資源簡介

《運動和力》單元解讀
1
單元設計概述
2
分課時解讀及教學建議
3
教參的學習方法
目錄
CONTENTS
單元設計概述
1
研究對象
概述
物體的運動狀態及其受到的力、能量及其存在形式。
研究目標
認識物體的運動與其作用力之間的關系，認識到改變物體靜止或運動狀態必須有力的作用，力的大小、方向不同對物體運動的影響不同，物體的運動情況不同產生的能量也不同，能量還會以各種形式存在。
研究方法
延續三年級《物體的運動》單元研究方法，以小車為研究載體，經歷明確問題、確定方案、設計制作、改進完善的探究學習過程，認識物體的運動狀態與力的關系。
單元設計概述
01
可利用的經驗
概述
有的物體是靜止的，有的物體是運動的，物體的運動是因為有力的作用，物體慢慢由運動到靜止是因為失去了力的作用，運動的物體受到摩擦力，靜止的物體不受到摩擦力，運動的物體是具有能量的……
迷思經驗
對一些有關“力”和“運動”的現象產生一些困惑，比如，為什么樹上的蘋果往下落？汽車為什么會運動？地上滾動的球會為什么停下來？球被推后滾動是因為一直有力的作用嗎？
單元設計概述
01
單元設計概述
01
第一課 讓小車運動起來
第二課 用氣球驅動小車
第三課 用橡皮筋驅動小車
第四課 彈簧測力計
第五課 運動與摩擦力
第七課 設計制作小車（一）
第八課 設計制作小車（二）
第六課 運動的小車(能量)
《運動和力》
單元設計概述
01
5.力 作 用 于 物 體 ，可 以 改 變 物 體 的 形 狀 和 運 動 狀 態。
單元設計概述
01
6.機械能、聲、光、熱、電、磁是能量的不同表現形式。
單元設計概述
01
17. 技 術 的 核 心 是 發 明 ，是 人 們 對 自 然 的 利 用 和 改 造。
單元設計概述
01
18. 工程技術的關鍵是設計，工程是運用科學技術進行設計、解決實際問題和制造學和產品的活動。
通過學習，學生需要理解
力是施加于物體上的推力或拉力。
力可以使靜止的物體運動，使運動的物體靜止。
有些物體形狀改變時，它們會產生一個要恢復原來形狀的彈力。
當兩個物體表面接觸時可以產生摩擦力，摩擦力的方向經常與運動方向相反。
力有大小和方向，力的大小是可以用彈簧測力計測量的。
物體的運動有不同形式，運動的快慢是可以比較和測量的。
生活中的能量有很多形式，運動的物體具有能量。
工程設計的基本步驟包括明確問題、確定方案、設計制作、改進完善等。
力是什么？力對物體運動的作用是什么？
力的大小和方向如何測量？運動的快慢如何測量？
能量是什么？如何制作、改進動力小車？
如果理解，學生將做到
知道彈力、摩擦力、反沖力等都是直接施加在物體上的推或拉的作用。
知道力可以使小車啟動或停止；小車靜止時，受到的拉力越大，運動得越快。
能夠通過測量時間和距離，比較小車運動得快慢。
知道橡皮筋、彈簧等拉伸得越長，彈力越大。
知道反沖力是氣體等物質噴出時會產生的和噴出方向相反的推力。
了解彈簧測力計的構造、原理和使簡單的使用方法，知道力的單位是牛頓。
知道摩擦力的大小與物體的運動方式（滑動、滾動等）和接觸面的粗糙程度有關。
能夠根據具體的任務，繪制不同側面的設計圖、分工協作，并根據量規進行評估和反思。
能夠在設計制作小車的活動中，運用力與運動的相關科學概念解決問題。
會通過測量時間和距離，比較小車運動的快慢；在用彈力、反沖力作動力的同時，認識力的的大小和方向；會通過改變運動方式去改變摩擦力的大小；能繪制簡單的三視圖，根據評估標準進行評估和反思。
運動
小
三年級的學習
靜止
運動快慢
力
大小
方向
抽象
運動
小車
三年級的學習
靜止
運動快慢
力
大小
方向
抽象
具體
運動
小車
三年級的學習
靜止
運動快慢
力
大小
方向
抽象
具體
建模：幫助兒童認識復雜的、抽象的事物，建立起實際情境與模型之間的聯系。
科學思維方式
運動
小車
三年級的學習
靜止
運動快慢
事物之間是
有聯系的
力
大小
方向
抽象
具體
建模：幫助兒童認識復雜的、抽象的事物，建立起實際情境與模型之間的聯系。
經驗”是有機體與環境相互作用的結果，是人的主動嘗試行為與環境的反復作用而形成的一種特殊結合。
認識，被看作學習者適應環境的一種實踐行為
科學思維方式
已有
認識
小車
運動
條件下的情境
實現經驗重構
（具有一定邏輯）
新的
認識
體驗
思考
實踐
認識，被看作學習者適應環境的一種實踐行為
分課時解讀及教學建議
2
探究脈絡：引導學生了解從古到今不同類型的車輛，發現它們的動力來源；從安裝（重力作為拉力）小車開始，到體驗運動與靜止的互變，再到應用拓展到踢球（與兒童生活貼近）。
在車頭中間拴繩
繩長與桌子高差不多
1.注意起點和終點
2.一個一個增加，發現什么
3.多個多個增加，發現什么
4.用運動時間判斷運動快慢
延時符
延時符
將小車的運動遷移到足球上
1.體驗如何改變小車的運動狀態。
2.觀察拉力大小對小車運動速度的影響。
延時符
探究脈絡：組裝并利用氣球作動力來驅動小車，會通過改變小車的裝置來改變它的運動快慢，這是以項目式學習的方式體驗工程技術與科學的融合。通過研究反沖力與小車運動的關系，進一步建構“運動和力”的關系。
對比氣球噴氣方向和運動方向
學生經歷問題明確、方案設計、嘗試實踐、評價改進等環節，在觀察小車運動方向和噴氣產生動力的方向中，思考充氣量、噴嘴粗細等因素對小車行駛距離的影響。拓展遷移部分引發學生思考，其它交通工具的是如何運用反沖力為動力的。
提示兩種改進方法
組裝小車的材料
提示兩種改進方法
從能量角度給出解釋
研究脈絡：不同的車輛可能有不同的動力驅動方式，通過認識橡皮筋動力小車的驅動特點，發現小車運動距離與橡皮筋纏繞圈數的關系，從而進一步了解生活中機動車驅動的特點，更是為后面研究車輛的摩擦力、設計制作小車奠定基礎。
延時符
轉動車輪
纏繞皮筋
車輪軸上安裝了一個車軸套
呈現出關于車輛組裝的關鍵點，以及探究活動的注意事項。實驗中關注車輪的動力與其運動距離的關系，即橡皮經產生的彈力與其對小車運動的影響情況。拓展遷移到橡皮筋因彈性形變產生的力，這就是彈力。
比較纏繞
1圈和多圈
標清楚
起點終點
通過改變橡皮筋長度來改變力的大小
延時符
轉動車輪
纏繞皮筋
車輪軸上安裝了一個車軸套
呈現出關于車輛組裝的關鍵點，以及探究活動的注意事項。實驗中關注車輪的動力與其運動距離的關系，即橡皮經產生的彈力與其對小車運動的影響情況。拓展遷移到橡皮筋因彈性形變產生的力，這就是彈力。
比較纏繞
1圈和多圈
標清楚
起點終點
通過改變橡皮筋長度來改變力的大小
延時符
研究脈絡： 圍繞“力的測量”展開研究，彈簧測力計是測量力的大小的重要工具。先是通過觀察、認讀和實際感受來認識彈簧測力計的構造、計量單位、刻度標示以及如何讀數；再是用彈簧測力計測量力的大小。彈簧測力計的構造、原理、使用方法都比較簡單，符合學生對力的認識規律。
延時符
在用彈簧測力計測量時，先引導學生嘗試用手感受力的大小，在測量前估測物體的輕重，逐漸引導他們在實踐中建立起“牛”大小的概念。在體驗后，進一步探索彈簧測力計的制作原理，認識到“彈力是因為彈簧被拉伸而產生的”。
啟發認識到彈簧測力計是利用彈簧的特性來測量力的大小
延時符
探究脈絡：從古人搬物的真實事件引入，圍繞“物體在多大力的作用下能從靜止開始運動”開展研究，體驗從直接滑動到用滾木，再改進給物體裝上輪子，從而發現“輪子”是進一步的優化“滾木”，這是人類對技術的大大改進。學生已經對摩擦這個詞比較熟悉，但對“摩擦力是在什么情況下產生？摩擦力的大小怎樣知道？如何能減小摩擦力?”還比較模糊，這就是本節課教學的起點。
延時符
創設情境，模擬真實的搬運過程
將紙盒放在木板上，通過逐步增加墊圈來測量摩擦力的大小，思考當墊圈很少時木塊不滑動的原因。用于承載小盒的滾木逐漸演變成“輪子”時，學生逐漸體會技術（工具）的改進對能進一步滿足人們的需求。將視野拓寬到各種交通工具上，進一步理解，這是不斷改進技術并運用于產品的結果。
1.利用花紋增大摩擦力2.利用滾動減小摩擦力
從動摩擦力的角度給摩擦力下了簡單的定義
延時符
將紙盒放在木板上，通過逐步增加墊圈來測量摩擦力的大小，思考當墊圈很少時木塊不滑動的原因。用于承載小盒的滾木逐漸演變成“輪子”時，學生逐漸體會技術（工具）的改進對能進一步滿足人們的需求。將視野拓寬到各種交通工具上，進一步理解，這是不斷改進技術并運用于產品的結果。
延時符
探究脈絡：從能量的角度去研究運動的物體，同時也是以運動的小車為載體來認識能量。先是通過敲擊音叉實驗，觀察不同敲擊速度下的音叉震動情況；再是研究放在不同高度的小車下滑后，撞擊木塊的距離。學生對能量已經有了一定的感性認識，已經在使用“能量”這個詞，但是在他們的認知中還沒有一個關于能量更一般意義的概念。
延時符
聲音大小的變化、振動大小的變化，跟音叉具有的能量大小有關
敲擊實驗需要學生用感官去判斷、解釋，用不同速度敲擊音叉后的現象，這是運動物體所具有的能量通過轉化成聲音的大小來體現。撞擊實驗需要學生測量撞擊前后木塊移動的距離，通過比較距離的遠近來推斷運動物體所具有的能量。兩個對比實驗，引導學生發現物體具有的能量與其運動速度的關系。
釋放小車的位置、木塊放置的位置要在同一斜面上的同一位置
延時符
聲音大小的變化、振動大小的變化，跟音叉具有的能量大小有關
敲擊實驗需要學生用感官去判斷、解釋，用不同速度敲擊音叉后的現象，這是運動物體所具有的能量通過轉化成聲音的大小來體現。撞擊實驗需要學生測量撞擊前后木塊移動的距離，通過比較距離的遠近來推斷運動物體所具有的能量。兩個對比實驗，引導學生發現物體具有的能量與其運動速度的關系。
釋放小車的位置、木塊放置的位置要在同一斜面上的同一位置
延時符
研究脈絡：這兩節課將圍繞設計制作小車展開，既是對之前所學知識和技能歸納和總結，又是發展他們對工程設計的認識、理解和應用。 兒童具有豐富的想象空間，熱衷制作一些新奇的物品，但是往往能“想到” 未必能“辦到”，因此，要引導學生利用已有的經驗、知識和技能去設計能“做到”的產品，還要讓他們能持續圍繞一個主題設計開展有始有終的實踐活動。
設計是工程制作的前提和關鍵，學生要綜合運用所學的知識和技能，在分工合作中解決實際問題。然而，任何產品都需要不斷改進和完善，以滿足人們對產品更高、更好的需求。
為學生提供了探索實踐的方向，給出制作的材料，以及其他輔助用具，對制作提出了具體的要求，為設計思路提供了有利的腳手架，同時為小組間評估奠定了公平的指標基礎。
引導學生學習流程圖，并按照這樣的程序設計小賽車，第一次課先完成第一、第二步。
完善設計圖：1.觀察小車結構，鼓勵從多個角度畫出小車的結構圖。2.最好能將制作的尺寸標識清楚，有利于更加科學的制作小車。
延時符
延時符
車軸怎樣裝在車架上？氣球作動力怎樣安裝在小車上？
1.合理分工：在同一時間完成任務的不同部分。
2.匯報內容：設計思路、展示設計圖、組裝流程、測試結果。
3.班級記錄表：遇到的問題、可能的原因、解決方案。
4.反思：是否達到自己的設計期望。
5.量表：制作前，學生在明確創造產品的方向，鼓勵和引導他們向“3分”的評估標準努力。制作后，根據評估情況，反思設計和制作過程并不斷改進產品，滿足需求。
正確認識“失敗”在工程制作中的意義，也是“成功”的奠基石。
延時符
物體運動狀態的改變是因為受到力的作用;通過“玩小車”的活動體驗力和運動的關系，以及學習測量力的大小的方法；體驗物體具有的能量與運動的關系，理解能量以不同形式存在。
1. 物體運動和力的相關知識
在制作改進小車的過程中，體驗工程技術領域的學習方式、產品“創作” 的基本步驟，利用科學原理和技術手段不斷改進產品，以更好的滿足人們的需要。
2.體驗工程技術領域的學習
綜述
建議
分課時解讀及教學建議
03
教參的學習方法
3
延時符
重難點
教學建議
每節課
設計脈絡
單元內容
對應課標
探究活動
設計目的
教參的學習方法
03
研教參究課題
尋主線設環節
思形式重突破
延時符
明差異晰細節
問題
師生活動
課標
核心問題
重點難點
學情
學法
思維生長
教參的學習方法
03
敬請批評指正！

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