07蝴蝶飞起来教学设计
课题 蝴蝶飞起来 三单元 探秘玩具 学科 科学 年级 二年级下册
教材内容分析 本课时为苏教版科学二年级下册第三单元《探秘玩具》第一课，教材围绕 “橡皮筋动力玩具的工作原理、部件作用、能量转化” 展开。借助 AI 赋能课件的数字人静态插图、开篇导入视频、实景演示视频等资源，设计 “情境导入、探究认知、实验验证、拓展应用” 四大任务。内容从有趣的蝴蝶玩具飞行现象切入，逐步深入到玩具结构解析、关键部件作用验证、橡皮筋圈数与飞行时长的关联，再拓展到多种橡皮筋动力玩具（飞机、扑翼鸟、小车、小船等）的应用，层层递进，引导学生从感性体验到理性认知，感受弹性势能转化为动能的科学原理，培养科学观察、实验探究与动手实践能力。
新课标要求 依据《义务教育科学课程标准（2022 年版）》低年级 “科学探究”“物质科学”“技术与工程” 领域要求，本课旨在引导学生通过观察、实验、分析等活动，感知橡皮筋动力玩具的工作机制；结合 AI 技术创设的情景化教学资源，激发对玩具中科学奥秘的探究兴趣；培养如实记录、大胆猜想、严谨验证的科学态度，初步建立 “能量可以转化” 的认知，提升运用科学知识解释生活现象的能力。
学习目标与核心素养 科学观念：能结合 AI 静态插图和视频，说出蝴蝶玩具的主要结构（框架、前翅、后翅、橡皮筋）；理解橡皮筋储存弹性势能、释放转化为动能的基本原理；知道关键部件（橡皮筋、前翅、后翅）在飞行中的作用，了解橡皮筋转动圈数与飞行时长的关系。科学思维：能通过对比实验分析不同部件对蝴蝶飞行的影响，推理橡皮筋动力的作用机制；能根据实验现象归纳能量转化的过程，发展逻辑推理能力。科学态度：对橡皮筋动力玩具的奥秘产生浓厚兴趣，乐于参与学习、动手实验和拓展实践活动；养成主动观察生活中动力玩具、积极探索背后科学原理的良好习惯，感受科学与生活的紧密联系。社会责任：知道生活中许多玩具蕴含科学原理，树立 “玩中学、学中思” 的意识；能运用所学知识尝试制作简易橡皮筋动力玩具，提升创新思维和动手实践能力。
学情分析 二年级学生对玩具充满浓厚兴趣，普遍有玩动力玩具的生活体验，但对玩具背后的科学原理（如能量转化、部件作用）缺乏系统认知；好奇心强，对情景化，直观化学习资源接受度高，注意力易被有趣的实验和演示吸引；动手操作能力较强，但实验设计和逻辑推理能力较弱，对 “控制变量” 的实验方法理解有限，需要通过具象示范、分步引导降低学习难度，同时借助鼓励性评价保护探究积极性。
重点 1. 了解蝴蝶玩具的主要结构，知道橡皮筋、前翅、后翅的关键作用；2. 理解橡皮筋储存弹性势能、释放转化为动能的基本原理； 3.掌握 “猜想 - 实验 - 验证” 的探究方法，能通过对比实验分析部件作用；4. 了解多种橡皮筋动力玩具的应用，感知能量转化的普遍性。
难点 1. 理解弹性势能与动能的转化过程，能用简单语言描述；2. 掌握对比实验的基本思路，能在实验中控制变量（如保持橡皮筋圈数不变、仅改变部件）；3. 归纳橡皮筋转动圈数与飞行时长的关联，解释 “圈数越多、飞行越久” 的原因。
材料准备 教师：AI 数字人小苏和科科静态插图（蝴蝶山谷场景、实验探究场景等）、开篇导入视频（小苏与科科蝴蝶山谷对话）、6 段实景演示视频（蝴蝶玩具加动力与飞行、玩具飞机使用、玩具扑翼鸟使用、玩具汽车制作与使用、小船制作、小帆板制作）、蝴蝶玩具（若干组）、实验记录单、橡皮筋、剪刀（安全款）、简易橡皮筋动力玩具示例（飞机、扑翼鸟、小车等）、彩笔、画纸。学生：蝴蝶玩具（小组共用）、实验记录单、彩笔、笔记本、简易制作材料（塑料饮料瓶、木片、橡皮筋等，用于拓展活动）。
教学过程
教学环节 教师活动 学生活动 设计意图
导入新课 1. 情景导入：播放 AI 数字人开篇导入视频（小苏与科科在蝴蝶山谷的对话：“这里就是神奇的蝴蝶山谷！真是太漂亮了！这里有许多不同品种的蝴蝶。蝴蝶是一种美丽的昆虫，被誉为‘会飞的花朵’。我的玩具蝴蝶也能飞起来哟！快给我看看！哇！…… 纸蝴蝶为什么会飞起来呢？”），提问：“同学们，视频里的玩具蝴蝶太神奇了！你们想知道它飞起来的秘密吗？生活中还有哪些类似的动力玩具呢？”2. 数字人引导：展示小苏和科科探究蝴蝶玩具的静态插图，说道：“小苏和科科已经迫不及待要解密啦，今天我们就和他们一起，走进橡皮筋动力玩具的世界！” 3. 揭示课题：总结学生发言，引出课题《蝴蝶飞起来》，说明本节课将通过实验探究蝴蝶玩具的结构、动力来源，还会认识更多橡皮筋动力玩具。 1. 观看导入视频，被蝴蝶山谷场景和玩具蝴蝶吸引，积极分享自己见过的动力玩具，提出对蝴蝶飞行的疑问；2. 观察静态插图，明确本节课学习任务，激发探究兴趣。 通过 AI 数字人导入视频和静态插图创设趣味情境，快速唤醒学生对玩具的兴趣，将 “玩具飞行” 转化为科学探究主题，符合二年级学生直观认知特点。
讲授新课 一、认识蝴蝶玩具的结构 1. 情景化展示：出示小苏和科科观察蝴蝶玩具的静态插图，讲解：“要解密蝴蝶飞行，首先得认识它的‘身体部件’！大家和小苏、科科一起，看看蝴蝶玩具由什么组成吧！”2. 结构解析：结合插图逐一介绍：“蝴蝶玩具主要有框架、前翅、后翅和橡皮筋四部分。前翅可以旋转，橡皮筋藏在框架里，转动前翅就能扭转橡皮筋哦！”3. 互动观察：发放蝴蝶玩具，引导学生分组观察，用手转动前翅，感受橡皮筋的扭转，记录自己的发现。二、实验验证：关键部件的作用。1.提出猜想：展示小苏和科科做实验的静态插图，提问：“如果去掉橡皮筋、前翅或后翅，蝴蝶还能飞吗？大家大胆猜想一下，把猜想写在实验记录单上！”2. 实验指导：讲解实验要求，强调 “控制变量”：“每组每次只改变一个部件（如去掉橡皮筋），保持转动圈数（20 圈）不变，其他条件一致，观察蝴蝶是否能飞。”3. 视频辅助：播放蝴蝶玩具加动力和飞行的实景视频，清晰展示实验操作步骤（转动前翅、扭转橡皮筋、松手飞行），帮助学生规范操作。4. 分组实验：引导学生依次完成三个实验（去掉橡皮筋、去掉后翅、去掉前翅），记录实验结果。5. 结果总结：结合小苏和科科的实验结论插图，逐一分析：- 去掉橡皮筋：蝴蝶无法飞行，说明橡皮筋是动力来源，如同汽车的发动机；- 去掉后翅：蝴蝶难以平衡，无法正常飞行，说明后翅负责维持平衡和提供部分升力； - 去掉前翅：蝴蝶无法产生升力，不能飞行，说明前翅是产生升力的关键。三、探究橡皮筋圈数与飞行时长的关系 1.新发现导入：展示小苏和科科发现 “圈数影响飞行” 的静态插图，小苏说道：“我们转动前翅的圈数不一样，蝴蝶飞的时间好像也不同呢！” 提问：“大家觉得转动圈数越多，飞行时间会越长吗？”2. 实验设计：引导学生设计实验：“每组分别转动前翅 10 圈、20 圈、30 圈，记录每次飞行的时长，对比结果。”3. 现象分析：播放小苏和科科做实验的实景片段，公布结果：“转动圈数越多，飞行时间越长！” 引导学生思考：“为什么会这样呢？” 总结：“转动圈数越多，橡皮筋储存的弹性势能越多，释放时转化的动能就越多，蝴蝶就能飞更久啦！”四、拓展延伸：更多橡皮筋动力玩具 1.视频展示：依次播放 6 段实景视频（玩具飞机、玩具扑翼鸟使用、玩具汽车制作与使用、小船制作、小帆板制作），讲解：“小苏和科科还发现了许多神奇的橡皮筋玩具，它们都靠橡皮筋提供动力哦！” 2.原理关联：结合视频和静态插图，引导学生对比：“这些玩具和蝴蝶玩具有什么相同之处？” 3.总结：“它们都利用了橡皮筋的弹性势能转化为动能，实现飞行、跑动或航行！” 1. 观察静态插图和玩具，认识蝴蝶玩具的结构，感受橡皮筋的扭转；2. 大胆猜想，分组完成对比实验，规范记录实验结果，理解关键部件的作用；3. 设计并完成圈数与时长的探究实验，分析能量转化的原理；4. 观看实景视频，认识多种橡皮筋动力玩具，建立原理关联。 通过 AI 静态插图和实景视频，将抽象的 “结构与功能”“能量转化” 具象化；分层实验设计降低 “控制变量” 的理解难度，让学生在动手操作中验证猜想；拓展视频丰富学生认知，感受科学原理的广泛应用。
课堂练习 1. 布置任务：1）实验回顾：填写实验记录单，总结 “蝴蝶飞行需要哪些关键部件”“圈数与飞行时长的关系”；2）原理应用：出示小苏和科科的思考题插图：“如果想让蝴蝶飞得更久，你有什么办法？” 引导学生结合实验结果回答；3）创意设计：画出自己想制作的橡皮筋动力玩具，标注关键部件。2. 巡回指导：1）帮助实验记录不完整的学生梳理结果；2）对创意设计有困难的学生，展示简易玩具示例提供灵感；3. 互动分享：邀请 2-3 名学生展示自己的设计图，分享设计思路。 1. 完善实验记录单，巩固实验结论；2. 思考并回答 “让蝴蝶飞更久” 的方法，强化原理应用；3. 动手绘制创意玩具设计图，分享自己的想法。 通过实验回顾、原理应用、创意设计，巩固本节课核心知识点；创意设计环节激发学生的创新思维，将课堂知识转化为实践灵感；个性化展示提升表达能力。
课堂小结 1. 成果展示：将学生的实验记录单、创意设计图贴在 “班级科学墙”，组成 “橡皮筋动力的奥秘” 主题展示区；2. 总结重点：回顾蝴蝶玩具的结构、关键部件作用、能量转化原理、圈数与飞行时长的关系，强调 “小小的橡皮筋蕴含大能量，弹性势能能转化为动能”；3. 布置作业：1）和家长一起观察家里的橡皮筋动力玩具，讲解它的工作原理；2）尝试用简易材料（如塑料瓶、橡皮筋）制作一个小玩具，记录制作过程；3）观看更多橡皮筋动力玩具视频，了解更多创意应用。 1. 欣赏班级展示区，获得成就感；2. 跟随教师回顾重点知识，加深记忆；3. 明确作业任务，激发课后实践兴趣。 通过主题展示区增强学生自信心；作业设计将课堂知识延伸到家庭生活，培养长期观察和动手实践的科学习惯，呼应 AI 赋能的趣味学习模式。
板书
课外拓展/课外阅读内容 1. 实践任务：完成 “橡皮筋动力玩具日志”，记录自己制作或观察的玩具，标注动力转化过程；2. 课外阅读：推荐绘本《神奇的弹性》；3. 创意延伸：改进自己制作的橡皮筋玩具，对比改进前后的效果，记录实验报告。
特色资源分析和技术手段说明 1. 特色资源：1）AI 数字人小苏和科科静态插图：贯穿课堂始终，以 “同伴式” 角色引导学习，让抽象科学知识变得生动有趣；2）开篇导入视频：创设蝴蝶山谷趣味场景，快速激发学生探究兴趣；3）6 段实景演示视频：清晰呈现玩具操作、制作过程，为实验和拓展活动提供直观参考；4）实验场景插图：规范实验步骤，帮助学生理解实验逻辑。2. 技术手段：1）多媒体播放视频、展示静态插图，强化直观感知；2）AI 角色情景化设计，构建轻松的学习氛围，降低学生心理距离；3）实物实验与数字资源结合，兼顾动手操作与视觉体验，提升学习效果。
教学反思 1. 本节课通过 AI 数字人静态插图、导入视频、实景演示视频等资源，有效调动了二年级学生的学习积极性，大部分学生能掌握蝴蝶玩具的结构、关键部件作用及能量转化原理，完成实验和创意设计，达成预设目标；2. 个别学生在控制实验变量时不够规范，可在实验前增加示范环节，用视频再次强调操作要点；3. 创意设计环节的个性化指导不足，后续可提供更多玩具制作步骤图，满足不同学生的需求，进一步提升实践效果。
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页）(共21张PPT)
苏教版二年级下册
小苏探索蝴蝶飞起来的秘密一起来玩蝴蝶观察蝴蝶和橡皮筋是如何动的。探究科科
猜一猜：“蝴蝶”飞起来
与哪些部件有关？
“ 蝴 蝶” 飞行时
翅膀和橡皮筋是怎么动的？
认识蝴蝶的结构
框 架
前 翅
后 翅
橡皮筋
前翅可旋转。延顺时针方向转动20圈，
橡皮筋被扭转20圈，拉紧
去掉橡皮筋，转动前翅
蝴蝶能飞吗？
实验步骤
去掉蝴蝶玩具上的橡皮筋
顺时针转动前翅 20 圈
松手，观察蝴蝶是否能飞
你的预测
没有橡皮筋，它还能飞起来吗？
请记录下你的猜想：能 / 不能
实测发现
橡皮筋在模拟蝴蝶中很可能起到提供动力的作用，去掉后失去动力来源，仅转动前翅不能产生持续有效的飞行动力，所以不能飞。
去掉后翅，转动前翅
蝴蝶能飞吗？
你的预测
去掉后翅后，它还能飞起来吗？
请记录下你的猜想：能 / 不能
实测发现
蝴蝶正常飞行中前后翅配合运动，后翅缺失会破坏飞行时的平衡和升力等，仅转动前翅难以维持正常飞行，所以不能飞。
去掉前翅，转动头部
蝴蝶能飞吗？
你的预测
去掉前翅后，它还能飞吗？
请记录下你的猜想：能 / 不能
实测发现
前翅是主要产生升力等实现飞行的关键部件，去掉后无法飞行。
我发现与“ 蝴 蝶”飞行有关的部件是
（ 橡皮筋/ 后翅/前翅）
橡皮筋在模拟蝴蝶中起到提供动力的作用，去掉后失去动力来源
前翅是主要产生升力等实现飞行的关键部件
后翅缺失会破坏飞行时的平衡和升力等
我发现——
橡皮筋转动的圈数越多，蝴蝶的时长越长。
转动圈数 10圈 20圈 30圈 40圈
飞行时长排序 3秒 5秒 8秒 11秒
更多的橡皮筋动力玩具玩玩这些玩具，看看它们与蝴蝶玩具有什么相同之处拓展
这些玩具是如何动起来的？
它们和蝴蝶有什么相同之处？
橡皮筋扑翼鸟
是如何运行的？
橡皮筋飞机是如何运行的？
橡皮筋小车
是如何运行的？
你能自己制作
橡皮筋小船吗？
作 业
最简洁的
橡皮筋小帆板
一起学起来
小小橡皮筋，藏着大能量，
持续探索让创意飞起来～
科学探索，
从身边开始！
