4.2《形状变了》教学设计
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文档简介
大象版二上科学第四单元第2课《形状变了》教学设计
一、活动主题
小小设计师的材料实验室：探索形变的奥秘
二、课程标准依据
本课教学严格遵循《义务教育科学课程标准（2022年版）》：
1.核心概念：5. 力的作用和运动。
2.学习内容：5.2 力能改变物体的形状。
3.学段目标：观察并描述力作用于物体时发生的现象（如物体形状改变）；在教师指导下，能利用多种感官或简单工具，观察对象的外部形态特征及现象。
三、教材分析
《形状变了》是本单元承上启下的关键一课。学生在第一课已初步认识了“力”，本课将深入探究力作用在物体上产生的直接效果——改变物体的形状。教材通过引导学生在按、压、拉、弯等多种操作中，观察不同材料的变化，并初步感知“弹性”这一特性，为第三课《制作小弓箭》理解弓的形变与弹力产生奠定坚实的知识基础。本课是培养学生实证意识和探究能力的重要载体。
四、教学目标
1.科学观念：通过动手操作，知道力可以改变物体的形状，并能区分有些形变可以恢复（弹性），有些不能（塑性）。
2.科学思维：能通过对比不同材料在受力后和撤去力之后的变化，初步归纳出弹性形变的特点。
3.探究实践：能运用多种方法（按、压、拉、弯）对材料施加力，并仔细观察、记录物体形状的变化；能对观察到的现象进行简单的描述和交流。
4.态度责任：在探究活动中乐于尝试、愿意分享；感受到物体形变现象的趣味性；初步意识到材料特性在日常生活和工业生产中的应用。
五、教学重难点
1.教学重点：通过实验探究，认识到力能改变物体的形状。
2.教学难点：观察并区分弹性形变和塑性形变，初步建立“弹性”的概念。
六、教学准备
1.教师准备：多媒体课件（含“设计师材料测试”任务动画）、分组实验材料——“材料超市”（橡皮泥、海绵、弹簧、橡皮筋、塑料尺、气球、一小段铁丝等）、学习任务单。
2.学生准备：好奇心与探索欲。
七、教学过程
（一）情境导入，回顾旧知
教师活动：
“各位小小设计师们，欢迎回到我们的科技节挑战营地！上节课，我们成功解锁了‘力’的秘密武器，认识了推力和拉力。（出示上节课图片）那么，作为一名优秀的设计师，在选择制作材料时，我们还需要了解什么呢？对！材料在力的作用下会有什么反应？今天，我们就化身材料实验室的测试员，一起走进《形状变了》的奇妙世界，看看力究竟能让物体产生怎样神奇的变化！”
学生活动：
在教师引导下回顾旧知，明确本节课的新任务和目标，产生探究期待。
设计理念：紧扣单元大情境，承上启下，既复习了“力”的概念，又自然引出本节课“形变”的探究主题，保持学习旅程的连贯性。
（二）探究活动一：物体“变脸”秀
教师活动：
（1）出示任务：“我们的‘材料超市’开业了！每个小组都有一篮不同的材料。你们的任务是：用推、压、拉、弯等不同的力，让这些材料‘变个脸’，也就是改变它们的形状。同时，请在学习任务单上记录下你的发现。”
（2）引导探究：“在活动前，老师有几点提示：第一，安全第一，轻柔操作；第二，边做边看，仔细观察材料变化的过程；第三，小组内要分工合作，轮流操作和记录。好，开始你们的探索吧！”
（3）巡视指导：（深入小组）“你用了什么力？橡皮泥发生了什么变化？”“试试轻轻拉橡皮筋，你看到了什么？”“按一下海绵，感觉怎么样？”
（4）组织交流：“时间到！哪个小组愿意来分享你们的发现？比如，你让哪种材料‘变了脸’？你是怎么做的？”（引导学生用“我用了（按/压）的力，让（海绵）的形状从……变成了……”的句式描述。）
学生活动：
（1）以小组为单位，兴奋地领取材料，开始动手操作。
（2）运用多种方法尝试改变不同材料的形状，并认真观察。
（3）在任务单上记录或画下观察到的现象。
（4）积极参与全班交流，分享自己的发现。
设计理念：采用开放性的“材料超市”和探究任务，充分体现自主学习和合作学习。学生通过亲身实践，获得关于“力使物体形变”的丰富感性经验，为后续思维升华打下基础。
（三）探究活动二：谁是“记忆大师”
教师活动：
（1）提出新问题：“设计师们，你们的测试非常精彩！现在，一个更关键的问题来了：当我们松开手，停止用力后，这些材料的‘脸’还能变回去吗？它们谁是拥有超强记忆、能恢复原状的‘记忆大师’呢？让我们进行第二轮测试！”
（2）引导对比观察：“请大家重点观察弹簧、橡皮筋和橡皮泥、铁丝。先用力改变它们的形状，然后轻轻松开手，眼睛紧紧盯着它们，看看会发生什么？”
（3）引导归纳：（学生汇报后）“同学们发现了两种不同的情况：像弹簧、橡皮筋、海绵，松开手后，它们努力地想要变回原来的样子，我们把这种能恢复原状的特性叫做‘弹性’，这样的形变叫‘弹性形变’。而像橡皮泥、铁丝，一旦形状改变，就很难自己变回去了，我们称之为‘塑性形变’。这就是材料的‘记忆’能力不同！”
（4）生活链接：“弹性在我们的生活中无处不在，谁能举例子？”（引导学生说出沙发、篮球、弹簧床、蹦床等）。
学生活动：
（1）带着新问题，有目的地进行第二轮操作和观察。
（2）对比不同材料在撤去外力后的表现，并进行分类。
（3）倾听教师讲解“弹性”概念，并联系生活实际举例。
设计理念：在感知形变的基础上，通过对比实验，引导学生发现现象背后的规律，初步建构“弹性”科学概念。将科学与生活紧密联系，体现知识的应用价值。
（四）巩固应用，科技升华
教师活动：
“同学们，今天我们像真正的科学家一样，通过动手实验发现了力能改变形状，以及材料的弹性奥秘。这些知识可太有用了！（出示中国天宫空间站机械臂、国产C919大飞机起落架图片）看，我们国家宏伟的航天工程和高端制造中，工程师们正是精准地运用了材料和形变的科学原理，才制造出如此强大的装备。从我们手中小小的橡皮筋，到托举国家梦想的大国重器，背后都闪耀着科学的光芒。未来，期待你们用今天学到的知识，设计出更棒的作品！”
学生活动：
观看图片，聆听讲解，感受科学知识在国家科技发展中的重要作用，激发民族自豪感和科学报国之情。
设计理念：将课堂探究成果与我国前沿科技成就相联系，自然实现情感升华，进行爱国主义和科学精神教育，落实立德树人根本任务。
（五）课堂小结与作业布置
教师活动：
“回顾今天，我们的小小设计师材料测试任务圆满成功！我们发现了力能让物体形状改变，还认识了材料的‘弹性’。课后，请大家完成学习任务单上的‘家庭弹性搜索’任务。下节课，我们将运用‘力’和‘形变’的全部知识，动手制作我们的挑战作品——小弓箭！大家期待吗？”
学生活动：
整理实验材料，回顾本课核心概念，明确课后任务。
设计理念：总结要点，强化记忆；布置实践性作业，将探究延伸至家庭；预告下节课精彩内容，保持学习期待。
八、作业设计（分层）
1.基础作业：完成学习任务单上的“家庭弹性搜索”，找出家中具有弹性的物品。
2.提升作业：选择一件弹性物品，模仿课堂实验，描述它受力时和力消失后的变化。
3.拓展作业（选做）：尝试用橡皮泥捏一个自己喜欢的造型，感受塑性形变。
九、教学反思
本课以探究为核心，预计学生参与度会很高。关键在于教师对“材料超市”活动的组织，要确保活而不乱，引导学生在操作中观察、在观察中思考。“弹性”概念的引入需要借助鲜明的对比，用儿童化的语言（如“记忆大师”）帮助学生理解。升华环节的图片选择要具有代表性和感染力，真正触动学生心灵。
附：《形状变了》学习任务单
班级：__________ 姓名：__________
材料测试记录（活动一）
请将你的发现用打勾（√）或画画的方式记录下来。
材料 名称 我用的方法 （按、压、拉、弯…） 它的形状变了没有？ （变了√/没变×） 它变成了什么样子？ （可以画一画）
橡皮泥 [简笔画区域]
海绵 [简笔画区域]
弹簧 [简笔画区域]
橡皮筋 [简笔画区域]
“记忆大师”发现（活动二）
松开手后，哪些材料试图变回原样（有弹性）？哪些材料保持了新形状（塑性）？请将它们分类。
“记忆大师”（有弹性）
____________________________________________________________________
____________________________________________________________________
“造型保持者”（塑性）
____________________________________________________________________
____________________________________________________________________
家庭弹性搜索（基础作业）
回家找一找，你家哪些物品像弹簧一样有“弹性”？请写出它们的名字。
____________________________________________________________________
____________________________________________________________________
小小实验员（提升/拓展作业）
选择上面找到的一件弹性物品，做个小实验，并把过程简单写下来。
我选择的物品是：_______________
我用力时，它：_____________________________
我松开手后，它：___________________________
教师评价：☆ ☆ ☆ （根据作业评价标准给予星级评价）
一、活动主题
小小设计师的材料实验室：探索形变的奥秘
二、课程标准依据
本课教学严格遵循《义务教育科学课程标准（2022年版）》：
1.核心概念：5. 力的作用和运动。
2.学习内容：5.2 力能改变物体的形状。
3.学段目标：观察并描述力作用于物体时发生的现象（如物体形状改变）；在教师指导下，能利用多种感官或简单工具，观察对象的外部形态特征及现象。
三、教材分析
《形状变了》是本单元承上启下的关键一课。学生在第一课已初步认识了“力”，本课将深入探究力作用在物体上产生的直接效果——改变物体的形状。教材通过引导学生在按、压、拉、弯等多种操作中，观察不同材料的变化，并初步感知“弹性”这一特性，为第三课《制作小弓箭》理解弓的形变与弹力产生奠定坚实的知识基础。本课是培养学生实证意识和探究能力的重要载体。
四、教学目标
1.科学观念：通过动手操作，知道力可以改变物体的形状，并能区分有些形变可以恢复（弹性），有些不能（塑性）。
2.科学思维：能通过对比不同材料在受力后和撤去力之后的变化，初步归纳出弹性形变的特点。
3.探究实践：能运用多种方法（按、压、拉、弯）对材料施加力，并仔细观察、记录物体形状的变化；能对观察到的现象进行简单的描述和交流。
4.态度责任：在探究活动中乐于尝试、愿意分享；感受到物体形变现象的趣味性；初步意识到材料特性在日常生活和工业生产中的应用。
五、教学重难点
1.教学重点：通过实验探究，认识到力能改变物体的形状。
2.教学难点：观察并区分弹性形变和塑性形变，初步建立“弹性”的概念。
六、教学准备
1.教师准备：多媒体课件（含“设计师材料测试”任务动画）、分组实验材料——“材料超市”（橡皮泥、海绵、弹簧、橡皮筋、塑料尺、气球、一小段铁丝等）、学习任务单。
2.学生准备：好奇心与探索欲。
七、教学过程
（一）情境导入，回顾旧知
教师活动：
“各位小小设计师们，欢迎回到我们的科技节挑战营地！上节课，我们成功解锁了‘力’的秘密武器，认识了推力和拉力。（出示上节课图片）那么，作为一名优秀的设计师，在选择制作材料时，我们还需要了解什么呢？对！材料在力的作用下会有什么反应？今天，我们就化身材料实验室的测试员，一起走进《形状变了》的奇妙世界，看看力究竟能让物体产生怎样神奇的变化！”
学生活动：
在教师引导下回顾旧知，明确本节课的新任务和目标，产生探究期待。
设计理念：紧扣单元大情境，承上启下，既复习了“力”的概念，又自然引出本节课“形变”的探究主题，保持学习旅程的连贯性。
（二）探究活动一：物体“变脸”秀
教师活动：
（1）出示任务：“我们的‘材料超市’开业了！每个小组都有一篮不同的材料。你们的任务是：用推、压、拉、弯等不同的力，让这些材料‘变个脸’，也就是改变它们的形状。同时，请在学习任务单上记录下你的发现。”
（2）引导探究：“在活动前，老师有几点提示：第一，安全第一，轻柔操作；第二，边做边看，仔细观察材料变化的过程；第三，小组内要分工合作，轮流操作和记录。好，开始你们的探索吧！”
（3）巡视指导：（深入小组）“你用了什么力？橡皮泥发生了什么变化？”“试试轻轻拉橡皮筋，你看到了什么？”“按一下海绵，感觉怎么样？”
（4）组织交流：“时间到！哪个小组愿意来分享你们的发现？比如，你让哪种材料‘变了脸’？你是怎么做的？”（引导学生用“我用了（按/压）的力，让（海绵）的形状从……变成了……”的句式描述。）
学生活动：
（1）以小组为单位，兴奋地领取材料，开始动手操作。
（2）运用多种方法尝试改变不同材料的形状，并认真观察。
（3）在任务单上记录或画下观察到的现象。
（4）积极参与全班交流，分享自己的发现。
设计理念：采用开放性的“材料超市”和探究任务，充分体现自主学习和合作学习。学生通过亲身实践，获得关于“力使物体形变”的丰富感性经验，为后续思维升华打下基础。
（三）探究活动二：谁是“记忆大师”
教师活动：
（1）提出新问题：“设计师们，你们的测试非常精彩！现在，一个更关键的问题来了：当我们松开手，停止用力后，这些材料的‘脸’还能变回去吗？它们谁是拥有超强记忆、能恢复原状的‘记忆大师’呢？让我们进行第二轮测试！”
（2）引导对比观察：“请大家重点观察弹簧、橡皮筋和橡皮泥、铁丝。先用力改变它们的形状，然后轻轻松开手，眼睛紧紧盯着它们，看看会发生什么？”
（3）引导归纳：（学生汇报后）“同学们发现了两种不同的情况：像弹簧、橡皮筋、海绵，松开手后，它们努力地想要变回原来的样子，我们把这种能恢复原状的特性叫做‘弹性’，这样的形变叫‘弹性形变’。而像橡皮泥、铁丝，一旦形状改变，就很难自己变回去了，我们称之为‘塑性形变’。这就是材料的‘记忆’能力不同！”
（4）生活链接：“弹性在我们的生活中无处不在，谁能举例子？”（引导学生说出沙发、篮球、弹簧床、蹦床等）。
学生活动：
（1）带着新问题，有目的地进行第二轮操作和观察。
（2）对比不同材料在撤去外力后的表现，并进行分类。
（3）倾听教师讲解“弹性”概念，并联系生活实际举例。
设计理念：在感知形变的基础上，通过对比实验，引导学生发现现象背后的规律，初步建构“弹性”科学概念。将科学与生活紧密联系，体现知识的应用价值。
（四）巩固应用，科技升华
教师活动：
“同学们，今天我们像真正的科学家一样，通过动手实验发现了力能改变形状，以及材料的弹性奥秘。这些知识可太有用了！（出示中国天宫空间站机械臂、国产C919大飞机起落架图片）看，我们国家宏伟的航天工程和高端制造中，工程师们正是精准地运用了材料和形变的科学原理，才制造出如此强大的装备。从我们手中小小的橡皮筋，到托举国家梦想的大国重器，背后都闪耀着科学的光芒。未来，期待你们用今天学到的知识，设计出更棒的作品！”
学生活动：
观看图片，聆听讲解，感受科学知识在国家科技发展中的重要作用，激发民族自豪感和科学报国之情。
设计理念：将课堂探究成果与我国前沿科技成就相联系，自然实现情感升华，进行爱国主义和科学精神教育，落实立德树人根本任务。
（五）课堂小结与作业布置
教师活动：
“回顾今天，我们的小小设计师材料测试任务圆满成功！我们发现了力能让物体形状改变，还认识了材料的‘弹性’。课后，请大家完成学习任务单上的‘家庭弹性搜索’任务。下节课，我们将运用‘力’和‘形变’的全部知识，动手制作我们的挑战作品——小弓箭！大家期待吗？”
学生活动：
整理实验材料，回顾本课核心概念，明确课后任务。
设计理念：总结要点，强化记忆；布置实践性作业，将探究延伸至家庭；预告下节课精彩内容，保持学习期待。
八、作业设计（分层）
1.基础作业：完成学习任务单上的“家庭弹性搜索”，找出家中具有弹性的物品。
2.提升作业：选择一件弹性物品，模仿课堂实验，描述它受力时和力消失后的变化。
3.拓展作业（选做）：尝试用橡皮泥捏一个自己喜欢的造型，感受塑性形变。
九、教学反思
本课以探究为核心，预计学生参与度会很高。关键在于教师对“材料超市”活动的组织，要确保活而不乱，引导学生在操作中观察、在观察中思考。“弹性”概念的引入需要借助鲜明的对比，用儿童化的语言（如“记忆大师”）帮助学生理解。升华环节的图片选择要具有代表性和感染力，真正触动学生心灵。
附：《形状变了》学习任务单
班级：__________ 姓名：__________
材料测试记录（活动一）
请将你的发现用打勾（√）或画画的方式记录下来。
材料 名称 我用的方法 （按、压、拉、弯…） 它的形状变了没有？ （变了√/没变×） 它变成了什么样子？ （可以画一画）
橡皮泥 [简笔画区域]
海绵 [简笔画区域]
弹簧 [简笔画区域]
橡皮筋 [简笔画区域]
“记忆大师”发现（活动二）
松开手后，哪些材料试图变回原样（有弹性）？哪些材料保持了新形状（塑性）？请将它们分类。
“记忆大师”（有弹性）
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“造型保持者”（塑性）
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家庭弹性搜索（基础作业）
回家找一找，你家哪些物品像弹簧一样有“弹性”？请写出它们的名字。
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小小实验员（提升/拓展作业）
选择上面找到的一件弹性物品，做个小实验，并把过程简单写下来。
我选择的物品是：_______________
我用力时，它：_____________________________
我松开手后，它：___________________________
教师评价：☆ ☆ ☆ （根据作业评价标准给予星级评价）
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