资源简介

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小学科学（青岛版）三年级上册
第二单元《物体的形态》
大单元教学设计
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学科 小学科学 版本 青岛版·六三制
年级 三年级上册（新教材）
单元名称 第 2 单元《物体的形态》
单元主题 物质形态探秘营——解锁三态世界的科学密码
课时安排 4 课时
一、单元主题
"物质形态探秘营——解锁三态世界的科学密码"
围绕物质三态（固体、液体、气体）的核心特征展开探究，引导学生从生活现象出
发，通过观察、实验、工程实践，建立"结构-性质-功能"的科学认知模型，培养物质科
学思维。
二、单元大情景
"小小物质科学家实验室"
学生化身"物质形态研究员"，接受四项实验室任务：
1.任务卡 1：流动之谜（探究液体特性）
2.任务卡 2：稳固堡垒（解密固体特征）
3.任务卡 3：无形力量（验证气体性质）
4.终极挑战：空间测量师（制作量杯解决实验室测量需求）
最终举办"物质科学博览会"展示研究成果。
三、课程标准分析
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核心概念 1. 物质的结构与性质
学习内容 1.1 物质具有一定的特性与功能
1~2 年级：
①观察并描述物体的外部特征
②根据特征对常见物体分类
学段目标
3~4 年级：
③描述物质的状态特征（流动性/固定性/可压缩性）
④使用简单仪器测量体积
四、单元教材分析
（一）单元内容构成
本单元包括《液体》《固体》《气体》和《制作量杯》4课，围绕物质的三种基本
形态展开探究，引导学生从生活现象出发，逐步建立科学概念。
（二）分课内容分析
1.第六课《液体》
（1）核心内容：通过观察牛奶、水等常见液体，引导学生描述液体的流动性、无固
定形状、静止时表面保持水平等特征。
（2）关键活动：
①对比液体与固体的差异（如倾斜放置时液体的流动现象）。
②实验：观察液体表面特性（如水面静止时的水平状态）。
（3）课标关联：对应“1.1 物质具有一定的特性与功能”，要求描述液体的外部特
征（3~4 年级）。
2.第七课《固体》
（1）核心内容：探究石块、木块等固体的特征，如固定形状、体积稳定性及无法流
动的性质。
（2）关键活动：
①分类实验：区分固体与液体（如捏橡皮泥变形后仍为固体）。
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②观察：固体受压后的形变与恢复（如弹簧的弹性）。
（3）课标关联：强化“物体外部特征分类”要求（1~2 年级），并为“体积测量”
铺垫（3~4 年级）。
3.第八课《气体》
（1）核心内容：以空气为例，验证气体无形、可压缩、占据空间等特性。
（2）关键活动：
①注射器实验：压缩空气感知气体体积变化。
②“纸团不湿”实验：证明空气占据空间（倒扣杯子入水）。
（3）课标关联：落实“认识空气是无色无味的气体”（1~2 年级）和“空气占据空
间”（3~4 年级）的课标要求。
4.第九课《制作量杯》
（1）核心内容：应用前三课的物质特性知识，设计并制作简易量杯，解决液体体积
测量问题。
（2）关键活动：
①工程实践：选择材料（如透明塑料瓶）制作刻度工具。
②测试校准：用量杯测量不同液体体积，验证准确性。
（3）课标关联：整合“使用简单仪器测量体积”（3~4 年级）和“技术与工程”领
域要求。
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（三）课际逻辑关系
1.认知递进：
（1）现象层（《液体》《固体》《气体》）→ 聚焦三种物态的独有特征（流动性、
形状固定性、可压缩性）。
（2）概念层 → 归纳共性：所有物质占据空间（如乌鸦喝水实验贯穿单元）。
（3）应用层（《制作量杯》）→ 将体积概念转化为测量工具，体现“科学服务生活”。
2.能力进阶：
1 观察与描述（液体特性） 牛奶流动实验
2 比较与分类（固液差异） 橡皮泥变形对比
3 实验验证（气体性质） 注射器压缩空气
4 工程设计与问题解决 制作量杯并校准精度
3.核心概念贯穿：
“占据空间” 作为统一主线：
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液体需容器盛放 → 固体固定体积 → 空气挤压占据空间 → 量杯量化空间占据。
五、教学目标
1.识别物质三态特征（流动性/固定性/可压缩性）
科学观念 2.理解"占据空间"的共性原理
3.建立体积测量与空间占用的关联
1.通过对比实验归纳物质特性
科学思维 2.运用类比推理（如乌鸦喝水解释空间占据）
3.建立"性质→功能"的工程思维链
1.设计液体表面水平验证实验
探究实践 2.操作气体压缩性测试装置
3.制作并校准简易量杯
1.形成严谨实验操作习惯
态度责任 2.培养"变废为宝"环保意识（用回收瓶制作量杯）
3.体会工具创新改善生活的价值
六、学情分析
1.年龄特点
（1）8-9 岁儿童具象思维主导，需通过触觉体验理解抽象概念
（2）注意力集中时间约 15 分钟，需多感官刺激活动
2.认知基础
（1）前经验：对水/冰有直观认识，但未系统比较三态差异
（2）误区点：50%学生认为"捏扁的橡皮泥变成液体"
（3）技能短板：量具使用与刻度读取需强化训练
七、活动设置
（一）活动 1：破解流动之谜（对应《液体》）
1.目标：归纳液体流动性、表面水平特性
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2.实践：
（1）倾斜容器观察牛奶流动轨迹（科学+美术：绘制流动路径图）
（2）水面投币实验验证表面张力（数学：统计最大承载硬币数）
3.跨学科：语文撰写《小水滴的旅行日记》
（二）活动 2：解密稳固堡垒（对应《固体》）
1.目标：对比固体形状固定性与弹性变化
2.实践：
（1）橡皮泥变形挑战赛（劳动：制作指定形状作品）
（2）弹簧压缩回弹实验（数学：测量形变前后长度差）
3.德育渗透：讨论"岩石历经风雨不变形"的坚持精神
（三）活动 3：捕捉无形力量（对应《气体》）
1.目标：验证气体可压缩性与占据空间
2.实践：
（1）注射器封印空气实验（记录压缩刻度变化）
（2）纸团不湿"魔术揭秘（拍摄实验微视频）
3.安全教育：类比轮胎充气说明过度压缩危险
（四）活动 4：挑战空间测量师（对应《制作量杯》）
1.目标：应用物质特性解决体积测量问题
2.实践：
（1）回收塑料瓶改造量杯（劳动：切割/打磨/贴标）
（2）量杯校准大赛（数学：测量误差≤5ml 获"精准工程师"章）
3.职业体验：角色扮演质检员出具"量具合格证书"
八、教学方法
1.现象具身化
（1）液体特性：学生扮演"水滴"模拟流动路径
（2）气体压缩：用充气抱枕体验坐压变形
2.问题链驱动
阶梯提问：
牛奶为什么流到桌上？→所有液体都会流动吗？→ 怎么证明水占据杯子空间？→
如何量化占据的空间大小？
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3. 工程迭代法
例：量杯制作四阶优化：原型设计→初版测试→误差分析→精度改进
4.跨学科融合
（1）数学：体积单位换算/误差计算
（2）美术：物质形态创意画
（3）劳动：工具安全使用训练
九、学习方法
1.三阶观察法
肉眼观察（液体流动）→放大镜观察（水面弧度）→数据化观察（注射器刻度变化）
2.对比实验模板
对照组 静止平放的水杯 空注射器
实验组 倾斜 30°的水杯 压缩 1/2 的注射器
记录重点 流动轨迹/表面形态 刻度值/回弹情况
十、评价策略
（一）单元总体评价策略
过程性评价（60%） 实验操作（20%）+ 记录手册（20%）+ 小组贡献（20%）
终结性评价（40%） 量杯作品（30%）+ 单元测评（10%）
（二）分活动评价表
活动 1：破解流动之谜（对应《液体》分活动评价表
完成牛奶流动观 独立设计水面投币实 创新对比不同液体流动
实验操作
察 验 速度（如蜂蜜 vs 水）
现象描述 说出“液体会流 准确描述液体无固定 用分子模型解释流动性
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动” 形状 （如分子间距大）
记录 1组硬币承 记录 3组数据并计算 绘制承载量-液体类型柱
数据记录
载数 平均值 状图
合作贡献 协助准备材料 主动分享实验发现 组织小组优化实验方案
活动 2：解密稳固堡垒（对应《固体》）分活动评价表
用黏土捏出基础 制作弹性形变模型 设计复合结构（如抗震建
模型制作
形状 （如弹簧压缩） 筑）
区分 1种固体特 对比3种固体特性（硬 建立“结构-功能”关联
对比分析
征（如硬） /脆/弹性） 表（如轮胎减震）
复述“固体有固定 解释橡皮泥变形后仍 论证“固体分子排列紧
科学推理
形状” 是固体 密”
主动检查实验安全隐 制定《固体实验安全守
安全实践 使用工具无风险
患 则》
活动 3：捕捉无形力量（对应《气体》分活动评价表
完成注射器压缩实 测量 3次压缩体积 探究温度对压缩性的影
实验验证
验 变化 响（热水泡注射器）
说出“空气占据空 用“纸团不湿”实 分析潜水艇沉浮与气体
原理解释
间” 验证明结论 关系
视频含慢放/标注 制作互动 AR 模型展示气
技术创新 拍摄基础实验视频
关键帧 体压缩原理
列举1种安全用气行 设计气球爆破警示 撰写《家庭高压气罐使用
责任意识
为（如轮胎不过充） 海报 指南》
活动 4：挑战空间测量师（对应《制作量杯》分活动评价表
工程设计 组装简易量杯（无刻 标注基础刻度 添加精细刻度（每 10ml）
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度） （50ml/100ml） 并校准
3次测量平均误差 5次测量误差≤5ml 且出
精度测试 测量1次误差≤20ml
≤10ml 具检测报告
使用回收塑料瓶制 优化瓶口切割安全
环保应用 设计可折叠便携量杯
作 性
发现 1个使用问题 提出 2项改进方案 开发辅助工具（如放大镜
问题解决
（如读数不便） （如彩色刻度） 读数环）
十一、作业设计
活动 1：液体探秘作业
基础 拍摄 3 种液体流动视 视频清晰，展示 1 对比 2 种液体流 慢动作特效+标注
作业 频 种液体流动 动差异 流动性科学原理
提升 测量水面保持水平的 记录 1 组有效数 3组数据+计算平 5组数据+误差分析
作业 最大倾斜角度 据 均值 +实验报告
拓展 研究蜂蜜/水的流动速 定性描述“蜂蜜 计时测量流动 建立“粘度-流速”
作业 度差异 流得慢” 10cm 所需时间 数学模型
活动 2：固体探秘作业
基础 收集 5种固体标 收集 3种+简单 5种+分类（天然 5种+特性对比表+
作业 本并标注特性 描述 /人造） 用途说明
提升 测试不同固体弹 记录橡皮泥形 量化恢复率（形变
对比 3种材料
作业 性 变 前后尺寸比）
拓展 设计抗震结构模 模型完整，承重 承重 200g+结构 承重 500g+可拆卸
作业 型 50g 稳定 抗震组件
活动 3：气体探秘作业
基础 绘制“纸团不湿” 步骤完整无 添加原理注释（空 设计实验变式（如
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作业 实验流程图 遗漏 气占据空间） 瓶口加漏斗）
提升 记录注射器压缩 记录 3组数 10 组数据+建立压
5组数据+折线图
作业 10 次体积变化 据 缩比例公式
拓展 制作“空气炮” 成功击倒 3 击倒 6个杯+记录 击倒 10个杯+优化
作业 击倒纸杯塔 个纸杯 气流轨迹 炮筒结构
活动 4：量杯制作作业
基础 用回收瓶制作量杯 完成基础容 标注 50ml/100ml 三档刻度
作业 （标注 1个刻度） 器 两档 （50/100/150ml）
提升 校准量杯并测试误 1次测量误 3次平均误差≤ 5次误差≤5ml+误
作业 差 差≤20ml 10ml 差分析报告
拓展 设计多功能量具 草图设计合 制作原型实现基 添加创新功能（如
作业 （量杯+漏斗一体） 理 础功能 防溢流槽）
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