科学8 不倒翁立起来​精品教学设计

这是一份科学8 不倒翁立起来​精品教学设计，共6页。教案主要包含了探究不倒翁的原理，拓展认知，生活中的稳定原理应用等内容，欢迎下载使用。

课题
不倒翁立起来
三单元
探秘玩具
学科
科学
年级
二年级下册
教材内容分析
本课时为苏教版科学二年级下册第三单元《我们的朋友》第二课，教材围绕 “不倒翁的稳定原理、重心特点、生活应用及制作实践” 展开。借助 AI 赋能课件的数字人静态插图、开篇导入视频、实景演示视频等资源，设计 “情境导入、探究认知、实验验证、创意制作、拓展应用” 五大任务。内容从有趣的不倒翁 “推不倒” 现象切入，逐步深入到原理探究（重心越低越稳定）、同类平衡玩具验证（纸鹦鹉、平衡小丑等）、生活应用案例分析（儿童牙刷、防倒奶瓶等），再到四款不倒翁玩具的动手制作，层层递进，引导学生从感性体验到理性认知，感受重心与稳定性的科学关联，培养科学观察、实验探究与动手实践能力。
新课标要求
依据《义务教育科学课程标准（2022 年版）》低年级 “科学探究”“物质科学”“技术与工程” 领域要求，本课旨在引导学生通过观察、实验、制作等活动，感知物体重心与稳定性的关系；结合 AI 技术创设的情景化教学资源，激发对玩具中科学奥秘的探究兴趣；培养如实记录、大胆猜想、严谨验证的科学态度，初步建立 “重心越低越稳定” 的认知，提升运用科学知识解释生活现象的能力。
学习
目标与核心素养
科学观念：能结合 AI 静态插图和视频，说出不倒翁的主要结构特点（底部有配重）；理解 “底部重、重心低、放得稳” 的基本原理；知道平衡玩具（纸鹦鹉、平衡小丑）与不倒翁的原理关联性，了解生活中运用稳定原理的常见物品。
科学思维：能通过对比实验分析配重重量、位置对物体稳定性的影响，推理不倒翁 “推不倒” 的作用机制；能根据实验现象归纳重心与稳定性的关系，发展逻辑推理能力。
科学态度：对不倒翁及同类平衡玩具的奥秘产生浓厚兴趣，乐于参与观察、实验、制作和拓展实践活动；养成主动观察生活中稳定物品、积极探索背后科学原理的良好习惯，感受科学与生活的紧密联系。
社会责任：知道生活中许多物品蕴含科学原理，树立 “玩中学、学中思” 的意识；能运用所学知识尝试制作简易不倒翁玩具，提升创新思维和动手实践能力，体会科学知识的实用价值。
学情分析
二年级学生对不倒翁等玩具充满天然兴趣，普遍有玩平衡类玩具的生活体验，但对 “重心” 这一抽象概念缺乏系统认知；好奇心强，对情景化、直观化的 AI 数字人插图、视频等学习资源接受度高，注意力易被有趣的实验和制作活动吸引；动手操作能力较强，但逻辑推理和精细操作能力较弱，对 “控制变量” 的实验方法理解有限，需要通过具象示范、分步引导降低学习难度，同时借助鼓励性评价保护探究积极性。
重点
1. 了解不倒翁的结构特点，理解 “底部重、重心低、放得稳” 的基本原理；
2. 掌握 “猜想 - 实验 - 验证” 的探究方法，能通过对比实验分析配重对物体稳定性的影响；
3. 认识生活中运用稳定原理的常见物品，感知科学原理的实用性； 掌握至少一种简易不倒翁的制作方法，能结合原理完成创意制作。
难点
1. 理解 “重心” 的抽象概念，能用简单语言解释不倒翁 “推不倒” 的原因；
2. 掌握对比实验的基本思路，能在实验中控制变量（如配重重量、位置）；
3. 制作中精准调整配重，确保作品达到稳定站立的效果。
材料准备
教师：AI 数字人小美和图图静态插图（探究不倒翁场景、实验场景、制作场景等）、开篇导入视频（小美与图图探索不倒翁的对话）、6 段实景演示视频（平衡小鸟制作、平衡小丑走钢丝玩具制作、小兔不倒翁制作、小粽子不倒翁制作、蛋壳不倒翁制作、纸杯不倒翁制作）、不倒翁玩具（若干组）、实验记录单、彩色卡纸、黏土、瓶盖、蛋壳、纸杯、回形针、剪刀（安全款）、胶水、彩笔、生活中稳定原理应用的实物或图片（儿童牙刷、防倒奶瓶、台灯、拳击柱）。
学生：实验记录单、彩笔、笔记本、彩色卡纸、黏土、瓶盖、剪刀（安全款）、胶水、自选辅助材料（如羽毛、亮片等，用于装饰）。
教学过程
教学环节
教师活动
学生活动
设计意图
导入新课
1. 情景导入：播放 AI 数字人开篇导入视频（小美与图图的对话：“科科科科！快来看呀！这个不倒翁也太神奇了吧，怎么推都能马上站起来！”“哇！真的耶！它是不是肚子里藏了什么‘魔法小零件’呀？我们拆开看看里面到底有什么秘密好不好？”“好耶！说不定能发现不倒翁的超能力！一起解锁它推不倒的秘诀！”），提问：“同学们，视频里的不倒翁太有趣了！你们玩过不倒翁吗？它为什么推不倒呢？”
2. 数字人引导：展示小美和图图观察不倒翁的静态插图，说道：“小美和图图已经迫不及待要解密啦，今天我们就和他们一起，探索不倒翁的秘密，还能亲手制作属于自己的不倒翁呢！”
3. 揭示课题：总结学生发言，引出课题《不倒翁立起来》，说明本节课将通过观察、实验、制作，了解不倒翁的原理，发现生活中的稳定奥秘。
1. 观看导入视频，被趣味对话和不倒翁现象吸引，积极分享自己玩不倒翁的经历，提出对 “推不倒” 的疑问；
2. 观察静态插图，明确本节课学习任务，激发探究与创作兴趣。
通过 AI 数字人导入视频和静态插图创设趣味情境，快速唤醒学生对不倒翁的兴趣，将 “玩具娱乐” 转化为 “科学探究 + 动手制作” 主题，符合二年级学生直观认知特点。
讲授新课
一、探究不倒翁的原理。
1.情景化展示：出示小美和图图拆解不倒翁的静态插图，讲解：“要解锁不倒翁的秘密，首先得看看它的‘肚子里’有什么！大家和小美、图图一起，观察不倒翁的内部结构。”
2. 提出猜想：结合插图和实物不倒翁，演示 “推不倒” 的现象，提问：“不倒翁里的钢珠有什么作用？如果换成轻的塑料珠会怎样？把钢珠放在顶部还能站稳吗？” 引导学生大胆猜想，记录在实验记录单上。
3. 实验验证：发放实验材料（纸鹦鹉、回形针），引导学生分组实验：将回形针别在纸鹦鹉不同位置（头部、身体、尾巴），观察能否站立；更换不同重量的配重（回形针、小塑料片），对比稳定性，记录实验结果。
4. 原理总结：结合小美和图图的实验结论插图，讲解：“物体的稳定取决于重心，重心越低、底部越重，物体越稳定。不倒翁底部的钢珠、纸鹦鹉尾巴的回形针，都是通过降低重心实现稳定的。”
二、拓展认知：同类平衡玩具
1. 视频辅助：播放平衡小鸟制作、平衡小丑走钢丝玩具制作的实景视频，讲解：“小美和图图还发现了许多神奇的平衡玩具，它们和不倒翁用了同样的原理哦！”
2. 原理关联：展示小美和图图分析平衡玩具的静态插图，引导学生对比：“这些玩具和不倒翁有什么相同之处？” 总结：“它们都通过在底部或低处添加配重，降低重心，实现平衡稳定。”
三、生活中的稳定原理应用。
1.实物与图片展示：出示儿童牙刷、防倒奶瓶、台灯、拳击柱的实物或图片，结合小美和图图介绍生活物品的静态插图，讲解：“生活中很多物品也运用了不倒翁的原理，底部重、重心低，让它们更稳固、更实用。”
2. 互动分享：提问：“同学们还能想到生活中哪些‘站得稳’的物品？它们是不是也有‘底部重’的特点？” 引导学生结合生活经验发言。
1. 观察静态插图和实物，大胆猜想不倒翁的原理，通过纸鹦鹉实验直观感受重心与稳定性的关系；
2. 观看实景视频，认识同类平衡玩具，理解原理的通用性；
3. 观察生活物品，联系原理进行分析，建立 “科学原理 - 生活应用” 的关联。
通过 AI 静态插图和实景视频，将抽象的 “重心” 概念具象化；分组实验降低原理理解难度，让学生在动手操作中验证猜想；生活案例拓展丰富认知，感受科学与生活的紧密联系。
课堂练习
1. 制作引导：展示小美和图图制作不倒翁的静态插图，说道：“了解了原理，现在跟着小美和图图一起学做不倒翁吧！我们可以用卡纸、黏土、瓶盖等材料，发挥创意设计独特的造型。”
2. 视频示范：播放小兔不倒翁、小粽子不倒翁制作的实景视频，分步讲解制作步骤：“第一步，设计并剪出不倒翁的主体造型；第二步，在底部（如瓶盖内）添加黏土等配重，调整重心；第三步，用彩笔、装饰材料进行涂色和美化。”
3. 技巧点拨：结合插图强调关键步骤：“配重是核心，要保证底部重量足够，才能让不倒翁立起来；造型设计可以大胆创新，比如做成小动物、小粽子等喜欢的样子。”
1. 观察静态插图和视频，学习不倒翁的制作步骤和技巧；
2. 记录关键要点，构思自己的不倒翁造型（如动物、水果等）；
3. 提出创作中的疑问，获得教师指导。
通过 AI 静态插图和分步视频示范，规范制作流程，降低精细操作难度；技巧点拨兼顾 “功能稳定性” 与 “创意性”，引导学生在制作中平衡科学原理与实践表达。
课堂小结
1. 布置任务：
1）基础任务：选择一种材料（卡纸 + 瓶盖、纸杯等），制作一个能稳定站立的不倒翁，完成造型设计与装饰；
2）提升任务：尝试设计独特的造型，添加个性化装饰（如表情、花纹），让不倒翁更具创意；记录要求：填写实验记录单，简要记录自己的制作步骤和创意想法。
2. 巡回指导：
1）帮助配重调整不当的学生，确保作品能稳定站立；
2）对造型设计提供建议，鼓励学生大胆创新；
3）关注动手能力较弱的学生，提供分步示范帮助。
1. 按照任务要求，动手制作不倒翁，注重造型创意和稳定性；
2. 遇到问题及时向教师或同学求助，调整作品；
3. 填写实验记录单，记录创作过程与想法。
通过分层任务设计，满足不同学生的能力需求；巡回指导兼顾 “功能实现” 与 “创意表达”，确保每位学生都能完成基础作品，鼓励部分学生挑战创新，提升动手实践与创新思维能力。
板书
课外拓展
/课外阅读内容
1. 实践任务：完成 “橡皮筋动力玩具日志”，记录自己制作或观察的玩具，标注动力转化过程；
2. 课外阅读：推荐绘本《神奇的弹性》；
3. 创意延伸：改进自己制作的橡皮筋玩具，对比改进前后的效果，记录实验报告。
特色资源分析和技术手段说明
1. 特色资源：
1）AI 数字人小苏和科科静态插图：贯穿课堂始终，以 “同伴式” 角色引导学习，让抽象科学知识变得生动有趣；
2）开篇导入视频：创设蝴蝶山谷趣味场景，快速激发学生探究兴趣；
3）6 段实景演示视频：清晰呈现玩具操作、制作过程，为实验和拓展活动提供直观参考；
4）实验场景插图：规范实验步骤，帮助学生理解实验逻辑。
2. 技术手段：
1）多媒体播放视频、展示静态插图，强化直观感知；
2）AI 角色情景化设计，构建轻松的学习氛围，降低学生心理距离；
3）实物实验与数字资源结合，兼顾动手操作与视觉体验，提升学习效果。
教学反思
1. 本节课通过 AI 数字人静态插图、导入视频、实景演示视频等资源，有效调动了二年级学生的学习积极性，大部分学生能掌握蝴蝶玩具的结构、关键部件作用及能量转化原理，完成实验和创意设计，达成预设目标；
2. 个别学生在控制实验变量时不够规范，可在实验前增加示范环节，用视频再次强调操作要点；
3. 创意设计环节的个性化指导不足，后续可提供更多玩具制作步骤图，满足不同学生的需求，进一步提升实践效果。