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+《橡皮泥在水中的沉浮》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14课《橡皮泥在水中的沉浮》教学设计
一、教学目标：
科学观念
理解物体在水中的沉浮现象与物体的体积、质量及密度有关。
2. 知道通过改变物体的形状或附加物体可以改变其在水中的沉浮状态。
科学思维
1. 运用观察、实验和推理的方法，分析橡皮泥沉浮变化的原因。
2. 培养从多角度思考问题的能力和解决问题的能力。
科学探究
1. 能够独立或小组合作完成橡皮泥沉浮实验，记录并分析结果。
2. 学习使用简单的科学工具（如水槽、量杯）进行实验操作。
科学态度
1. 激发对自然现象的好奇心和探索欲，享受科学探究的乐趣。
2. 培养耐心、细致的实验态度，尊重实验事实，勇于提出假设并验证。
二、教学重难点
教学重点：
理解物体沉浮的基本原理，即密度决定沉浮。
掌握通过改变橡皮泥形状来改变其沉浮状态的方法。
教学难点：
密度概念的初步理解与应用。
引导学生从实验现象中抽象出科学规律，形成科学结论。
三、教学过程
学习活动 设计意图
（一）情境导入 学习活动：1. 教师演示：教师手持一块橡皮泥，先将其捏成球形放入水中，观察并记录沉浮状态。接着，将橡皮泥展平为薄片状再次放入水中，观察并记录变化。2. 提出问题：为什么同一块橡皮泥，形状不同时在水中的沉浮状态也不同呢？ 通过直观的演示，激发学生的兴趣和好奇心。引入沉浮现象，为后续的探究活动做铺垫。
（二）探究活动 学习活动：学生分组，每组领取一块橡皮泥、一个水槽和记录表。小组内分工合作，分别将橡皮泥捏成球形和薄片状，放入水中观察并记录沉浮状态。小组内讨论，尝试解释观察到的现象。探究活动2：改变橡皮泥体积实验学习活动：学生继续利用橡皮泥，尝试通过增加或减少橡皮泥的体积，观察并记录其对沉浮状态的影响。小组讨论，总结体积变化与沉浮的关系。探究活动3：添加重物实验学习活动：小组内选择一块橡皮泥，尝试在其上附加不同重量的小物件（如小石子、纸片），观察并记录沉浮变化。讨论附加物重量对橡皮泥沉浮状态的影响。探究活动4：橡皮泥密度实验学习活动：教师简要介绍密度的概念，即单位体积内物质的质量。学生利用量杯和水测量橡皮泥的体积和质量，计算其密度，并与水的密度进行比较，理解密度与沉浮的关系。探究活动5：创意沉浮设计学习活动：学生小组合作，利用橡皮泥设计并制作一个既能浮在水面又能沉入水底的创意作品，如小船加重物等。分享展示，解释设计思路及沉浮控制原理。探究活动6：沉浮现象在自然界中的应用学习活动：教师展示图片或视频，介绍自然界中典型的沉浮现象，如轮船的浮力原理、潜水艇的升降机制等。学生小组讨论，尝试用所学知识解释这些现象。 通过动手操作，加深对沉浮现象的直接感知。初步认识到形状变化对沉浮的影响。进一步探索体积对沉浮的影响，深化对沉浮原理的理解。探究质量变化对沉浮的影响，为后续密度概念的学习奠定基础。引入密度概念，帮助学生从更深层次理解沉浮原理。激发学生的创新思维和动手能力，综合运用所学知识解决实际问题。拓宽学生视野，将科学知识与现实生活相联系，增强学习的实用性和趣味性。
（三）生活应用 习活动：学生分组讨论，思考并列举生活中利用沉浮原理的例子，如救生衣、潜水员装备等。每组选择一个例子，制作简易模型或绘制示意图，在班级内展示并讲解。 强化学生对沉浮原理的理解和应用能力。- 培养学生将科学知识应用于实际生活的意识。
（四）知识总结 学习活动：教师引导学生回顾本节课的主要内容，包括沉浮的基本原理、形状、体积、质量及密度对沉浮的影响。学生自由发言，分享本节课的学习收获和疑问。 巩固所学知识，形成系统的知识框架。鼓励学生提出问题，培养批判性思维。
四、作业设计
（一）、填空题
1. 物体在水中的沉浮状态主要取决于它的______。
答案：密度
2. 当物体的密度大于水的密度时，物体会______。 答案：下沉
3. 通过改变橡皮泥的______，可以改变它在水中的沉浮状态。
答案：形状
4. 物体的质量不变，体积增大，其密度会______。 答案：减小
（二）、判断题
1. 任何形状的橡皮泥在水中都会沉下去。（ ）
答案：×
2. 物体的体积越大，就越容易浮在水面上。（ ）
答案：×（还需考虑质量）
3. 轮船能浮在水面上是因为它的密度比水小。（ ） 答案：×（轮船是利用浮力原理，部分排开水的重量等于船的重量）
（三）、选择题
1. 下列哪项不是影响物体沉浮的因素？（ ）
A. 形状 B. 颜色 C. 质量
答案：B
当我们把一块橡皮泥捏成小船形状放入水中，它更容易（ ）。
A. 下沉 B. 漂浮 C. 悬浮 答案：B
3. 下列哪个例子是利用了沉浮原理？（ ）
A. 自行车轮胎 B. 救生衣 C. 钢笔
答案：B
4. 如果一个物体的密度与水相同，那么它在水中会（ ）。
A. 上浮 B. 下沉 C. 悬浮
答案：C
（四）、答题
1. 解释什么是密度，并举例说明密度与沉浮的关系。
答案：密度是指单位体积内物质的质量。当物体的密度大于水的密度时，物体会下沉；当物体的密度小于水的密度时，物体会上浮；当物体的密度与水相同时，物体会悬浮在水中。
2.你如何利用橡皮泥制作一个既能浮在水面又能沉入水底的作品？请简述你的设计思路。
答案：可以将橡皮泥捏成小船形状，使其浮在水面上；然后在小船内放置重物（如小石子），直到小船的密度大于水，它就会沉入水底。
3. 潜水艇是如何实现升降的？请解释其原理。
答案：潜水艇通过改变自身的重量（通常是通过向水舱内注水或排水）来改变其在水中的浮力，从而实现升降。当潜水艇需要上升时，会排出部分水舱中的水，减轻重量，增加浮力；当需要下降时，则向水舱内注水，增加重量，减少浮力。
4. 列举至少两个生活中利用沉浮原理的例子，并解释其工作原理。
答案：（1）救生衣：救生衣内部填充有浮力材料，当穿着救生衣的人落入水中时，救生衣能提供足够的浮力使人浮在水面上，避免溺水。（2）潜水艇：如前所述，潜水艇通过改变自身重量来改变浮力，实现升降。
（五）、实践探究题
1. 请设计一个实验，探究不同材质的物体（如木头、塑料、铁块）在水中的沉浮状态，并尝试解释其原因。
答案：实验设计如下：准备三种不同材质的物体（木头、塑料、铁块），分别测量它们的体积和质量，计算密度。然后将它们分别放入水中观察沉浮状态。根据密度与沉浮的关系，可以推断出：由于木头的密度小于水，所以木头会浮在水面上；塑料的密度接近水，可能悬浮或漂浮；而铁的密度大于水，所以铁块会下沉。
五、板书设计
橡皮泥在水中的沉浮 一、沉浮原理 密度决定沉浮 二、影响因素 形状 体积 质量 三、生活应用 救生衣 潜水艇 四、创意设计 沉浮作品展示
六、教学反思
本节课通过直观的演示、丰富的探究活动和生动的生活应用，有效地激发了学生的学习兴趣和探究欲望。学生在动手实践中加深了对沉浮原理的理解，特别是在密度概念的引入和解释上，通过量杯测量和计算，使学生从感性认识上升到理性认识。同时，通过小组合作和创意设计，培养了学生的团队协作能力和创新思维。然而，在实际教学中，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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