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教科版四年级科学上册核心素养教学设计
教材分析
本课是四年级上册 “运动和力” 单元的内容,聚焦运动物体的能量及能量与运动速度的关系。教材通过橡皮槌敲击音叉实验、小车从不同坡度斜面撞击木块实验,引导学生认识运动物体具有能量,且运动速度越大,能量越大,培养学生的实验探究、观察分析与逻辑推理能力,体现 “实验探究 — 规律总结 — 知识拓展” 的科学学习逻辑。
学情分析
四年级学生对 “能量” 有模糊的生活感知(如知道运动的物体有力量),但对 “运动物体具有能量,且能量与速度有关” 缺乏科学认知。他们具备一定的实验操作与观察能力,适合通过实验探究运动物体的能量,不过在分析实验现象与总结能量和速度关系上需引导。
核心素养分析
科学观念 认识到运动的物体(如小车、橡皮槌)具有能量;理解运动物体的能量与运动速度大小有关,速度越大,能量越大。 科学思维 通过实验现象的观察、对比与分析,培养逻辑推理与归纳总结能力,能从实验中得出运动物体能量与速度的关系。 探究实践 能参与橡皮槌敲击音叉、小车撞击木块的实验,提升实验操作、变量控制、观察记录与分析能力。 态度责任 激发对运动物体能量的探究兴趣,培养严谨的实验态度与科学的能量观。
教学重点
通过实验,探究运动物体的能量及能量与运动速度的关系。
教学难点
分析实验现象,逻辑推理得出 “运动物体速度越大,能量越大” 的结论。
教具准备
橡皮槌、音叉、小车、不同坡度的斜面、木块、小旗或标记物、刻度尺;实验记录表;课堂练习纸。
教学过程
教学环节 教师活动、学生活动以及设计意图
一、导入新课 教师活动:展示飞行的子弹击穿物体、踢飞的足球打碎玻璃的图片,提问 “同学们,这些运动的物体能对其他物体产生作用,说明它们具有什么?我们的小车运动时有没有能量呢?” 学生活动:观察图片,思考运动物体的作用,对 “运动物体的能量” 产生探究兴趣,交流初步想法。 设计意图:以生活中运动物体的作用现象为切入点,引出 “运动物体具有能量” 的探究主题,激发学生兴趣。
二、讲授新课 (一)聚焦:运动物体的能量 教师活动:提出问题 “飞行的子弹将物体击穿,踢飞的足球把玻璃打碎…… 它们都具有能量。我们的小车或其他物体有能量吗?” 学生活动:小组讨论,结合生活经验,猜想运动的小车具有能量(如能推动其他物体)。 设计意图:聚焦核心问题,激活学生已有认知,明确探究方向。 (二)探索:实验探究运动物体的能量 橡皮槌敲击音叉实验 教师活动:讲解实验方法:第一次用橡皮槌轻轻地敲击音叉,第二次用橡皮槌重重地敲击音叉;仔细听音叉发出的声音,并用手触摸音叉,感受两次实验的不同现象。 学生活动:分组进行实验,观察并描述现象(重重敲击时,音叉声音更响,振动更明显,传递的能量更大)。 设计意图:通过对比实验,让学生初步感知运动物体(橡皮槌运动)具有能量,且运动幅度(速度相关)影响能量大小。 小车撞击木块实验 教师活动:讲解实验要求:从三个不同坡度的斜面上释放小车,让小车滑下后撞击水平面上的木块;每次从斜面的同一位置释放小车,保证初始条件一致;测量并记录木块每次被撞击后滑行的距离。强调变量控制(小车、木块、释放位置等不变,仅改变斜面坡度,从而改变小车滑下的速度)。 学生活动:分组实验,按要求操作,记录木块滑行距离,观察到坡度越大,小车滑下速度越大,木块滑行距离越远。 设计意图:通过控制变量的实验,探究小车运动速度与能量的关系,培养学生的实验探究与变量控制能力。 (三)研讨:运动物体的能量与速度的关系 橡皮槌和小车具有能量的情况及判断依据 教师活动:提问 “橡皮槌和小车在什么情况下具有能量?我们是怎么知道的?” 学生活动:小组代表分享,明确橡皮槌运动、小车运动时具有能量;通过音叉振动、木块被推动滑行等现象判断它们具有能量。 运动物体能量与速度的关系 教师活动:组织学生交流小车撞击木块实验的数据,提问 “运动物体具有的能量和运动速度的大小有什么关系?” 学生活动:小组分析数据,得出结论:小车运动速度越大(坡度越大),木块滑行距离越远,说明运动物体的能量越大。 设计意图:通过研讨,梳理实验结论,培养学生的数据分析与逻辑推理能力。 (四)拓展:生活中的能量形式 教师活动:展示发光的灯泡、燃烧的蜡烛、拉长的橡皮筋等图片,讲解 “任何物体工作都需要能量,自然界存在各种形式的能量,运动的小车、发光的灯泡等都具有能量,能量还储存在燃料、食物等中”。 学生活动:认真倾听,拓展对能量形式的认识,感受能量在生活中的广泛存在。 设计意图:拓展学生的知识视野,建立更全面的能量观。
三、课堂练习 选择题 运动的物体具有()。 A. 能量 B. 质量 C. 体积 答案:A 小车从()的斜面滑下,撞击木块后,木块滑行距离最远。 A. 较缓 B. 较陡 C. 最陡 答案:C 下列物体中,()具有能量。 A. 静止的小车 B. 运动的子弹 C. 静止的橡皮 答案:B 判断题 只有快速运动的物体才有能量。() 答案:× 小车从斜面滑下的速度越大,具有的能量越大。() 答案:√ 燃烧的蜡烛不具有能量。() 答案:×
四、课堂小结 同学们,今天我们知道运动的物体,像小车、橡皮槌都具有能量。通过实验发现,小车从越陡的斜面滑下,速度越快,撞击木块后木块滑得越远,说明运动速度越大,能量越大。生活中还有很多形式的能量,比如发光的灯泡、燃烧的蜡烛都有能量。
板书设计
运动的小车 运动物体具有能量 能量与速度的关系:速度越大,能量越大 实验: 橡皮槌敲击音叉(重敲能量大) 小车撞击木块(坡度大,速度快,能量大)
教学反思
成功之处 学生能积极参与实验探究,通过橡皮槌敲击音叉和小车撞击木块实验,较好地认识到运动物体具有能量,且能量与速度有关;研讨环节中,能结合实验现象与数据进行分析,科学思维与探究实践能力得到提升。 不足之处 部分小组在小车撞击木块实验中,斜面坡度控制不够精准,导致实验数据有一定偏差;个别学生对 “能量” 的概念理解仍停留在 “能推动物体” 的表面,未深入认识能量的本质。 教学建议 后续教学中,加强实验操作的指导,确保斜面坡度等变量控制更精准;通过更多生活实例与简单的能量转化现象(如运动的小车带动风扇转动),帮助学生深化对能量概念的理解。
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3.6《运动的小车》
(教科版)四年级
上
3.6《运动的小车》
同学们,这些运动的物体能对其他物体产生作用,说明它们具有什么?我们的小车运动时有没有能量呢?
飞行的子弹将物体击穿,踢飞的足球把玻璃打碎,呼啸的狂风将大树连根拔起,奔腾的江水驱动水轮转动……,它们都具有能量。我们的小车或其他物体有能量吗?
探究新知
有。运动的小车具有动能,能推动前方轻物,这是动能的体现;被举高的小车有重力势能,落下时会对地面产生作用力。其他物体也有能量,如拉长的橡皮筋有弹性势能,能驱动小车;燃烧的蜡烛有化学能,可转化为光能和热能,不同物体的能量形式不同,且能在一定条件下转化。
1.敲击实验。第一次用橡皮槌轻轻地敲击音叉,第二次用橡皮槌重重地敲击音叉。仔细听音叉发出的声音并用手触摸音叉,说一说两次实验的现象有什么不同。
2.撞击实验。从三个不同坡度的斜面上释放小车,让小车滑下后撞击水平面上的木块。测量、记录木块每次被撞后滑行的距离。
① 在木块的起始位置摆放小旗或其他标记,释放小车去撞击木块。
② 用小旗或其他标志标记木块被撞后的位置。
③ 测量距离,记录数据。
1. 橡皮槌和小车在什么情况下具有能量?我们是怎么知道的?
2. 运动物体具有的能量和运动速度的大小有什么关系?
任何物体工作都需要能量,如果没有能量,自然界就不会有运动和变化,也不会有生命了。我们的日常生活中存在各种形式的能量,运动的小车、发光的灯泡、燃烧的蜡烛、拉长的橡皮筋……,都具有能量。能量还储存在燃料、食物和一些化学物质中。
课堂练习
选择题
运动的物体具有( )。
A. 能量
B. 质量
C. 体积
小车从( )的斜面滑下,撞击木块后,木块滑行距离最远。
A. 较缓
B. 较陡
C. 最陡
下列物体中,( )具有能量。
A. 静止的小车
B. 运动的子弹
C. 静止的橡皮
A
C
B
课堂练习
判断题
只有快速运动的物体才有能量。( )
小车从斜面滑下的速度越大,具有的能量越大。( )
燃烧的蜡烛不具有能量。( )
×
√
√
同学们,今天我们知道运动的物体,像小车、橡皮槌都具有能量。通过实验发现,小车从越陡的斜面滑下,速度越快,撞击木块后木块滑得越远,说明运动速度越大,能量越大。生活中还有很多形式的能量,比如发光的灯泡、燃烧的蜡烛都有能量。
运动的小车
运动物体具有能量
能量与速度的关系:速度越大,能量越大
实验:
橡皮槌敲击音叉(重敲能量大)
小车撞击木块(坡度大,速度快,能量大)
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