科学第四单元 力和形变2 形状变了教学设计

这是一份科学第四单元 力和形变2 形状变了教学设计，共9页。教案主要包含了课程基本信息，教学目标，教学重难点，教学准备，教学过程，板书设计，教学反思等内容，欢迎下载使用。
学科：科学
年级：二年级上册
单元：第四单元 力和形变
课题：《2 形状变了》
课时：2 课时
版本：2024 大象版
二、教学目标
（一）知识目标
知道力可以使物体的形状发生变化，无论是软的物体（如跳跳球、面团）还是硬的物体（如玻璃瓶、金属），用力后形状都会改变，硬物体的形变可能更细微，不易直接观察。
了解借助细玻璃管中的水柱等辅助物体，能帮助观察到硬物体的细微形变。
知道铁、铜、铝、银、黄金等金属材料可通过加工改变形状，制成不同物品。
（二）能力目标
能通过对不同软硬物体用力（挤压、拉伸等），观察并记录物体形状变化，培养观察与记录能力。
能通过对比挤压塑料瓶和玻璃瓶的实验，分析水柱变化，推理硬物体的细微形变，提升分析推理能力。
能参与和面实践，尝试用面团制作面点，将 “力使物体形变” 的知识应用于实践，提高动手操作能力。
（三）情感态度与价值观目标
以 “探究物体形变” 为切入点，激发对 “力与形变” 的探究兴趣，感受科学探究的乐趣。
在实验观察、小组交流中，培养严谨求实的科学态度，明白 “不能轻易下结论”，需通过实验验证猜想。
体会金属加工中力与形变的应用，感受科学知识在生产生活中的价值，培养对生活中科学现象的关注。
三、教学重难点
（一）教学重点
通过实验观察，认识到力可以使物体（软、硬物体）的形状发生变化。
了解借助辅助工具可观察到硬物体的细微形变。
（二）教学难点
理解 “硬物体也会形变，只是形变细微不易观察”，突破 “力只能使软物体形变” 的认知误区。
分析挤压玻璃瓶时细玻璃管水柱变化的原因，推理出玻璃瓶的细微形变，建立 “细微变化与物体形变” 的关联。
四、教学准备
（一）教师准备
多媒体课件：包含跳跳球形变的短视频、不同软硬物体（海绵、橡皮泥、塑料瓶、玻璃瓶等）的图片、金属加工（打制工具、打造首饰）的图片 / 短视频、实验步骤示意图。
实验器材：
探究物体形变：跳跳球（每组 1 个）、“材料超市”（海绵、橡皮泥、气球、塑料直尺、硬纸板、塑料瓶、玻璃瓶（带橡胶塞，橡胶塞中插入细玻璃管，瓶内装满带颜色的水））、记录表（每组 1 份）。
应用实践：面粉（每组适量）、温水、大碗、筷子（每组 1 套）、面板（可选）。
反思与评价题目卡片（每组 1 份）、金属材料加工知识卡片、奖励贴纸。
（二）学生准备
预习课本中《2 形状变了》的内容，观察生活中物体受力后形状变化的现象（如捏橡皮泥、压海绵）。
准备笔记本和铅笔，记录实验现象和思考问题。
若有条件，可带一些容易形变的小物品（如气球、小海绵），课堂上分享。
五、教学过程
第一课时：探究力与物体形变（软物体与硬物体初步观察）
（一）导入新课：跳跳球形变引发猜想（7 分钟）
教师：同学们，大家玩过跳跳球吗？（展示跳跳球，邀请 1 名学生上台玩跳跳球）大家仔细观察，当我们对跳跳球用力往下压时，它会有什么变化？蹦起来时又会怎样？（学生观察后回答：往下压时跳跳球被压扁了，蹦起来时又变回原来的圆形）
教师：对跳跳球用力，它的形状发生了变化。那是不是对所有物体用力，物体的形状都会发生变化呢？比如我们对桌子、课本这些硬一点的物体用力，它们的形状会变吗？（学生自由发言，提出猜想，如 “软的物体用力会变，硬的不会变”“可能都会变，只是硬的变一点点”）
教师：大家的猜想不一样，到底力能不能使所有物体的形状发生变化呢？今天我们就通过实验探究这个问题，一起学习《2 形状变了》。（板书课题：《2 形状变了》）
（二）问题与猜想：梳理探究方向（8 分钟）
教师：我们先梳理一下探究方向。首先，我们要对不同的物体用力，观察它们的形状是否变化。这些物体可以分为两类：一类是比较软的，比如海绵、橡皮泥；另一类是比较硬的，比如塑料瓶、玻璃瓶。大家猜想：
对软物体用力，形状会变吗？（学生回答：会变，比如捏橡皮泥会变形）
对硬物体用力，形状会变吗？（学生回答：不会变 / 会变一点点，但看不见）
教师：接下来我们就通过实验验证这些猜想，先从 “对软物体用力” 开始观察，再探究硬物体的情况。
（三）探究与结论：实验观察，力使物体形变（26 分钟）
实验一：对软物体用力，观察形变（12 分钟）
教师：首先我们探究软物体。老师为每组准备了 “软物体材料包”（海绵、橡皮泥、气球），请大家按照以下步骤实验：①拿起一种物体，用手对它用力（挤压、拉伸、捏等）；②观察物体用力前后的形状变化；③将观察结果记录在 “物体形变记录表”（表格包含 “物体名称”“用力方式”“形状变化” 三列）中；④依次实验所有软物体。
教师强调实验要求：用力时动作要轻，避免损坏物品；认真观察，准确记录 “是否形变” 及 “如何形变”。
学生分组实验，教师巡视指导，帮助学生规范记录，如 “海绵：挤压→变扁，松开→恢复原状；橡皮泥：捏→变成各种形状，松开→不恢复”。
实验结束后，各小组代表发言，分享观察结果。教师总结：对海绵、橡皮泥、气球这些软物体用力，它们的形状都会发生变化，有的形变后能恢复（如海绵、气球），有的不能恢复（如橡皮泥）。（板书：软物体→用力→形状变化，易观察）
实验二：对硬物体用力，初步观察（10 分钟）
教师：软物体用力会形变，那硬物体呢？我们用 “硬物体材料包”（塑料直尺、硬纸板、塑料瓶）继续实验，同样记录 “用力方式” 和 “形状变化”。
学生分组实验：
塑料直尺：用手掰直尺两端→直尺变弯，松开→恢复原状；
硬纸板：用手压纸板中间→纸板轻微弯曲，松开→恢复；
塑料瓶：用手挤压瓶身→瓶身变扁，松开→恢复。
教师提问：对这些硬物体用力，它们的形状有变化吗？和软物体比，形变有什么不同？（学生回答：有变化，但形变比软物体小，有的需要仔细看才能发现）
教师：那更硬的物体，比如玻璃瓶，对它用力，形状会变吗？大家看老师手中的玻璃瓶（展示带细玻璃管的玻璃瓶），瓶内装满了带颜色的水，瓶口塞了橡胶塞，塞子上插了细玻璃管，水已经升到细玻璃管里了。如果我们对玻璃瓶用力挤压，细玻璃管里的水柱会有变化吗？这能说明玻璃瓶的形状变了吗？我们下节课继续探究。
课堂小结与猜想（4 分钟）
教师：这节课我们通过实验发现，对软物体和一些较硬的物体（直尺、塑料瓶）用力，它们的形状都会变化，软物体形变明显，硬物体形变相对细微。
教师：大家猜想一下，挤压玻璃瓶时，细玻璃管里的水柱会怎样变化？为什么？（学生自由猜想，如 “水柱会上升，因为瓶子被挤小了，水没地方去，就往管子里跑”）
（四）课堂小结（4 分钟）
教师：这节课我们探究了力对软物体和部分硬物体的影响，知道了力能使它们的形状发生变化。下节课我们会通过玻璃瓶实验，看看更硬的物体是否会形变，还要总结力与形变的关系。
第二课时：硬物体细微形变探究、反思评价与应用实践
（一）复习导入：回顾软物体形变，聚焦硬物体探究（5 分钟）
教师：上节课我们发现，对海绵、橡皮泥等软物体用力，形状会明显变化；对直尺、塑料瓶等较硬物体用力，形状也会变化，但形变较小。那对更硬的玻璃瓶用力，它会形变吗？我们通过实验寻找答案。
（二）探究与结论：玻璃瓶细微形变实验（12 分钟）
实验操作与观察（7 分钟）
教师：每组都有一个带细玻璃管的玻璃瓶，请大家按照步骤实验：①将玻璃瓶放在桌面上，观察细玻璃管中水柱的初始高度，在管壁上做个标记；②用双手握住玻璃瓶瓶身，轻轻用力挤压（不要用力过猛，避免瓶子破裂）；③仔细观察细玻璃管中水柱的变化；④松开手，再观察水柱是否恢复到初始高度。
学生分组实验，教师巡视指导，提醒学生：挤压时力度要均匀，眼睛与水柱保持水平，便于观察变化。
学生观察后兴奋地分享：“挤压时，水柱上升了！”“松开手，水柱又落回原来的位置了！”
分析现象，推理形变（5 分钟）
教师：为什么挤压玻璃瓶，细玻璃管里的水柱会上升呢？大家小组讨论一下。
学生讨论后发言，教师引导推理：玻璃瓶被挤压时，瓶身的形状发生了细微变化 —— 瓶子的容积变小了，而瓶内的水是装满的，容积变小，水就会被 “挤” 到细玻璃管里，导致水柱上升；松开手，瓶子恢复原状，容积变大，水柱就落回原位。这说明玻璃瓶虽然硬，但用力后也会发生形变，只是形变很细微，我们直接看不到，需要借助细玻璃管中的水柱才能观察到。（板书：硬物体→用力→形状变化，细微，需借助工具观察）
教师总结：无论是软物体还是硬物体，对它们用力，都可以使它们的形状发生变化。只是软物体的形变明显，容易观察；硬物体的形变细微，有时需要借助其他物体（如细玻璃管水柱）才能发现。
（三）反思与评价：梳理探究体会（8 分钟）
教师分发 “反思与评价” 题目卡片，内容为：“说一说，这次探究我们有哪些体会？（可多选并补充）①力也可以使硬的物体的形状发生变化；②借助其他物体，可以帮助我们观察到细微的变化；③有些变化，肉眼不容易观察到；④我知道了不能轻易下结论。”
学生以小组为单位讨论，结合两次实验的经历，选择并补充体会，教师巡视，引导学生结合具体实验说明理由，如：
“体会①：挤压玻璃瓶，水柱上升说明玻璃瓶形变了，所以硬物体也会形变；”
“体会②：没有细玻璃管，我们看不到玻璃瓶形变，借助水柱就观察到了；”
“体会④：一开始我们以为硬物体不会形变，实验后发现错了，所以不能轻易下结论。”
各小组代表发言，分享体会，教师总结：这次探究让我们明白，科学探究不能凭感觉下结论，要通过实验验证；对于细微的变化，我们可以借助工具观察，这样才能得到准确的结论。
（四）应用与迁移：和面实践（12 分钟）
教师：我们知道力可以使物体形变，生活中很多地方都用到了这个知识，比如和面。和面时，我们对面粉用力揉、捏，面粉会变成面团，还能把面团做成各种形状的面点。今天我们就来体验和面，感受力使面团形变的过程。
教师讲解和面步骤与安全提示：
步骤：①将适量面粉倒入大碗中；②慢慢加入温水（少量多次），用筷子搅拌成絮状；③用手揉絮状面粉，直到揉成光滑的面团；④用手将面团捏成自己喜欢的形状（如小馒头、小动物）。
安全提示：揉面时双手要干净；不要把面粉撒到外面；使用筷子时注意安全。
学生分组和面，教师巡视指导，帮助和面有困难的小组（如面粉太干加少量水，太湿加少量面粉），引导学生感受 “用力揉面时面团的形变”，如 “絮状面粉变成光滑面团”“面团被捏成不同形状”。
学生完成后，小组内展示自己制作的面点，分享 “用了哪些力，面团发生了什么形变”，教师给予肯定和表扬。
（五）阅读与新知：金属材料的加工（5 分钟）
教师：除了面团，生活中的金属材料也能通过力的作用改变形状，制成我们需要的物品。请大家阅读课本 “阅读与新知” 部分，看看金属是怎样被加工的。
学生阅读后，教师展示金属加工的图片 / 短视频（打制铁质工具、打造铜器、加工黄金首饰），讲解：铁、铜、铝等金属虽然硬，但人们可以通过敲打、挤压等方式对它们用力，使它们的形状发生变化，制成工具、首饰、器皿等。比如古代工匠打制铁锅，就是用锤子用力敲打铁块，让铁块变成锅的形状；现代加工黄金首饰，也是通过力的作用让黄金变成各种漂亮的样式。
教师：金属加工利用的就是 “力使物体形变” 的原理，这说明我们今天学的科学知识，在生产生活中早就被广泛应用了。
（六）课堂总结与拓展（3 分钟）
教师：这两节课我们通过实验探究了 “力与物体形变”，知道了力可以使软物体和硬物体的形状发生变化，硬物体形变细微时可借助工具观察；还通过和面实践感受了力使物体形变，了解了金属加工中的形变应用。谁能说说这两节课你最大的收获是什么？
学生自由发言，教师梳理重点：力使物体形变（软、硬物体）、借助工具观察细微形变、力与形变的生活应用。
拓展任务：课后观察家里的物品，找找哪些物品是通过 “力使物体形变” 制成的（如铝盆、塑料盆），记录下来，下次上课分享。
六、板书设计
第一课时 2 形状变了
猜想：对物体用力，形状都会变吗？
实验探究：
软物体（海绵、橡皮泥、气球）→用力→形状变化（明显，易观察）
较硬物体（直尺、塑料瓶）→用力→形状变化（较细微）
疑问：玻璃瓶（更硬）用力会形变吗？
第二课时 2 形状变了
实验验证（玻璃瓶）：
挤压玻璃瓶→细玻璃管水柱上升→玻璃瓶容积变小（细微形变）
结论：力可以使物体（软、硬）形状变化，硬物体形变细微，需借助工具观察
反思与评价：
硬物体也会形变；借助工具观察细微变化；不轻易下结论
应用与新知：
和面：力使面团形变
金属加工：力使金属形变（打工具、做首饰）
七、教学反思
第一课时对软物体和较硬物体的实验，学生参与度高，但部分学生记录实验现象时不够简洁准确，下次教学可提供 “实验记录示例”，引导学生规范记录，如 “物体：海绵；用力：挤压；变化：变扁，松开恢复”。
第二课时玻璃瓶实验是难点，部分学生难以理解 “水柱上升与玻璃瓶形变” 的关联，下次可提前准备 “瓶子形变示意图”（挤压时瓶身变扁，容积变小），结合示意图讲解，帮助学生建立直观认知。
和面实践环节，学生热情高涨，但面粉用量和加水比例难以把控，部分小组面团太干或太湿，下次可提前准备 “面粉与水的参考比例”（如 100 克面粉加 30 毫升温水），并准备备用面粉和水，方便调整。
金属加工知识部分，学生对 “打制”“打造” 的过程理解