小学一年级科学教学设计：改进我的纸蜻蜓实践探究

小学一年级科学教学设计：改进我的纸蜻蜓实践探究​一、教材分析与教学背景​本课选自粤教版小学科学一年级上册新教材第四单元第13课。该单元围绕“身边的材料与简单技术”主题展开，前几课学生已经认识了纸张的基本特性，包括吸水性、柔韧性、可塑性等。本课在此基础上，引导学生运用已有认知，经历“制作—测试—改进”的完整技术实践过程。​一年级学生正处于前运算阶段向具体运算阶段过渡的时期，他们的思维具有直观形象性，注意力持续时间约为10至15分钟。本课以纸蜻蜓为载体，融合了科学探究、技术工程、数学比较等多学科要素，符合新课程标准对低年段科学技术启蒙的要求。课标明确指出：科学教学应从学生熟悉的身边事物出发，保护好奇心，激发学习兴趣，培养初步的探究能力和动手实践能力。​纸蜻蜓的制作与改进，看似简单，实则蕴含着丰富的科学原理。纸蜻蜓下落时的旋转现象涉及空气阻力、重力、平衡等物理概念。虽然一年级学生尚不能理解这些抽象原理，但通过亲身体验和观察比较，他们能够建立起“改变形状会影响飞行效果”的朴素认知，这是科学思维启蒙的重要一步。本课设计紧扣“做中学、玩中思”的理念，让每个孩子都能在动手实践中获得科学素养的萌芽。​二、学情分析与教学定位​课前调查显示，本班42名学生中，有约20人玩过类似的纸玩具，但几乎没有人有意识地观察过纸蜻蜓旋转下落的现象。学生的动手能力差异较大，部分学生能够独立完成简单折纸，另一部分学生需要教师或同伴的辅助。在语言表达方面，多数学生能够描述看到的现象，但使用科学词汇的能力尚在发展中。​基于以上学情，本课将教学目标定位于三个层次：第一，通过制作纸蜻蜓，锻炼学生观察图示、按步骤操作的能力；第二，通过测试比较不同纸蜻蜓的飞行表现，引导学生发现问题和差异；第三，通过改进纸蜻蜓的翅膀长短、宽窄、折角等变量，培养学生的初步工程思维和迭代意识。这三个层次由浅入深，从操作技能到科学思维，逐步推进。​值得注意的是，一年级学生容易将“改进”理解为“重新做一个”，而非在原有基础上进行调整。因此，本课的教学设计特别强调了“在同一只纸蜻蜓上进行小改动”的理念，帮助学生建立“迭代改进”的技术思想。教师在课堂中需要反复强调这一要点，并利用实物投影进行对比展示，让学生直观感受每次改进带来的变化。​三、教学目标设计​（一）科学知识目标​学生能够说出纸蜻蜓下落时的基本现象，能用自己的语言描述“旋转”“平稳”“快慢”等观察结果。学生能够初步认识到纸蜻蜓的形状、大小与下落方式之间存在关联，形成“改变结构可以改变功能”的朴素科学观念。​结合新课程标准的要求，本课的知识目标定位于体验性认知层面，不追求概念的精确定义，而注重学生对现象的感知和初步归纳。例如，学生能说出“翅膀大一些的纸蜻蜓飞得更慢更平稳”这样的比较性描述，即为达到知识目标。​（二）科学探究目标​学生能够按照图示步骤制作一只基本款纸蜻蜓，并在教师引导下对纸蜻蜓进行简单的测试与观察。学生能够运用比较的方法，发现不同纸蜻蜓下落时的异同，愿意用语言或动作表达自己的发现。在改进环节，学生能够尝试改变纸蜻蜓的一个变量，并观察该变量对飞行效果的影响。​本课探究活动的核心在于“做”，但这里的“做”不是盲目的手工活动，而是有目的、有方法的实践。教师在每个操作环节前都会提出明确的观察任务，让学生在动手的同时动脑思考。例如，在初次测试环节，教师引导学生注意“纸蜻蜓是怎么落下来的”“是快还是慢”“是笔直落下还是旋转着落下”。​（三）科学态度与价值观目标​学生在活动中表现出对纸蜻蜓改进的兴趣和持续探究的意愿，愿意倾听他人意见，乐于分享自己的发现。学生在比较和评价不同纸蜻蜓时，能够尊重他人的劳动成果，学会用事实和观察作为判断依据。同时，通过改进活动，学生体会到“失败是成功之母”，初步形成面对困难不轻易放弃的科学态度。​（四）技术与工程目标​学生初步体验“设计—制作—测试—改进”的工程流程，理解技术改进是为了让物品更好地满足人们的需求。学生能够认识到解决问题可以有多种方案，并愿意尝试不同的改进方法。​四、教学重难点​（一）教学重点​按步骤制作纸蜻蜓，并能在教师引导下对纸蜻蜓进行有目的的测试与观察。在比较中发现纸蜻蜓下落现象的差异，敢于提出自己的改进想法并尝试实施。​（二）教学难点​理解“每次只改变一个条件”的改进原则。一年级学生容易同时改变多个变量，例如既剪短翅膀又折弯角度，这样无法判断是哪个变量起了作用。教师需要通过直观演示和语言引导，帮助学生初步建立控制变量的思维方式，但不要求学生能完整表述这一概念。​此外，另一个难点在于引导学生从“好玩”走向“会玩”，即从纯粹的娱乐性操作转向有思考的技术实践。这需要教师不断提出启发性的问题，让学生在玩的过程中保持思维的活跃状态。​五、教学准备​（一）教师准备​彩色卡纸若干张（建议选用稍硬但不厚的纸张，便于学生操作和飞行）、剪刀每人一把、直尺、铅笔、胶带、回形针、实物投影仪、多媒体课件、纸蜻蜓样品若干只（包括不同翅膀形状的纸蜻蜓）、计时器一个、表扬贴纸若干。​课前教师需反复试做纸蜻蜓，确定最适宜的纸张尺寸和裁剪方式。根据经验，使用长20厘米、宽3厘米的纸条制作翅膀，配以长8厘米、宽1厘米的机身，效果较为理想。教师还应准备几只“改进失败”的样品，用于课堂讨论，帮助学生从失败中学习。​（二）学生准备​学生自带剪刀一把（需家长配合检查安全性），其余材料由教师统一分发。课前教师将学生分成6个小组，每组7人，指定一名动手能力较强的学生担任小组长，负责协调组内材料的分配和使用。​六、教学过程​（一）导入环节：趣味激疑（约5分钟）​上课伊始，教师手持一只精美的纸蜻蜓，站在讲台前，面向全体学生，微笑着说：“同学们，今天老师带来了一位新朋友。”说完，教师松开手，纸蜻蜓旋转着缓缓飘落。学生们发出惊叹声，目光紧随着纸蜻蜓下落。待纸蜻蜓落地后，教师弯腰捡起，举高再次放飞，这次学生们看得更加仔细。​教师趁机提问：“刚才你看到了什么？”学生回答：“它转着圈掉下来了”“像直升机一样”“慢慢地飞下来的”。教师将这些关键词板书在黑板上：旋转、慢慢、飘落。教师接着说：“这个会旋转的纸玩具叫纸蜻蜓。今天，我们要一起做一只属于自己的纸蜻蜓，并且想办法让它飞得更好。”随即揭示课题：改进我的纸蜻蜓。​这一环节的设计意图在于通过直观演示迅速聚焦学生注意力，激发学习兴趣。课标强调科学学习需要良好的情境，纸蜻蜓的旋转下落现象本身就具有强烈的视觉吸引力，不需要过多言语铺垫，就能让学生产生“我也要做”“我想试试”的内在动机。​教师在演示时可以故意用不同的高度和方法放飞纸蜻蜓，让学生观察下落速度和旋转方式的差异。例如，从高处松手和从低处松手有何不同？正面朝上放和反面朝上放有何不同？这些细节观察为后续的改进活动埋下伏笔。​（二）观察样品，认识结构（约5分钟）​教师给每组发下一只做好的纸蜻蜓样品，要求小组内传阅观察。教师提出问题：“请你们仔细看看，纸蜻蜓由哪几部分组成？每一部分是什么形状的？”学生通过观察，发现纸蜻蜓有一个长长的身体和两片翅膀，翅膀是条形的，身体也是条形的，两部分连接在一起。​教师利用实物投影展示纸蜻蜓的结构，并标注各部分的名称：翅膀、机身、折角。教师引导学生用手轻轻触摸各部位，感受纸张的薄厚和折痕的位置。随后教师提问：“你觉得纸蜻蜓掉下来的时候，是翅膀起的作用大，还是机身起的作用大？”有的学生说翅膀，有的说机身，有的说都有。教师不急于给出答案，而是说：“我们自己动手做一做，然后放飞试试，就知道答案了。”​这一环节从整体感知过渡到结构认知，帮助学生建立对纸蜻蜓的基本认识，为后续的改进活动奠定认知基础。通过触摸和观察，学生不仅看到了纸蜻蜓的“长相”，也对其材质和构造有了感性认识。​（三）制作基础款纸蜻蜓（约10分钟）​教师打开多媒体课件，展示纸蜻蜓的制作步骤图。图示分为四步，每一步都配有清晰的实物照片和简短的文字说明。教师先完整演示一遍制作过程，边演示边讲解操作要点。​第一步：测量标记。将一张长方形彩纸对折，用直尺在距顶端5厘米处画一条横线，在横线两端向下各画一条竖线，形成一个长方形区域作为翅膀部分。​第二步：裁剪成形。沿线剪开，得到两片条形的翅膀和一个条形的机身。注意剪刀使用安全：刀刃不要对着人，剪下的纸屑放进桌面的小盒子里。​第三步：折出折角。将两片翅膀分别向相反方向折一下，使翅膀与机身之间形成大约30度的夹角。这个夹角就是纸蜻蜓的“飞行开关”，角度不同，飞行效果就不同。​第四步：整理定型。用手轻轻按压折痕，使翅膀保持张开的状态。一只基础款纸蜻蜓就完成了。​教师演示完毕后，学生开始动手制作。教师在各组间巡回指导，重点关注动手能力较弱的学生。安全提示贯穿整个制作过程：使用剪刀时注意安全，不拿着剪刀走动，不用剪刀指向前方同学。小组长负责协调，鼓励组员互相帮助。​在制作过程中，教师不断用提问引导学生思考：“你的翅膀和老师的翅膀长度一样吗？”“你的折角大约有多大？”“两只翅膀是不是一样长？”这些问题看似随意，实际是在帮助学生关注制作精度，为后续的改进比较做铺垫。​大约8分钟后，绝大多数学生完成了制作。教师让做完的学生将纸蜻蜓举起来展示，及时给予肯定和鼓励。个别学生可能因操作不熟练而落后，教师在此环节不作批评，而是悄悄给予个别指导，或请同桌协助。​（四）初次试飞，观察比较（约10分钟）​制作完成后，教师带领学生到教室的开放区域进行试飞。为了保证安全，教师提前清理了场地，并将课桌挪到两侧。试飞区域铺设一块干净的地垫，防止纸蜻蜓损坏。​教师先组织学生排成两列，依次放飞自己的纸蜻蜓。每一次放飞，学生都兴奋地看着纸蜻蜓旋转下落，发出赞叹或惋惜的声音。教师不断提醒：“注意观察，你的纸蜻蜓是怎么落下来的？转得快还是慢？飞得直还是歪？”​首轮放飞结束后，教师组织学生围坐在一起，进行交流讨论。教师引导学生用自己的话来描述观察到的现象。学生纷纷举手发言：“我的纸蜻蜓一下子就掉下来了，没怎么转”“我的转得可快了”“我的飞得歪歪扭扭的”……​教师将学生的描述记录在黑板上，并引导他们进行比较：为什么有的纸蜻蜓转得好，有的转得不好？学生开始仔细观察自己和他人的纸蜻蜓，发现了各种可能的因素：翅膀大小不同、折角不一样、翅膀歪了、机身太重等。教师适时追问：“那你们有没有办法，让自己的纸蜻蜓飞得更好呢？”​这一环节是本课的核心活动之一。初次放飞不仅让学生体验了成功的喜悦和可能存在的挫折，更产生了真实的认知冲突：大家都按一样的步骤做，为什么飞行效果不一样？这种冲突恰恰是推动学生进一步探究的内在动力。​教师在此环节的指导策略非常重要：不直接告诉学生问题的答案，而是通过提问引导他们自己去观察和比较。例如，当学生说“我的飞得不好”时，教师会追问：“你觉得是哪个地方出了问题？”当学生说“他的比我好”时，教师会问：“那你说说，他的和你的有什么不同？”这样的对话帮助学生的思维从笼统的感受走向具体的分析。​（五）头脑风暴，提出改进方案（约8分钟）​经过讨论，学生们已经发现了影响飞行的多个可能变量。教师在白板上画出一个简单的思维导图，中央写“改进纸蜻蜓”，向四周延伸出多个分支：翅膀大小、翅膀形状、机身长短、折角大小、纸张厚度、添加重物。​教师逐一询问每个分支：“你觉得翅膀大一点好还是小一点好？”“折角大一点好还是小一点好？”“你打算怎么改？”学生自由发表意见，有的说把翅膀剪短，有的说把翅膀加宽，有的说把机身加长，有的说在机身上贴一块胶带增重。教师不对任何方案作对错评判，只是将所有想法记录在白板上。​接下来，教师要进行一个关键的教学引导。教师举起自己的一只纸蜻蜓，说：“老师想试试把翅膀剪短一点，看看飞得怎么样。”然后她拿起剪刀剪短了翅膀，接着又拿起胶带说：“我还想在机身上贴块胶带，然后一起试。”她停了一下，看着学生问：“你们觉得这样可以吗？”​部分学生说可以，部分学生摇头。教师请摇头的学生说说理由。一个学生站起来说：“老师，你剪了翅膀又贴了胶带，就不知道是哪个起作用了。”教师露出赞赏的表情：“你说得对！一次只改一个地方，才能知道哪里改了有用。今天我们的改进就按照这个规矩来：每次只改一个地方，试了再改下一个。”​教师将这个原则写在白板最显眼的位置：每次只改一个地方。并用活泼的语调说：“这是我们的‘改进小秘诀’，记住了吗？”全班齐声回答：“记住了！”​随后，每名学生选择自己要改进的方向。教师建议学生先观察自己纸蜻蜓的不足，再决定改什么。例如，如果飞得太快，可能是翅膀不够大，可以尝试把翅膀剪宽；如果飞得歪歪扭扭，可能是两只翅膀大小不一或折角不对称，可以进行调整。教师在白板下方列出几个具体的改进任务：​改进方向一：把翅膀剪短一点，观察飞行变化。​改进方向二：把翅膀剪宽一点，观察飞行变化。​改进方向三：调整折角，让翅膀张开更大或更小。​改进方向四：在机身底部别一个回形针，观察加重的效果。​每个学生根据自己的兴趣选择一个方向进行尝试。同组的学生可以交流经验，但每一名学生独立完成自己的改进。​（六）实施改进，再试飞再比较（约12分钟）​学生回到座位，开始对纸蜻蜓进行改进操作。教师在各组间巡回，观察学生的操作方式，需要时给予个别指导。这一环节中，学生使用的工具包括剪刀、胶带、回形针等。​对于选择剪短翅膀的学生，教师引导他们先量好原翅膀的长度，再决定剪多少。可以先用铅笔画一条线，沿线剪下，保证剪得整齐。对于选择加重机身的学生，教师提醒他们注意回形针的位置，别在机身的不同位置可能会有不同效果。对于选择调整折角的学生，教师帮助他们找到合适的折痕，重新压折。​改进操作结束后，学生来到试飞区域进行第二轮放飞。这次，教师不再统一组织，而是让学生在小组长的带领下有序进行。每个学生先放飞改进后的纸蜻蜓，再去和原版纸蜻蜓的飞行效果进行比较。为了让比较更加直观，教师给每个小组发了一张记录表，表格上画着两列简单的图案：一列是“原来的纸蜻蜓”，一列是“改进后的纸蜻蜓”，下面是一行空格，学生可以用画勾或画叉的方式记录“转得更好”或“转得更差”。比较内容原来的纸蜻蜓改进后的纸蜻蜓旋转快慢快/慢快/慢下落时间长/短长/短飞行路线直/歪直/歪​这一轮试飞中，教室里充满了惊喜的欢呼声。有的学生激动地喊：“老师，我的纸蜻蜓转得更慢了！”“我的更稳了！”也有学生沮丧地说：“我的怎么更差了？”教师对两种情况都给予积极回应：“转得更好了，恭喜你！请你想想是为什么。转得更差了也没关系，我们找找原因，再改一次。”​第二轮放飞结束后，教师组织学生围坐交流。请几名有代表性的学生介绍自己的改进过程和结果。教师重点邀请两类学生发言：一类是改进成功的，一类是改进后效果变差的。成功的经验让大家学到了有效的方法，失败的尝试同样有价值，因为它证明了“不是所有改变都会让纸蜻蜓飞得更好”，这正是科学探究中“试错”的真实体验。​教师通过提问帮助学生梳理因果关系：“你把翅膀剪短了以后，纸蜻蜓落下来时，和原来有什么不一样？”“你觉得这是为什么？”学生用自己朴素的语言表达理解：“翅膀小了，风托不住，就掉得快了”“翅膀大了，风推着它，转得慢”。教师不纠正这些不精确的表述，而是给予肯定：“你们通过动手实验发现了翅膀和空气之间的关系，真棒！”​（七）二次改进，追求更好（约8分钟）​在第一轮改进的基础上，许多学生产生了新的想法，希望能进行第二次改进。教师顺应学生的探究热情，组织第二轮改进活动。这次改进的原则依然是“每次只改一个地方”，但可以改另一个变量。​例如，第一次把翅膀剪短的学生，这次可以尝试调整折角；第一次加重机身的学生，这次可以尝试改变回形针的位置。教师鼓励学生在有了成功的尝试之后，继续挑战新的改动，看看能否让纸蜻蜓飞得更好。​第二轮改进时间较短，约8分钟。结束时，教师请各小组推选一名“最佳飞手”，展示小组内外飞行效果最好的纸蜻蜓。每组展示时，由改进者介绍自己的纸蜻蜓经历了哪些变化，从原来什么样子，改了什么，最后变成什么样子。学生在介绍中使用了“第一次……第二次……最后……”的顺序表达，这种条理性本身就是科学思维的体现。​教师在展示过程中进行适当的点评，引导学生发现：不同纸蜻蜓适合不同的飞行方式，有的飞得慢但很稳，有的飞得快但旋转多，没有唯一正确的答案，关键是与自己的需求匹配。这一认识帮助学生走出“只有一个标准答案”的思维定式。​（八）拓展延伸，迁移应用（约3分钟）​教师展示几只不同类型的纸蜻蜓：翅膀上有折痕的、翅膀宽度不同的、机身加长型的。教师提问：“如果给你更多时间，你还想怎样改进你的纸蜻蜓？回家以后，你想不想自己试试其他做法？”学生们热情高涨，纷纷说出自己的想法。​教师布置了一项家庭小任务：回家后用废旧纸张再做一只纸蜻蜓，尝试用今天学到的“每次只改一个地方”的方法进行改进，并把结果带回学校和同学们分享。教师提醒学生注意安全使用剪刀，同时可以请家长帮忙。​这一环节将课堂学习延伸到课外，让科学探究不因下课而终止。同时，用废旧纸制作体现了环保理念，培养学生珍惜材料的意识。教师最后总结：“今天我们一起做了一只纸蜻蜓，又想办法让它飞得更好。老师发现你们每个人都像小科学家一样，会观察、会比较、会改进。只要你们保持这份好奇和坚持，一定能在科学世界里发现更多好玩的事情。”​（九）课堂小结与自我评价（约2分钟）​教师引导学生回顾本课的活动历程，用简单的语言梳理“做—试—改—试”的过程。教师在白板上画出一个圆形循环图：制作—试飞—发现问题—改进—再试飞—再发现问题……告诉学生，这个圆圈就是我们今天学到的“科学方法”，以后遇到问题也可以这样一步步来。​最后，教师请学生用“我学会了什么”和“我最喜欢的环节是什么”两句话来小结自己的收获。学生自由发言：“我学会了做纸蜻蜓”“我知道了翅膀大了飞得慢”“我发现改东西每次只能改一样”“我喜欢试飞的时候，因为很好玩”“我下次还想试试不同的纸”。​教师分发“小小科学家”表扬贴纸，给每一名认真参与的学生贴上。教师的评价语言以鼓励为主，强调参与、努力和思考，而不只是结果的好坏。例如：“你今天两次都改了翅膀的角度，很认真！”“你虽然第一次改进没有成功，但你愿意再试，这种精神非常棒！”​七、作业设计​本课作业设计以实践性和趣味性为主，遵循“轻负担、重体验”的原则。作业内容如下：​基础性作业：在家长协助下，使用家中的废旧纸张制作一只纸蜻蜓，并用课堂上学到的“每次只改一个地方”的方法进行一次改进尝试。返校后，将自己的纸蜻蜓带到课堂，在小组内进行第二次试飞和展示。​拓展性作业（选做）：尝试使用不同材质的纸（如报纸、卡纸、包装纸、铝箔纸）制作纸蜻蜓，观察不同材料的飞行效果。可以请家长用手机拍摄试飞视频，分享到班级群。​这两项作业都与课堂学