小学科学一年级上册“力与小车：推和拉的奥秘”教案

小学科学一年级上册“力与小车：推和拉的奥秘”教案

一、学情分析与教学理念锚定

（一）深度学情剖析

本课教学对象为小学一年级上学期学生，年龄集中在6-7岁。此阶段儿童认知发展处于皮亚杰理论中的前运算阶段向具体运算阶段过渡期，其思维特点表现为：

1.具体形象思维主导：学生对抽象概念的理解必须依托于具体、可操作的实物和直观体验。“力”作为看不见、摸不着的抽象概念，需通过“小车”这一具象载体和“推”、“拉”这两个具体动作来建构。

2.强烈的好奇心与探究欲：学生对能动、能响、能变化的物体（如小车）具有天然的兴趣，但探究行为往往具有短暂性、随意性和表面性，需要教师通过结构化活动进行引导和深化。

3.动作学习的关键期：该年龄段是感知运动协调能力发展的敏感期，通过亲身的“推”、“拉”操作，不仅能获取科学知识，更能促进其大肌肉群运动、手眼协调及空间感知能力的发展。

4.社会性交往的萌芽：开始有初步的合作意识，但团队协作规则、倾听与分享习惯仍需在活动中精心培养。

（二）前沿教学理念融合

本设计以我国《义务教育科学课程标准（2022年版）》为核心纲领，深度融合以下前沿教育理念：

1.建构主义学习观：承认学生并非“空容器”，而是在其原有“玩具车会动”的前概念基础上，通过主动操作、社会互动和意义协商，建构起关于“力可以改变物体运动状态”的新图式。

2.STEAM教育整合取向：超越单一科学知识传授，有机融合Science（科学：力的作用）、Technology（技术：小车设计与改进）、Engineering（工程：搭建轨道与障碍）、Art（艺术：活动记录与表达）、Mathematics（数学：距离比较、方向描述）。强调在解决真实、有趣问题的过程中实现跨学科素养的共生发展。

3.探究式学习循环：完整遵循“提出问题—作出假设—设计实验—收集证据—分析解释—交流评价—迁移应用”的科学探究流程，将课堂转化为微型“科学共同体”。

4.表现性评价导向：摒弃单一知识考核，通过观察学生在探究活动中的操作技能、合作表现、语言表述及图画记录等“表现”，对其科学概念理解水平、探究能力和科学态度进行全过程、发展性评估。

二、教学目标与核心素养指向

基于以上分析，确立以下三维目标体系，并明确其对科学核心素养的具体贡献：

（一）科学观念与应用

1.通过操作活动，知道推力和拉力是常见的力，能识别生活中推和拉的例子。

2.理解力可以使静止的小车运动起来，也可以使运动的小车改变速度或停止。

3.初步感知力有大小和方向，力的大小不同，作用效果不同。

4.核心素养指向：形成物质与能量、运动与相互作用的基本科学观念，并能初步应用于解释简单生活现象。

（二）科学思维与探究

1.能在教师指导下，针对“如何让小车动起来/改变”等问题，提出自己的猜想。

2.能利用小车、绳子、斜坡等简单材料，设计并执行简单的对比实验（如轻推与重推的比较）。

3.能运用多种感官进行观察，并用图画、口头语言、肢体动作等方式记录和描述观察到的现象。

4.能初步基于证据，对自己和他人的发现进行简单的比较和描述。

5.核心素养指向：发展模型建构（用箭头表示力）、推理论证（“因为用了大力，所以小车跑得远”）、创新思维（设计不同玩法）等科学思维能力。

（三）探究实践与态度

1.能在好奇心的驱使下，对小车运动保持浓厚的探究兴趣，乐于动手操作。

2.能遵守小组活动规则，愿意倾听同伴的想法，并尝试合作完成任务。

3.能如实记录观察到的现象，初步养成尊重事实的科学态度。

4.了解玩具小车也可以作为科学探究的工具，体会科学与生活的紧密联系。

5.核心素养指向：培养探究兴趣、实践能力、合作精神和社会责任感。

（四）科学、技术、社会与环境（STSE）

1.初步意识到交通工具（如汽车、自行车）的移动都离不开推或拉的力（发动机驱动、人力蹬踏）。

2.关注生活中安全使用推力和拉力的重要性（如推门、拉抽屉的礼仪与安全）。

三、教学重难点及突破策略

项目

内容

突破策略

教学重点

认识推力和拉力，理解力可以改变物体的运动状态。

1.多感官沉浸体验：设计“蒙眼猜力”、“动作模仿秀”等游戏，强化身体认知。

2.现象对比聚焦：通过“轻轻推”与“用力推”、“向前拉”与“向后拉”的对比操作，让“力”的效果可视化。

教学难点

初步描述力有大小和方向，并理解其与作用效果的关系。

1.搭建思维脚手架：引入“力量小人”（用不同大小箭头表示）的隐喻，帮助学生具象化表达。

2.分层任务设计：从定性描述（动/不动、快/慢）到半定量比较（谁的小车跑得更远），循序渐进。

四、教学准备（体现资源整合与技术赋能）

（一）教师准备

1.教具模型：

1.2.多种材质的小车（木质、塑料、回力车、惯性车）每组一套（4-5辆）。

2.3.自制教具：“力的效果可视化斜坡”（透明亚克力板轨道，可撒上彩色细沙或贴上丝带，显示力的轨迹）。

3.4.大型磁性箭头贴（红、蓝两色，分别代表推和拉，大小不一代表力的大小）。

5.多媒体资源：

1.6.交互式课件：包含“生活中的推和拉”动态图集、慢动作解析“运动员推铅球/拉弓箭”视频片段。

2.7.班级互动白板：用于实时上传、标注各组的活动记录单（图画照片）。

3.8.平板电脑（每组一台）：安装延时摄影或慢动作拍摄APP，用于记录小车运动。

9.环境创设：

1.10.将教室课桌重组为4-6个“探究岛”，地面粘贴不同起点线和方向标识。

2.11.布置“力与运动”主题墙，预留空间展示学生作品。

（二）学生准备（分组安排）

1.异质分组：4人一组，角色预设：材料管理员（负责领取、保管器材）、操作员（主要动手实验）、记录员（用图画记录）、汇报员（分享发现）。角色每活动轮换。

2.预习任务：在家中和上学路上，寻找“推”和“拉”的动作，尝试用身体做一做。

五、教学过程实施与设计意图

第一课时：力的发现——推和拉

环节一：情境导入，聚焦问题（预计时间：8分钟）

1.谜语激趣：

“四四方方一间房，路上奔忙运输忙，不用吃来不用喝，推它拉它跑得欢。”（打一玩具）

（学生猜：小车）

2.故事创设：

教师展示一个包装精美的“神秘盒子”（里面是小车）。“今天，科学王国送来一位小客人，它被困在盒子里了。谁能不打开盒子，就请它出来和大家见面？”（引导学生想到推或拉盒子）

请学生尝试，引出“推”和“拉”的动作。教师揭示课题，并板书：“力与小车”。

3.问题聚焦：

“除了请出小车，你还在哪里用过‘推’和‘拉’？它们能让东西怎么样？”引导学生联系生活，初步表达“推和拉能让东西动起来”。

【设计意图】从谜语到故事，快速吸引低年级学生注意力，在真实问题情境中自然引核心概念“推”和“拉”。联系生活经验，激活前概念，为探究定向。

环节二：活动探究，建构概念（预计时间：22分钟）

活动一：身体力行之“推拉模仿秀”

1.教师播放一系列生活图片（推婴儿车、拉行李箱、推门、拉抽屉、推土机工作、拉面师傅）。

2.学生起立，模仿图中动作，大声说出“我在推……”或“我在拉……”。

3.教师提问：“做推和拉的动作时，你的身体有什么感觉？”（引导感受肌肉紧张，需要“用力”）。

活动二：小车总动员之“让小车听指挥”

1.任务发布：每组领取一辆普通小车。挑战任务：①让静止的小车动起来；②让运动的小车停下来；③让小车朝你的方向过来。

2.自主探究：学生分组尝试。教师巡视，关键指导：你用的是什么方法？（用手推、用手拉、用绳子拉、用吹气推…）

3.集体研讨：

1.4.分类板：教师在白板上画出两个圆圈，分别标注“推”和“拉”。请各组汇报方法，并将方法卡片（或简单图画）贴入对应圆圈。

2.5.概念提炼：师生共同总结：“我们用手、绳子甚至气给小车一个‘力’，这个力可以是‘推’（远离自己），也可以是‘拉’（靠近自己）。力能让小车从不动到动，从动到停，还能改变它走的方向。”

【设计意图】“模仿秀”将抽象概念身体化，形成肌肉记忆。“小车听指挥”是开放性的探索任务，鼓励多方案解决问题。分类板活动将零散经验系统化，通过归纳思维抽象出核心概念。

环节三：拓展迁移，联系生活（预计时间：5分钟）

1.教室里的“推拉寻宝”：学生在教室内快速指出或去操作一个“推”或“拉”的动作（如推开椅子、拉开笔袋）。

2.家庭任务卡：发放“家庭力士”记录卡，请学生回家后记录下3个家庭成员做的“推”和“拉”的事情。

【设计意图】将科学概念从实验室（小车）迁移到真实生活场景（教室、家庭），深化理解，体现科学来源于生活、应用于生活的理念。

第二课时：力的探秘——大小与方向

环节一：回顾与聚焦新问题（预计时间：5分钟）

1.分享“家庭力士”记录卡，复习“推”和“拉”。

2.教师演示：用很轻的力推小车，它只动一点点；用很大的力推另一辆相同的小车，它冲出去很远。

3.聚焦问题：“为什么两辆小车跑得不一样远？力，还有什么秘密？”

【设计意图】温故知新，利用认知冲突（相同小车，结果不同）引出本课核心探究问题——力的大小和方向。

环节二：分层探究，解密属性（预计时间：25分钟）

活动一：力的大小比拼——“谁的力气大”

1.对比实验设计：

1.2.每组在平整地面上画一条起点线。

2.3.操作员A用手指对小车甲施加一个很小的推力（“轻轻一点”），标记停止位置。

3.4.操作员B对同一起点的小车乙施加一个很大的推力（“用力一推”），标记停止位置。

4.5.记录员用图画记录两次实验，并用线段长短表示小车运动的距离。

6.证据收集与分享：各组用平板电脑拍摄记录单，上传至班级白板。学生观察比较。

7.形成解释：教师引导提问：“小车乙为什么跑得更远？”学生尝试解释：“因为用的力更大。”教师引入“力量小人”模型：用一个小箭头表示小力，一个大箭头表示大力，贴在对应的小车图画上。

活动二：力的方向迷宫——“小车要去哪”

1.情境任务：教师出示一张简单迷宫图，起点是小车，终点是宝藏。小车需要被“指挥”通过迷宫。

2.探究操作：

1.3.学生用吸管吹气（推力）来驱动小车，尝试让小车向左、向右转弯。

2.4.或用绳子拉，尝试让小车后退（向自己方向运动）。

5.研讨发现：教师提问：“你想让小车往左拐，应该从哪边吹气或拉绳子？”引导学生发现力从哪个方向来，小车就容易往哪个方向或相反方向运动，初步感知力的方向性。用箭头标出力的方向。

【设计意图】活动一引入了初步的对比实验思想，控制变量（同一小车、同一地面、同一起点），只改变力的大小，培养实证意识。活动二在游戏中探究力的方向，将抽象的方向概念与具体的控制方法结合。“力量小人”和箭头是低年级学生理解抽象概念的强大思维工具。

环节三：综合应用与工程挑战（预计时间：10分钟）

挑战任务：快递小车准时达

1.情境与要求：每组有一个“快递包裹”（小积木）需要从“仓库”（起点）运送到“客户家”（终点，距离起点约1.5米）。但途中有一处“小山坡”（低矮斜坡）和一处“弯道”。

2.设计与测试：小组讨论并选用提供的材料（小车、绳子、小木板搭斜坡、积木做路标），设计运送方案。思考：在平地上用什么力？上山坡时需要更大还是更小的力？如何让小车顺利转弯？

3.展示与评价：各组展示运送过程，其他组依据“安全（包裹不掉落）”、“准时（到达终点）”、“省力（方案巧妙）”三个维度进行点赞评价。

【设计意图】这是一个整合性的STEAM挑战任务，学生需要综合运用本单元所学的关于力的大小、方向、作用效果的知识，进行简单的工程设计、测试与优化。在解决趣味性问题的过程中，实现知识的整合、迁移与应用，培养解决问题的能力。

六、教学评价设计

本教案采用“嵌入式评价”与“终结性表现任务”相结合的方式。

1.课堂观察评价表（教师用）：

评价维度

具体表现指标

等级（☆/☆☆/☆☆☆）

参与兴趣

对活动保持热情，积极动手操作和尝试。

概念理解

能正确区分推和拉，并能用“力大/力小”解释简单现象。

探究技能

能在指导下进行公平对比，能用图画或简单符号记录。

合作交流

能履行小组角色职责，愿意分享自己的发现。

2.学生科学日志（过程性档案）：

1.3.包含“我的发现”图画记录区、“我学会的词”科学词汇库（力、推、拉、大、小、方向等）、以及“挑战任务设计图”。

2.4.通过日志，追踪学生概念建构和思维发展的轨迹。

5.终结性表现任务：

1.6.即“快递小车准时达”挑战活动的表现。评价重点不在于是否绝对成功，而在于方案中体现出的对力学概念的运用以及迭代改进的过程。

七、板书设计（动态生成式）

力与小车：推和拉的奥秘

发现力探秘力

（推和拉）（大小与方向）

推拉力量小人：

[箭头←][箭头→]大箭头→跑得远

让物体动起来！小箭头→跑得近