小学湘科版（2024）第三单元 力与形变10 做个捡球器教案

这是一份小学湘科版（2024）第三单元 力与形变10 做个捡球器教案，共4页。
《做个捡球器》是湘科版（新教材）小学科学二年级下册第三单元《力与形变》的第三课时，也是本单元的总结与应用课。在前两课学习了推力、拉力以及力能改变物体形状的基础上，本课要求学生综合运用所学知识，解决一个实际问题——“如何不用弯腰就能捡起地上的球”。教材提供了竹竿、塑料瓶、绳子、胶带、剪刀等材料，引导学生设计并制作一个简单的“捡球器”。这个装置通常利用竹竿作为长柄（传递推力/拉力），利用塑料瓶剪裁成的夹子或网兜（利用材料的弹性形变或结构改变）来抓取物体。本课不仅是对“力与形变”知识的综合检验，更是一次完整的工程设计与制作体验，旨在培养学生的动手能力、创新思维和解决实际问题的能力。
核心素养教学目标
科学观念：学生能够综合运用推力、拉力及物体形变的知识，理解捡球器的工作原理；认识到工具可以帮助人类更方便地完成工作。
科学思维：学生能够根据任务需求分析问题，设计简单的解决方案；能在制作过程中发现问题并调整设计方案。
探究实践：学生能够选择合适的材料，利用剪、粘、绑等技能制作一个能用的捡球器；能通过测试验证作品的功能，并进行改进。
态度责任：学生在制作过程中表现出耐心和专注，乐于与他人合作分享；体验动手创造的乐趣，树立“科学技术服务于生活”的意识。
教学重难点
教学重点：利用所学力的知识和材料特性，设计并制作出一个能成功捡起球的简易装置。
教学难点：夹取机构的设计与制作（如何利用形变实现夹紧）；长柄与夹头的连接稳固性；在测试中发现问题并进行有效改进。
教学过程
情境创设，明确任务
教师故意将一个乒乓球滚落到教室角落的低处，然后做出弯腰困难的样子，苦恼地说：“哎呀，球滚到那边去了，可是老师今天腰不太舒服，弯不下去。同学们，你们能帮我想个办法，不用弯腰就把球捡回来吗？”
学生们纷纷出主意：“用扫把扫”、“用长棍子拨”、“做个夹子”。
教师肯定大家的想法：“用棍子拨是用了推力，但球容易滚跑。如果能做一个像手一样的夹子，装在长杆上，那就太好了。今天，我们就化身为小小发明家，利用桌上的材料，制作一个《做个捡球器》。”
教师展示任务要求：
不用弯腰；
能稳稳夹起球；
材料自选（竹竿、塑料瓶、绳子、胶带等）。
设计意图：通过创设真实的困难情境，激发学生的同情心和解决问题的欲望。明确的任务驱动让学生迅速进入“工程师”角色，为后续的制作活动提供清晰的目标导向。
方案研讨，构思设计
教师将材料分发到各组，包括长竹竿、空塑料瓶、橡皮筋、绳子、双面胶、剪刀等。
教师提问：“要想做成捡球器，我们需要解决哪几个关键问题？”
引导学生讨论得出：
需要一个长柄，让我们不用弯腰。
需要一个能夹住球的“手”。
“手”要怎么动才能夹住球？是用推还是拉？
教师重点引导“夹头”的设计：“看看塑料瓶，它有什么特点？”
学生：“它是硬的，但剪开后有点弹性。”
教师启发：“如果我们把塑料瓶剪成两半或者剪出几个瓣，能不能利用它的弹性或者加一根绳子来控制它的开合？”
小组内开始画草图或口头交流设计方案。
方案 A：把塑料瓶底部剪掉，套在竿子上，里面放一个网兜，用绳子拉动网兜口收紧。
方案 B：把塑料瓶侧面剪开做成两个夹臂，中间用橡皮筋连接，利用弹性夹住球，或者用绳子控制开合。
方案 C：直接用两根细竹条绑在长竿顶端，利用竹条的弹性做夹子。
教师巡视各组的讨论，对可行性差的方案给予提示：“如果夹子太滑怎么办？”“绳子怎么固定在手上方便拉动？”
设计意图：在动手制作前预留充分的思考时间，是工程设计的关键环节。通过引导学生分析结构功能和材料特性，培养其规划能力和逻辑思维，减少盲目操作，提高制作成功率。
动手制作，实践探究
学生开始分组制作。
教师巡回指导，关注以下几个技术点：
连接稳固性：提醒学生用胶带多缠绕几圈，确保夹头不会从长竿上脱落。
操控灵活性：对于使用绳子控制的方案，指导学生如何将绳子穿过杆子或固定在合适的位置，使得拉动绳子时夹头能顺利闭合。
形变利用：鼓励学生尝试弯曲塑料片或竹条，利用它们的弹性来夹紧球。
在制作过程中，有的小组发现夹子张不开，教师引导：“是不是橡皮筋太紧了？或者绳子拉得太死了？试试调整一下。”
有的小组发现夹不住球，球会滑落，教师建议：“接触面是不是太光滑了？能不能贴一点胶带增加摩擦力？或者改变夹子的形状，让它更贴合球形？”
学生根据反馈不断调整自己的作品，有的剪短了夹臂，有的重新绑扎了绳子。教室里充满了剪切的声音和热烈的讨论声。
设计意图：这是本课的核心环节。学生在“做”中遇到问题，在“改”中解决问题。教师的适时点拨不是直接给答案，而是提供思路，促进学生深度思考和技能提升，体现“做中学”的理念。
测试改进，验证功能
制作基本完成后，教师在地上放置几个乒乓球，宣布“捡球大赛”开始。
各组轮流上场测试。
第一组：拿起捡球器，对准球，按下手柄（或拉动绳子），夹头闭合，成功夹起球，并放入旁边的篮子里。全班掌声鼓励。
第二组：夹头闭合了，但球滑落了。教师引导：“别灰心，想想刚才说的，可能是摩擦力不够，或者夹的力度不均匀。回去调整一下再来试。”
第三组：长竿太软，夹头晃动厉害。教师引导：“竹竿的选择很重要，或者我们可以缩短一点距离，先保证能夹起来。”
经过一轮测试和调整，大部分小组都能成功捡起球。
教师采访成功的小组：“你们成功的关键是什么？”
学生：“我们把夹子里面贴了防滑胶带”、“我们调整了绳子的长度，拉起来更顺手”。
教师采访正在改进的小组：“你们发现了什么问题？打算怎么改？”
学生：“夹子开口太小了，我们要把它剪大一点”。
设计意图：测试是检验设计是否合理的唯一标准。通过实际操作，让学生直观看到设计的优缺点。将“失败”视为学习的机会，引导学生分析原因并迭代改进，培养坚韧的科学精神和工程思维。
小结
同学们，今天的“小小发明家”活动非常成功！大家利用竹竿做长柄，利用塑料瓶或竹条的形变制作夹头，通过绳子的拉力或手的推力，成功做出了能不用弯腰就捡球的工具。在这个过程中，我们运用了推力、拉力的知识，也利用了物体形变的特性。更重要的是，我们学会了面对问题时，先思考设计方案，再动手制作，遇到困难不放弃，不断改进。这就是科学的力量，它能帮我们解决生活中的大麻烦。希望大家以后能多动脑、多动手，发明更多有用的工具！