《防震原理研究》（教学设计）-2025-2026学年五年级下册科学大象版

《防震原理研究》教学设计 一、教材与学情分析 教材分析：本课是大象版五年级下册第五单元《大自然里的老师》第4课。教材承接上一课的空投包设计方案，引导学生制作空投包模型并进行投掷测试，通过对比不同设计的效果，探究防震保护的科学原理（如缓冲、减速、分散力等）。教材还安排了“防震原理实验”和“改进设计”等探究活动，帮助学生将实践经验上升为科学认识。 学情分析：通过前几课的学习，学生已经完成了空投包的设计草图，对防震的三种原理（减缓下落速度、增加缓冲效果、增强保护力度）有了初步认识。但他们对这些原理在实际模型中的具体应用缺乏操作经验，需要通过动手制作和测试来验证和深化理解。五年级学生动手能力强，对制作和测试有浓厚兴趣，但需要教师引导他们将感性体验转化为理性分析。 二、核心素养教学目标 科学观念 理解物体从高处落下时，可以通过减缓下落速度、增加缓冲效果、增强保护力度等方式防止损坏。 知道不同材料（如泡沫、海绵、塑料袋、硬纸板）的防震效果不同，需要根据原理选择合适的材料。 科学思维 发展实验探究与数据分析能力：能通过投掷测试收集数据，分析空投包的成功率与失败原因。 发展因果推理能力：能根据测试结果，推断防震原理（缓冲、减速、保护结构）与效果的关系。 发展迭代优化思维：能基于测试分析，提出改进方案，经历“设计-制作-测试-改进”的工程循环。 探究实践 能根据设计草图，选择合适的材料制作空投包模型。 能规范地进行投掷测试，记录鸡蛋是否破碎、空投包重量、投掷高度等数据。 能分析测试结果，提出改进措施，并对空投包进行优化。 态度责任 在测试中养成实事求是、如实记录的科学态度。 经历失败与改进的过程，培养不怕挫折、勇于尝试的工程精神。 体会团队合作的重要性，学会在小组中分工协作、互相帮助。 三、教学重难点 教学重点：通过测试空投包，探究防震保护的科学原理；经历“测试—分析—改进”的工程迭代过程。 教学难点：将测试中的现象与防震原理（减缓速度、增加缓冲、增强保护）建立因果联系，并据此提出有效的改进措施。 四、教学准备 情境创设：“工程测试实验室”情境——今天我们将进入测试实验室，检验空投包设计，探究防震原理的秘密。分组探究材料（每组一套）：生鸡蛋（每人1-2个，备用）空投包制作材料（根据学生设计准备，如：塑料袋、泡沫、海绵、棉花、硬纸板、胶带、剪刀、美工刀、降落伞布等）卷尺（测量高度）天平或电子秤（称重）测试记录表（含投掷高度、鸡蛋情况、空投包重量、成功/失败原因等）改进记录单安全提示卡（鸡蛋破碎后及时清理）教师准备：多媒体课件（含测试规范演示、防震原理动画、工程迭代流程图）评价量规海报备用材料（供学生改进使用） 五、教学过程 （一）回顾导入：进入测试实验室(5分钟) 1.回顾前课：“上节课我们完成了空投包的设计草图，确定了需要使用的材料和结构。今天，我们将进入‘测试实验室’，亲手制作空投包，检验我们的设计是否有效！” 2.明确任务：“我们要把鸡蛋装入空投包，从一定高度投下，看看鸡蛋会不会碎。同时，我们要记录测试结果，分析成功或失败的原因，然后改进设计。” 3.强调规范：讲解测试规范——投掷高度（如2米）、称重要求、记录要求、安全注意事项。 回顾前课设计，明确本课任务。 了解测试规范和记录要求。 明确安全注意事项。设计意图：从设计进入测试，激发学生的动手欲望，明确本课的任务和规范。评价嵌入：观察学生对测试要求的理解程度。 （二）制作与测试：检验空投包(12分钟) 活动1：制作空投包 1.组织制作：学生根据设计草图，选择材料，小组合作制作空投包。2.巡视指导：帮助学生解决制作中的技术问题（如如何固定鸡蛋、如何保证降落伞展开等）。 活动2：投掷测试 1. 讲解测试方法：- 在投掷点标记高度（如2米）   - 将空投包从指定高度自由落下   - 观察鸡蛋是否破碎，记录结果   - 称量空投包重量2.组织测试：小组轮流进行投掷测试，记录数据。3.引导观察：“注意观察空投包下落的过程，有没有减速？落地时有没有弹跳？鸡蛋有没有破碎？” 根据设计图制作空投包，分工合作。 学习测试方法。 进行投掷测试，记录鸡蛋是否破碎、重量、高度等数据。 观察空投包下落和落地过程，思考原因。设计意图：让学生亲历制作和测试过程，培养动手能力和观察习惯。评价嵌入：以“制作的规范性”“测试记录的准确性”为评价重点。 （三）数据分析：探究防震原理(10分钟) 活动3：分析测试结果 1. 组织小组讨论：- “我们的空投包成功了吗？为什么？”   - “如果失败了，是什么原因导致的？”   - “如果成功了，是什么设计起了作用？”2.引导全班交流：邀请小组分享测试结果和分析。3.归纳防震原理：- 减速原理：降落伞、翅膀等增大空气阻力，减慢下落速度，减少冲击力。   - 缓冲原理：泡沫、海绵、棉花等柔软材料吸收冲击能量，延长接触时间。   - 保护原理：硬壳、支架等将力分散，保护脆弱部位。4.板书总结。 小组讨论测试结果，分析成败原因。 分享发现：- “我们的鸡蛋碎了，可能是缓冲不够。”   - “降落伞没有打开，所以没有减速。”   - “我们的鸡蛋没碎，因为用了很多海绵，而且外壳很硬。” 理解防震的三种原理及其作用机制。设计意图：通过数据分析，引导学生从具体现象中归纳出防震原理，培养科学思维。评价嵌入：以“分析的逻辑性”“原理归纳的准确性”为评价重点。 （四）改进迭代：优化空投包设计(10分钟) 活动4：改进设计 1. 引导思考：“根据测试结果和防震原理，你们认为空投包需要改进哪些地方？”2.组织小组讨论改进方案：- 是否需要增加减速装置？   - 是否需要增加缓冲材料？   - 是否需要加固外壳？3.指导改进：小组讨论改进方案，在记录单上画出改进后的设计图，并说明改进依据。4.二次制作与测试（如果时间允许，可进行第二次测试；也可安排课后完成）：- 根据改进方案修改空投包   - 再次投掷测试，记录结果 分析失败原因，提出改进建议。 小组讨论，形成改进方案，画出改进草图。 根据改进方案修改空投包（或记录改进思路）。 进行第二次测试（若时间允许）。设计意图：让学生经历“测试—分析—改进”的工程迭代过程，培养持续优化的工程思维。评价嵌入：以“改进方案的合理性”“改进依据的科学性”为评价重点。 （五）交流总结：工程中的科学(5分钟) 活动5：分享改进成果 1.组织交流：邀请小组分享改进前后的对比，以及改进后的测试结果。2.引导总结：- “防震保护靠什么？”（减速、缓冲、保护结构）   - “工程师为什么要反复测试和改进？”（追求更好，解决问题）3.情感升华：“今天，我们像真正的工程师一样，经历了设计、制作、测试、改进的过程。在这个过程中，我们不仅学会了防震原理，更学会了如何从失败中学习，如何用科学解决问题。” 活动6：单元展望 1. 联结单元：“我们向大自然学习，设计了空投包，并通过实验验证了防震原理。大自然里还有更多老师等着我们去学习。下节课，我们将继续探索《大自然的启示》。”2.布置课后任务：- （必做） 整理测试记录和改进方案，撰写一份《空投包研究报告》。   - （选做） 观察生活中还有哪些物品使用了防震原理（如快递包装、安全帽等），记录下来。 分享改进后的成果和感悟。 总结防震原理和工程迭代的意义。 接受课后任务，将探究延伸至生活。设计意图：通过总结升华，巩固所学，培养工程思维和科学态度。评价嵌入：以“分享的清晰度”“总结的深度”为评价重点。 六、板书设计 工程测试主题：防震原理研究——从测试到改进 测试流程：制作→ 测试 → 分析 → 改进 → 再测试 防震三大原理： 减速原理：增大空气阻力→ 减慢下落速度 → 减少冲击 缓冲原理：柔软材料→ 吸收冲击能量 → 保护鸡蛋 保护原理：硬壳/支架 → 分散受力 → 增强强度 迭代思维：失败是成功之母→ 分析原因 → 科学改进 → 追求更好 学科网（北京）股份有限公司 $