《降落伞》（教学设计）-2025-2026学年人美版（2012）美术四年级上册

该小学美术教学设计聚焦降落伞的结构组成与下降速度影响因素，通过播放跳伞训练视频创设情境，以问题链引导观察伞面展开前后的速度变化，搭建从现象观察到原理探究再到动手制作的学习支架。 此资料亮点在于跨学科融合，通过小组合作制作不同规格降落伞、设计对比实验，培养学生创意实践能力，结合实验记录表规范记录与分析，提升艺术表现素养，联系消防逃生伞等生活实例深化文化理解，助力学生提升动手与科学思维，为教师提供探究式教学的完整实施路径。

降落伞 教学设计 教学设计表 上课班级 - 讲授内容 降落伞 上课日期 - 主讲教师 - 教学内容分析 （1）本节课主要内容是认识降落伞的结构与功能，探究影响其下降速度的关键因素，并通过设计对比实验验证猜想。学生需在小组合作中快速制作简易降落伞，观察并分析不同条件下的下降差异。 （2）核心知识点包括：降落伞由伞包、伞绳、重物三部分组成；下降速度受空气阻力和重力影响，具体与伞面大小、伞绳长短、悬挂物重量相关；对比实验需控制变量（如固定伞面大小，仅改变悬挂物重量）。 （3）学生通过学习能掌握合作制作、观察记录、分析现象的能力，能用对比实验验证猜想；能解释跳伞员速度变化的原因，并通过课后查阅资料拓展不同场景降落伞的应用差异，培养主动探索与科学表达的能力。 重点难点 教学重点： （1）引导学生经历 “提出假设 — 设计对比实验 — 验证结论” 的科学探究过程，重点掌握控制变量法的应用，在小组合作中完成伞面大小、绳长等因素对降落伞下降速度影响的实验设计与操作，培养基于证据的科学思维和动手实践能力。 （2）理解空气阻力与重力是影响降落伞下降速度的核心因素，能结合实验现象解释生活中降落伞（如跳伞运动、高空救援）的实际应用原理，形成 “从现象到本质” 的科学认知习惯，建立科学与生活的联系。 教学难点： （1）学生在设计对比实验时，难以准确控制无关变量（如伞绳长短、悬挂物重量、释放高度等），导致实验结果缺乏科学性，无法有效验证 “伞面大小 / 绳长对下降速度的影响”。 （2）小组合作中，学生易因分工模糊、意见分歧或实验失败而放弃 “反复尝试与探索”，难以落实 “严谨设计方案 — 动手验证 — 反思修正” 的科学探究过程，影响合作效率与科学精神的内化。 教学目标 （1）科学观念：通过观察与分析，初步建立空气阻力与重力是影响降落伞下降速度的主要因素的科学认识，能说出至少两种影响降落伞下降速度的具体因素。 （2）科学思维：能基于对降落伞结构和运动的观察，运用控制变量的思维方法提出影响下降速度的假设，设计对比实验方案并分析实验结果，得出合理结论。 （3）探究实践：能参与小组合作，尝试制作简易降落伞并观察其下降过程；在教师指导下设计并完成对比实验，记录数据并与小组同学交流分析，体验科学探究的完整过程。 （4）态度责任：在探究活动中培养严谨的科学态度和合作意识，乐于与他人交流实验发现；认识到科学探究需要反复尝试与修正，体会科技发展对生活的实际意义，激发持续探索科学问题的兴趣。 教学资源 （1）多媒体设备（含电脑、投影仪及相关视频资料，用于播放空军跳伞相关视频，辅助情境导入）。 （2）不同材质的伞面布料（如棉布、牛津布）、统一长度但不同粗细的尼龙绳、相同规格的小铁环（作为重物）、不同直径的圆形塑料片（用于制作简易伞面框架）。 （3）实验探究记录表（含实验变量、数据记录、结论分析栏，引导学生规范记录实验过程）。 教学过程设计 师生互动过程 二次备课 ### 一、情境导入，激活探究思维 （1）动态视频观察：播放精心剪辑的跳伞训练片段（时长约 1 分钟）：画面先展示跳伞员背对飞机舱门站立，深吸一口气后纵身跃出，特写镜头捕捉到伞包从背部滑落、伞绳瞬间绷紧的过程，随后伞面如花朵绽放般迅速张开，跳伞员身体呈水平姿态匀速下降。视频末尾暂停，定格在伞面完全展开的稳定状态。 （2）问题链引导观察： 师：“请同学们用‘先…… 再…… 最后……’的句式描述视频中跳伞员的动作变化。”（生：先跳出飞机，再拉开伞包，最后伞面展开后匀速下降） 师：“注意观察两个关键细节：①跳伞员打开伞前的身体姿态（生：倾斜向下，速度较快）；②打开伞后的姿态（生：水平悬浮，速度变慢）。” 师：“为什么‘大伞’展开后，跳伞员能从快速坠落变为平稳下降？这‘大伞’内部藏着什么科学原理？”（生自由发言，预设：“伞面大，风把人托住了”“伞面挡住了空气，所以掉得慢”） 师：“同学们的观察很敏锐！今天我们就来揭开‘空中保护伞’的秘密 —— 学习制作和研究降落伞。”（板书课题：降落伞） ### 二、解构结构，建立科学认知 （1）生活经验迁移： 师：“除了跳伞，你们还在哪里见过类似‘空中减速装置’？”（生：从高楼扔下的垃圾袋会慢慢飘下来，和降落伞原理一样；还有无人机抛投物资时用的伞包） 师：“对！这些‘空中减速装置’的核心都是利用空气阻力平衡重力。那降落伞由哪些部分组成，每个部分又有什么作用呢？请同学们拿出桌上的模型零件（提前准备的简易降落伞拆解模型：折叠伞面、不同长度的棉线、金属配重块），小组合作拆解并记录发现。” （2）结构探究深化： 学生分组操作：①将折叠伞面展开，触摸其材质（预设：尼龙布，轻薄但有韧性）；②观察连接伞面的绳线（预设：尼龙绳，比棉线更结实）；③感受配重块的重量（预设：50g、100g 两种）。 师：“如果缺少其中一个部分，会发生什么？”（引导学生辩论：若没有伞包，伞面折叠时会缠绕打结；若伞绳太短，伞面无法均匀展开；若没有配重块，伞面会被风吹得偏离方向） 师生共同总结：降落伞三要素：①伞面（核心：增大空气阻力，材质需轻且韧性强，如尼龙、涤纶布）；②伞绳（连接：固定伞面与人体 / 重物，长度影响伞面展开角度，常用棉线或尼龙绳）；③重物（动力：提供向下重力，确保伞面撑开后稳定下降，常用螺丝帽、金属块等）。（板书：伞面（阻力）、伞绳（连接）、重物（重力）） ### 三、动手实践，经历设计过程 （1）材料与任务说明： 师：“每组发放材料包包含：①不同尺寸的塑料袋（直径 10cm、15cm、20cm）；②3 段等长棉线（每段长 15cm）；③两种配重（10g、20g螺丝帽）。任务：用 15 分钟内制作一个‘会飞的小伞’，要求：伞面、绳长、重物可自选，但必须保证三要素完整。” 师：“制作前请思考：①伞面选多大更合适？（生：大伞面阻力大，下降慢；小伞面阻力小，下降快）②绳长15cm 是否固定？（生：可能需要剪短或留长，试试哪种伞面展开更稳）” （2）制作中的支架引导： 学生分组操作（3 人一组）：第一组：用 20cm 塑料袋，剪 4 条 15cm 棉线绑在四角，挂 10g 螺丝帽（生：绳结总松，用回形针固定伞绳末端）；第二组：用 10cm 塑料袋，剪 3 条 10cm 棉线，挂 20g 螺丝帽（生：伞面小但重，下降速度快，像‘小炮弹’）； 教师巡视指导：“若伞面旋转，试试把绳结系成‘十字交叉’；若重物总脱落，用胶带先固定再绑棉线。” 师：“请各小组派代表展示作品，并描述你的设计思路（如：‘我选大伞面 + 长绳，因为想让它像树叶一样飘’）。”（学生展示后，教师用手机拍摄 3 个典型作品，投屏对比） （3）初步猜想记录： 师：“观察投屏中的 3 个降落伞，从高度 1.5 米处同时释放（站在同一高度的讲台边缘），请用‘√’标记你们组认为‘下降最快 / 最慢’的作品，并记录可能影响速度的因素。”（生：快速记录在 “猜想记录表” 上，预设：①伞面大= 下降慢；②绳长= 下降快；③重物重= 下降快） ### 四、实验设计，培养科学思维 （1）聚焦核心变量： 师：“同学们的猜想有 3 个方向，但课堂时间有限，我们先研究最关键的 2 个因素（用红笔圈出‘伞面大小’‘重物重量’）。请各组选择一个方向，设计‘对比实验’：只改变 1 个条件，其他条件完全相同。” 示例引导：若研究 “伞面大小”，需控制： 不变条件：绳长（15cm）、重物（10g）、释放高度（1.5 米）、风力（关闭教室门窗）； 改变条件：伞面直径（10cm vs 20cm）。 （2）实验方案完善： 师：“请填写‘实验设计单’：①实验问题（如‘伞面大小如何影响下降速度？’）；②实验变量（改变的条件）；③控制变量（保持不变的条件）；④实验步骤（分 3 步：准备→操作→记录）。” 师：“各组派代表分享方案，教师点评修正（如：‘某组想改变绳长，但伞面会变形，需说明绳长统一为 15cm’）。” （3）实验工具准备： 分发实验记录表（含 “实验次数”“平均下降时间（秒）”“结论” 三列）、秒表、卷尺（测量伞面直径）、天平（称量重物重量）、风罩（简易防风装置，用书本围成三面挡板）。 ### 五、实证探究，验证猜想 （1）分组实验规范： 师：“实验时必须遵守‘三同原则’：①同一人释放（避免手抖动导致高度偏差）；②同一方向释放（避免受气流影响）；③同一高度释放（用书本标记 1.5 米高度线）。每组实验 3 次，取平均值。” 师：“若实验失败（如伞面缠绕、旋转），请思考：①伞面是否对称（用三角板量绳长差）；②重物是否挂在中心（用铅笔标记中心点）。” （2）典型问题处理： 生 1：“我们组的大伞面下降时总往左边偏！”（师：检查绳长是否等长，若不等长用剪刀重新裁剪至统一长度）； 生 2：“重物太轻，伞面还没展开就掉下来了！”（师：增加重物重量至 15g，观察下降速度是否变慢）。 （3）数据汇总与分析： 师：“请各组将数据录入班级汇总表（如：伞面直径10cm 组平均时间 3.2 秒，20cm 组平均 5.8 秒），通过数据对比，你们发现了什么规律？”（生：伞面越大，平均时间越长→阻力越大，速度越慢） ### 六、结论推导，构建知识网络 （1）科学结论提炼： 师：“结合实验数据和之前的观察，我们能得出什么结论？”（生整合结论：①伞面大，空气阻力越大，下降速度越慢；②重物重，重力越大，下降速度越快；③绳长过长会导致伞面无法完全展开，过短则稳定性差） 师：“用‘力的平衡’解释：降落伞匀速下降时，重力 = 空气阻力；当伞面变大，阻力面积增加，阻力＞重力，速度先变慢后趋于平衡。” （2）生活现象解释： 师：“回到导入视频：跳伞员未开伞时，身体呈流线型，阻力小，重力＞阻力，所以加速向下；开伞后，伞面面积骤增，阻力＞重力，速度迅速减小，最终匀速下降。这就是‘伞面阻力控制重力’的原理。” 师：“请举例：为什么跳伞训练中要穿抗风服？（生：防止强气流导致伞面变形）为什么飞机降落时用‘减速伞’？（生：增大阻力，让飞机快速停下）” （3）思维拓展延伸： 师：“降落伞的‘伞面材料’有什么特殊要求？（生：轻、薄、韧性强）‘伞绳’为什么用尼龙线而非棉线？（生：棉线易断，尼龙线更结实）若在太空使用降落伞，会遇到什么问题？（生：太空无空气，阻力为零，无法减速！）” ### 七、应用拓展，联结知识与生活 （1）任务分层挑战： 基础任务：课后查找‘消防逃生降落伞’的结构图，对比普通跳伞伞面，分析‘逃生伞为何更小更轻’（提示：需快速打开，避免被烟雾困住）； 提升任务：用塑料瓶、吸管制作‘可回收降落伞’（用吸管做伞绳，瓶底剪洞挂重物，研究‘吸管长度对伞面展开的影响’）。 （2）课堂总结升华： 师：“今天我们经历了‘观察现象→动手制作→设计实验→验证规律’的科学探究过程，谁能说说‘控制变量法’在实验中的核心作用？”（生回答：“保证实验结果只由一个条件引起，让结论更可靠”） 师：“从 1911 年降落伞首次用于军事到如今空间站的太空减速伞，科学探索需要‘大胆猜想 + 严谨验证’。希望同学们带着这份好奇心，继续探索身边的科学！” 课后作业 （1）设计实验探究 “悬挂物重量对降落伞下降速度的影响”：保持伞面大小、材料、伞绳长短及数量相同，仅改变悬挂物重量（如用不同数量的螺丝帽替换），每人至少制作 2 个不同悬挂物重量的降落伞，在相同高度释放并记录下降时间，分析实验结果得出结论。 （2）查阅资料（或观看科普视频），了解一种特殊用途的降落伞（如消防员用降落伞、航天返回舱降落伞等），记录其伞面、伞绳、悬挂物的设计特点及主要作用，下节课与同学分享。 学科网（北京）股份有限公司 $