2025-2026学年海绵挤压游戏教案

-1-2025-2026学年海绵挤压游戏教案教学设计课题课型新授课√□章/单元复习课□专题复习课□习题/试卷讲评课□学科实践活动课□其他□教学内容一、教学内容：教科版小学科学四年级上册第三单元《运动和力》中的“力与形变”。通过海绵挤压实验，探究力可以使物体发生形变；对比不同压力下海绵的形变程度，理解压力作用效果与压力大小的关系；观察相同压力下，受力面积不同时海绵的形变差异，初步认识受力面积对压力作用效果的影响。核心素养目标二、核心素养目标：形成“力能使物体发生形变，压力作用效果与压力大小、受力面积有关”的科学观念；通过对比实验分析变量，提升逻辑推理能力；设计并完成海绵挤压实验，发展探究实践能力；养成严谨求实的科学态度，乐于观察生活中的力现象。教学难点与重点1.教学重点，①通过海绵挤压实验，认识力可以使物体发生形变；②探究压力大小、受力面积对压力作用效果的影响，掌握控制变量法。

2.教学难点，①准确理解受力面积对压力作用效果的影响，区分压力与压力作用效果；②实验中有效控制变量，确保实验现象的准确性，并能将结论迁移解释生活现象。教学资源四、教学资源：软硬件资源：海绵块、不同重量砝码（50g、100g、200g）、不同面积木板（10cm×10cm、20cm×20cm）、直尺、实验记录单；课程平台：教科版小学科学数字资源平台；信息化资源：海绵挤压实验演示动画、PPT课件；教学手段：实验探究法、小组合作学习、对比观察法。教学过程（一）情境导入（5分钟）

师：同学们，今天老师带来了一块普通的海绵（举起海绵）。如果我用手轻轻按压它，你们会看到什么现象？请你们亲自试一试。

生：（动手按压海绵）海绵被压扁了，松手后又弹回来。

师：对，海绵的形状发生了改变，这种变化叫做“形变”。生活中还有哪些物体用力按压会形变？

生：橡皮泥、气球、弹簧……

师：这些现象都与“力”有关。今天我们就通过“海绵挤压游戏”，探究力与形变的秘密。（板书课题）

（二）探究活动一：力的大小与形变的关系（10分钟）

师：现在提供50g、100g、200g的砝码各一个，直尺一把。请你们用砝码分别轻压海绵，观察海绵凹陷的深度，并用直尺测量记录数据。注意：每次按压位置要相同，松手后海绵恢复原状再进行下一次实验。

生：（分组实验，记录数据）

师：请汇报你们的发现。

生1：50g砝码压下去，海绵凹陷1厘米；100g压下去凹陷2厘米；200g压下去凹陷4厘米。

生2：砝码越重，海绵凹陷越深！

师：这说明什么？

生：力越大，物体形变越大！

师：总结得很好！（板书：力越大→形变越大）

（三）探究活动二：受力面积与形变的关系（15分钟）

师：现在提供两块面积不同的木板（10cm×10cm和20cm×20cm），请你们用100g砝码分别放在两块木板上，再一起压向海绵。观察哪种情况下海绵凹陷更深？

生：（动手实验）

生1：小木板压下去海绵凹陷浅，大木板压下去凹陷深！

师：为什么？

生2：因为大木板接触海绵的面积更大，力分散了！

师：对！受力面积越小，压力效果越明显。（板书：受力面积越小→压力效果越明显）

（四）对比实验深化理解（10分钟）

师：现在请设计一个实验，验证“压力相同，受力面积不同时，形变不同”。要求控制变量：压力相同（用100g砝码），改变受力面积。

生：（设计实验方案）

师：请你们用铅笔尖和笔帽尾部分别轻压海绵，观察现象。

生：铅笔尖压下去凹陷深，笔帽压下去凹陷浅！

师：铅笔尖受力面积小，笔帽受力面积大，这说明什么？

生：受力面积越小，形变越大！

师：这与我们之前的结论一致吗？

生：一致！

（五）迁移应用（8分钟）

师：生活中哪些应用了“受力面积影响压力效果”的原理？

生1：书包背带宽，肩膀受力面积大，就不疼。

生2：滑雪板宽，不会陷进雪里。

师：解释为什么切菜刀要磨得很锋利？

生：刀刃薄，受力面积小，容易切进物体！

（六）总结与拓展（2分钟）

师：今天我们通过海绵挤压实验，发现了什么规律？

生：力越大、受力面积越小，物体形变越大！

师：请课后观察家中物品，记录3个利用“力与形变”原理的例子，下节课分享。

（七）课堂练习（5分钟）

师：完成实验记录单：

1.用200g砝码压海绵，凹陷深度____厘米；

2.用100g砝码压海绵，凹陷深度____厘米；

3.用100g砝码+小木板压海绵，凹陷深度____厘米；

4.用100g砝码+大木板压海绵，凹陷深度____厘米。

生：（完成记录单并上交）知识点梳理1.力的作用效果之一：力可以使物体发生形变。形变是指物体形状或体积的改变，如海绵被按压后凹陷、弹簧被拉伸或压缩等。本实验中通过海绵的凹陷程度直观反映形变大小。

2.压力的概念：压力是垂直作用在物体表面上的力。海绵挤压实验中，砝码对海绵的压力方向垂直于海绵表面，压力大小由砝码重量决定（在竖直放置时，压力大小等于砝码重力）。

3.压力大小与形变的关系：当受力面积相同时，压力越大，物体的形变越大。实验中通过使用50g、100g、200g砝码分别压海绵，测量凹陷深度，得出“砝码越重（压力越大），海绵凹陷越深（形变越大）”的结论。

4.受力面积与压力作用效果的关系：当压力相同时，受力面积越小，压力作用效果越明显（形变越大）。实验中用相同重量的砝码放在不同面积的木板（10cm×10cm、20cm×20cm）上压海绵，观察到小木板下海绵凹陷深、大木板下凹陷浅，说明受力面积越小，压力越集中，形变越大。

5.控制变量法的应用：探究压力大小对形变的影响时，需控制受力面积相同；探究受力面积对压力作用效果的影响时，需控制压力相同。实验中通过固定按压位置、使用相同砝码等方式确保变量单一，保证结论的准确性。

6.压力作用效果的表述：本实验中用“形变程度”（海绵凹陷深度）直观反映压力作用效果，为后续学习“压强”（单位面积受到的压力）奠定基础。压力作用效果由压力大小和受力面积共同决定，压力越大、受力面积越小，效果越明显。

7.弹性形变与恢复：海绵被按压后发生形变，松手后能恢复原状，这种形变称为弹性形变。实验中需注意每次按压前海绵恢复原状，避免因未完全恢复影响实验结果。

8.生活实例应用：书包背带宽增大受力面积，减小肩膀压力；滑雪板面积大，分散压力使人不易陷入雪中；菜刀刀刃薄，减小受力面积，增大压力作用效果，更容易切物。这些实例均体现了“压力大小、受力面积影响压力作用效果”的原理。

9.实验测量与记录：使用直尺测量海绵凹陷深度时，需读取凹陷最低点到原表面的垂直距离，数据记录要真实准确，便于分析比较。实验记录单需包含压力大小、受力面积、形变深度等变量，体现科学探究的严谨性。

10.科学观念形成：通过实验探究，形成“力是改变物体形状的原因”“压力作用效果与压力大小和受力面积有关”的科学观念，认识到物理规律在生活中的普遍性，培养观察生活、应用科学知识的能力。教学反思与改进这节课的海绵挤压实验整体效果不错，学生通过亲手操作基本能理解力与形变的关系。不过课后反思发现，部分小组在记录数据时不够严谨，比如忘记测量凹陷深度直接凭感觉记录，这会影响结论的准确性。下次可以设计更简明的记录表，重点标注测量步骤，并增加小组互查环节。

实验中学生对“受力面积”的理解存在偏差，有孩子认为木板大小就是压力大小，这说明对比实验的引导还不够清晰。改进时准备用更直观的道具，比如直接让学生用手指尖和整个手掌压海绵，再结合砝码实验，强化“面积不同但压力相同”的概念。

课堂迁移应用环节学生发言积极，但解释生活现象时逻辑不够严密。未来可以设计分层任务，基础层用填空式问题（如“书包背带宽是为了______”），进阶层让学生自主举例并分析原理，确保每个学生都能达到应用目标。

最后总结时发现，学生对“弹性形变”和“塑性形变”的区分不够明确，下次会在拓展环节加入橡皮泥对比实验，用“海绵恢复原状”和“橡皮泥保持变形”的直观差异，深化对形变类型的认识。板书设计①核心概念

力：物体对物体的作用

形变：物体形状或体积的改变

压力：垂直作用在物体表面上的力

受力面积：物体与接触面的接触部分

②实验结论

力与形变关系：压力越大