资源简介

【大单元教学设计】人教鄂教版三年级下册第四单元《学习用品中的科学》单元教学规划+《笔芯为什么能够伸缩》课时教案+课时练习（含答案）
教材版本 人教鄂教版 单元（或主题）名称 学习用品中的科学
单元主题 学习用品中的科学
课标要求 核心概念：本单元的核心概念在于探究学习用品中的科学原理，特别是弹力、摩擦力和浮力的作用与表现。通过这些具体实例，学生能够更好地理解力学的基本原理。学习内容：1. 研究圆珠笔笔芯伸缩与弹簧弹力的关系。2. 探究笔杆上橡胶套对摩擦力的影响。3. 分析橡皮泥在水中的沉浮现象，理解浮力。学业要求：1. 学生能够通过观察、实验和记录，发现学习用品中的科学现象。2. 学生能够解释这些科学现象背后的力学原理。3. 学生能够运用所学科学知识，解释和预测日常生活中的类似现象。
教材分析 《学习用品中的科学》是人教鄂教版三年级下册科学教材的第四单元。本单元选取了与学生日常生活紧密相关的学习用品作为研究对象，旨在通过科学探究活动，帮助学生理解力学的基本原理。教材设计了多个实验活动，如探究圆珠笔笔芯的伸缩原理、研究橡胶套对摩擦力的影响等，这些活动既有趣又富有教育意义，能够激发学生的学习兴趣和探究欲望。本单元的内容编排逻辑清晰，从弹力、摩擦力到浮力，逐步引导学生深入探究力学世界。每个科学实践活动都分为提出问题、猜想假设、设计实验、进行实验、分析数据和得出结论等步骤，旨在培养学生的科学探究能力和科学思维方法。同时，教材还注重将科学知识与生活实际相结合，引导学生发现生活中的科学现象，理解科学在日常生活中的应用。
学情分析 三年级的学生已经具备了一定的科学基础知识和实验操作能力，对科学探究活动充满好奇和兴趣。他们喜欢动手做实验，观察实验现象，并尝试解释这些现象背后的原因。然而，他们的科学探究能力和科学思维方法还需要进一步培养和提高。在教学过程中，教师需要关注学生的个体差异，因材施教。对于科学探究能力较强的学生，可以引导他们进行更深入的实验探究和数据分析；对于科学探究能力较弱的学生，则需要给予更多的指导和帮助，鼓励他们积极参与实验活动，逐步培养他们的科学探究能力和科学思维方法。此外，教师还需要注意激发学生的学习兴趣和探究欲望，让他们在轻松愉快的氛围中学习科学知识。可以通过设计有趣的实验活动、展示生动的实验现象、讲述有趣的科学故事等方式，吸引学生的注意力，激发他们的学习兴趣。
单元目标 科学观念：1. 理解弹力的概念，知道有些物体在发生形变时会产生弹力。2. 理解摩擦力的概念，知道摩擦力的大小与接触面的光滑程度和物体的重量等因素有关。3. 理解浮力的概念，知道物体在水中的沉浮与浮力有关。科学思维：1. 能够通过观察、实验和记录，发现学习用品中的科学现象，并提出问题。2. 能够运用科学知识和方法，设计实验方案，进行科学探究活动。3. 能够分析实验数据，得出结论，并用科学语言进行表述。科学探究：1. 能够积极参与科学探究活动，认真观察实验现象，记录实验数据。2. 能够与他人合作进行科学探究活动，分享实验成果和心得体会。3. 能够运用所学科学知识，解释和预测日常生活中的类似现象。科学态度：1. 对科学探究活动充满好奇和兴趣，愿意积极参与。2. 尊重实验事实和科学证据，不迷信权威，敢于质疑和创新。3. 关心日常生活中的科学现象，愿意运用所学科学知识解决实际问题。
单元结构化活动 1. 一、活动设计思路本单元的结构化活动设计遵循“提出问题—猜想假设—设计实验—进行实验—分析数据—得出结论”的科学探究流程。通过一系列有趣的实验活动，引导学生逐步深入探究学习用品中的科学原理。二、具体活动安排**第12课：笔芯为什么能够伸缩情景引入：教师出示圆珠笔，提问学生：“当我反复按压圆珠笔的时候，为什么笔芯可以反复出来进去？”引出课题，激发学生的探究兴趣。科学实践活动：探究圆珠笔的伸缩：学生小组讨论，猜想圆珠笔笔芯伸缩的原因。然后拆开圆珠笔，观察内部构造，发现小弹簧。取出弹簧再实验，观察笔芯能否方便伸缩，从而理解弹簧在圆珠笔中的作用。认识弹性形变：学生分组实验，反复拉伸、压缩弹簧，观察弹簧形状的变化，体会当弹簧产生形变时对手的作用力。引导学生归纳出弹力和弹性的概念。定量观察弹簧的弹性形变：将弹簧的一端固定在铁架台，再将直尺固定在弹簧的旁边。在弹簧下端挂不同数量的钩码，记录弹簧的长度变化。通过实验，学生更加清楚地认识到弹性形变和受到的力之间的关系。拓展与应用：引导学生认识生活中一些具有弹性的物体，了解弹性和弹力在生活中的应用。如篮球的材质是有弹性的，所以才能拍起来；水杯盖子有的有弹簧，所以能弹开等。第13课：笔杆上橡胶套的作用情景引入：教师出示带有橡胶套的圆珠笔图片，提问学生：“笔杆上的橡胶套有什么作用？”引出课题。科学实践活动：研究橡胶套的作用：学生将带有橡胶套的圆珠笔放在桌面上滚动或摩擦，去掉橡胶套后再进行同样操作。通过对比实验，学生意识到摩擦力的存在。体验生活中的摩擦力作用：学生在小组内交流生活中的摩擦力作用实例，如拽凳子游戏、橡皮擦游戏等。探究摩擦力大小与什么有关：学生设计实验，探究摩擦力与物体质量、接触面光滑程度的关系。通过实验，学生得出摩擦力的大小与这些因素有关的结论。拓展与应用：引导学生思考如何减小或增大摩擦力，了解摩擦力在日常生活中的应用。如汽车轮胎上有花纹是为了增大摩擦力，使汽车行驶更稳定；滑冰鞋的冰刀是为了减小摩擦力，使滑冰更顺畅等。第14课：橡皮泥在水中的沉浮情景引入：教师提问学生：“把橡皮泥放入水中，它是沉还是浮？”引出课题。2. 科学实践活动：观察橡皮泥的沉浮：学生将橡皮泥放入水中，观察其沉浮现象。改变橡皮泥的形状：学生尝试改变橡皮泥的形状，观察其沉浮现象是否发生变化。通过实验，学生发现改变橡皮泥的形状可以改变其在水中的沉浮状态。探究物体沉浮的原因：学生设计实验，探究物体沉浮与哪些因素有关。通过实验和分析，学生得出物体沉浮与密度、体积等因素有关的结论。拓展与应用：引导学生思考如何利用浮力原理制作简单的浮力装置，如小船、热气球等。同时，让学生了解浮力在日常生活中的应用，如潜水艇的浮沉原理等。
达成评价 围绕课时学习目标一、评价标准1. 科学探究能力：学生能够积极参与科学探究活动，认真观察实验现象，记录实验数据；能够运用科学知识和方法，设计实验方案，进行科学探究活动；能够分析实验数据，得出结论，并用科学语言进行表述。2. 科学思维方法：学生能够通过观察、实验和记录，发现学习用品中的科学现象，并提出问题；能够运用所学科学知识，解释和预测日常生活中的类似现象；能够与他人合作进行科学探究活动，分享实验成果和心得体会。3. 科学态度和价值观：学生对科学探究活动充满好奇和兴趣，愿意积极参与；尊重实验事实和科学证据，不迷信权威，敢于质疑和创新；关心日常生活中的科学现象，愿意运用所学科学知识解决实际问题。二、评价方法1. 观察记录法：教师在教学过程中观察学生的实验操作、数据记录、小组讨论等情况，记录学生的表现，作为评价的依据。2. 作品展示法：学生将自己的实验成果、心得体会等以报告、海报、PPT等形式进行展示，教师和同学进行评价。3. 测试评估法：通过单元测试、期中测试、期末测试等方式，评估学生对本单元科学知识的掌握情况和科学探究能力的发展水平。同时，可以通过设计开放性、探究性的问题，考察学生的科学思维方法和科学态度。通过以上教学设计，旨在帮助学生深入理解学习用品中的科学原理，培养他们的科学探究能力和科学思维方法，同时激发他们对科学的兴趣和热爱。在教学过程中，教师需要关注学生的个体差异，因材施教，让每个学生都能在科学探究活动中获得成长和进步。
第12课《笔芯为什么能够伸缩》教学设计
一、教学目标：
科学观念
1. 理解笔芯伸缩的基本原理，认识到弹簧在日常生活中的应用。
2. 知道摩擦力对笔芯伸缩的影响。
科学思维
1. 通过观察、实验，培养学生的观察能力和逻辑思维能力。
2. 引导学生运用比较、归纳等方法，理解笔芯伸缩的机制。
科学探究
1. 通过动手操作实验，掌握基本的实验技能和方法。
2. 培养学生提出问题、作出假设、制定计划、进行实验、得出结论的科学探究能力。
科学态度
1. 激发学生对科学的好奇心和求知欲，培养学生认真细致的科学态度。
2. 培养学生团队合作的精神和解决问题的能力。
二、教学重难点
教学重点
1. 理解弹簧的弹性和笔芯伸缩的关系。
2. 掌握摩擦力对笔芯伸缩的影响。
教学难点
1. 通过实验观察和分析，理解笔芯伸缩的详细机制。
2. 运用所学知识解释日常生活中的类似现象。
三、教学过程
学习活动 设计意图
（一）情境导入 1. 展示实物：教师展示几种不同品牌的可伸缩笔芯，让学生观察并尝试使用。2. 提问：你们在使用可伸缩笔芯时，有没有想过它是如何实现伸缩的呢？ 通过实物展示和提问，激发学生的好奇心，引导学生进入学习情境，为接下来的探究活动做好铺垫。
（二）探究活动 探究活动一：观察笔芯结构学习活动分发笔芯：每组分发一支可伸缩笔芯，让学生仔细观察笔芯的结构。2. 小组讨论：小组内讨论笔芯的组成部分，猜测各部分的功能。探究活动二：弹簧的作用学习活动实验：让学生取出笔芯中的弹簧，观察其形状，并尝试用手压缩和释放弹簧。2. 记录：记录弹簧压缩和释放时的变化，思考弹簧在笔芯中的作用。探究活动三：摩擦力实验学习活动1. 实验材料：准备不同粗糙程度的纸面（如光滑纸、粗糙纸、棉布等）。2. 实验步骤：将笔芯在不同纸面上伸缩，观察并记录笔芯在不同纸面上的伸缩情况。3. 讨论：分析摩擦力对笔芯伸缩的影响。探究活动四：拆解与组装学习活动1. 拆解笔芯：让学生将笔芯拆解成各个部分，仔细观察各部分的结构和功能。2. 组装笔芯：让学生尝试将笔芯重新组装起来，确保笔芯能够正常伸缩。探究活动五：自制简易伸缩笔学习活动提供材料：提供吸管、弹簧、细绳等材料，让学生尝试自制简易伸缩笔。展示交流：展示自制的简易伸缩笔，交流制作过程中的发现和困难。探究活动六：弹簧的日常应用1. 讨论：引导学生讨论弹簧在日常生活中的应用，如圆珠笔、汽车座椅、玩具等。2. 记录：让学生记录自己在生活中观察到的弹簧应用实例。 通过观察笔芯结构，培养学生的观察能力和初步分析能力，为后续探究打下基础。通过实验，让学生直观感受弹簧的弹性，理解弹簧在笔芯伸缩中的作用。通过实验，让学生理解摩擦力对笔芯伸缩的影响，培养学生的实验能力和分析能力。通过拆解与组装，加深学生对笔芯结构的理解，培养学生的动手能力和解决问题的能力。通过自制简易伸缩笔，让学生将所学知识应用于实践，培养学生的创新能力和动手能力。通过讨论和记录，拓宽学生的视野，让学生认识到科学知识在日常生活中的应用价值。
（三）生活应用 学习活动情境模拟：模拟日常生活中使用可伸缩笔芯的场景，如写字、画画等。2. 问题讨论：讨论可伸缩笔芯在实际应用中的优点和不足，思考改进方法。 通过情境模拟和问题讨论，让学生将所学知识应用于实际情境中，培养学生的应用能力和批判性思维。
（四）知识总结 1. 回顾知识点：引导学生回顾本节课学习的知识点，包括笔芯结构、弹簧的作用、摩擦力对笔芯伸缩的影响等。2. 总结规律：总结笔芯伸缩的基本原理和规律，强调弹簧和摩擦力的关键作用。 通过知识总结，帮助学生巩固所学知识，形成系统的知识框架，为后续学习打下基础。
四、作业设计
（一）、填空题
1. 笔芯伸缩的基本原理是利用______的弹性来实现的。
答案：弹簧
2. 当我们用力按压笔芯时，弹簧会______；当我们松开手时，弹簧会______。
答案：压缩；恢复
3. 摩擦力对笔芯伸缩有______作用。 答案：阻碍4. 在制作简易伸缩笔时，我们需要用到的主要材料有______、______和______。
答案：吸管；弹簧；细绳
（二）、判断题
1. 笔芯伸缩时，弹簧的长度不会发生变化。（）
答案：×
2. 摩擦力越大，笔芯伸缩越困难。（）
答案：√
我们在日常生活中见到的所有笔都是可伸缩的。（） 答案：×
（三）、选择题
1. 下列哪个部件是可伸缩笔芯中实现伸缩功能的关键部件？（）
A. 笔杆 B. 笔芯头 C. 弹簧D. 笔帽
答案：C
2.当我们在光滑纸面上伸缩笔芯时，与在粗糙纸面上相比，笔芯伸缩会（）
A. 更困难B. 更容易C. 没有变化 D. 无法确定
答案：B
3. 下列哪个不是弹簧在日常生活中的应用？（）A. 圆珠笔B. 汽车座椅 C. 玻璃杯 D. 玩具
答案：C
4. 下列哪个描述不符合笔芯伸缩的原理？（）
A. 利用弹簧的弹性 B. 需要克服摩擦力 C. 笔芯头可以自动伸缩 D. 弹簧长度不变
答案：D
、简答题
请简述笔芯伸缩的基本原理。
答案：笔芯伸缩的基本原理是利用弹簧的弹性来实现的。当我们用力按压笔芯时，弹簧被压缩；当我们松开手时，弹簧恢复原状，带动笔芯头伸缩。
摩擦力对笔芯伸缩有什么影响？
答案：摩擦力对笔芯伸缩有阻碍作用。摩擦力越大，笔芯伸缩越困难；摩擦力越小，笔芯伸缩越容易。
在制作简易伸缩笔时，我们需要注意哪些问题？
答案：在制作简易伸缩笔时，我们需要注意选择合适的材料和尺寸，确保弹簧的弹性和笔芯的伸缩性；同时要注意组装时的顺序和紧密度，确保笔芯能够正常伸缩。
请列举几个弹簧在日常生活中的应用实例。
答案：弹簧在日常生活中的应用实例有很多，如圆珠笔、汽车座椅、玩具、弹簧门、弹簧秤等。
（五）、实践探究题
1. 请设计一个实验，探究不同弹簧长度对笔芯伸缩的影响。要求写出实验步骤、预期结果和结论。
答案：
实验步骤：
a. 准备几支笔芯，将其中的弹簧取出，测量并记录弹簧的原始长度。
b. 将弹簧分别剪短不同长度（如1cm、2cm、3cm等），然后将弹簧重新安装回笔芯中。
c. 尝试伸缩笔芯，观察并记录笔芯伸缩的难易程度和弹簧长度的关系。 预期结果：随着弹簧长度的减短，笔芯伸缩会变得越来越困难。
结论： 弹簧长度对笔芯伸缩有影响，弹簧越短，笔芯伸缩越困难。这是因为弹簧长度减短后，其弹性减弱，导致笔芯伸缩力减小。
五、板书设计
笔芯为什么能够伸缩一、笔芯结构：笔杆 笔芯头 弹簧 其他部件二、弹簧的作用：弹性 压缩与恢复三、摩擦力对笔芯伸缩的影响：摩擦力阻碍笔芯伸缩 光滑纸面与粗糙纸面对比四、自制简易伸缩笔：1. 材料：吸管、弹簧、细绳2. 步骤：组装五、知识总结：1. 笔芯伸缩原理：弹簧弹性2. 摩擦力作用：阻碍
六、教学反思
本节课通过实物展示、实验操作、讨论交流等多种教学方式，激发了学生的学习兴趣和探究欲望。学生在观察、实验、讨论的过程中，逐步理解了笔芯伸缩的基本原理和机制，掌握了相关的科学知识和技能。同时，通过自制简易伸缩笔的实践活动，培养了学生的动手能力和创新能力。在教学过程中，我也发现了一些不足之处。例如，部分学生在实验操作过程中不够细致，导致实验结果不够准确；部分学生在讨论交流时缺乏积极性，参与度不高。针对这些问题，我将在今后的教学中加强实验操作的指导和训练，提高学生的实验技能和动手能力；同时，我将采用更多的互动方式和激励措施，激发学生的学习兴趣和参与度。此外，我还将关注学生在日常生活中的科学应用情况，引导学生将所学知识应用于实际情境中，培养学生的应用能力和科学素养。通过不断改进教学方法和手段，我相信能够进一步提高科学课程的教学质量和效果。

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