小学科学冀人版（2024）三年级下册（2024）2 形变与受力教学设计

这是一份小学科学冀人版（2024）三年级下册（2024）2 形变与受力教学设计，共5页。
学情分析
本节课承接《生活中的变化》内容，面向小学三年级学生。该阶段学生已对“变化”有初步认知，日常能感知到物体受力后会发生形态改变，如捏橡皮泥、压海绵、拉橡皮筋等，但尚未建立“形变”“受力”的科学概念，也不了解形变与受力的关系（不同受力方式产生不同形变、弹性形变与塑性形变的差异）。三年级学生具象思维突出，抽象理解能力较弱，对“力”的无形性难以直接感知，适合通过动手操作、直观演示、体验探究等方式开展教学。同时，学生已具备一定的小组合作和动手能力，能参与按压、拉伸、弯曲等操作活动，可引导其从动手体验出发，逐步构建“物体受力会发生形变，形变类型与受力方式、物体材质相关”的认知，为后续学习力的作用、简单机械等知识奠定基础。
教材分析
本节课是冀人版（新教材）三年级下册《变与不变》单元的核心课时，承接“生活中的变化”的分类认知，聚焦“物体的形变”这一具体变化形式，同时为后续学习《力的作用》《物质的弹性》提供知识支撑。教材遵循“体验—探究—归纳—应用”的逻辑编排，先通过生活场景引导学生感知物体受力后的形变，再通过实验探究不同受力方式（按压、拉伸、弯曲、扭转）产生的形变，区分弹性形变与塑性形变，最后结合实例讲解形变在生活中的应用。教材搭配清晰的实验步骤图、形变类型图、生活应用图，注重让学生在动手操作中感知力与形变的关联，渗透“力能改变物体形态，形变具有多样性”的科学观念，契合三年级学生“做中学”的认知特点，兼顾科学性、实践性与生活化，同时落实新课标对“科学观念”“探究实践”的素养要求。
核心素养教学目标
科学观念：知道物体受到力的作用会发生形变，了解常见的受力方式（按压、拉伸、弯曲、扭转）及对应的形变类型；认识弹性形变（受力后能恢复原状）和塑性形变（受力后不能恢复原状），建立“力与形变密切相关”的初步观念。
科学思维：通过动手操作、分析实验现象，能对应说出不同受力方式产生的形变，区分弹性形变与塑性形变，初步学会归纳形变与受力的关联规律，培养观察比较、分析归纳的思维能力。
探究实践：能结合教材提示和生活经验，猜想物体受力后的形变情况；在教师指导下，规范完成不同物体的受力形变实验，记录实验现象，提升动手实践、实验操作和数据记录能力。
态度责任：激发对物体形变与受力的探究兴趣，体会科学与生活的密切联系；养成严谨操作、仔细观察、主动思考的良好科学态度，树立“利用科学知识解释生活中形变现象”的意识，增强对科学探究的责任感。
教学重难点
教学重点：认识物体受力会发生形变，掌握常见的受力方式及对应的形变类型；能区分弹性形变与塑性形变，了解两类形变的特点。
教学难点：理解“力是产生形变的原因”（无形的力通过有形的形变体现）；结合物体材质和受力大小，解释形变类型的差异，建立“受力、材质与形变的关联”认知。
教学过程
情境导入：动手体验，引出主题
教师为每组学生准备一组体验材料（橡皮泥、海绵、橡皮筋、直尺、木块），同时提问：“小朋友们，我们来动手玩一玩这些物品，用手捏一捏、拉一拉、弯一弯，看看它们会发生什么变化？如果停止用力，它们还能变回原来的样子吗？”
学生自由动手体验，分享感受与发现，如“捏橡皮泥，橡皮泥会变成各种形状，停止用力也变不回去”“拉橡皮筋，橡皮筋会变长，松手后就变回原来的长度”“压海绵，海绵会变扁，松手后恢复原状”“弯直尺，直尺会变弯，松手后能变直，但用力太大可能会折断”。教师顺势引导：“这些物品在受到我们手的作用力时，形态都发生了改变，这种形态的改变叫做形变。不同的物品受力后，形变的情况和能否恢复原状都不一样。” 出示冀人版教材开篇情境图（学生按压海绵、拉橡皮筋、弯直尺的实验场景），追问：“图中的小朋友在做什么？他们施加的力有什么不同？产生的形变一样吗？今天我们就一起来学习《形变与受力》，探索力与形变的秘密。”（板书课题：形变与受力）
设计意图：通过动手体验让学生直观感知物体受力后的形变及恢复情况，激活学生已有经验，让学生明确“形变”的概念及探究的必要性，结合教材情境图自然引出探究主题，激发学生的探究兴趣，为后续实验教学做好铺垫。
探究新知：实验探究，认识受力与形变
环节一：探究不同受力方式，感知形变类型
教师提问：“我们刚才用手对物品施加了不同的力，比如捏、拉、弯，这些都是不同的受力方式。不同的受力方式，会产生不同的形变吗？” 结合冀人版教材实验步骤图，引导学生分组完成“多种受力方式形变实验”，实验材料：弹簧、海绵、直尺、铁丝、橡皮泥，明确四种常见受力方式及观察要点。
1. 按压：用手按压海绵、弹簧，观察它们的形变（变扁、缩短），记录停止用力后是否恢复原状；2. 拉伸：用手拉伸橡皮筋、弹簧，观察它们的形变（变长），记录恢复情况；3. 弯曲：用手轻轻弯曲直尺、铁丝，观察形变（变弯），记录恢复情况；4. 扭转：用手捏住直尺、铁丝的两端，向相反方向扭转，观察形变（扭曲），记录恢复情况。
学生小组实验，教师巡视指导，强调操作注意事项：“用力要适度，避免损坏实验材料（如折断直尺、拉断橡皮筋）；认真观察每种受力方式对应的形变，及时记录实验现象。” 同时针对性提问：“按压海绵和拉伸橡皮筋，形变的样子一样吗？弯曲直尺和扭转铁丝，产生的形变有什么不同？”
环节二：梳理归纳，明确受力与形变的关联
实验完成后，组织学生全班交流，分享实验现象。教师结合学生发言，梳理四种受力方式及对应的形变类型，板书关键词：1. 按压→形变：变扁、缩短（如海绵、弹簧）；2. 拉伸→形变：变长、变细（如橡皮筋、弹簧）；3. 弯曲→形变：呈弧形弯曲（如直尺、铁丝）；4. 扭转→形变：绕中心轴扭曲（如直尺、铁丝）。
教师引导总结：“物体受到不同方式的力，会产生不同类型的形变；相同的物体，受到不同方式的力，形变也会不同。力是改变物体形态的原因，形变是力作用在物体上的表现。” 为突破“力的无形性”难点，教师补充演示：用磁铁吸引铁钉，铁钉被吸动的同时，磁铁对铁钉施加了力，若用铁钉按压海绵，海绵发生形变，间接体现力的作用。
开展“受力与形变配对”游戏：教师出示受力方式卡片和形变类型卡片，学生分组进行配对，如“按压—变扁”“拉伸—变长”“弯曲—弧形”“扭转—扭曲”，同时列举对应的物体案例，强化对受力与形变关联的认知。
设计意图：通过动手实验让学生直观感知不同受力方式对应的形变差异，结合梳理归纳和游戏巩固，明确力与形变的关联，将无形的力通过有形的形变具象化，突破“力的无形性”难点，培养学生观察比较、归纳总结的能力。
深化探究：区分形变类型，理解形变本质与应用
环节一：对比分析，区分弹性形变与塑性形变
教师提问：“我们刚才实验的物体中，有的受力后能恢复原状，有的却不能，这是为什么？” 结合冀人版教材对形变类型的定义，引导学生对比实验现象，梳理两类形变的特点。
弹性形变：引导学生观察弹簧、橡皮筋、海绵、直尺的实验现象，总结：像弹簧、橡皮筋这样，受到力的作用发生形变，停止用力后能恢复到原来样子的形变，叫做弹性形变；具有这种性质的物体，叫做弹性物体。
塑性形变：引导学生观察橡皮泥、铁丝（用力弯曲后无法完全恢复）的实验现象，总结：像橡皮泥、铁丝（过度受力）这样，受到力的作用发生形变，停止用力后不能恢复到原来样子的形变，叫做塑性形变；具有这种性质的物体，叫做塑性物体。
教师补充说明：“很多物体既具有弹性，又具有塑性，比如铁丝，轻轻弯曲时发生弹性形变，能恢复原状；用力过大弯曲时，就会发生塑性形变，无法完全恢复。形变类型还与受力大小有关。” 演示：轻轻弯曲铁丝，松手后恢复；用力弯曲铁丝，松手后保持弯曲状态，让学生直观感知。
环节二：联系生活，分析形变的应用价值
教师提问：“生活中，人们利用弹性形变和塑性形变的特点，制作了很多物品，解决了很多问题。你能列举一些这样的例子吗？” 结合冀人版教材“形变在生活中的应用”插图，引导学生小组讨论，分享生活案例。
学生讨论后，全班交流，教师结合学生发言补充讲解，分类总结应用：1. 弹性形变的应用：弹簧测力计（利用弹簧的弹性形变测量力的大小）、沙发坐垫（利用海绵的弹性形变提供舒适感）、橡皮筋（利用拉伸形变固定物品）、篮球（利用球胆的弹性形变反弹）；2. 塑性形变的应用：橡皮泥（利用塑性形变制作手工艺品）、雕塑（利用石材、黏土的塑性形变定型）、金属锻造（利用金属的塑性形变制作工具、零件）。
教师补充警示案例：“有些形变是不利的，如桥梁因受力过大发生塑性形变（弯曲、断裂）、房屋因地震受力发生形变倒塌，我们要通过科学设计（如选用弹性好的材料、增强结构稳定性），预防不利形变的发生。”
设计意图：通过对比分析实验现象，让学生明确弹性形变与塑性形变的区别，结合生活应用案例，让学生理解形变与生活的密切联系，感知科学知识的实用价值，同时突破“受力大小、材质与形变类型关联”的难点，培养学生分析推理、解决实际问题的能力。
拓展延伸：实践创新，延伸课堂认知
教师提问：“我们已经了解了形变与受力的关系，能不能利用这些知识，制作一件利用形变的小发明或小玩具？” 结合教材拓展任务，组织学生小组合作，设计制作方案。
1. 弹性形变应用制作：利用橡皮筋、弹簧制作简易弹力小车、弹力飞箭、弹性手环等，感受弹性形变产生的弹力；2. 塑性形变应用制作：利用橡皮泥、黏土制作立体造型（动物、花朵、建筑），感受塑性形变的定型作用；3. 综合应用探究：用铁丝制作可弯曲的小支架，观察铁丝在不同受力大小下的形变类型（弹性、塑性），记录发现。
学生分组动手制作，教师巡视指导，提供材料支持（橡皮筋、弹簧、橡皮泥、黏土、铁丝、硬纸板等），鼓励学生大胆创新。制作完成后，开展“形变小发明展示会”，每组派代表展示作品，说说自己利用了哪种形变类型，作品的原理和用途。
拓展任务：让学生课后观察生活中更多利用形变的物品（如床垫、篮球、钥匙、雕塑、弹簧门），记录物品名称、利用的形变类型（弹性/塑性）及受力方式，填写观察记录表，下节课分享交流；同时优化自己的小发明，说说如何改进能让作品更好地利用形变。
设计意图：通过动手制作和展示交流，引导学生将课堂知识转化为实践创新能力，强化对弹性形变与塑性形变的认知，同时培养学生的动手实践、创新思维和表达交流能力，落实“探究实践”核心素养。
小结
教师引导学生回顾本节课内容，通过连环提问梳理知识点：“物体受到力的作用会发生什么变化？常见的受力方式有哪几种？对应的形变类型是什么？弹性形变和塑性形变的区别是什么？生活中哪些地方利用了这两类形变？” 邀请学生轮流发言，补充完善。
教师总结：“今天我们知道了物体受到力的作用会发生形变，常见的受力方式有按压、拉伸、弯曲、扭转，每种受力方式对应不同的形变类型。根据停止用力后是否能恢复原状，形变分为弹性形变和塑性形变，生活中很多物品都利用了这两类形变的特点为我们服务。力与形变密切相关，无形的力可以通过有形的形变体现出来。希望小朋友们能养成仔细观察的好习惯，主动发现生活中形变与受力的现象，用今天学到的知识去解释和探索，感受科学在生活中的广泛应用。”