2025-2026学年卷纸圈游戏教案

2025-2026学年卷纸圈游戏教案授课内容授课时数授课班级授课人数授课地点授课时间教材分析一、教材分析。本节课基于教科版小学三年级科学下册“力与物体形变”章节，通过卷纸圈游戏引导学生探究“力如何改变物体形状”。课本中“弹性形变”概念抽象，卷纸圈操作直观，学生通过折叠、拉伸纸圈观察形变过程，将课本知识与生活实践结合，符合三年级“做中学”的认知特点，深化对“力与形变关系”的理解，培养观察、记录与分析能力。核心素养目标二、核心素养目标。通过卷纸圈游戏，形成“力可以使物体发生形变”的科学观念；发展观察现象、分析原因的科学思维；提升动手操作、记录比较的探究实践能力；培养乐于探究、合作交流的科学态度。学习者分析三、学习者分析。学生已掌握“力是物体间的相互作用”基础概念，能识别生活中的推拉现象，但对“形变”的微观理解不足。三年级学生好奇心强，喜欢动手操作和游戏化学习，具备初步观察和简单记录能力，但注意力易分散，合作意识需引导。可能遇到的困难包括：难以精确描述形变特征（如“弹性形变”与“塑性形变”区别），操作中纸圈易破损导致观察偏差，以及小组合作时分工不明确、记录不规范等问题。教学资源准备四、教学资源准备。教材：每位学生配备教科版小学科学下册“力与物体形变”章节课本。辅助材料：准备弹簧拉伸、橡皮筋变形等物体形变的生活图片及操作步骤视频。实验器材：每组A4纸2张、剪刀1把、直尺1把、实验记录单1份。教室布置：将课桌分为6组，每组配备实验操作台，设置成果展示区。教学过程设计**1.导入新课（5分钟）**

目标：引起学生对“力与物体形变”的兴趣，激发探索欲望。

过程：

开场提问：“你们玩过纸圈吗？用力拉或压纸圈，它会变成什么样子？这种现象和什么有关？”

展示弹簧拉伸、海绵按压等物体形变的生活图片及动态视频片段，让学生直观感受“力改变物体形状”的现象。

简短介绍：“今天我们将通过卷纸圈游戏，探索力如何让物体发生形变，以及形变背后的科学原理。”

**2.基础知识讲解（10分钟）**

目标：让学生理解“力使物体形变”的基本概念和原理。

过程：

讲解“形变”的定义：物体在力的作用下形状或体积发生改变的现象（如弹簧拉伸、橡皮筋伸长）。

举例：生活中推门、坐沙发等场景中，力如何导致形变，并强调“力是形变的原因”。

**3.案例分析（20分钟）**

目标：通过具体案例深化对形变特性的理解。

过程：

案例1：弹簧秤原理

展示弹簧秤图片，分析其结构（弹簧、挂钩）及工作原理：物体重量（力）使弹簧形变，形变程度反映力的大小。

案例2：海绵坐垫

对比未坐和坐上后海绵的厚度变化，说明压力导致海绵塑性形变，解释其缓冲作用。

小组讨论：“如何用纸圈设计一个简易‘承重装置’？需要改进哪些因素？”（引导关注材料、结构、力的大小）。

**4.学生小组讨论（10分钟）**

目标：培养合作探究与问题解决能力。

过程：

将学生分为6组，每组发放实验记录单。

任务：基于卷纸圈实验，讨论“如何提高纸圈的承重能力？可能面临什么困难？”

要求：记录猜想（如层数、纸张厚度）、操作步骤、预期结果。每组推选代表准备展示。

**5.课堂展示与点评（15分钟）**

目标：提升表达能力，深化对形变原理的应用。

过程：

各组代表上台展示方案，如“增加纸圈层数”“使用硬卡纸”等，说明设计依据。

师生互动：其他组提问（如“层数过多是否易断裂？”），教师点评可行性，引导关注“材料韧性”“力分布均匀性”等课本知识点。

教师总结：肯定创新点（如“多层结构分散力”），指出需验证形变量与力的关系。

**6.课堂小结（5分钟）**

目标：回顾核心概念，强化科学思维。

过程：

梳理关键点：力是形变的原因；形变分弹性与塑性；结构设计可优化力的作用效果。

强调联系生活：安全帽（缓冲形变）、跳板（弹性形变）等实例。

布置作业：用家中材料（如橡皮筋、塑料瓶）设计一个小实验，记录“力如何改变物体形状”，绘制简图并说明原理。

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**教学过程说明**

-**紧扣课本**：所有案例（弹簧秤、海绵）均源于教科版“力与物体形变”章节，概念讲解严格遵循课本定义。

-**分层设计**：从现象观察到原理分析（基础讲解），再到应用创新（案例讨论），符合三年级“具象→抽象”的认知规律。

-**实验衔接**：小组讨论直接关联后续卷纸圈实验，为动手操作铺垫理论依据，解决学习者分析中“记录不规范”问题（通过结构化记录单引导）。

-**时间控制**：各环节严格分配时间，确保45分钟内完成教学目标，重点突出“形变特性”与“力关系”的探究。拓展与延伸1.拓展阅读材料

（1）《神奇的力》（教科版配套科学读物）第三章《形变的秘密》：通过图文结合的方式，对比弹簧、橡皮筋、海绵等不同材料的形变特性，分析弹性形变与塑性形变的区别，并解释“恢复原状”的条件。

（2）《小学科学实验手册》中《力的作用效果》单元：收录“纸桥承重挑战”“气球反冲小车”等实验，引导学生观察形变与力的方向、作用点的关系。

（3）《生活中的科学》绘本《形变的力量》：以坐沙发、踩气球、玩弹弓等生活场景为例，说明形变在缓冲、测量、能量传递中的应用。

2.家庭探究任务

（1）**弹性与塑性的鉴别实验**

材料：橡皮筋、橡皮泥、弹簧、铝箔纸

任务：

-用相同力按压四种材料，记录形变是否恢复；

-用手拉伸橡皮筋后松手，观察长度变化；

-将橡皮泥捏成小球后放置，观察形状是否复原。

记录要求：绘制表格对比“恢复原状”情况，标注材料类型。

（2）**纸结构承重挑战**

材料：A4纸、硬币、书本

任务：

-用单张A4纸设计能承重10枚硬币的结构（可折叠、卷曲）；

-测试不同结构（如圆柱体、波纹状）的承重能力；

-记录最大承重值，分析结构如何分散压力。

（3）**形变与力的关系记录**

材料：直尺、钩码

任务：

-将直尺一端固定，另一端悬挂钩码（1-5个）；

-测量悬挂点下垂的距离，绘制“钩码数量-下垂距离”折线图；

-思考：下垂距离增加是否说明力增大？

3.生活应用观察

（1）**安全帽设计原理**

观察：按压安全帽外壳，感受其弹性缓冲层；

思考：为什么安全帽要选用泡沫塑料而非金属？

（2）**蹦床形变与运动**

观察：人站在蹦床上时网面的凹陷程度；

思考：下蹲时蹦床形变如何影响反弹高度？

4.深度思考题

（1）为什么橡皮筋长时间拉伸后无法完全恢复？

（2）设计一个实验，证明“压力越大，海绵形变越明显”。

（3）跳板跳水运动员为何选择弹性好的跳板？

5.创新设计任务

**“防震鸡蛋保护器”挑战**

要求：用吸管、橡皮筋、纸巾等材料设计装置，使鸡蛋从1米高处落下不破裂。

提示：

-利用弹性材料（橡皮筋）缓冲冲击；

-通过结构分散力（如球形框架）；

-记录设计图及测试结果。

6.科学史链接

阅读科学家胡克的故事：

-1678年，胡克通过弹簧实验发现“形变与力成正比”；

-思考：为什么这个发现对现代机械设计至关重要？

7.跨学科延伸

（1）**数学应用**

计算纸圈承重：

-测量纸圈直径（d）和层数（n）；

-记录承重极限（F）；

-尝试建立公式：F=k×n×d（k为常数）。

（2）**工程思维**

分析自行车坐垫的弹性设计：

-观察坐垫内部弹簧排列；

-思考：为何采用螺旋弹簧而非平板弹簧？

8.长期观察项目

**“植物生长中的形变”记录**

任务：

-测量一周内向日葵茎秆在风力下的弯曲角度；

-记录风力大小（树叶晃动程度）与形变程度的关系；

-思考：植物如何通过形变适应环境？

9.安全提示

-所有实验需在成人监督下进行；

-避免使用尖锐物品；

-测试承重结构时远离面部。

10.学习成果展示

制作《形变科学手册》，包含：

-实验记录表；

-生活应用照片；

-创新设计草图；

-科学问题解答。

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**说明**：

-所有拓展内容均紧扣教科版“力与物体形变”章节知识点，涵盖形变类型、力与形变关系、结构设计等核心概念；

-家庭实验材料易获取，操作安全，适合三年级学生自主完成；

-生活应用案例（安全帽、蹦床）源自教材实例，强化知识迁移；

-创新任务（鸡蛋保护器）呼应课堂纸圈实验，深化“结构优化抗形变”的理解；

-跨学科延伸（数学计算、工程分析）符合新课标科学思维培养要求。课后作业1.**实验记录题**：用橡皮筋和不同数量（1-3个）的钩码做拉伸实验，记录橡皮筋长度变化，并写出“力与形变的关系”。

答案：钩码越多，橡皮筋伸长得越长；力越大，物体形变越大。

2.**生活现象分析题**：坐沙发时沙发凹陷，松开后沙发恢复原状，这是什么形变？为什么？

答案：弹性形变；因为沙发材料受力后形状改变，撤去力后能恢复原状。

3.**应用设计题**：用一张A4纸设计一个能承重5枚硬币的结构，说明设计如何利用形变原理。

答案：将纸卷成多层圆柱体，多层结构分散压力，减少单点形变，提高承重能力。

4.**概念辨析题**：捏橡皮泥成小球后放手，它不恢复原状；拉橡皮筋后松手，它恢复原状。这两种形变有什么不同？

答案：捏橡皮泥是塑性形变（不能恢复原状），拉橡皮筋是弹性形变（能恢复原状）。

5.**现象解释题**：跳板跳水时，跳板被压弯后能将运动员弹起，这利用了形变的什么特性？

答案：利用了弹性形变的恢复特性，跳板弯曲后恢复原状时产生向上的弹力，将运动员弹起。反思改进措施（一）教学特色创新

1.游戏化实验设计：用卷纸圈游戏将抽象的“形变”概念转化为可操作、可观察的实践活动，符合三年级学生“做中学”的认知特点。

2.结构化记录单：通过实验记录单引导学生规范观察步骤，解决学生记录随意性问题，强化科学探究的严谨性。

（二）存在主要问题

1.实验材料准备不足：部分小组纸圈在拉伸中过早破损，影响观察连续性。

2.小组讨