2025 小学四年级科学上册风向标制作步骤课件

一、认知先行：为什么要制作风向标？演讲人认知先行：为什么要制作风向标？01延伸思考：从制作到应用的科学思维培养02分步拆解：风向标制作的完整流程03总结：在动手实践中感受科学的力量04目录2025小学四年级科学上册风向标制作步骤课件作为一名从事小学科学教育十余年的教师，我始终相信：最好的科学课，是让孩子在动手实践中触摸知识的温度。今天要和大家分享的“风向标制作”，正是教科版四年级上册“天气”单元的核心实践活动。这节课不仅能帮助学生直观理解“风的方向”这一抽象概念，更能通过动手操作培养科学探究能力。接下来，我将以“为什么做—怎么做—怎么用”的逻辑，带大家完整梳理风向标制作的全流程。01认知先行：为什么要制作风向标？认知先行：为什么要制作风向标？在正式动手前，我们需要明确一个核心问题：风向标到底有什么用？四年级上册“天气”单元的学习目标中，明确要求学生“能用工具测量风的方向和风速，并记录天气数据”。而风向标作为测量风的方向的基本工具，其制作与使用是这一目标的实践载体。从生活经验来看，风是无形的，但通过风向标，我们能将“风的来向”转化为可视化的箭头指向。例如，当风向标箭头指向北方时，说明风是从北方吹来的，此时风的方向就是北风。这种“将抽象现象具象化”的过程，正是科学探究的重要思维方法。我曾在课堂上做过一个小调查：90%的学生能说出“风有方向”，但只有15%能准确描述“风的方向是指风的来向”。通过制作风向标，学生能在“设计—操作—验证”的过程中，深刻理解这一概念。就像去年带学生制作时，有个孩子举着自己的风向标说：“原来箭头指的是风‘从哪里来’，不是‘往哪里去’！”这种顿悟的瞬间，就是实践教学的魅力。02分步拆解：风向标制作的完整流程分步拆解：风向标制作的完整流程制作一个能准确测量风的方向的风向标，需要遵循“结构合理—材料适配—平衡精准”的原则。我将其拆解为材料准备、核心部件制作、组装调试三大阶段，每个阶段又包含具体操作步骤。材料准备：选对材料是成功的基础四年级学生的动手能力有限，材料选择需满足“易获取、易加工、轻且稳”的要求。根据多年教学经验，推荐以下材料清单（附选择理由）：|材料名称|规格/数量|选择理由||----------------|----------------|--------------------------------------------------------------------------||硬卡纸|15cm×15cm×2张|轻便且有一定硬度，适合制作箭头和尾翼；颜色建议选择对比色（如红+蓝），便于观察||吸管|直吸管（非弯管）|中空结构轻，可作平衡杆；直径约0.5cm，便于穿入固定轴|材料准备：选对材料是成功的基础|缝衣针|细针（带针帽）|作为旋转轴，针尖支撑更灵活；针帽防止划伤||软木塞/橡皮擦|直径3cm左右|固定旋转轴的底座，材质柔软易插针；建议用软木塞（更贴近真实气象工具）||胶水/双面胶|速干型|固定箭头和尾翼，避免因胶水未干导致变形||剪刀/刻刀|儿童安全型|切割硬卡纸；刻刀用于在吸管上划小口（需教师辅助）||回形针|1个|可选材料，用于调整平衡（若重心偏移）|注意事项：材料需提前让学生在家准备，课堂上教师检查是否符合要求（如吸管必须是直的，硬卡纸不能太薄）。去年有个班级因部分学生用了软纸，导致尾翼被风吹变形，最终测量不准确，这是需要避免的。核心部件制作：箭头、尾翼与平衡杆的协同设计风向标能准确指向的关键，在于“箭头—尾翼—平衡杆”的协同作用：箭头受风力小，尾翼受风力大，因此当风吹来时，尾翼会被“推”向风的去向，箭头则指向风的来向。要实现这一点，需重点制作三个核心部件。核心部件制作：箭头、尾翼与平衡杆的协同设计制作箭头（指示端）步骤1：在硬卡纸上画箭头形状。箭头长度建议5cm，尖端角度约30，底部宽度2cm（可参考教科书图示）。01步骤2：用剪刀沿轮廓剪下，注意保持两侧对称（可用对折法画线，确保左右一致）。02步骤3：在箭头底部中心位置，用刻刀划一个长0.5cm的小口（深度不超过箭头高度的1/3），用于插入平衡杆（吸管）。03小技巧：箭头尖端可贴一小片亮片，增强可视性；若剪刀不够锋利，可用刻刀辅助切割（需教师指导）。04核心部件制作：箭头、尾翼与平衡杆的协同设计制作尾翼（受力端）1步骤1：尾翼需为“面积更大的平面”，建议设计为梯形（上底3cm，下底5cm，高4cm）或三角形（底5cm，高4cm）。2步骤2：同样用对折法确保对称，剪下后在顶部中心位置划一个与箭头相同的小口。3步骤3：关键原则：尾翼的受风面积需是箭头的2-3倍（可通过测量面积验证：箭头面积约5cm²，尾翼面积约12cm²）。4常见问题：学生容易将尾翼做得太小，导致风向标无法稳定指向。去年有个学生的尾翼和箭头面积差不多，结果风向标在风中乱转，后来调整尾翼大小后才正常。核心部件制作：箭头、尾翼与平衡杆的协同设计组装平衡杆（吸管）步骤1：将吸管剪成8-10cm长的段（长度需超过箭头+尾翼的总宽度，确保两者不接触）。步骤2：将箭头和尾翼的小口分别插入吸管两端（箭头朝一端，尾翼朝另一端），用胶水固定（需对齐吸管中线，避免偏移）。步骤3：检查平衡：将吸管平放在手指上，调整箭头和尾翼的位置，使吸管能水平平衡（若箭头端下沉，可将尾翼向吸管中间移动；反之则移动箭头）。科学原理渗透：这里涉及“重心平衡”的概念。只有当箭头和尾翼的重心在吸管中点时，风向标才能灵活旋转。可以问学生：“为什么跷跷板需要中间支点？我们的风向标和跷跷板有什么相似之处？”组装调试：让风向标“转得灵、指得准”核心部件完成后，需要安装旋转装置并进行测试调整，这是决定风向标是否有效的关键环节。组装调试：让风向标“转得灵、指得准”安装旋转轴01步骤1：将缝衣针从软木塞顶部垂直插入（约插入1cm，确保稳固），针尖朝上（可用钳子辅助，但需教师操作）。02步骤2：将吸管平衡杆的中点（即重心位置）对准针尖，轻轻放置，确保吸管能绕针尖自由旋转（若卡顿，可能是针尖不够尖或平衡杆重心偏移）。03安全提示：缝衣针由教师统一保管，学生仅参与观察和轻放平衡杆的操作；软木塞底座需固定在桌面（如用橡皮泥辅助），避免倾倒。组装调试：让风向标“转得灵、指得准”测试与调整初步测试：用风扇模拟风（风速调至低速），从不同方向吹风，观察风向标是否能快速指向风的来向。例如，从左侧吹风，箭头应指向左侧；从上方吹风，箭头应指向上方。常见问题及解决：风向标不转动：可能是针尖不够尖（换更细的针）、平衡杆重心偏移（重新调整箭头/尾翼位置）、吸管与针尖接触太紧（用铅笔尖轻磨针尖）。指向不准确：可能是尾翼面积不足（增大尾翼）、箭头/尾翼不对称（用直尺检查对称性）。精准校准：在室外自然风中测试（选择无风或微风天），若指向与实际风的来向（如观察旗子飘动方向）不一致，需检查尾翼是否被遮挡（如头发、衣物）或底座是否晃动。组装调试：让风向标“转得灵、指得准”测试与调整教学建议：测试环节可分组进行，每组记录3次不同方向的测试结果，对比分析问题。去年有个小组发现风向标总偏向右侧，最终排查出是尾翼一侧被胶水多涂了一块，导致不对称，调整后问题解决。03延伸思考：从制作到应用的科学思维培养延伸思考：从制作到应用的科学思维培养制作风向标不是终点，而是科学探究的起点。完成制作后，可通过以下问题引导学生深入思考：生活中的风向标“气象站的风向标和我们做的有什么不同？”（材质更耐用，有金属风杯测风速，电子传感器记录数据）“除了风向标，还有哪些方法能判断风的方向？”（观察旗子、烟、树叶的飘动方向；感受面部的风感）改进与创新“如果要让风向标在大风中更稳定，你会怎么改进材料？”（用金属片代替硬卡纸，加粗吸管）“如何让风向标能自动记录风的方向？”（在底座标注方位，用相机定时拍摄；或连接小电机驱动指针）科学与工程的融合这一制作过程其实体现了“工程设计”的基本流程：明确需求（测风的方向）→设计方案（箭头+尾翼+旋转轴）→制作原型→测试优化。可以引导学生回顾：“我们在哪个步骤遇到了问题？是如何通过调整解决的？”这种反思能培养他们的工程思维。04总结：在动手实践中感受科学的力量总结：在动手实践中感受科学的力量回顾整个制作过程，我们从“为什么做”出发，通过“材料选择—部件制作—组装调试”的步骤，完成了一个能准确测量风的方向的风向标。更重要的是，学生在这个过程中：理解了“风的方向是风的来向”这一抽象概念；体会了“平衡”“受力面积”等科学原理在实际中的应用；经历了“发现问题—分析问题—解决问题”的完整探究过程。就像我常对学生说的：“科