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第一单元《小小工程师》
第1课《纸蜻蜓》教案
一、教学核心素养目标
1.科学观念目标:学生能够知道纸蜻蜓下落快慢与翅膀的大小、长度、折叠角度等因素有关,了解纸旋翼与直升机旋翼的简单关联,初步建立“物体的形状、结构会影响其运动状态”的简单科学观念。
2.科学思维目标:能结合手工制作和实验体验,对纸蜻蜓下落快慢的影响因素进行大胆猜想、简单推理;能根据实验测试数据和现象,分析归纳出简单的实验结论,培养初步的观察分析和归纳推理能力。
3.探究实践目标:能按照设计图,正确使用安全剪刀制作纸蜻蜓;能从同样高度释放纸蜻蜓,完成3次下落测试并记录数据;能根据猜想改进纸蜻蜓,尝试探究纸旋翼下落快慢的影响因素,提升动手制作、实验探究和合作交流能力。
4.态度责任目标:激发对科学探究和手工制作的好奇心与兴趣,乐于参与纸蜻蜓的制作、测试和改进活动;严格遵守安全提示,规范使用安全剪刀,养成认真观察、如实记录、乐于合作、勇于尝试的良好习惯。
二、教学重难点
1.教学重点:引导学生按照设计图规范制作纸蜻蜓,能完成纸蜻蜓下落测试并记录数据;能对纸蜻蜓下落快慢的影响因素进行合理猜想,通过实验探究得出简单结论,知道纸蜻蜓下落快慢与哪些因素有关。
2.教学难点:帮助学生理解“对比实验”的简单含义(控制一个变量,其他条件不变),能规范开展纸蜻蜓改进实验;引导学生迁移纸蜻蜓的探究方法,对纸旋翼下落快慢的影响因素进行合理猜想和简单实验设计。
三、教学准备
1.教师准备:准备示范用材料:安全剪刀、不同大小的普通纸、秒表、纸蜻蜓设计图(高清版)、成品纸蜻蜓(正常版+改进版);制作简易课件(包含纸蜻蜓制作步骤、安全提示、实验要求、图片提示);准备实验记录单模板、板书贴;提前调试实验场地,明确测试高度,强调剪刀使用安全。
2.学生准备:每组准备:安全剪刀1把、普通纸2-3张、秒表1块;每人准备实验记录本、铅笔;提前预习教材中纸蜻蜓的制作步骤和猜想提示,带着自己的疑问进入课堂;牢记安全提示,不随意摆弄剪刀。
四、教学过程
(一)问题与猜想(7分钟)
1.情境导入(2分钟):教师出示成品纸蜻蜓,现场演示从同一高度释放,让学生观察纸蜻蜓“旋转着缓慢下落”的现象,提问:“同学们,看这只纸蜻蜓,它是怎么下落的?你们想不想自己制作一只这样的纸蜻蜓?比一比谁的纸蜻蜓下落最慢?”引导学生自由发言,激发制作和探究兴趣。
2.明确任务与提出问题(2分钟):结合教材任务要求,明确本节课核心任务:制作一只能缓慢旋转下落的纸蜻蜓,并探究“怎样能让纸蜻蜓下落更慢”。板书核心问题,引导学生结合自己的观察,思考:“纸蜻蜓下落的快慢,可能和什么有关呢?”
3.大胆猜想与分享(3分钟):出示教材中的猜想提示(翅膀宽一些、翅膀长一些、把翅膀多折几下),引导学生补充自己的猜想(如:纸张的厚薄、翅膀的折叠角度等),鼓励学生说出“为什么这样猜想”。每组推选1名代表,分享本组的猜想,教师逐一板书猜想(如:翅膀大小、翅膀长度、折叠角度、纸张厚薄),并引导学生梳理:这些都是我们的假设,接下来我们就通过制作、测试和实验,验证这些猜想是否正确。
(二)探究与结论(18分钟)
1.设计与制作纸蜻蜓(6分钟):教师出示纸蜻蜓设计图,结合课件演示制作步骤,强调:沿实线剪开、沿虚线折叠,使用剪刀时要小心,不要划伤手指、不要剪歪;提醒学生制作过程中,遇到困难可以向同桌或老师求助。学生分组制作纸蜻蜓,教师巡视指导,重点关注:学生剪刀使用是否规范,折叠是否符合设计要求,确保每组都能制作出可正常旋转下落的纸蜻蜓。制作完成后,让学生先试吹、试放,检查纸蜻蜓是否合格。
2.测试与探究(8分钟):教师明确测试要求:从同样高度释放纸蜻蜓,测量3次下落所用的时间,记录用时最长的一次;测试完成后,结合自己的猜想,尝试改进纸蜻蜓(如:加宽翅膀、加长翅膀、改变折叠角度),再进行测试,记录改进后下落的时间。学生分组开展测试和探究,教师巡视指导,重点关注:学生是否从同一高度释放纸蜻蜓,秒表使用是否规范,是否如实记录数据;引导学生对比改进前后的下落时间,观察实验现象。
3.展示与结论(4分钟):每组推选1名代表,展示自己制作的纸蜻蜓和改进后的纸蜻蜓,分享本组的测试数据、实验现象和发现(如:“我加宽了翅膀,纸蜻蜓下落用了4秒,比之前慢了1秒”)。教师结合学生分享,引导学生梳理总结实验结论:纸蜻蜓下落快慢与翅膀大小、翅膀长度、折叠角度有关,翅膀越宽、越长,折叠角度合适,纸蜻蜓下落越慢。教师板书核心结论,强调:认真测试、如实记录,才能得出准确的结论。
(三)反思与评价(5分钟)
1.反思实验过程(3分钟):教师提问:“通过刚才的制作、测试和改进实验,我们发现纸蜻蜓下落快慢与哪些因素有关?和哪些因素无关呢?”引导学生结合自己的实验经历,回顾猜想和实验结果,梳理总结:与翅膀大小、长度、折叠角度有关;与纸张的颜色、测试时的风向(若未涉及,可引导合理判断)等无关。同时,引导学生反思:制作过程中,我遇到了什么困难?是怎么解决的?测试时,有没有做得不够好的地方(如:释放高度不一致、秒表计时不准)?
2.小组评价(2分钟):每组内部简单交流,评价本组成员在本节课的表现(如:谁剪刀使用最规范、谁制作最认真、谁记录最准确、谁乐于分享),教师进行总结评价,肯定学生的动手能力和探究热情,表扬规范操作、认真记录、乐于合作的小组,鼓励学生正视自己的不足,在今后的实验中不断改进。
(四)应用与迁移(6分钟)
1.提出迁移问题(2分钟):教师出示纸旋翼相关提示,提问:“我们已经探究了纸蜻蜓下落快慢的影响因素,那纸旋翼下落的快慢可能与哪些因素有关呢?”引导学生结合本节课纸蜻蜓的探究方法,借鉴教材小贴士(材料、结构、形状、大小、厚薄),进行大胆猜想。
2.猜想与实验设计(3分钟):学生分组讨论,梳理纸旋翼下落快慢的猜想(如:旋翼的大小、纸张的厚薄、旋翼的形状等),并简单设计实验方案,明确自己的猜想、实验需要的材料、实验步骤和要观察的现象,教师巡视指导,引导学生借鉴纸蜻蜓的对比实验方法,控制变量,设计合理的实验方案,鼓励学生把猜想和实验方案记录在实验记录本上。
3.分享与延伸(1分钟):每组简要分享本组的猜想和实验方案,教师给予肯定和补充,布置课后任务:课后和家人一起,按照自己设计的实验方案,制作纸旋翼并开展探究,记录实验现象和结论,下节课和同学们分享自己的探究成果。
(五)阅读与新知(4分钟)
1.阅读教材(2分钟):引导学生打开教材,阅读本节课相关内容,回顾纸蜻蜓的制作、测试、改进过程,重点阅读“阅读与新知”部分,结合自己制作的纸蜻蜓和纸旋翼猜想,理解旋翼的简单秘密。
2.拓展新知(2分钟):教师结合教材内容,用通俗易懂的语言拓展:“直升机之所以能飞起来,就是利用旋翼旋转时产生的升力;而且旋翼旋转得越快,桨叶的长度和宽度越大,直升机获得的升力就越大。我们制作的纸蜻蜓、纸旋翼,其实就是直升机旋翼的简易模型。”不深入讲解专业术语,重点让学生感受“科学源于生活、应用于生活”,鼓励学生在生活中多观察、多提问、多探究,发现更多有趣的科学现象。
五、板书设计
1.纸蜻蜓
一、问题与猜想:怎样让纸蜻蜓下落更慢?
猜想:1.翅膀大小;2.翅膀长度;3.折叠角度;4.纸张厚薄。
二、探究与结论
1.制作:沿实线剪、沿虚线折(安全用剪刀)
2.测试:同样高度、测3次、记最长时间
3.结论:翅膀越宽越长、折叠角度合适→下落越慢
三、反思与评价
有关:翅膀大小、长度、折叠角度
无关:纸张颜色、风向(合理即可)
四、应用与迁移:纸旋翼下落快慢的猜想
材料、结构、形状、大小、厚薄
五、阅读与新知:旋翼的秘密
直升机→旋翼旋转产生升力(越快、越宽越长,升力越大)
核心:动手探究、认真记录、大胆尝试
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