2026秋小学青岛版（五四制）科学四年级上册第二单元 物体的运动《10 制作鸡蛋保护装置》教学设计

《制作鸡蛋保护装置》教学设计（2026秋青岛版五四制四年级上册）课时安排：1课时（40分钟）对应课标：《义务教育科学课程标准（2022年版）》核心概念13工程设计与物化，落实3-4年级工程实践学段目标，完成设计、制作、测试、改进的完整工程探究流程。一、教材分析本课是青岛版五四制四年级上册第二单元物体的运动最后一节工程实践课。本单元前期已学习运动形式、运动快慢、力与运动的关系，本课是对单元知识的综合应用与实操落地。课本原文内容：生活中物体下落时会受到冲击力的作用，容易发生损坏。我们可以利用身边材料，设计并制作一款鸡蛋保护装置，减缓鸡蛋下落时受到的冲击力，让鸡蛋从高处落下后不破碎。工程设计的基本流程为明确问题、设计方案、动手制作、测试改进、展示评价。本课以鸡蛋落地保护为真实任务，引导学生运用缓冲、减震、分散冲击力的科学原理，完成完整工程实践活动，衔接小学低段简单动手操作与高段复杂工程设计，是培养学生技术与工程素养的核心课时。同时贴合差异化教学要求，兼顾基础实操、进阶创新、高阶优化分层学习需求。二、核心素养目标1.科学观念：知道物体下落会产生冲击力，了解缓冲、包裹、减震可以减小冲击力，保护物体不被损坏，巩固力可以改变物体运动状态的知识。2.科学思维：能结合材料特点分析保护装置的优缺点，对比测试结果推理装置失效原因，初步形成改进优化的工程思维。3.探究实践：能按照工程设计流程，独立或小组合作完成方案设计、动手制作、落地测试、迭代改进，熟练使用常见手工制作工具。4.态度责任：乐于参与小组合作探究，养成严谨细致的制作习惯，体会工程技术服务生活的价值，树立安全实操、节约材料的意识。三、教学重难点1.教学重点：掌握工程设计的基本步骤，利用缓冲原理制作鸡蛋保护装置，完成落地测试。2.教学难点：根据测试现象分析问题，针对性优化装置结构，实现装置的迭代改进，落实差异化创新设计。四、教学方法1.情境导入法：通过鸡蛋落地破碎实景情境，激发探究与制作兴趣。2.任务驱动法：以“制作高空落地不碎的鸡蛋保护装置”为核心任务，贯穿全课。3.小组合作探究法：分层分组合作，完成设计、制作、测试、改进全流程。4.演示讲解法：教师规范演示制作要点、安全操作、测试标准，降低实操难度。5.差异化指导法：针对不同层次学生布置基础、进阶、高阶分层任务，精准辅导。五、教学过程（40分钟）（一）情境导入，明确任务（5分钟）1.教师实操演示：教师手持一枚生鸡蛋，举至课桌上方高度，轻轻松手，鸡蛋落地破碎。2.师生互动话术：同学们，大家刚刚看到了什么现象？哪位同学来说一说鸡蛋为什么会破碎？（预留2分钟学生发言）3.学生预设回答：鸡蛋落地时撞到地面，受到很大的力，所以碎了。4.教师讲解总结：大家观察得非常准确。物体从高处下落，落地瞬间会产生较大冲击力，坚硬易碎的鸡蛋就会破损。课本中提到，我们可以利用身边材料制作保护装置，减缓鸡蛋下落的冲击力，避免鸡蛋破碎。今天我们就化身小小工程师，完成这项工程制作任务。5.板书核心任务：制作鸡蛋保护装置，实现高处落地鸡蛋不破碎。（二）新知探究，梳理原理（7分钟）1.教师提问引导：结合我们本单元学的力与运动的知识，大家思考，怎样才能减小鸡蛋落地的冲击力？生活中有哪些类似的保护现象？（1分钟思考，举手回答）2.学生预设回答：快递泡沫包裹物品、降落伞缓冲、运动鞋鞋底减震等。3.教师结合课本原文讲解：课本明确指出，减小冲击力的常用方法有三种，一是柔软材料包裹缓冲，二是增加空气阻力减速，三是改变结构分散力量。这也是我们制作保护装置的核心原理。4.教师分层提示：基础层学生掌握包裹缓冲方法即可；进阶层学生可尝试结合两种方法；高阶层学生自主设计复合缓冲结构。5.明确工程流程：教师带领学生齐读课本工程设计五步流程：明确问题、设计方案、动手制作、测试改进、展示评价。（三）分层设计，动手制作（15分钟）1.材料准备：统一提供海绵、纸巾、棉花、吸管、胶带、绳子、塑料袋、硬卡纸、生鸡蛋。2.分组方式：4人一组，组内分层分工，1名基础实操员、2名核心制作员、1名创新优化员、1名记录测试员。3.设计环节操作步骤：第一步，小组讨论，确定装置设计思路；第二步，基础组画出简单包裹式设计图，进阶组画出缓冲+减速设计图，高阶组画出多功能复合结构图；第三步，教师逐组巡查指导，纠正设计误区。4.制作环节教师话术：请各组根据设计图有序制作，使用胶带、卡纸时注意安全，不浪费材料，制作过程中可以微调设计方案，遇到问题及时举手请教。5.分层制作要求：基础层完成全包式缓冲保护装置；进阶层在包裹基础上增加降落伞、支架结构；高阶层优化结构，做到轻便、稳固、缓冲效果更强。6.教师全程实操指导：针对装置包裹过松、结构松散、无缓冲空间等常见问题，现场示范调整方法，确保每组学生都能顺利完成制作。（四）规范测试，迭代改进（10分钟）1.统一测试标准：全体小组统一在课桌高度（80cm）处松手，让装置自由落地，观察鸡蛋是否破碎、装置是否完好。2.测试互动话术：请各组测试员依次上台测试，其他同学认真观察装置落地状态，记录成功或失败结果，思考成功或失败的原因。3.分层改进指导：测试成功的小组，高阶学生优化装置，减轻重量、加固结构；测试失败的小组，教师引导分析问题，基础学生调整包裹厚度，进阶学生优化缓冲结构。4.二次测试验证：所有改进后的小组再次进行落地测试，对比两次测试效果，总结改进优势。（五）课堂小结，梳理提升（3分钟）1.教师总结：本节课我们严格按照工程设计流程，运用缓冲减震原理，完成了鸡蛋保护装置的设计、制作、测试与改进，掌握了减小冲击力的科学方法。2.学生分享：随机抽取基础、进阶、高阶各一名学生，分享本节课收获与制作心得。六、作业设计（差异化分层）1.基础作业：完善课堂保护装置，整理课堂制作步骤，准确说出装置的缓冲原理。2.进阶作业：更换两种新的生活材料改造装置，再次测试效果，记录测试结果。3.高阶作业：设计一款轻量化、可重复使用的鸡蛋保护装置，绘制完整设计图纸，标注结构功能。七、结语本节课依托真实工程任务，让学生在做中学、探中悟，将力学知识转化为实操能力，完整经历工程探究流程。通过分层任务设计，兼顾不同层次学生的学习需求，有效培