2025-2026学年小学科学不倒翁教学设计

2025-2026学年小学科学不倒翁教学设计课题课时教学内容一、教学内容本节课对应小学科学二年级下册“常见的玩具”章节，主要内容为：通过观察不倒翁的结构（底座、身体、顶部装饰），探究其不倒的秘密；认识物体的重心与稳定性的关系；学习用简单材料（如乒乓球、橡皮泥、彩纸）设计制作简易不倒翁，并在制作中调整重心位置，验证稳定性的影响因素。核心素养目标二、核心素养目标通过观察不倒翁结构，初步形成“重心位置影响物体稳定性”的科学观念；通过探究不倒翁不倒原因，发展对现象进行分析、推理的科学思维；通过设计制作简易不倒翁，提升动手实践能力，学会用调整重心位置的方法验证稳定性；在探究中保持对科学现象的好奇心，养成认真观察、动手尝试的科学态度。重点难点及解决办法重点：理解重心位置影响物体稳定性（源于教材探究不倒翁不倒原因的核心概念）；难点：通过调整重心位置验证稳定性（源于学生抽象思维与操作能力的局限）。解决方法：用乒乓球、橡皮泥等实物演示重心位置变化；分组设计不同底部形状的不倒翁进行对比实验；教师引导观察重心偏移与倾倒角度的关系。突破策略：通过"底部加重→重心降低→更稳定"的具象化操作，将抽象原理转化为可验证的实践过程。教学资源-软硬件资源：实物不倒翁（圆形、半球形底部各2个）、乒乓球、橡皮泥、彩纸、胶水、剪刀、托盘

-课程平台：班级优化大师（小组评价）、希沃白板（课件展示）

-信息化资源：不倒翁重心原理简笔画动画、不同底部形状不倒翁对比图、实验操作步骤示意图

-教学手段：教师演示法、分组实验法（4人/组）、小组合作探究教学过程（一）情境导入，激发兴趣

师：同学们，今天老师带来了一个会“魔法”的玩具（举起一个圆形底部的不倒翁），你们看！老师轻轻推它，它摇摇晃晃就是不倒；把它倒过来放，它自己又能站起来。你们想不想和这个“魔法玩具”做朋友呀？

生：想！

师：那请每个小组领一个不倒翁，用手摸一摸、轻轻推一推，仔细观察：它是什么样子的？推的时候你有什么感觉？和你们平时玩的玩具（如小汽车、积木）有什么不一样？

（学生分组观察，用手触摸不倒翁的底部、身体，轻轻推动，记录发现）

师：哪个小组愿意先分享你们的发现？

生1：我们的不倒翁底部是圆圆的，胖乎乎的，推的时候它歪了又会站起来，不会倒！

生2：我们平时玩的积木一推就倒了，这个不倒翁怎么推都不倒，好像有“脚”一样粘在地上。

师：你们观察得真仔细！不倒翁为什么能“站得稳”呢？今天我们就来当小小科学家，一起揭开不倒翁的“魔法秘密”！

（二）探究不倒翁的结构特点，提出问题

师：刚才我们发现不倒翁不容易倒，那它身上藏着什么“小秘密”呢？老师把不倒翁打开（演示拆解不倒翁，露出底部的配重物），你们看，里面有什么？

生：里面有个重重的、圆圆的东西！

师：对，这是不倒翁的“秘密武器”——配重块。那你们猜猜，这个配重块放在不倒翁的什么位置呢？

生：放在底部！因为底部圆圆的，重的东西在下面。

师：你们的猜想对不对呢？我们再来做个对比实验：老师这里有一个空塑料瓶（没有配重）和一个和它一样高的不倒翁，请两位同学分别来推它们，看看有什么不一样。

（学生上台实验：推空塑料瓶，瓶子轻易倒下；推不倒翁，不倒翁晃了晃又站起来）

师：空塑料瓶为什么一推就倒，不倒翁却不会呢？它们的结构有什么不同？

生3：空瓶子里是空的，没有重东西；不倒翁底部有重块，所以稳！

师：没错！空瓶子内部是空的，重心在上面；而不倒翁底部有重块，重心在下面。看来，物体的“稳不稳”和它的“重心位置”有关系！那到底重心在什么位置时，物体最不容易倒呢？我们接下来通过实验来研究。

（三）实验探究：重心位置与稳定性的关系

师：每个小组的材料篮里有乒乓球（代表不倒翁的身体）、橡皮泥（代表配重块）、托盘。我们来做一个小实验：先把橡皮泥捏成小球，粘在乒乓球的不同位置（顶部、中间、底部），然后轻轻推一推，观察乒乓球会不会倒，并记录在实验单上。

（学生分组实验，教师巡视指导，提醒学生“轻轻推”“每次推的力度要一样”）

师：实验做完的小组请举手！你们发现橡皮泥在什么位置时，乒乓球最不容易倒？

生4：橡皮泥粘在底部时，乒乓球怎么推都不倒；粘在顶部时，一碰就倒；粘在中间时，有时候倒有时候不倒。

师：你们的发现太棒了！为什么橡皮泥在底部时最稳呢？

生5：因为重的东西在下面，重心低，所以站得稳！

师：说得太对了！科学家告诉我们：物体的重心越低，稳定性越好；重心越高，越容易倒。不倒翁就是利用“底部加重、重心降低”的原理，才不容易倒的。现在你们明白不倒翁的“魔法”了吗？

生：明白了！是重块在底部，让重心变低了！

（四）制作简易不倒翁，应用原理

师：既然知道了不倒翁的秘密，那我们自己来做一个“不倒翁小卫士”好不好？制作步骤看黑板：第一步，在乒乓球里面底部粘上橡皮泥（注意一定要粘在底部，让重心降低）；第二步，轻轻推一推，测试会不会倒，如果倒了，说明橡皮泥不够重或者位置不对，要调整；第三步，用彩纸给不倒翁做“衣服”（画上眼睛、嘴巴、衣服），让它更漂亮！

（学生分组制作，教师巡回指导，重点指导“橡皮泥的位置”和“重心调整”）

师：小明组，你们的不倒翁一推就倒，怎么办呢？

生：老师，我们把橡皮泥粘到顶部了！

师：那应该怎么改？

生：把橡皮泥扯下来，粘到乒乓球的最下面！

（学生调整后，不倒翁果然站稳了）

师：小红组，你们的不倒翁站起来了，但轻轻碰一下就倒，橡皮泥是不是太轻了？

生：是的，我们再加一点橡皮泥试试！

（学生增加橡皮泥重量，不倒翁变得更稳了）

（制作完成后，学生展示作品，介绍自己的不倒翁）

生6：我们的不倒翁用了红色彩纸做衣服，橡皮泥粘在底部，怎么推都不倒！

生7：我们给不倒翁画了笑脸，它就像一个“快乐的小卫士”！

（五）展示交流，总结提升

师：每个小组的不倒翁都做得真棒！现在我们来玩“不倒翁挑战赛”：把你们的不倒翁放在桌子上，轻轻吹气、用手碰，看谁的不倒翁最“坚强”！

（学生进行挑战赛，观察彼此作品）

师：通过今天的学习和制作，你们知道了什么？

生8：不倒翁不容易倒是因为底部有重块，重心低！

生9：做不倒翁时，要把重东西放在底部，这样才稳！

师：同学们总结得真好！不倒翁的原理其实在我们生活中也经常用到，比如台灯的底部很重、花瓶的底部宽大，都是为了降低重心，让它们更稳定。课后请大家回家观察，找一找生活中还有哪些物体利用了“重心低、稳定性好”的原理，下节课我们一起分享！

师：今天的科学课到这里结束了，下课！教学资源拓展1.拓展资源：

（1）实物资源：不同底部形状的不倒翁（半球形、平底形、弧形底）、底部配重块可调节的不倒翁模型、空壳与配重完整的对比不倒翁。

（2）生活实例：台灯底座配重块、玩具陀螺的重心设计、不倒翁式保温杯、儿童安全座椅的底部加重结构。

（3）实验材料：不同材质的球体（乒乓球、泡沫球、实心木球）、可塑配重物（橡皮泥、小铁片、沙粒）、斜面轨道（用于测试稳定性）。

（4）原理图示：重心位置与倾倒角度关系示意图、底部形状与支撑面积对比图、不同重心高度物体稳定性动态模拟图。

（5）科学绘本：《不倒翁的秘密》《重心的奇妙旅行》《生活中的平衡大师》。

2.拓展建议：

（1）家庭探究任务：

-观察家中3件物品（如花瓶、台灯、笔筒），记录其底部设计特点，分析是否利用了"重心降低"原理。

-用鸡蛋壳、橡皮泥制作"不倒翁小鸡"，测试不同配重位置对稳定性的影响。

（2）课堂延伸活动：

-小组竞赛：设计"最稳不倒翁"，限制材料（仅用纸杯、硬币、彩纸），通过底部形状和配重位置调整优化稳定性。

-实验记录单：绘制"重心位置-稳定性"关系折线图，标注实验数据（如配重物重量、倾倒所需力度）。

（3）跨学科链接：

-数学：测量不倒翁底部支撑面直径，计算支撑面积与稳定性的量化关系。

-美术：为自制不倒翁设计主题装饰，结合稳定性原理优化造型（如底部加宽设计）。

（4）科学思维训练：

-提出问题："如果让不倒翁在斜坡上不倒，需要怎样改进设计？"

-对比实验：在相同斜坡上测试半球底与平底不倒翁的滑行稳定性差异。

（5）安全实践：

-用矿泉水瓶、沙粒制作"不倒翁灭火器"模型，模拟重心低、不易翻倒的安全特性。

-调查公共场所的防倾倒设施（如隔离墩、警示牌），分析其重心设计原理。课后拓展1.拓展内容：

（1）阅读材料：《科学乐园》中《不倒翁的“脚”在哪里》绘本，了解不同国家传统不倒翁的形状差异；

（2）视频资源：《生活中的平衡小卫士》短片（5分钟），展示台灯、花瓶、儿童安全座椅如何利用重心原理保持稳定；

（3）科普文章：《玩具中的科学》专栏《为什么有些玩具推不倒？》，解释重心高度与倾倒角度的关系。

2.拓展要求：

（1）家庭观察任务：记录家中3件不易倒的物品（如保温杯、落地扇、体重秤），描述它们的底部设计，思考是否与不倒翁原理相同；

（2）创意制作：用空药瓶、橡皮泥制作“迷你不倒翁”，尝试改变瓶身形状（如圆柱形、锥形），测试哪种形状更稳定；

（3）问题探究：向家长请教“为什么有些高椅子底部会加金属块”，用今天学到的知识解释原因，记录在科学日记本上。

（教师将在下节课前检查记录，对优秀观察日记给予表扬，并解答制作中遇到的问题。）教学评价与反馈1.课堂表现：观察学生是否积极参与不倒翁观察、实验操作和制作过程，记录其动手能力、科学态度（如是否认真记录实验现象、主动调整重心位置）及合作意识（如小组内分工是否明确、是否交流探究发现）。

2.小组讨论成果展示：评价各小组对不倒翁结构特点（底部配重、重心位置）的描述是否准确，能否通过对比实验（如空瓶与不倒翁的稳定性差异）说明重心与稳定性的关系，展示时表达是否清晰、逻辑是否连贯。

3.随堂测试：通过简答题（如“不倒翁不倒的秘密是什么？”“橡皮泥粘在乒乓球什么位置最稳？”）和连线题（匹配不同重心位置的物体与稳定性状态），检测学生对“重心越低稳定性越好”核心概念的掌握程度。

4.作品评价：从稳定性（轻轻推是否能自动恢复）、原理应用（底部是否添加配重且位置正确）、创意设计（外观装饰是否合理）三方面评价学生制作的简易不倒翁，记录典型问题（如配重位置偏移导致易倒）并归类。

5.教师评价与反馈：针对课堂表现，表扬观察细致、操作规范的学生，鼓励动手能力较弱的学生多尝试调整重心；针对小组展示，肯定合作探究成果，纠正“底部越重越稳”的片面认识，强调“重心位置比重量更重要”；针对作品共性问题，下节课通过对比实验（如相同重量橡皮泥不同位置的效果）深化理解，确保学生将“重心位置影响稳定性”原理内化为科学观念。反思改进措施（一）教学特色创新

1.用“魔法玩具”情境激发兴趣，通过不倒翁“推不倒”的直观现象，快速吸引学生注意力，自然引出探究问题。

2.分组实验中采用“猜想-验证-调整”三步法，让学生在亲手操作中理解重心位置与稳定性的关系，强化科学探究体验。

（二）存在主要问题

1.教学管理中，材料分发时部分学生急于操作，忽略观察要求，导致实验记录不够细致。

2.教学方法上，对“重心”概念的讲解偏重结论，学生对“为什么底部重心低就稳”的理解不够深入，缺乏动态演示辅助。

3.教学评价中，对动手能力较弱的学生关注不足，未能及时给予个性化指导。

（三）改进措施

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