中小学教育资源及组卷应用平台
基 本 信 息
学科 小学科学 版本 苏教版
年级 四年级上册
单元名称 第3单元《常见的力》
单元主题 力学探秘营——解锁生活中的力之密码
课时安排 3课时
一、单元主题
"力学探秘营——解锁生活中的力之密码"
围绕力的作用、常见力类型(弹力/摩擦力/浮力)及其应用,引导学生通过实验探究理解力的本质,培养工程思维与科学实践能力。
二、单元大情景
"小小工程师挑战赛:设计安全运输装置"
学生化身"力学工程师",完成四项任务:
1.任务1(《力与运动》):分析物资运输中力的作用
2.任务2(《弹力》):用弹簧设计缓冲装置
3.任务3(《摩擦力》):优化运输防滑方案
4.任务4(《浮力》):制作水上运输船模
最终目标:在"校园科技博览会"展示运输装置模型。
三、课程标准分析
核心概念 核心概念3.物质的运动与相互作用
学习内容 3.1 力是改变物体运动状态的原因
3.2 认识常见的力(弹力、摩擦力、浮力)
学段目标 (3-4年级) ①描述力对物体运动和形状的影响
②设计实验探究力的作用规律
③举例说明力的应用与防护
四、单元教材分析
本单元包括《力与运动》《弹力》《摩擦力》《浮力》这4课。
《力与运动》通过推箱子、关抽屉等活动,引导学生感知力的存在,认识力能改变物体的运动状态(启动、停止、变速)或形状。并引导学生观察生活中力的现象(如风车转动、球滚动)。实验探究力对物体运动的影响(如用不同力度推小车)。最终归纳出“力是改变物体运动状态的原因”。
《弹力》旨在探究弹性物体(如弹簧、橡皮筋)受力形变后产生弹力的特性,学习使用弹簧测力计测量力的大小。尝试拉伸弹簧感受弹力方向与形变关系。制作弹力玩具(如橡皮筋小车),理解弹力应用。实验发现“形变越大,弹力越大”的规律。
《摩擦力》核心内容在于认识摩擦力是阻碍物体运动的力,探究其大小与接触面粗糙程度、物体重量的关系,辩证分析摩擦力的利弊。并测量不同表面(桌面、砂纸)上拉动木块的摩擦力。设计对比实验验证“接触面越粗糙,摩擦力越大”。讨论增大有益摩擦(鞋底花纹)与减小有害摩擦(润滑油)的方法。
《浮力》通过沉浮实验验证“浸入水中的物体会受到浮力”,探究浮力大小与物体体积的关系,理解浮力的应用。观察物体在水中的沉浮现象(木块上浮、石块下沉)。实验测量下沉物体受到的浮力(弹簧测力计示数变化)。探究船体设计如何利用浮力(如橡皮泥捏成船形增大排水量)。
四课以“力的认知→特性探究→实际应用”为主线,形成递进式知识链:
1.基础层(《力与运动》):建立力的概念,明确力的作用效果。
2.特性层(《弹力》《摩擦力》):分项探究两种常见力的性质与规律,培养变量控制实验能力。
3.综合层(《浮力》):整合力的测量与分析,解决实际问题(如船舶浮力设计),渗透工程思维。
五、教学目标
科学观念 1. 理解力改变物体运动状态和形状
2. 区分弹力/摩擦力/浮力的特性与应用场景
科学思维 1. 通过对比实验归纳摩擦力的影响因素
2. 用模型解释浮力与排水量的关系
探究实践 1. 规范使用弹簧测力计测量力
2. 设计运输船模型并测试载重能力
态度责任 1. 在实验中养成合作与数据记录习惯
2. 辩证看待摩擦力的利弊(如刹车安全 vs 机械磨损)
六、学情分析
1.年龄特点:四年级学生具象思维为主,对"力"有生活经验(推拉物体),但缺乏系统认知。
2.认知基础:已知物体运动与静止状态,但对"力的测量""浮力原理"较陌生。
3.学习难点:理解浮力与体积的关系;控制变量设计摩擦实验。
七、活动设置
课时 活动主题 活动目标 达成方式 (含跨学科融合)
活动1
(《力与运动》) 力的魔法师 1. 感知力的存在
2. 理解力改变运动状态 ① 实验:不同力度推小车(测移动距离)
② 语文:用动词描述力的作用(推/拉/压)
活动2
(《弹力》) 弹性实验室 1. 探究形变与弹力的关系
2. 学习使用弹簧测力计 ① 弹簧拉伸实验(记录形变长度)
② 数学:绘制"形变-弹力"折线图
活动3
(《摩擦力》) 摩擦竞技场 1. 验证接触面粗糙度对摩擦力的影响
2. 设计防滑方案 ① 对比实验:木块在玻璃/砂纸表面拉动
② 美术:绘制鞋底防滑纹路设计图
活动4
(《浮力》) 浮力工程师 1. 测量下沉物体的浮力
2. 应用浮力设计运输船 ① 实验:弹簧测力计测水中石块重力变化
② 工程:用铝箔制作载重船模比赛
八、教学方法
1.任务驱动法
以"运输装置设计"为主线,每课解锁子任务(如活动3:"为运输车设计防滑轮胎")。
2.实验探究法
示范对比实验设计(如活动3控制变量:同一木块+不同表面)。
3.工程思维渗透
活动4采用"设计-测试-优化"循环(如测试船模载重→改进船体形状)。
九、学习方法
1.合作学习
4人小组分工:操作员、记录员、汇报员、材料员(轮换角色)。
2.量化分析
用《实验记录单》收集数据(如弹簧伸长量/摩擦力大小)。
3.迁移应用
家庭任务:观察自行车刹车中的摩擦力应用。
十、评价策略
(一)单元总体评价策略
评价类型 占比 内容
过程性评价 60% 实验记录单(30%)+ 小组合作表现(20%)+ 课堂问答(10%)
终结性评价 40% 运输装置模型功能测试(20%)+ 成果答辩(20%)
(二)分活动评价表
活动1:力的魔法师(对应《力与运动》)
实验操作 完成推箱子实验但未记录数据 规范操作并记录3组数据 自主设计对比实验(如不同重量物体推力差异)
现象描述 说出力能使物体"动或停" 用示意图展示力改变运动方向 分析足球运动中力的综合作用(启动/转向/停止)
合作表现 参与小组分工 主动分享发现 协调组员解决操作难点
活动2:弹性实验室(对应《弹力》)
工具使用 在指导下使用弹簧测力计 独立完成3次弹力测量 发现"形变越大,弹力越大"规律
数据分析 记录数据未分析 绘制形变-弹力折线图 用公式概括规律(如F∝ΔL)
创新应用 制作简易橡皮筋车 测试橡皮筋圈数与车速关系 优化设计(如增加轮轴)提升车速30%
活动3:摩擦竞技场(对应《摩擦力》)
实验设计 按教师步骤完成木块拉动实验 自主选择对比表面(玻璃/砂纸/毛毡) 增加变量(如木块重量)探究多重因素
结论提炼 说出"粗糙表面摩擦力大" 用数据支持结论(如砂纸拉力>玻璃) 提出生活应用(轮胎花纹防滑原理)
辩证思维 知道摩擦力有益处 列举2例利弊(刹车vs机械磨损) 设计方案减小有害摩擦(自行车链涂油)
活动4:浮力工程师(对应《浮力》)
测量技能 测量石块空气中重力 完成浮力计算(F浮=G-F) 发现"体积越大浮力越大"规律
模型制作 折叠铝箔船 船体载重≥5枚硬币 优化船型(底面积/船舷)载重提升50%
工程思维 知道船能浮在水面 解释"空心船增大排水量" 设计可拆卸货舱实现载重最大化
十一、作业设计
活动1:力的魔法师(对应《力与运动》)
基础作业 列举3个力改变运动的例子 ★:1例
★★:2例+简单描述
★★★:3例+配图说明(如踢足球/关抽屉)
提升作业 拍摄"力改变形状"视频(捏橡皮泥) ★:画面模糊
★★:清晰画面+无解说
★★★:高清视频+科学解说(如"压力使形变")
拓展作业 设计海报《看不见的力——磁力》 ★:图文简单
★★:加入原理说明
★★★:含创新应用(如磁悬浮笔筒)
活动2:弹性实验室(对应《弹力》)
基础作业 填写弹簧拉伸实验表(形变长度) ★:记录1组数据
★★:记录3组+计算平均值
★★★:分析误差原因(如初始长度未归零)
提升作业 用橡皮筋/纸盒制作弹力小车 ★:完成组装
★★:小车行驶>1米
★★★:测量不同圈数下行驶距离
拓展作业 研究弓箭中的弹力应用 ★:描述发射过程
★★:解释"拉弓越满射越远"
★★★:设计实验验证弓弦材质影响
活动3:摩擦竞技场(对应《摩擦力》)
基础作业 记录3种增大摩擦力的方法 ★:1种方法(如鞋底花纹)
★★:2种+简单原理
★★★:3种+分类(有益/有害)
提升作业 测试不同鞋底在瓷砖上的防滑效果 ★:描述主观感受
★★:测量滑动距离
★★★:用折线图对比数据
拓展作业 设计"太空低摩擦环境工具"方案 ★:概念草图
★★:标注防滑结构
★★★:用磁吸原理解决太空工具固定问题
活动4:浮力工程师(对应《浮力》)
基础作业 填写实验表:石块空气/水中重力值 ★:记录数据
★★:计算浮力值
★★★:分析误差(如水中读数晃动)
提升作业 用黏土设计载重船(测试最大硬币数) ★:船浮于水面
★★:载重≥10枚
★★★:船体不变形且水线低于船舷
拓展作业 撰写报告《潜艇浮沉原理》 ★:描述上浮下潜
★★:用排水量解释
★★★:对比鱼类鱼鳔调控浮力机制
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 (共 2 页)
21世纪教育网(www.21cnjy.com)