2020教科版四年级科学上册第三单元《运动和力》教材分析和学情分析.docx

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1、 第三单元运动和力教材和学情分析1.让小车运动起来【教材简析】学生在三年级是已经发现有时物体是相对静止的，有时是运动的。那么这样让不同类型的车运动起来，本课的研究就是从这个问题开始的。本课共设计了2个主要活动：一是聚焦环节，调查不同类型的小车动力来源；二是探索环节，用垫圈作为动力，探究拉力大小与小车运动的关系，包括用多大的力能使小车运动起来，用不同大小的力小车的运动速度会有什么变化。从而引导学生认识不同类型的小车用不同的动力类型；而力可以使静止的物体运动起来，也可以使运动的物体静止。【学情分析】学生已经见过并体验过各种各样的运动的车辆，也对这些车如何运动起来有一定的了解。在前面的科学学习中，他

2、们初步认识过“力”，初步知道力可以使物体运动起来。但是他们并没有从科学实验的角度研究小车运动与力大小之间的关系。2.用气球驱动小车【教材简析】本课的活动，是帮助学生加深对力和运动关系的理解，指向核心概念“力可以改变物体运动的快慢”的建构。学生从感受气球喷气时所产生的气流和气球的推力开始，体会气流方向和气球运动方向之间的关系；再测试组装的气球小车能行驶多远，用更多的办法使小车行驶得更远，体会改变喷气装置会影响小车的运动速度。这样一方面可以认识“反冲力”，另一方面加深对“力可以改变物体运动的快慢”的理解。在生活中还有那些反冲力的例子。课文安排了学生在生活中常玩的气球，把气球吹足气，气球怎样运动中展

3、开，然后让学生动手安装一辆喷气小车，让学生 解释气球为什么能推动小车，最后让学生明白了要让静止的物体运动起来，必须对物体用力。要使物体运动的更快必须用更大的力。【学情分析】由于本课是关于气球驱动小车的问题，学生在实际生活中经常玩气球，也玩过小车，学生在玩中看到了气球吹足了气以后，会向相反方向运动，部分细心的孩子感受过气球喷出气体的方向和气球运动的方向是相反的，但没有考虑这两者之间的关系，大多数孩子没有注意或考虑过两者之间的关系。在此基础上，提出气球为什么能推动小车的问题，引起学生思考，激发兴趣。还有生活中常见的划船，游泳等。学生会想到这是用力一种相反的力，才使小船前进。所以本课不难理解。3.用

4、橡皮筋驱动小车【教材简析】生活中，不同的车辆可能具有不同的动力驱动方式。在第 2 课我们学习了用气球喷气产生的反冲力作为动力，本课要学习另一种动力驱动方式，即用橡皮筋作为动力驱动小车轮子转动，轮子再带动整个小车前进。聚焦板块，教材用一组图片，唤醒学生玩橡皮筋的生活经验,让学生思考“把橡皮筋拉伸后，有什么感觉”，然后提出驱动性问题“我们能用橡皮筋驱动小车吗”，激发学生的学习兴趣。探索板块有两个活动，第一个活动是引导学生用橡皮筋组装小车，这是为第二个活动作准备的。第二个活动是本课的重点，主要研究小车运动距离与橡皮筋缠绕圈数的关系，实际上，也是研究小车运动状态与橡皮筋产生的弹力之间的关系，是对“运动

5、和力”概念的进一步构建和理解。研讨板块有两个问题，第一个问题指向了小车动力的来源，第二个问题指向小车行驶远近与其动力大小的关系。通过研讨，学生会认识到橡皮筋缠绕后被拉伸产生的力为小车动物提供了动力，缠绕的圈数越多，产生的弹力越大，小车行驶得越远。拓展板块，教材呈现了一幅橡皮筋拉长时的照片，引导学生发现，被挂的钩码越多，橡皮筋拉得越长，橡皮筋产生的力越大。 【学情分析】橡皮筋是学生所熟悉的物品，在生活中已经玩过橡皮筋，知道它的一些用途比如发射小球、栓系袋子、制作模型时的连接，也知道橡皮筋拉伸后会恢复到原来状态，而且橡皮筋拉伸的越长，产生的力会越大。但不知道橡皮筋拉伸后恢复到原来状态的力叫做弹力，

6、也不知道如何将橡皮筋作为动力驱动小车？通过本课学习，学生将认识橡皮筋动力小车的驱动特点，有利于了解生活中机动车驱动的特点，更是为后面研究车辆的摩檫力、设计制作小车奠定基础。4.弹簧测力计【教材简析】本节课弹簧测力计位于四年级上册第三单元运动和力单元的第 4课，本节课的前 3 课主要研究了小车动力大小与小车运动的关系，也着重了解了重力、反冲力、弹力等类型的力。本节课安排了两个活动：第一是认识弹簧测力计，学生通过观察、认读和实际感受来认识弹簧测力计的结构、计量单位、刻度标识及如何读数，这是使用弹簧测力计的前提；第二是用弹簧测力计测量力的大小，一方面引导学生亲身感受不同力的大小，另一方面先估测、后测

7、量实际的物体，这是本课的重点内容。研讨部分引导学生思考得更为深刻，进一步认识弹力概念的内涵和实例。【学情分析】弹簧测力计是测量力的重要工具，它的构造、原理、使用方法都比较简单。学生已经知道力有大小，本课安排用弹簧测力计去测量力的大小是符合他们对力的认识规律的，将为后续力的学习奠定基础。5.运动与摩擦力【教材简析】通过前面 4 节课的学习，学生已经建构起“力可以改变物体运动的快慢，也可以让物体启动或停止”这一概念，认识了反冲力和弹力，还通过弹簧测力计认 识到力是有大小和方向的。本节课要研究摩擦力在什么情况下产生，摩擦力大小的测量以及减小摩擦力的方法。聚焦板块通过呈现古人用滚木搬运重物的场景，引出

8、研究物体在运动中产生并受到摩擦力，以及如何减小摩擦力的问题。探索板块，主要是模拟生活中的真实情境，引导学生通过模拟搬运重物来体验，并用垫圈的个数来表示摩擦力的大小，比较不同运动方式下摩擦力大小的不同。通过研讨活动，学生通过实验数据判断哪种运动方式最省力，并利用所学科学科学原理来解释现实中的问题。拓展板块，通过介绍气垫船和磁悬浮列车减小摩擦力的原理，以及气垫船模型和磁悬浮陀螺的制作，进一步引导学生认识摩擦力，将视野拓宽到现代各种交通工具上。【学情分析】在学生的生活经验中，他们对摩擦这个词已经比较熟悉了，对物体运动会受到摩擦力的现象也是熟悉的，但是，对“摩擦力是在什么情况下产生的？摩擦力的大小怎样

9、知道？如何能减小摩擦力？”等问题并没有进行过太多的思考，这也成为本课学习的起点。6.运动的小车【教材简析】通过前面 5 节课的学习，学生已经知道运动和力之间的关系，包括让物体运动起来的动力和阻碍运动的摩擦力。本节课将从能量的角度去研究运动的物体，同时也是以运动的小车为载体来认识能量。聚焦板块通过一些生动的现象，如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并指出这些物体都具有能量，引出研究我们的小车或其他物体有能量吗？探索板块，主要是通过学生活动，发现不同敲击速度下的音叉震动情况，体会“小槌运动的越快，传递给音叉的能量越大”；通过观察不同速度的小

10、车撞击木块后的距离，体会“小车的速度越大，具有的能量越大”。 研讨活动，学生通过对象不同、实验现象不同的两个对比实验，都会发现物体具有的能量与其运动速度的关系，即物体的速度越大，它具有的能量越大。拓展板块，教科书用一段说明性文字给出了关于能量的知识。第一句话是让学生明了一切物体工作都需要能量，没有能量就不会构成我们身边变化的世界。第二句话是告诉学生自然界的能量丰富多彩，例举了包括本单元涉及到更多的一些具有能量的事物和现象。最后用一句话告诉学生一些可能并不容易被识别的能量，比如，它们被储存在食物、燃料以及一些化学物质中。【学情分析】不少儿童对能量已经有了一定的感性认识，已经在使用“能量”这个词。

11、他们知道发光、发热的物体是有能量的，也听说过光能、水能、风能等，但是在儿童的认知中还没有一个关于能量更概括性的概念。7.设计制作小车（一）【教材简析】通过前面 6 节课的学习，学生已经知道运动的小车与其受到的动力、摩擦力的关系，知道根据需要如何减小或增大摩擦力，认识到了运动的物体具有能量，这些能量可以不同的形式来储存。本节课将围绕设计制作小车展开，这既是对之前所学知识和技能归纳和总结，又是进一步培养科学素养，发展对工程设计的认识、理解和应用。明确问题板块首先让学生明白了本堂课的任务:利用生活中的材料设计制作一辆具有动力的小车，它能在 5 秒内把两块橡皮运输 1 米远。同时让学生明确了制作小车的

12、三点要求：1.车身长度不超过 25 厘米；2.用橡皮筋或气球做动力；3.只能利用提供的材料。也让学生了解了设计制作的一般流程。制定方案板块安排了两个主要的活动，第一个活动是观察小车模型了解小车各部分的结构和作用，通过观察学生知道小车的结构包括车架、车身、车轴、轮子，它们各有各的特点和作用；第二个活动是通过讨论确定小车的设计方案并绘制设计图。【学情分析】 学生具有丰富的想象空间， 对许多事物充满着好奇，也十分热衷去制作一些新奇的物品，这都是开展设计的有利基础。但要把想象变为实际的作品，要面对的困难是很多的，因此，教学中不仅要引导学生利用已有的经验、知识和技能去设计能“做得到”的产品，还要让他们能

13、持续围绕一个主题设计开展有始有终的实践活动。8.设计制作小车（二）【教材简析】本课是该主题活动的延续。设计是工程制作的前提和关键，在接下来的活动中，学生要综合运用所学的知识和技能，在分工合作中解决实际问题，制造出产品。任何产品都需要不断改进和完善，以满足人们对产品更高的要求，这也是不断发现问题、解决问题、应用技术的过程。教科书接着安排了评估与改进的活动，并出示了评价表指导学生进行活动。在这样的体验活动中，学生可以充分体会到“做”的成功和乐趣，并逐渐养成通过“动手做”解决问题的习惯。本课提供了第三步和第四步的实践指导先是按照上一课的设计思路和设计图制作小车，明确制作的基本步骤和汇报测试方法；然后

14、再评估改进，根据评估指标进行评价，包括设计思路、小车制作、功能实现、合作分工、展示汇报等方面，以进一步改进小车。【学情分析】通过前 7 课的铺垫，特别是经历了第 7 课的设计，学生对动手制作一辆一车的兴趣应该是已经调动到最高潮了。兴趣是学习最大的动力，相信对于大多数学生而言能制作出一辆有自己想法的小车是一件很有趣的事情。在教学中，应该将关注重心放在如何让学生有效分工合作并在评估环节愿意去接受他人意见，并会根据他人意见愿意花时间去改进自己的小车。这类 STEM 课型，在常规课堂时间内完成教学各环节也是需要注意的。研讨活动，学生通过对象不同、实验现象不同的两个对比实验，都会发现物体具有的能量与其运

15、动速度的关系，即物体的速度越大，它具有的能量越大。拓展板块，教科书用一段说明性文字给出了关于能量的知识。第一句话是让学生明了一切物体工作都需要能量，没有能量就不会构成我们身边变化的世界。第二句话是告诉学生自然界的能量丰富多彩，例举了包括本单元涉及到更多的一些具有能量的事物和现象。最后用一句话告诉学生一些可能并不容易被识别的能量，比如，它们被储存在食物、燃料以及一些化学物质中。【学情分析】不少儿童对能量已经有了一定的感性认识，已经在使用“能量”这个词。他们知道发光、发热的物体是有能量的，也听说过光能、水能、风能等，但是在儿童的认知中还没有一个关于能量更概括性的概念。7.设计制作小车（一）【教材简

16、析】通过前面 6 节课的学习，学生已经知道运动的小车与其受到的动力、摩擦力的关系，知道根据需要如何减小或增大摩擦力，认识到了运动的物体具有能量，这些能量可以不同的形式来储存。本节课将围绕设计制作小车展开，这既是对之前所学知识和技能归纳和总结，又是进一步培养科学素养，发展对工程设计的认识、理解和应用。明确问题板块首先让学生明白了本堂课的任务:利用生活中的材料设计制作一辆具有动力的小车，它能在 5 秒内把两块橡皮运输 1 米远。同时让学生明确了制作小车的三点要求：1.车身长度不超过 25 厘米；2.用橡皮筋或气球做动力；3.只能利用提供的材料。也让学生了解了设计制作的一般流程。制定方案板块安排了两

17、个主要的活动，第一个活动是观察小车模型了解小车各部分的结构和作用，通过观察学生知道小车的结构包括车架、车身、车轴、轮子，它们各有各的特点和作用；第二个活动是通过讨论确定小车的设计方案并绘制设计图。【学情分析】 学生具有丰富的想象空间， 对许多事物充满着好奇，也十分热衷去制作一些新奇的物品，这都是开展设计的有利基础。但要把想象变为实际的作品，要面对的困难是很多的，因此，教学中不仅要引导学生利用已有的经验、知识和技能去设计能“做得到”的产品，还要让他们能持续围绕一个主题设计开展有始有终的实践活动。8.设计制作小车（二）【教材简析】本课是该主题活动的延续。设计是工程制作的前提和关键，在接下来的活动中

18、，学生要综合运用所学的知识和技能，在分工合作中解决实际问题，制造出产品。任何产品都需要不断改进和完善，以满足人们对产品更高的要求，这也是不断发现问题、解决问题、应用技术的过程。教科书接着安排了评估与改进的活动，并出示了评价表指导学生进行活动。在这样的体验活动中，学生可以充分体会到“做”的成功和乐趣，并逐渐养成通过“动手做”解决问题的习惯。本课提供了第三步和第四步的实践指导先是按照上一课的设计思路和设计图制作小车，明确制作的基本步骤和汇报测试方法；然后再评估改进，根据评估指标进行评价，包括设计思路、小车制作、功能实现、合作分工、展示汇报等方面，以进一步改进小车。【学情分析】通过前 7 课的铺垫，

19、特别是经历了第 7 课的设计，学生对动手制作一辆一车的兴趣应该是已经调动到最高潮了。兴趣是学习最大的动力，相信对于大多数学生而言能制作出一辆有自己想法的小车是一件很有趣的事情。在教学中，应该将关注重心放在如何让学生有效分工合作并在评估环节愿意去接受他人意见，并会根据他人意见愿意花时间去改进自己的小车。这类 STEM 课型，在常规课堂时间内完成教学各环节也是需要注意的。研讨活动，学生通过对象不同、实验现象不同的两个对比实验，都会发现物体具有的能量与其运动速度的关系，即物体的速度越大，它具有的能量越大。拓展板块，教科书用一段说明性文字给出了关于能量的知识。第一句话是让学生明了一切物体工作都需要能量

20、，没有能量就不会构成我们身边变化的世界。第二句话是告诉学生自然界的能量丰富多彩，例举了包括本单元涉及到更多的一些具有能量的事物和现象。最后用一句话告诉学生一些可能并不容易被识别的能量，比如，它们被储存在食物、燃料以及一些化学物质中。【学情分析】不少儿童对能量已经有了一定的感性认识，已经在使用“能量”这个词。他们知道发光、发热的物体是有能量的，也听说过光能、水能、风能等，但是在儿童的认知中还没有一个关于能量更概括性的概念。7.设计制作小车（一）【教材简析】通过前面 6 节课的学习，学生已经知道运动的小车与其受到的动力、摩擦力的关系，知道根据需要如何减小或增大摩擦力，认识到了运动的物体具有能量，这

21、些能量可以不同的形式来储存。本节课将围绕设计制作小车展开，这既是对之前所学知识和技能归纳和总结，又是进一步培养科学素养，发展对工程设计的认识、理解和应用。明确问题板块首先让学生明白了本堂课的任务:利用生活中的材料设计制作一辆具有动力的小车，它能在 5 秒内把两块橡皮运输 1 米远。同时让学生明确了制作小车的三点要求：1.车身长度不超过 25 厘米；2.用橡皮筋或气球做动力；3.只能利用提供的材料。也让学生了解了设计制作的一般流程。制定方案板块安排了两个主要的活动，第一个活动是观察小车模型了解小车各部分的结构和作用，通过观察学生知道小车的结构包括车架、车身、车轴、轮子，它们各有各的特点和作用；第

22、二个活动是通过讨论确定小车的设计方案并绘制设计图。【学情分析】 学生具有丰富的想象空间， 对许多事物充满着好奇，也十分热衷去制作一些新奇的物品，这都是开展设计的有利基础。但要把想象变为实际的作品，要面对的困难是很多的，因此，教学中不仅要引导学生利用已有的经验、知识和技能去设计能“做得到”的产品，还要让他们能持续围绕一个主题设计开展有始有终的实践活动。8.设计制作小车（二）【教材简析】本课是该主题活动的延续。设计是工程制作的前提和关键，在接下来的活动中，学生要综合运用所学的知识和技能，在分工合作中解决实际问题，制造出产品。任何产品都需要不断改进和完善，以满足人们对产品更高的要求，这也是不断发现问

23、题、解决问题、应用技术的过程。教科书接着安排了评估与改进的活动，并出示了评价表指导学生进行活动。在这样的体验活动中，学生可以充分体会到“做”的成功和乐趣，并逐渐养成通过“动手做”解决问题的习惯。本课提供了第三步和第四步的实践指导先是按照上一课的设计思路和设计图制作小车，明确制作的基本步骤和汇报测试方法；然后再评估改进，根据评估指标进行评价，包括设计思路、小车制作、功能实现、合作分工、展示汇报等方面，以进一步改进小车。【学情分析】通过前 7 课的铺垫，特别是经历了第 7 课的设计，学生对动手制作一辆一车的兴趣应该是已经调动到最高潮了。兴趣是学习最大的动力，相信对于大多数学生而言能制作出一辆有自己想法的小车是一件很有趣的事情。在教学中，应该将关注重心放在如何让学生有效分工合作并在评估环节愿意去接受他人意见，并会根据他人意见愿意花时间去改进自己的小车。这类 STEM 课型，在常规课堂时间内完成教学各环节也是需要注意的。