类；用身体模拟滚动、摆动等运动。
（五）第5课《车来了》
1.核心内容：
综合应用前四课知识，分析车辆运动（如汽车启动、刹车）。通过模拟实验（吹纸片模拟气流）理解安全线原理，结合交通标线设计强调安全意识。
2.关键活动：
实验：吹纸片模拟车辆高速通过时的气流变化；设计“校园路口交通标线示意图”。
五课遵循“基础技能→现象描述→原理探究→分类深化→实践应用”的递进链条：
1.技能基础（第6课）：
掌握测量工具，为量化分析运动奠定基础。
2.现象描述（第7课）：
用参照物和速度描述运动，建立运动快慢的量化概念。
3.原理探究（第8课）：
揭示力与运动的因果关系，理解能量概念。
4.分类深化（第9课）：
从轨迹和形式角度对运动分类，深化运动多样性认知。
5.实践应用（第10课）：
综合前四课知识解决实际问题（车辆运动分析、交通安全设计），强化知识迁移能力。
五、教学目标
维度 目标内容
科学观念 理解速度=距离/时间；力改变运动状态；运动形式分类
科学思维 用数据图表分析速度规律；推理力与运动的关系
探究实践 设计对比实验（如坡度对小车速度的影响）
态度责任 设计安全交通方案，树立社会责任意识
六、学情分析
1.年龄特点：五年级学生具象思维为主，对赛车、体育兴趣浓厚。
2.认知基础：已知“汽车跑得快”等生活经验，但缺乏系统测量与原理认知。
学习难点：抽象理解“力与运动的关系”；速度单位的换算（米/秒→千米/时）。
七、活动设置
课时 活动主题 活动目标 达成方式
第6课 “跑道测量师” 掌握工具使用与数据记录 数学：绘制“班级跑步速度排行榜”
第7课 “校园速度地图” 用参照物描述位置变化 信息技术：用电子地图标注运动热点
第8课 “力与运动实验室” 验证力改变运动状态 实验：吹气球驱动小车（控制变量法）
第9课 “运动形式博览会” 分类运动形式并制作模型 美术：用黏土制作“过山车轨道模型”
第10课 “交通安全指挥部” 应用知识解决实际问题 工程：设计减速带模型（3D打印/纸板）
八、教学方法
1.任务驱动法：以“校园交通优化”为主线发布任务卡（如“测量操场弯道最速路径”）。
2.实验探究法：
（1）对比实验：不同坡度小车速度（控制变量：坡度高度、小车重量）。
（20模拟实验：磁铁模拟车辆碰撞（理解惯性原理）。
情境模拟法：用乐高搭建校园道路，模拟车辆运动轨迹。
九、学习方法
1.合作学习：4人小组分工（测量员、记录员、操作员、汇报员）。
2.思维可视化：用流程图分析“足球从踢出到入网”的运动形式变化。
3.迁移应用：家庭实验“测量宠物狗奔跑速度”，应用课堂测量方法。
十、评价策略
（一）单元总体评价策略
类型 内容
过程性评价（60%） 实验记录单、小组合作表现、活动任务完成度。
终结性评价（40%） 《校园安全出行手册》内容完整性与创新性。
（二）分活动评价表
活动1：测量距离和时间（第6课）
评价维度 ★（基础） ★★（良好） ★★★（优秀）
工具使用 正确使用卷尺/秒表测量1次 独立完成3次测量并记录 优化测量方法（如多人协作计时）
数据记录 记录单有1组距离和时间数据 记录3组数据并计算平均速度 用折线图展示多次测量结果
误差分析 未分析误差 指出1种误差原因（如计时不准） 提出减小误差方案（如使用电子计时器）
活动2：运动物体的位置和快慢（第7课）
评价维度 ★（基础） ★★（良好） ★★★（优秀）
位置描述 用参照物描述1个物体的位置 用“方向+距离”描述2个物体的相对位置 动态描述物体位置变化
速度计算 计算1个速度值（单位正确） 计算3个速度值并排序快慢 用速度公式解决实际问题
图表呈现 手绘简单位置示意图 用比例尺绘制校园运动地图 制作动态位置变化模型（如乐高小车轨迹）
活动3：运动与力（第8课）
评价维度 ★（基础） ★★（良好） ★★★（优秀）
实验操作 完成小球撞击实验 记录不同高度下小球撞击距离 设计多变量实验（如改变小球质量）
现象解释 说出“力改变运动状态” 用实验数据解释“高度越高，撞击越远” 用能量原理解释安全带作用
创新应用 列举1种生活中的力与运动实例 设计“防撞车”模型（如橡皮筋缓冲） 制作吸能装置并测试效果
活动4：运动的形式（第9课）
评价维度 ★（基础） ★★（良好） ★★★（优秀）
分类能力 区分直线/曲线运动 分类3种运动形式（如滚动、摆动） 用思维导图归纳运动形式特征
模型制作 用吸管制作1条直线轨道 制作可演示两种运动形式的轨道 设计“运动转换装置”（如摆锤变旋转）
表达创新 用身体模拟1种运动形式 小组编排“运动形式情景剧” 拍摄微视频解说运动原理
活动5：车来了（第10课）
评价维度 ★（基础） ★★（良好） ★★★（优秀）
问题分析 指出1种车辆运动中的安全隐患 分析2种事故原因（如超速、刹车失灵） 用数据论证安全距离与速度的关系
方案设计 设计1条校园减速带位置 设计含警示标志的交通方案 制作智能安全模型（如红外感应刹车）
社会责任 说出1条交通安全守则 撰写《致校长的交通安全建议书》 组织班级“交通安全宣讲会”
十一、作业设计
活动1：测量距离和时间（第1课）
作业类型 作业内容 评价标准
基础作业 测量书桌长度并记录时间（3次） ★：记录1次数据
★★：3次数据+计算平均
★★★：附加误差分析
提升作业 计算家人步行速度（米/秒） ★：计算1人速度
★★：对比2人速度差异
★★★：分析年龄与速度关系
拓展作业 制作“运动测量工具包”（卷尺+沙漏） ★：工具齐全
★★：附使用说明书
★★★：创意设计（如可折叠卷尺）
活动2：运动物体的位置和快慢（第2课）
作业类型 作业内容 评价标准
基础作业 绘制教室座位方位图（标注距离） ★：标注1个位置
★★：标注3个位置
★★★：用比例尺绘图
提升作业 测算宠物狗奔跑速度 ★：记录1组数据
★★：计算速度值
★★★：视频分析步频
拓展作业 制作“校园运动热力图” ★：手绘示意图
★★：电子地图标注3个点位
★★★：动态展示速度变化
活动3：运动与力（第3课）
作业类型 作业内容 评价标准
基础作业 列举3种“力改变运动”的生活实例 ★：列举1种
★★：配图说明
★★★：用慢动作视频解析
提升作业 设计“鸡蛋保护装置”（防撞实验） ★：装置完整
★★：鸡蛋从1米坠落不破
★★★：分析缓冲材料特性
拓展作业 研究“磁悬浮列车无接触运动”原理 ★：简述原理
★★：对比传统列车
★★★：制作简易磁悬浮模型
活动4：运动的形式（第4课）
作业类型 作业内容 评价标准
基础作业 拍摄3种物体运动形式（照片/视频） ★：1种形式
★★：3种形式+标注
★★★：慢放解析运动轨迹变化
提升作业 用纸箱制作“过山车轨道模型” ★：单段轨道
★★：含2种运动形式
★★★：小球全程通过无掉落
拓展作业 编写“运动形式”科普绘本 ★：图文5页
★★：加入互动机关
★★★：融入AR扫描动画
活动5：车来了（第5课）
作业类型 作业内容 评价标准
基础作业 记录校门口车辆类型及速度 ★：记录3辆车
★★：分类统计
★★★：绘制“车速时段分布图”
提升作业 设计“防追尾”校园减速带方案 ★：文字描述
★★：设计图+材料清单
★★★：模型制作+承重测试
拓展作业 制作《交通安全AI助手》创意方案 ★：功能描述
★★：原型设计
★★★：编程模拟语音提醒（Scratch）