《圆珠笔的秘密》教学设计-2026-2027学年青岛版（五四制）（新版）小学科学四年级上册

《圆珠笔的秘密》教学设计-2026-2027学年青岛版（五四制）（新版）小学科学四年级上册教学背景四年级学生几乎每天使用圆珠笔，熟悉圆珠笔外观，但是很少主动拆解、观察圆珠笔内部结构，不清楚圆珠笔各个部件的功能。学生能够看到笔尖、笔杆，但不知道滚珠、弹簧、笔芯的作用，无法建立“结构对应功能”的认知。本课属于技术与工程领域，承接前面材料、磁铁学习，从物质特性转向物品结构与功能。四年级学生好奇心强，喜欢拆解物品，但是动手拆解时容易损坏零件，需要教师强调安全规范。本课重点引导学生观察、拆解、分析，认识简单技术产品的结构，理解每一个结构都是为了实现特定功能，培养工程思维。教材分析本课是2026秋青岛版（五四制）四年级上册第四单元第三课。教材以学生日常使用的圆珠笔作为研究载体，开篇提问：圆珠笔为什么可以写字？按压式圆珠笔为什么按一下伸出笔尖，再按收回笔尖？主体内容分为三部分：第一，观察圆珠笔外部结构，猜测各部分作用。第二，拆解圆珠笔，认识内部零件：笔杆、笔芯、弹簧、滚珠、按压头，了解每个部件功能。第三，探究圆珠笔书写核心秘密：笔尖滚珠滚动带出油墨；按压结构依靠弹簧形变，实现笔尖伸出和收回。教材配有圆珠笔结构示意图，设置小组拆解活动，拓展对比圆珠笔和钢笔的结构差异。教材编写聚焦技术产品，核心大概念是产品结构决定功能，承接单元主题“材料与科技产品”，从材料、物质现象过渡到简单工程产品分析。核心素养教学目标科学观念：认识按压式圆珠笔的内外结构；知道圆珠笔依靠笔尖滚珠滚动实现书写；按压结构依靠弹簧弹力控制笔尖伸缩，理解结构决定功能。科学思维：通过观察、拆解，分析圆珠笔各部件功能；能够建立结构和功能之间的对应关系，初步形成工程思维。探究实践：在规范安全操作下拆解圆珠笔；观察内部零件，绘制简单结构简图；小组合作交流，推测零件作用。态度责任：体会小小的圆珠笔是典型科技产品，感受工程设计巧妙；懂得产品设计需要兼顾材料、功能、使用便捷性，爱护学习用品。教学重难点教学重点：认识圆珠笔内部结构，理解各部件功能，知道结构决定功能。

教学难点：理解弹簧弹力、滚珠工作原理；建立结构与功能相联系的工程思维。教学过程情境导入：使用圆珠笔，提出问题师：请同学们拿出自己的按压圆珠笔，写几个字。大家每天都在用圆珠笔写字，有没有思考过，圆珠笔为什么能写出字迹？按压一下，笔尖伸出来，再按，收回去，这背后藏着什么秘密？

生1：里面有弹簧。

生2：笔尖有一个小圆珠子。

师：大家有一些猜想。圆珠笔看起来简单，却是很精巧的科技产品。今天我们就一起来揭开《圆珠笔的秘密》。

设计意图：从学生日常学习工具入手，创设真实问题情境，激发探究欲望，引出课题。活动一：观察外部结构，猜想功能（教材课文内容讲解）师：翻开课本本课，教材展示按压圆珠笔外观图。我们先不拆开，观察圆珠笔外部，看一看有哪些部分？

生：按压头、笔杆、笔尖。

师：大家猜想，按压头有什么作用？笔杆呢？笔尖呢？

生：按压头用来按动，控制笔尖；笔杆用来握住；笔尖用来写字。

师：大家的猜想很合理。但是里面是什么样？为什么按压头可以控制笔尖伸缩？想要弄明白，我们需要拆开看一看。拆解之前，老师强调要求：轻轻拆解，不要用力掰断零件；零件摆放整齐，观察结束后，尝试组装回去；注意笔尖细小滚珠，防止丢失。

设计意图：先观察外部、猜想功能，再拆解验证，遵循从外到内的观察顺序，提前明确操作规范，规避安全与器材损坏问题。活动二：拆解圆珠笔，认识内部结构（教材核心探究）学生分组拆解按压圆珠笔，教师巡视指导。

师：拆解完成，请大家看一看，圆珠笔里面有哪些零件？谁来汇报？

生：笔芯、弹簧、还有按压的卡扣部件。笔芯最前面是笔尖。

师：很好，我们对照课本结构图，逐一认识零件。首先是笔芯，里面装有油墨，提供书写颜料。笔芯前端是笔尖，笔尖上有一颗细小滚珠。笔芯后方套着弹簧。最上方是按压头与卡扣结构。

师：我们先来研究书写秘密。大家仔细观察笔尖，看到那颗小滚珠了吗？想一想，滚珠有什么作用？

生：写字的时候滚珠滚动，油墨跟着流出来。

师：没错。课本中讲到，书写时滚珠接触纸面发生滚动，滚动过程中将笔芯内部油墨均匀带到纸上，形成字迹。如果滚珠脱落，圆珠笔就写不出字了。大家想一想，为什么圆珠笔不用的时候油墨不会流出来？

生：不写字的时候滚珠不动，封住油墨出口。

师：回答准确。接下来研究按压结构。弹簧套在笔芯外侧。按下按压头，弹簧被压缩；松开手，弹簧恢复原状，产生弹力。配合卡扣结构，就可以控制笔芯伸出或者收回。

教师用简易示意图板书弹簧形变：按压→弹簧压缩；松开→弹簧回弹。

师：大家动手试一试，组装零件，感受弹簧伸缩带来的变化。小组讨论，如果拿掉弹簧，圆珠笔还能不能正常按压伸缩？

生：拿掉弹簧，笔尖不能自动收回。

师：所以弹簧这个结构，承担提供弹力的功能。每一个零件，都有对应的作用。这就是科学里面很重要的观点：结构决定功能。

设计意图：依托教材结构示意图，结合动手拆解活动，通过问答引导学生逐个分析零件功能，理解滚珠、弹簧工作原理，落实工程思维培养。活动三：对比分析，深化结构与功能师：教材设置对比思考：圆珠笔和钢笔相比，结构有什么不同？功能有什么差异？小组讨论。

生：钢笔没有滚珠，靠墨水流动；圆珠笔依靠滚珠带油墨。钢笔需要吸墨水，圆珠笔使用笔芯。

师：两种书写工具，设计结构不同，实现书写的方式就不一样。工程师设计产品的时候，会根据想要实现的功能，选择合适结构和材料。圆珠笔笔杆选用塑料材料，轻便坚固；笔尖滚珠选用耐磨金属材料，这也呼应上一节课我们学习的材料知识。

师：大家想一想，圆珠笔设计的时候，还要考虑哪些问题？

生：材料成本，使用方便，不容易漏油。

设计意图：新旧知识联动，联系第一课材料知识，横向对比不同产品结构，深化结构决定功能观念。活动四：拓展交流，科技产品的设计师：小小的圆珠笔，零件不多，但是设计非常精密，属于典型科技产品。任何一个零件损坏，圆珠笔就无法正常工作。工程师设计产品，要反复测试，优化结构。

设计意图：升华主题，让学生体会工程设计的严谨，呼应单元“材料与科技产品”主题。课堂小结师：今天我们揭开圆珠笔的秘密。谁来