小学科学三年级上册《物质改变了吗》深度教学设计-基于“物质与变化”核心概念的探究式课堂实施

小学科学三年级上册《物质改变了吗》深度教学设计——基于“物质与变化”核心概念的探究式课堂实施

一、教材与学情原点分析

（一）教材定位与核心概念解码

本课隶属于大象版三年级上册第四单元《不一样的物体》的第六课，是单元的总结课与提升课。本单元前五课分别引导学生认识了固、液、气三种状态的物体特征以及混合物的分离方法，为本课探究“物体的变化”奠定了丰富的感性基础和经验素材。本课的核心教学指向“物质科学”领域中的两大上位概念——“物质的变化”与“守恒观念”。依据《义务教育科学课程标准（2022年版）》的核心概念3“物质的变化与化学反应”，本课需要为学生初步建立起这样的认知框架：物体的外在形态（如大小、形状、状态）可以改变，但构成物体的物质本身可能并未改变。这是学生今后在小学高年级及初中阶段区分“物理变化”与“化学变化”的认知起点和奠基性概念，属于物质科学领域中【非常重要】的启蒙概念。

（二）学情精准画像

认知起点：三年级学生正处于从具体形象思维向初步抽象逻辑思维过渡的关键期。他们在生活中积累了丰富的物体变化经验，如折纸、捏橡皮泥、切水果、冰块融化等。但他们往往容易被变化的现象所吸引，而缺乏对“变与不变”本质的深度追问。一个典型的【难点】在于，学生极易陷入“形态变了就等于物质变了”的认知误区，例如认为“木头做成了桌子，木头就变成了‘桌子’这种新东西”。这是因为他们将物体的名称、功能与构成它的物质概念混为一谈。

兴趣与能力：学生对动手操作具有浓厚的兴趣，具备初步的观察能力和简单的比较能力，但用准确的语言描述“什么变了、什么没变”，并从中归纳出共同规律的能力尚显薄弱，需要教师搭建有效的“脚手架”。本课将通过结构化的材料、递进式的追问和可视化的记录单，助力学生实现思维的攀升。

二、教学目标层级建构（基于核心素养）

（一）科学观念（【基础】【核心】）

通过观察、比较、分析具体案例，知道物体在发生形状、大小或形态的改变时，构成物体的物质可能并没有发生改变；初步建立“物质具有稳定性，形态具有可变性”的辩证统一观念，为后续学习物理变化和化学变化奠定概念基础。

（二）科学思维（【重要】【难点突破】）

能够运用比较与分类、归纳与概括的思维方法，从多个具体的物体变化实例（如易拉罐压扁、萝卜切丁、木头制桌）中，提炼出“形状或大小变了，但物质没变”的共同特征；初步学习基于证据（颜色、气味、质地等特征不变）进行推理并得出结论的科学思维方式。

（三）探究实践（【高频考点】【能力落脚点】）

能在教师引导下，经历“提出问题—观察描述—比较分析—归纳总结—迁移应用”的完整探究过程；能运用多种感官和简单工具观察物体变化前后的特征，并用图文或表格形式记录和整理信息，提升科学表述能力。

（四）态度责任（【情感升华】）

在探究活动中激发对身边物质世界变化奥秘的好奇心和探究欲，培养尊重事实、用证据说话的实证意识；通过欣赏篆刻、竹编等传统工艺中的“物质不变”智慧，初步感知科学、技术与文化之间的内在联系，增强民族自豪感。

三、教学重难点聚焦

（一）教学重点

引导学生通过观察具体案例，理解并概括出“物体形状、大小改变，但构成物体的物质没有改变”这一核心规律。

（二）教学难点

帮助学生突破“功能变化或名称变化等于物质变化”的迷思概念，学会通过比较变化前后物体的基本特征（颜色、气味、软硬、材质等）来判断物质是否发生改变，为判断“是否产生新物质”建立初步的判别依据。

四、教学准备

（一）材料准备（分组材料）

1.变形组：空易拉罐（清洗干净，边缘贴胶带防划伤）、小木块、木制小勺或木制半成品、安全锤或厚书本（用于压罐）。

2.分割组：新鲜萝卜段、黄瓜段、安全塑料水果刀、切菜板、一次性盘子。

3.塑形组：彩色橡皮泥、剪刀、白纸。

4.观察工具：放大镜、湿巾（清理用）。

5.记录工具：《小小科学家探究记录单》人手一份。

（二）情境与媒体准备

1.多媒体课件：包含物体变化的动图（如纸剪窗花、棉花纺线）、传统工艺短视频（篆刻印章、竹编篮子）。

2.板贴词卡：“形状变了”“大小变了”“物质没变”“还是木头”“还是铝”“还是萝卜”等。

五、教学实施过程（核心环节深度展开）

（一）环节一：情境聚焦，激活经验——开启“变化鉴定师”之旅（约5分钟）

1.生活现象导入：教师手持一块完整橡皮和一块被切掉一角或磨损的橡皮，创设对话情境：“同学们，这块橡皮是我的，那块也是我的。这块小的那块大的比，它发生了什么变化？（学生：变小了，形状也变了）。那它还是橡皮吗？它里面的‘东西’变了吗？”

2.问题聚焦：教师顺势引导：“是呀，物体总是在发生变化。切水果、做手工、盖房子，都在改变物体的样子。今天我们就来当一回‘变化鉴定师’，一起研究一个特别有意思的问题：‘物质改变了吗？’”（板书课题核心问题：“物质改变了吗？”）

【设计意图】从学生最熟悉的橡皮入手，通过直观对比迅速聚焦核心问题，激发学生的认知冲突和探究兴趣，自然引出本课的研究主题。

（二）环节二：分组探究，搜集证据——在操作中寻找“变与不变”（约20分钟）

1.明确任务与方法指导（【基础】）

教师介绍三个“探究工作站”：“变形站”、“分割站”、“塑形站”。每个小组自由选择一个工作站展开探究。教师强调观察方法：“要想当好鉴定师，不能光用眼睛看，还要用手摸、用鼻子闻（安全前提下），甚至可以轻轻掰一掰。重点对比‘变化前’和‘变化后’，到底什么变了？什么神奇的没变？并把你们的发现用简单的词语画或写在记录单上。”

2.分组实践，教师深度巡视

“变形站”（易拉罐与木头）：

学生尝试用书本将易拉罐压扁，观察木块与木勺。

教师【重要】引导提问：“压扁后，易拉罐还是亮亮的金属色吗？摸起来还是那种硬硬滑滑的感觉吗？这个‘金属’本身有没有变成塑料或者纸？”引导学生关注物质的本征属性（颜色、光泽、质地）。

学生可能发现：易拉罐形状从圆柱变扁平，但材料还是那个“金属”（铝）；木块和木勺，虽然一个粗糙一个光滑，但纹理、颜色和气味都表明它们“都是木头”。

“分割站”（萝卜或黄瓜）：

学生小心地将萝卜切成丁。

教师【难点】介入：“哎呀，萝卜丁看起来跟原来那块萝卜不太一样了，块变小了，形状也不规则了。那它咬一口，还是萝卜的味道吗？它的颜色，还是那种白里透青吗？它会不会变成了苹果味或者土豆？”通过风趣的追问，引导学生意识到内部本质（味道、颜色、主要成分）未变。

“塑形站”（橡皮泥与纸）：

学生将橡皮泥捏成各种造型，或用剪刀将纸剪成窗花。

教师引导：“橡皮泥从圆球变成了小兔子，但它还是那种软软的、可以捏来捏去的橡皮泥吗？纸从大方纸变成了镂空的小花，它还是一撕就破、能写字的纸吗？”

3.记录单设计（体现思维过程）

|我们研究的物体|变化前什么样？|变化后什么样？|我发现了“什么变了”|我更发现了“什么没变”|

|:---|:---|:---|:---|:---|

|例：易拉罐|圆圆的柱子|扁扁的一块|形状变了、大小（体积）变了|还是那种亮亮的金属（铝）|

|我们的物体：__||||________|

（三）环节三：汇报交流，归纳概括——从具体案例走向抽象规律（约15分钟）

1.小组汇报，板贴梳理证据

各小组选派“小鉴定师”上台，展示物体并汇报发现。教师在黑板上有序张贴关键词。

生A（变形组）：我们发现易拉罐变了，从高的变成扁的。但我们认为物质没变，因为压扁后，它还是银色的，还是那么轻，还是金属。

师（追问）：你怎么证明它还是那种金属？能通过什么方法？

生A：用磁铁吸？吸不住！易拉罐本来就吸不住，压扁了也吸不住！（如果学情允许，可演示）

师（赞叹）：了不起！你们不仅观察外表，还通过测试性质来证明物质没变。易拉罐变了的是——（引导学生齐说：形状），没变的是——（生：金属铝）。

（教师板贴：易拉罐压扁→形状变了还是铝）

生B（分割组）：萝卜切成丁后，形状和大小都变了。但没变的是，它还是萝卜，因为它还有萝卜的味道，颜色也没变。

师：如果我把萝卜榨成汁，萝卜还叫萝卜吗？物质变了吗？

生（思考后）：萝卜汁还是萝卜做的，物质应该还是萝卜。（教师点赞：这个推理很厉害！）

（板贴：萝卜切丁→形状、大小变了还是萝卜）

生C（塑形组）：橡皮泥变成了小狗，形状完全变了，但它还是那块橡皮泥，因为还是那么软，颜色也没变。纸剪成窗花，还是纸。

（板贴：橡皮泥捏造型→形状变了还是橡皮泥）

2.归纳概括，揭示核心概念

教师指着满黑板的关键词，引导全体学生进行高阶思维：“同学们，让我们像科学家一样，把这些发现放在一起，横着看、竖着比。你们发现它们有什么【共同点】吗？”

小组讨论后，引导学生用自己的语言概括。

学生D：它们虽然变得样子不一样，但是它们“本身”还是那种东西。

教师提炼并板书核心规律：“物体的大小、形状或形态发生了改变，但构成物体的物质本身没有改变。”并告知学生，这种变化是物质变化中的一种重要类型，为我们以后学习更复杂的变化打下基础。

3.反思探究过程，明晰方法

教师引导学生回顾：“我们刚刚是凭什么断定‘物质没变’的？我们用了哪些好方法？”

师生共同总结出方法论：【观察变化前后特征】【对比找出相同与不同】【依据不变的特征下结论】。这为学生的科学探究能力提供了【重要】的元认知训练。

（四）环节四：误区辨析，深化理解（约5分钟）

1.制造认知冲突

教师出示一张“木头桌子”的图片。“按照我们刚才的结论，桌子是由木头做的，物质没变，还是木头。但老师听到有同学小声说：‘可是木头变成了桌子，它能放东西了，它的功能变了，它应该叫桌子，不叫木头了呀？’谁来帮帮他？”

2.生生互动辨析

引导学生讨论，明确：“桌子”是这种物品的“名称”或“功能”，而“木头”是构成这种物品的“物质”。名称和功能可以变，但物质可能没变。这就像水，装在杯子里叫杯中的水，倒在盆里叫盆中的水，但它依然是水（H₂O）。这一辨析直指本课【难点】，帮助学生剥离概念，实现认知的精准建构。

（五）环节五：迁移应用，文化浸润（约5分钟）

1.走进传统工艺

播放短视频或图片：①篆刻师傅在石头上刻字；②竹编艺人将竹子劈成细丝编成小篮；③织布机将棉花纺成线再织成布。

2.运用新知解决问题

师：这些精美的工艺品背后，也藏着我们今天发现的科学原理。请你当一次“小小科学家”，任选一个，说说物体发生了什么变化？构成物体的物质改变了吗？

生E：篆刻是在石头上刻字，石头的形状变了，但石头还是石头，物质没变。

生F：织布是棉花变了，棉花从一团团的变成了细细的线，又变成了布，但是无论怎么变，它都是棉花做的，物质没变。

3.升华情感

师总结：同学们，我们的祖先在几千年前，虽然不懂“物质”这个科学词汇，但他们巧妙地利用了“物质不变，形态可变”这个原理，创造了灿烂的文明。这就是科学的魅力，它就藏在我们身边的每一个角落。

（六）环节六：课堂练习与即时反馈（约3分钟）

1.判断下列变化中，构成物体的物质有没有改变？（用手势判断：没改变—伸食指；改变了—握拳）

A.一张纸被撕成碎片。（没改变）

B.一张纸在炉子里烧成了灰。（改变——追问理由：颜色、气味、能不能烧都变了，说明物质变了，变成了新物质，这我们以后会学）

C.铁匠把铁块烧红，然后锤打成一把锄头。（没改变——重点辨析：虽然功能变了，但铁的“本质”没变，还是那种灰黑色、能被磁铁吸的金属）

2.解释生活现象：为什么废品收购站要把易拉罐压扁？这样做物质变了吗？（没变，只是为了方便运输，利用了形状改变物质不变的原理）

六、板书设计

物质改变了吗？

变化案例我们的发现

易拉罐压扁→形状变了但还是铝（物质没变）

萝卜切丁→大小、形状变了但还是萝卜（物质没变）

木头做桌→形态、功能变了但还是木头（物质没变）

核心规律：物体的大小、形状或形态改变，

但构成物体的物质本身可能没有改变。

判断