2026秋小学粤教粤科版版科学五年级上册第2单元 力与运动《第11课 地球引力》教学设计

2026秋小学粤教粤科版版科学五年级上册第2单元力与运动《第11课地球引力》教学设计（2026秋粤教粤科版五年级上册第二单元《力与运动》）一、教材分析（一）单元定位本课时为粤教粤科版五年级上册第二单元《力与运动》的第4课（单元总课序为第11课），是单元知识体系的核心衔接内容。本单元前3课依次引导学生认识了弹力、摩擦力等常见接触力，掌握了力的基本测量方法、力对物体形状和运动状态的影响；后2课将聚焦重力与运动的关系、反冲力的应用，本节课所探究的地球引力是学生认识非接触力的首个载体，也是后续学习重力、天体运动规律的基础，在单元逻辑中起到承上启下的作用。（二）教材编排逻辑粤教粤科版教材本节课共设置3个梯度化活动板块：活动1“下落的物体”以生活中苹果落地、跳高远落等现象为切入点，引导学生建立地球引力的初步概念；活动2“引力的方向”通过重垂线操作、地球模型模拟实验，将抽象的引力方向具象化；活动3“如果没有引力”通过情境想象、航天素材拓展，深化学生对引力作用的理解。整体编排遵循“生活现象→本质探究→迁移应用”的认知规律，符合小学生的思维发展特点。（三）课标对应要求本节课严格对接2026版义务教育科学课程标准物质科学领域5-6年级学段要求：“知道重力是由于地球对物体的吸引产生的，力的方向指向地心；能基于证据解释常见的力相关现象”，同时落实核心素养培育要求：通过探究活动发展科学思维，通过航天素材渗透态度责任，通过实验操作提升探究实践能力，通过概念建构形成科学观念。二、学情分析（一）知识基础五年级学生在生活中已经积累了大量物体下落的感性经验，能说出“东西往下掉”的常见现象，部分学生听过“重力”“牛顿和苹果”的故事，但绝大多数学生不知道物体下落的本质是地球引力的作用，对引力方向的认知仅停留在“指向地面”的表层，无法区分“竖直向下”和“指向地心”的差异，也容易将浮力作用（如氦气球上升）误认为是不受引力的表现。（二）能力水平学生在本单元前几课的学习中，已经掌握了“提出问题-猜想假设-实验验证-归纳结论”的基本探究流程，能独立设计简单的对照实验、规范记录实验数据，具备小组协作完成探究任务的能力，但抽象建模能力仍较为薄弱，需要借助具象化的模型、可操作的实验辅助理解抽象的引力概念。（三）认知特点五年级学生处于具体运算阶段向形式运算阶段过渡的时期，对未知的天体、航天领域有强烈的好奇心，结合我国最新航天成果设计教学环节，能够有效调动学生的参与积极性；但学生对“看不见、摸不着”的非接触力的理解存在一定障碍，需要通过多感官体验、层层递进的问题链引导，逐步突破认知难点。三、教学目标（一）知识与技能目标1.准确说出地球引力的定义：地球对其周围一定范围内的物体存在的无形吸引力，了解重力是地球引力的直观表现；2.掌握地球引力的方向是竖直向下（指向地心），能说出重垂线的工作原理及生活应用；3.知道地球引力对其作用范围内的固体、液体、气体均产生作用，能区分引力作用与浮力作用的不同现象；4.能独立设计简单实验验证地球引力的存在，能基于证据解释3种以上生活中的引力相关现象。（二）过程与方法目标1.经历“观察下落现象→提出核心问题→猜想引力特点→实验验证假设→归纳概念规律→迁移应用拓展”的完整探究过程，掌握抽象概念的具象化建模方法；2.通过小组协作完成引力方向、引力作用范围的探究实验，提升观察能力、数据记录能力、归纳推理能力和小组协作能力；3.通过辨析“氦气球上升是否受引力”“空间站失重是否无引力”等问题，提升基于证据反驳错误观点的科学论证能力。（三）情感态度与价值观目标1.对天体力学相关知识产生探究兴趣，体会科学与生活的紧密联系，形成“科学来源于生活、服务于生活”的认知；2.结合我国嫦娥探月工程、空间站建设等最新航天成果，增强民族自豪感，树立投身航天科技事业的远大理想；3.养成尊重实验证据、实事求是的科学态度，敢于质疑、勇于表达不同观点的科学精神。四、教学重点1.建立地球引力的科学概念，掌握地球引力的方向是竖直向下（指向地心）；2.能基于地球引力的特点，解释生活中常见的物体下落、水流向下等现象。五、教学难点1.理解“竖直向下”的本质是指向地心，能区分不同地理位置的“向下”的共同指向；2.辨析微重力、浮力等特殊场景下的引力作用，能准确判断不同现象是否与地球引力相关。六、课前准备（一）教师准备1.多媒体资源：苹果下落、跳伞、瀑布流动的实拍视频，中国空间站王亚平太空授课失重片段，2026年嫦娥七号探月计划宣传短片，重垂线建筑应用实拍视频，真空环境下羽毛与硬币同时下落的实验视频；2.演示实验器材：大尺寸地球剖面模型（标注地心）、重垂线、真空玻璃罩、羽毛、硬币、氦气球、普通空气气球；3.教学辅助材料：实验记录单、分层练习题单、小组分工提示卡。（二）学生准备1.每组一套探究器材：小螺母、细线、标注了北京、纽约、南极、北极4个点位的球形泡沫模型、马克笔；2.提前完成预习任务：记录3个生活中物体下落的现象，思考“为什么物体不会往上飞”的问题。七、课时安排1课时（共40分钟）八、教学过程（一）情境导入（3分钟）1.教师现场演示：将一个苹果竖直向上抛起，苹果上升一段距离后落回教师手中，提问：“老师把苹果用力向上抛，它最终落回了我的手里，大家平时还见过哪些类似的现象？”2.学生自由发言：扔出去的篮球会落地、跳起来会落回地面、雨滴会落到地上、瀑布往下流等。3.教师抛出核心问题：“不管我们用多大力气把物体往上抛，它最终都会落回地面，到底是什么力量在拉着这些物体回到地球表面？今天我们就一起来探究这个神秘的力——地球引力。”（二）新知建构（12分钟）1.初步感知地球引力的存在（1）教师引导学生结合预习内容提出猜想：“大家猜一猜，为什么物体都会往地面落？”学生发言预设：地球有吸引力、重力拉着物体往下走。（2）教师播放提前准备的现象合集视频：跳伞运动员从3000米高空跳下落地、壶里倒出的水向下流、向上抛出的羽毛球最终落地，提问：“这些现象有什么共同特点？”引导学生归纳：所有物体都在向靠近地球的方向运动。（3）教师讲解概念：“早在1666年，科学家牛顿就通过苹果落地的现象提出了引力的概念：地球对它周围的所有物体都存在一种看不见的吸引力，这种力就叫做地球引力，我们平时感受到的物体的重量，就是地球引力作用的直观表现。”（4）拓展认知：教师播放中国空间站失重片段，提问：“航天员在空间站里可以飘起来，是不是不受地球引力？”讲解：“空间站距离地面约400公里，仍然在地球引力的作用范围内，只是空间站绕地球高速旋转产生的离心力抵消了大部分引力，所以呈现微重力状态，并不是完全不受引力。”同时结合2026年嫦娥七号探月计划，简单介绍：“探测器要飞到月球，需要达到每秒11.2公里的第二宇宙速度，才能摆脱地球引力的束缚，我国是世界上少数掌握这项技术的国家之一。”（三）小组探究（15分钟）教师提前明确小组分工：4人一组，操作员负责实验器材操作，记录员负责填写实验记录单，汇报员负责上台展示成果，监督员负责提醒小组遵守实验规则。1.探究活动1：地球引力的方向（1）提出问题：“我们平时说物体‘往下掉’，这个‘下’到底指向哪里？如果我们站在南极、美国、北极，我们说的‘下’是同一个方向吗？”（2）猜想假设：学生自由发言预设：指向脚底下、指向地面、指向地球的中心。（3）实验设计：教师出示实验器材，讲解实验步骤：①用细线拴住小螺母，待螺母静止后，细线的方向就代表了螺母受到的地球引力的方向；②将细线分别放在球形泡沫模型的北京、纽约、南极、北极4个点位的上方，待螺母静止后，用马克笔在模型上画出细线的指向；③重复实验3次，确保观察结果准确，小组讨论所有指向的最终交点在哪里。（4）分组实验：学生按要求开展实验，教师巡回指导，提醒学生待螺母完全静止后再观察方向，避免晃动导致实验误差。（5）汇报交流：各小组汇报员上台，将本组的实验结果标注在黑板的大地球模型上，所有小组的结果都显示：4个点位的细线指向最终都汇聚到了球心位置。（6）得出结论：教师总结：“我们平时说的‘竖直向下’，本质上是指向地球的中心，也就是地心，不管在地球的哪个位置，地球引力的方向始终是竖直向下、指向地心的。”同时展示重垂线的应用视频，讲解：“建筑工人在砌墙的时候用的重垂线，就是利用地球引力指向地心的原理，来判断墙是不是竖直的。”2.探究活动2：地球引力的作用范围（1）提出问题：“刚才我们研究的是固体受到的引力，那地球引力对液体、气体也有作用吗？是不是所有的物体都会受到地球引力？”（2）自主设计实验：引导小组自主设计实验验证猜想，教师提示可以用身边的物品开展实验，学生设计的实验预设：①倒出杯子里的水，观察水是不是往下流；②向上抛一片羽毛，观察是不是最终落地；③松开手里充了空气的气球，观察是不是往下落。（3）实验验证：学生按设计开展实验，教师针对部分学生提出的“氦气球往上飞是不是不受引力”的问题，现场演示对比实验：同时松开氦气球和普通空气气球，氦气球上升，空气气球下落，提问：“为什么氦气球会往上飞？是不是没有受到引力？”随后播放真空玻璃罩内的实验视频：抽走玻璃罩内的空气后，氦气球和羽毛、硬币同时向下落，讲解：“氦气球往上飞是因为受到了空气的浮力，浮力大于它受到的地球引力，一旦没有了空气，氦气球也会在引力作用下下落，所以地球引力对所有物体都有作用。”（4）归纳总结：小组讨论后得出结论：地球对其周围1000公里范围内的所有物体，不管是固体、液体还是气体，都会产生引力的作用。（四）课堂练习（5分钟）教师发放分层练习题单，学生独立完成后集体订正，及时掌握学生的学习情况。1.基础达标类（1）填空题：地球对周围物体的吸引力叫做______，它的方向始终是______（指向______）。（2）选择题：下列现象与地球引力无关的是（）A.苹果从树上掉下来B.电梯匀速上升C.瀑布从高处流向低处D.跳远运动员落地（3）简答题：建筑工人用的重垂线是利用什么原理制作的？2.能力提升类（1）请写出3个假如地球失去引力后会出现的场景。（2）航天员在空间站里可以飘起来，是不是不受地球引力？为什么？（五）课堂小结（3分钟）教师引导学生自主梳理本节课的知识点：“谁来说说今天你学到了什么？”学生发言后教师总结：“今天我们一起探究了地球引力的秘密，知道了地球对周围的物体都有吸引力，方向是指向地心的，生活中很多常见的现象都是地球引力作用的结果，下节课我们会进一步学习地球引力的直观表现——重力，探究重力大小和哪些因素有关。”（六）作业布置（2分钟）1.书面作业：完成配套同步练习册第11课的相关习题。2.实践作业：①和家长一起观察家中的引力相关现象，记录3个，下节课分享；②查阅资料，了解嫦娥七号探测器摆脱地球引力飞到月球的原理，准备1分钟的发言内容。九、板书设计第11课地球引力1.概念：地球对周围物体的无形吸引力2.方向：竖直向下（指向地心）→应用：重垂线3.作用范围：地球周围的所有固体、液体、气体十、教学反思（一）教学亮点1.教学设计符合学生认知规律：从生活现象入手，通过具象化的模型实验突破“引力指向地心”的难点，将抽象概念转化为可观察、可操作的实验现象，学生接受度高；2.核心素养落地到位：通过完整的探究流程培养学生的科学思维和探究实践能力，结合我国最新航天成果渗透爱国主义教育，落实了态度责任的培育目标；3