《彩泥变形记》-小学科学一年级上册探究教案

《彩泥变形记》——小学科学一年级上册探究教案

一、课程核心理念与设计思想

本教学设计立足于小学科学课程核心素养的培育，遵循《义务教育科学课程标准（2022年版）》的基本理念，以物质科学领域的“物质的变化与性质”为核心知识载体，面向小学一年级上学期的学生认知发展特点进行构建。设计秉承“儿童是科学学习的主体”这一根本原则，将“玩彩泥”这一富有生活情趣和操作性的活动，转化为一场结构化、探究式的科学学习历程。

本教案超越传统手工活动的局限，旨在引导学生通过感官观察、动手操作、比较描述、简单推理等科学实践，初步建构关于“材料具有特定性质，在外力作用下形状可以改变”这一核心概念。设计深度融合STEAM教育理念，在科学探究（Science）的主线下，有机融入技术（Technology）工具的使用、工程（Engineering）思维的启蒙、艺术（Arts）的表达与创造以及数学（Mathematics）中形状与空间的感知，实现跨学科视野下的综合育人。

教案严格遵循“现象导入—问题聚焦—计划与探索—研讨与解释—拓展与应用”的探究式学习环路，强调在“做中学”、“思中悟”。教学评价贯穿始终，采用表现性评价与发展性评价相结合的方式，重点关注学生探究兴趣的激发、观察描述能力的提升、合作交流意识的萌发以及科学态度的初步形成。

二、教学背景与学习者分析

1.教材与内容定位

本课对应于青岛版小学科学一年级上册“我们周围的物体”单元中的关键探究活动。教材通过“玩彩泥”这一贴近儿童经验的载体，引导学生初步观察和描述常见物体的特征，并感知物体形状的可变性。这是学生系统接触科学探究方法的起点之一，为后续学习“材料”、“力”等概念奠定感性基础。

2.学习者特征分析（一年级上学期）

1.认知特点：处于前运算阶段向具体运算阶段过渡初期，思维以具体形象为主，好奇心强，注意力集中时间较短（约15-20分钟），喜欢动手操作和游戏。

2.知识经验：绝大多数学生有玩彩泥（或橡皮泥）的经验，但多停留在随意塑造的娱乐层面，缺乏有目的的观察和系统的描述。对“科学”的认知模糊，倾向于将其等同于“有趣的实验”。

3.技能基础：具备基本的手部精细动作能力，能进行揉、捏、搓、压等操作；语言表达正在发展中，能用简单词汇描述物体颜色、大小等显性特征，但缺乏有序、准确的描述能力；小组合作意识初步萌芽，需要明确的角色引导和规则建立。

4.潜在困难：将无意识的“玩”转化为有目的的“观察”与“探究”；用语言清晰描述物体的特征及变化过程；在探究活动中保持任务聚焦。

3.教学环境与资源准备

1.材料分组：每组准备多种颜色、质地均匀的彩泥（每色若干）；塑料垫板（操作台）；木质或塑料小工具（如擀面杖、模具、塑料刀等）；记录单（贴图或简单绘画式）；实物投影仪或高清摄像头。

2.技术整合：利用平板电脑或实物投影，实时展示学生作品与操作过程，辅助观察与研讨；使用简单的计时工具，管理探究环节。

3.安全与规范：明确彩泥为学习材料，不放入口鼻；活动后清洁双手和工具；培养物品归位的好习惯。

三、学习目标与评价标准

（一）科学观念目标

1.通过操作，知道彩泥是一种常见的、柔软的材料，它的形状很容易被改变。

2.认识到对同一块彩泥，可以用不同的方法（如揉、捏、搓、压、拉）改变其形状。

3.初步感知改变后的彩泥，其本身的材质（如颜色、软硬、可塑性）并没有发生根本变化。

（二）科学思维目标

1.能用感官（主要是视觉和触觉）多角度观察彩泥，并尝试用“光滑”、“粗糙”、“软”、“硬”、“圆圆的”、“扁扁的”、“长条的”等词汇进行描述。

2.能在教师引导下，对“如何把彩泥变成某种形状”进行简单的思考和计划。

3.能对自己和他人的作品进行简单的比较，发现形状上的相同与不同。

（三）探究实践目标

1.能运用揉、捏、搓、压等多种方法，有目的地改变彩泥的形状。

2.能在小组内尝试合作完成一项简单的造型任务，初步体验分工与协作。

3.能使用简单的图画或贴图方式，记录彩泥形状变化前后的主要特征。

（四）态度责任目标

1.对通过自己的双手改变材料形状产生浓厚的兴趣和成就感。

2.在活动中愿意倾听同伴的发言，并尝试表达自己的想法。

3.养成爱护材料、整理桌面、保持卫生的良好实验习惯。

评价标准设计：

1.表现性任务评价：观察学生在“形状大挑战”和“创意小制作”环节中的操作熟练度、方法多样性和目的性。

2.作品与记录评价：通过学生的彩泥作品和记录单，评估其观察的细致程度、描述的准确性和记录的完整性。

3.口语交流评价：在研讨环节，评估学生参与讨论的积极性、语言表达的清晰度以及倾听他人的表现。

4.习惯观察评价：贯穿全程，观察学生取放材料、操作安全、小组合作、整理收纳等方面的行为表现。

四、教学重点与难点

教学重点：引导学生在“玩”的过程中，有目的地运用多种方法改变彩泥的形状，并学习用语言描述其变化。

教学难点：帮助学生实现从“随意玩”到“有目的地探究”的思维转变；指导学生进行有序、多角度的观察和相对准确的描述。

突破策略：

1.任务驱动：将自由玩转化为一系列递进的小任务（“变一变”、“猜一猜”、“做一做”），赋予“玩”以明确的目的。

2.支架辅助：提供“观察小口诀”（“眼睛看一看，小手摸一摸，说说它像啥”）和“描述词库”（图文并茂的词汇卡），降低表达难度。

3.范例引领：教师通过演示和启发性提问，展示如何有步骤地观察和描述。

4.即时反馈：利用实物投影，放大展示学生作品和操作细节，进行针对性强的现场点评与指导。

五、教学过程实施详案

第一环节：情境导入——彩泥王国奇遇记（预计时间：8分钟）

活动设计：

1.谜语激趣：

“老师今天请来一位好朋友，它很柔软，色彩多，小朋友们都爱它。捏只小鸭水里游，捏个苹果树上挂。猜猜它是啥？”（学生猜谜，引出彩泥）。

教师出示一盒色彩鲜艳的彩泥，创设情境：“欢迎来到‘彩泥王国’！看，这些彩泥居民们现在都是一个个小圆球，它们想去参加变形舞会，需要我们的帮助。你们愿意当小小魔法师，帮它们变变身吗？”

2.初步接触与自由感知：

教师分发基础彩泥块（每生一块单色球形彩泥），提出开放式问题：“请用你的小手轻轻握住它，感受一下，这块彩泥给你的感觉是什么样的？”给予学生30秒自由感知时间。

引导学生分享初步感觉：“是凉凉的还是温温的？是软软的还是硬硬的？捏下去会怎样？”教师板书关键词：软、凉、可捏。

3.聚焦问题，揭示课题：

教师总结：“看来，彩泥是一种软软的、可以捏变形的材料。今天，我们就要像科学家一样，来好好研究一下‘彩泥变形’的奥秘！”随即出示优化后的课题《彩泥变形记——小学科学一年级上册探究教案》。

设计意图：通过谜语和童话情境，迅速吸引一年级学生的注意力，激发学习兴趣。从自由感知入手，尊重学生的初始经验，并自然引出材料的核心性质——“软”和“可变形”，为后续探究定下基调。

第二环节：探索活动一——形状变变变（预计时间：15分钟）

活动设计：

1.任务发布与方法指导：

“魔法师们，第一关考验是：用你能想到的任何方法，让手中的小圆球彩泥变个模样！看谁变得多，变得有趣。”

教师快速演示几种基本方法：揉（成团）、捏（出角）、搓（成长条）、压（成饼状），并配以简单明了的语言和动作。强调：“你可以只用一种方法，也可以组合用好几种方法。”

2.学生自主探索：

学生独立操作，时间为8分钟。教师巡视指导，重点关注：

1.3.是否尝试了不同的方法。

2.4.操作方法是否安全、得当。

3.5.鼓励学生低声向同桌描述自己变成了什么形状。

教师用平板电脑或手机快速抓拍有代表性的操作过程和作品形状。

6.初步交流与词汇建构：

教师召集学生暂停，利用实物投影展示抓拍的照片。

“我看到这位‘魔法师’把圆球搓成了长长的，像一根小棍子。”

“这位‘魔法师’用力一压，圆球变成了扁扁的，像一块小饼干。”

“还有这个，捏出了几个角，变得方方的。”

教师在黑板上画出简笔画，并对应贴上词汇卡片：球状、长条状、扁片状、方块状……同时引导学生补充如“尖尖的”、“弯弯的”等描述词，初步建立“形状词汇库”。

7.简单记录：

发给学生第一张记录单（如下图所示）。指导学生用画图的方式，在“变形前”格里画一个圆圈（或贴圆点贴纸），在“变形后”格里简单画出自己作品最主要的形状特征。

我的彩泥变形记（一）

变形前（小圆球）

变形后（我变的）

[画图区]

[画图区]

我感觉它是：______的

我把它变成了：______的

（选词：软、凉）

（选词：长、扁、方、尖…）

设计意图：这是从自由玩向探究过渡的关键环节。通过明确的“变模样”任务驱动学生动手，教师的演示提供了方法支架。自主探索保障了学生的体验权。随后的交流聚焦于“形状”和“描述”，利用信息技术增强展示效果，并系统地构建科学描述词汇，为科学表述打下基础。简单的图画记录符合一年级学生的表达水平。

第三环节：探索活动二——方法大揭秘（预计时间：12分钟）

活动设计：

1.问题深化：

“魔法师们真厉害，变出了这么多形状！现在进入第二关：方法大揭秘。老师发现，同样的圆球，有的同学搓长了，有的压扁了。你是怎么做到的呢？请用动作告诉大家。”

请几位不同作品的学生上台，不看作品，只用手势演示自己刚才的主要操作方法。台下学生猜他可能变出了什么形状。

2.聚焦方法，有序探究：

教师提出挑战任务：“接下来，我们进行‘形状大挑战’！听口令，用指定的方法，一起变！”

1.3.挑战一：“请所有人，把彩泥搓成一条‘小蛇’！”（教师计时，观察完成情况）。

2.4.挑战二：“现在，把‘小蛇’压成一张‘飞毯’！”

3.5.挑战三：“把‘飞毯’揉在一起，再捏出一个你喜欢的形状！”

在每个挑战间隙，引导学生观察和描述彩泥形状的连续变化。

6.研讨与提炼：

挑战结束后，教师引导学生思考：“在刚才的挑战中，我们主要用了哪几种方法让彩泥变形？”学生回答，教师板贴图片和动词：搓、压、揉、捏。

追问：“除了这些，你还用了其他方法吗？”可能引出拉、切、拧等，一并补充。

总结：“原来，我们有这么多‘魔法手势’（方法）来指挥彩泥变形。同一个彩泥，用不同的方法，可以变出不同的形状。”

设计意图：本环节将探究从关注“结果”（形状）引向关注“过程”（方法）。通过“猜动作”游戏增加趣味性。“形状大挑战”则是在教师引导下的结构化探究，让学生清晰地体验不同方法导致的不同结果，并感知形状的连续变化。最后的研讨旨在从具体操作中提炼出科学方法，初步渗透“方法影响结果”的科学思想。

第四环节：探索活动三——合作创意秀（预计时间：10分钟）

活动设计：

1.任务升级，引入合作：

“各位魔法师的个人法力都很强！现在终极考验来了：小组合作，创造一个小事物！比如，一种水果、一个小动物，或者一个你想象中的小物件。”

教师展示简单的范例图片（如：一个由圆球和长条组合的“糖葫芦”，或扁圆加小点做的“小章鱼”）。

2.小组计划与制作：

学生以4人小组为单位，在2分钟内快速商量想做什么。教师提醒简单的合作分工：“谁来做主要部分？谁来帮忙做小部件？谁来最后组装？”

发放第二块不同颜色的彩泥，支持创作。制作时间约6分钟。教师巡视，协调小组合作，鼓励交流想法，并拍摄各组的创作过程。

3.展示与描述：

每组派一名代表，将作品放在实物投影下展示。

引导描述：“我们小组做的是……。我们用揉的方法做了它的身体，用搓的方法做了它的尾巴，用捏的方法做了它的耳朵……”教师赞扬创意和合作精神，并特别指出作品中运用的不同变形方法。

设计意图：这是探究活动的综合应用与升华。合作任务培养了初步的团队协作和简单规划能力。从个人单一形状创作到小组复合造型创作，难度提升，综合运用了之前学到的方法和描述。展示环节既是成果分享，也是语言表达和科学交流能力的锻炼。

第五环节：研讨总结与拓展延伸（预计时间：10分钟）

活动设计：

1.核心问题研讨：

教师指向黑板上的关键词和作品，提出总结性问题：

1.2.“今天，我们玩了彩泥。和玩之前比，你现在觉得彩泥是一种什么样的材料？”（引导学生说出：很软、很容易变形、好玩…）

2.3.“我们用了哪些好办法让它变形？”（回顾方法词汇）

3.4.“彩泥变形后，什么变了？（形状）什么没有变？（还是那块彩泥，颜色、材质、可以继续变）”

5.概念提炼：

教师进行总结：“像彩泥这样，形状很容易被改变，但本身还是原来那种材料的东西，在我们的生活中还有很多。比如，面团、橡皮泥、黏土。科学家们会说，它们具有良好的‘可塑性’。”（不必强求学生记住术语，但可初步接触）。

6.拓展延伸与生活链接：

“回家后，可以和爸爸妈妈一起找一找，家里还有哪些东西像彩泥一样，形状可以很容易改变？（如：一块毛巾可以叠成不同形状，一张纸可以揉成团）”

“也可以试试，如果用很大很大的力气去压彩泥，或者把它放到很热的地方，它会怎么样？下次我们来分享你的发现！”

7.整理与评价：

播放轻音乐，指导学生按照要求将彩泥收回盒子，工具摆放整齐，垫板擦干净。教师对全班在探究活动中的表现进行积极、具体的总结性评价，颁发“小小探究家”贴纸（或体现在班级评价系统）。

设计意图：研讨环节旨在引导学生回顾探究过程，梳理核心概念，实现认知的升华。将“可塑性”概念生活化、儿童化地引出。拓展延伸将科学学习引向课外和家庭，保持探究的连续性。整理环节是科学态度和习惯培养不可或缺的一部分，评价则以激励为主，巩固学生的学习成就感。

六、教学特色与创新反思

1.深度融合的跨学科学习路径

本设计绝非简单的科学活动课，它构建了一条清晰的跨学科学习脉络。科学探究是主线，贯穿始终；技术体现在使用数字化工具辅助观察与展示；工程思维蕴含在“计划-制作-改进”的合作创作过程中；艺术表达充分体现在形状创造、色彩搭配与作品审美上；数学中的几何形状感知、空间想象与比较则在观察描述环节自然渗透。这种融合不是拼盘，而是以解决真实问题（帮彩泥变形）为驱动，自然生发的综合素养培育。

2.符合认知规律的探究阶梯设计

教学设计严格遵循一年级学生的认知规律，设计了由易到难、由表及里的探究阶梯：

1.感知层（自由玩、猜谜）→操作层（独立变形、方法挑战）→思维层（描述形状、提炼方法）→创造层（合作设计）→元认知层（研讨总结）。

每一个环节都以前一个环节的收获为基础，螺旋上升，确保学生在“最近发展区”内获得有效发展。

3.精准有效的教学支架系统

针对一年级学生的能力短板，设计提供了全方位的支持性支架：

1.语言支架：“观察小口诀”、“描述词库”、范例句式。

2.方法支架：教师动作演示、分步挑战任务。

3.工具支架：结构化的记录单、实物投影的放大观察功能。

4.合作支架：简单明确的小组分工建议。

这些支架在学生学习的关键时刻提供支持，并随着学生能力的提升可逐步撤除，促进学生自主性的发展。

4.指向核心素养的多元评价嵌入

评价设计彻底摆脱了单一结果导向，紧密围绕科学核心素养的四个维度展开。通过观察、记录、作品、口述等多种方式，全程、全员、全方位地收集学生学习证据。评价不仅用于判断，更用于激励和指导教学调整，是“教-学-评”一致性的具体实践。

教学反思与预调整：

在实际教学中，需密切关注以下两点：一是学生探究节奏的差异，需准备“拓展任务卡”（如：尝试将两种颜色彩泥混合揉搓，观察变化）供先完成者选择，实现分层。二是合作环节可能出现的争执，需提前进行简短的合作礼仪教育，并准备明晰的角色卡（如：材料员、操作员、汇报员、安静员）进行轮换，确保合作有效。

七、板书设计与资源附录

板书设计（采用思维导图式图文结合）：

彩泥变形记

（主题）

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