第一單元力與變形單元整體教學設計-2023-2024學年科學二年級下冊冀人版授課內容授課時數授課班級授課人數授課地點授課時間課程基本信息1.課程名稱：第一單元力與變形

2.教學年級和班級：二年級下冊科學班

3.授課時間：2023年4月15日星期五上午第二節課

4.教學時數：1課時

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親愛的小朋友們，今天我們要一起探索一個神奇的世界——力的世界！在這個世界里，力就像魔術師一樣，能夠讓物體發生各種奇妙的變形。讓我們一起走進《第一單元力與變形》的課堂，開啟我們的科學之旅吧！????核心素養目標1.科學思維：培養學生觀察、比較、分析、推理的科學思維能力，通過實驗活動，理解力的作用和物體的變形之間的關系。

2.科學探究：鼓勵學生動手操作，親身體驗科學現象，提升提出問題、設計實驗、收集證據、解釋與結論的科學探究能力。

3.科學態度與責任：激發學生對科學的好奇心和探索欲，培養尊重事實、嚴謹求實的科學態度，以及關愛環境、珍惜資源的責任感。學習者分析1.學生已經掌握了哪些相關知識：

同學們已經接觸過簡單的物理現象，比如滑梯上的小車、蕩秋千等，對力有初步的認識。他們了解一些常見的力的名稱，如推力、拉力、重力等，但對于力的作用效果以及力與物體變形之間的關系還缺乏深入的理解。

2.學生的學習興趣、能力和學習風格：

二年級的學生對新鮮事物充滿好奇，對科學實驗尤其感興趣。他們的觀察能力和動手操作能力正在逐步發展，喜歡通過實際操作來學習新知識。在學習風格上，有的同學喜歡通過觀察和模仿學習，有的則更喜歡通過游戲和互動來學習。

3.學生可能遇到的困難和挑戰：

在理解力的作用效果時，學生可能會遇到將力的概念與物體的實際變形聯系起來困難的問題。此外，對于一些抽象的概念，如彈力、摩擦力等，學生可能難以通過直觀的實驗觀察到其效果，從而影響他們的學習體驗。因此，教學中需要通過豐富的實例和生動的教學手段來幫助學生克服這些困難。教學資源準備1.教材：確保每位學生都配備了《科學二年級下冊冀人版》教材，以便跟隨課程內容學習。

2.輔助材料：準備與力與變形相關的圖片、圖表和科普視頻，以幫助學生直觀理解力的概念和作用效果。

3.實驗器材：準備彈簧、橡皮筋、小木塊等實驗材料，確保實驗安全，并指導學生正確使用。

4.教室布置：設置分組討論區，方便學生小組合作，并在實驗操作臺布置好實驗器材，營造良好的學習氛圍。教學過程---

**導入環節（5分鐘）**

1.**情景引入**：

"同學們，你們有沒有注意到，我們身邊有很多物體在力的作用下會發生形狀的改變呢？比如，我們拉彈簧，它就會變長；我們壓橡皮筋，它就會變短。今天，我們就來探索一下這個有趣的現象——力與變形。"

2.**提問互動**：

"你們覺得是什么力量讓這些物體發生了變化呢？誰能來說一說，你觀察到的力的作用效果？"

**探究環節（20分鐘）**

3.**分組實驗**：

"接下來，我們來進行一個小組實驗。每組將得到一些實驗材料，比如彈簧、橡皮筋、小木塊等。請同學們仔細觀察，用這些材料進行實驗，看看在力的作用下，物體會發生什么樣的變化。"

4.**觀察記錄**：

"在實驗過程中，請大家注意記錄下物體的變化情況，包括變化的形式、程度等。"

5.**小組討論**：

"實驗結束后，請每個小組分享你們的發現。我們可以一起討論，力的作用是如何導致物體變形的？"

6.**引導總結**：

"同學們觀察得非常仔細，通過實驗，我們發現力可以使物體發生形狀的變化。這種變化有時是永久的，有時是暫時的。"

7.**引入概念**：

"那么，這種在力的作用下物體發生的形狀變化，我們稱之為‘形變’。接下來，我們將進一步探究，不同類型的力會導致物體產生什么樣的形變？"

**講授環節（15分鐘）**

8.**力的分類**：

"首先，我們來認識一下力的分類。力可以分為拉力、推力、壓力、摩擦力等。每種力都有其特定的作用方式。"

9.**彈力與形變**：

"當物體受到拉力或壓力時，它們可能會發生形變。如果物體在力的作用下發生形變后能夠恢復原狀，我們就稱這種形變為‘彈性形變’。"

10.**塑性形變**：

"而有些物體在力的作用下會發生形變，但無法恢復原狀，這種形變我們稱之為‘塑性形變’。"

11.**力的測量**：

"那么，我們如何測量力的大小呢？常用的工具是彈簧測力計。通過彈簧的伸縮程度，我們可以大致判斷力的大小。"

**實踐環節（15分鐘）**

12.**實驗演示**：

"接下來，我將為大家演示一個實驗，展示力的作用效果。請大家注意觀察，并思考，這些現象是如何發生的？"

13.**學生操作**：

"現在，請大家分組進行實驗，嘗試測量不同力的大小，并觀察力對物體形變的影響。"

14.**數據記錄與分析**：

"請大家記錄下實驗數據，并與組內同學一起分析，力的作用與物體的形變之間有什么關系？"

**總結環節（5分鐘）**

15.**回顧總結**：

"今天，我們學習了力的概念，了解了力的作用效果，以及力的測量方法。希望大家能夠記住，力可以使物體發生形變，而形變又可以分為彈性形變和塑性形變。"

16.**課后思考**：

"課后，請大家思考一個問題：在生活中，我們如何利用力的作用來使物體發生形變，從而為我們服務呢？"

---拓展與延伸1.**《趣味物理實驗》書籍推薦**：

"《趣味物理實驗》這本書通過簡單易懂的語言和有趣的實驗，讓學生在輕松愉快的氛圍中學習物理知識。書中有很多關于力與變形的實驗，適合學生們課后閱讀，自行嘗試。"

2.**在線科普視頻推薦**：

"推薦學生們觀看一些科普視頻，如‘力的世界’，這些視頻通過動畫和實際演示，生動地展示了力的作用和形變現象，有助于加深對課本知識的理解。"

3.**科學小制作**：

"鼓勵學生進行一些簡單的科學小制作，如制作一個簡易的彈簧測力計，通過親手操作，讓學生更加直觀地感受力的作用和測量方法。"

4.**課后探究題目**：

-"探究不同材料的彈性形變能力，比如比較橡皮筋和塑料帶的彈性差異。"

-"設計一個實驗，測量不同重量的小車在斜面上滑行時的摩擦力大小。"

-"思考在日常生活中，我們如何利用力的作用來減輕工作負擔，例如使用杠桿原理來撬動物體。"

5.**科學小實驗**：

-"實驗一：使用不同重量的物體懸掛在彈簧上，觀察彈簧的伸長程度，探討力與形變的關系。"

-"實驗二：將橡皮筋拉伸到不同長度，然后突然釋放，觀察橡皮筋的恢復情況，研究彈性形變。"

-"實驗三：利用小木塊和斜面，研究不同斜面角度對摩擦力的影響，進一步理解力的作用。"

6.**科學討論小組**：

"組織學生成立科學討論小組，就力與變形的話題進行深入探討?？梢宰寣W生們準備一些案例，比如古代建筑中如何利用力的原理來設計橋梁和建筑，或者現代交通工具如何利用力學原理提高效率。"

7.**科學展覽參觀**：

"鼓勵學生參加學?；蛏鐓^的科學展覽，通過參觀展覽中的力學模型和實驗裝置，讓學生在真實的環境中感受科學的魅力，并將所學知識與實踐相結合。"典型例題講解**七、典型例題講解**

**例題一：**

問題：一個橡皮筋被拉伸到原來長度的兩倍，求橡皮筋的形變量是多少？

解答：橡皮筋的形變量等于拉伸后的長度減去原來的長度。設橡皮筋原來的長度為L，拉伸后的長度為2L，則形變量ΔL=2L-L=L。所以，橡皮筋的形變量是原來長度的1倍。

**例題二：**

問題：一個彈簧被拉伸了10厘米，如果彈簧的勁度系數是20N/m，求施加在彈簧上的力是多少？

解答：根據胡克定律，力F與形變量ΔL成正比，比例系數為勁度系數k。公式為F=kΔL。代入已知數值，F=20N/m×10cm=20N/m×0.1m=2N。所以，施加在彈簧上的力是2N。

**例題三：**

問題：一個重10N的物體放在水平地面上，如果物體與地面之間的摩擦系數是0.5，求物體在水平方向上受到的最大靜摩擦力是多少？

解答：最大靜摩擦力Ff_max=μN，其中μ是摩擦系數，N是正壓力。物體在水平地面上，正壓力N等于物體的重力G。所以，Ff_max=μG=0.5×10N=5N。因此，物體在水平方向上受到的最大靜摩擦力是5N。

**例題四：**

問題：一個質量為0.5kg的物體在水平面上受到一個大小為1N的推力，如果物體與地面之間的動摩擦系數是0.3，求物體在推力作用下加速運動時，物體受到的摩擦力是多少？

解答：物體受到的摩擦力Ff=μN，其中μ是動摩擦系數，N是正壓力。在水平面上，正壓力N等于物體的重力G。所以，Ff=μG=0.3×0.5kg×9.8m/s2=1.47N。因此，物體在推力作用下加速運動時，受到的摩擦力是1.47N。

**例題五：**

問題：一個重100N的物體被放在斜面上，斜面的角度是30度，如果物體與斜面之間的摩擦系數是0.2，求物體在斜面上受到的摩擦力是多少？

解答：首先，計算物體在斜面上的正壓力N。N=Gcosθ，其中G是物體的重力，θ是斜面的角度。N=100N×cos30°≈100N×0.866=86.6N。然后，計算摩擦力Ff=μN=0.2×86.6N≈17.3N。因此，物體在斜面上受到的摩擦力是大約17.3N。教學評價與反饋1.**課堂表現**：

"在今天的課堂上，同學們表現出很高的參與度。大家都能積極回答問題，特別是在分組實驗環節，同學們都非常專注，認真記錄實驗數據。通過觀察，我發現大部分同學能夠按照實驗步驟進行操作，這說明大家在動手實踐能力上有所提升。"

2.**小組討論成果展示**：

"在小組討論環節，同學們能夠積極地分享自己的觀察和想法。每個小組都提出了不同的觀點，并通過討論達成了共識。例如，在討論力的作用效果時，有的小組提出了使用杠桿原理來減小力的作用距離，這是一個很好的創意。"

3.**隨堂測試**：

"為了檢驗同學們對今天所學知識的掌握情況，我進行了隨堂測試。測試結果顯示，大部分同學能夠正確回答關于力與變形的基礎問題，但也有一些同學在計算力和形變量方面遇到了困難。這表明我們需要在今后的教學中加強對這部分知識的鞏固和練習。"

4.**學生自評與互評**：

"我鼓勵同學們進行自我評價和互評。在自我評價中，同學們能夠認識到自己的優點和不足，比如有的同學能夠準確描述實驗現象，但有的同學在數據分析方面還有待提高。在互評中，同學們能夠互相學習，取長補短。"

5.**教師評價與反饋**：

-"針對課堂表現，我建議同學們在今后的學習中繼續保持積極的學習態度，勇于提問和表達自己的觀點。"

-"對于小組討論成果展示