5.16《运动中的能量》（教学设计）-2025-2026学年科学三年级下册人教鄂教版

三年级下册科学第五单元《运动和能量》 第16课《运动中的能量》教学设计 一、设计依据 本教学设计以《义务教育科学课程标准（2022年版）》为核心依据，聚焦三年级学生“乐于动手、善于观察”的年龄特点，落实科学课程四大核心素养——科学观念、科学思维、探究实践、态度责任的培养要求。课程标准明确提出，小学科学教学应引导学生通过实验、观察、讨论等活动，了解运动物体的动能，认识动能与物体质量和速度的关系，培养科学探究能力和实事求是的科学态度，感受科学与生活、技术的联系。本课以“运动中的能量”为探究主题，通过“研究运动小车的动能、探究动能的影响因素、了解动能的应用、制作简易过山车”等探究活动，让学生在真实情境中体验科学探究的完整过程，培养实验设计、数据分析、归纳总结的科学素养，同时结合过山车制作渗透工程技术教育，落实“立德树人”的根本任务。 二、教材分析 本课是人教鄂教版小学科学三年级下册的教学内容，属于“物质科学”领域，是第五单元《运动和能量》的第二课。教材以“碰碰车碰撞后运动改变”的生活现象引入，通过以下环节引导学生认识运动中的能量： 1. 探究与实践：研究运动小车的动能，讨论让小车运动起来的方法，比较不同方法控制距离的效果； 2. 对比实验：探究斜面高度对小车运动距离的影响，让小车从不同高度下滑撞击物体，记录运动情况； 3. 拓展探究：探究质量对小车动能的影响，用力传感器测量不同质量小车的撞击力； 4. 归纳结论：得出动能的定义，知道动能的大小与物体的质量和速度有关； 5. 生活应用：了解保龄球、台球等运动项目中动能的利用； 6. 拓展活动：制作简易过山车，理解动能在游乐设施中的应用。 教材编排特点鲜明： 1. 以生活中的常见现象引入，贴近学生生活，激发学生的探究兴趣； 2. 层层递进，从研究小车的动能到探究影响因素，再到归纳结论和应用拓展，引导学生完整经历科学探究的过程； 3. 注重控制变量实验的设计，通过改变斜面高度和小车质量，培养学生的科学探究能力； 4. 突出科学与生活、技术的联系，通过生活实例和过山车制作，让学生感受科学的实用价值； 5. 强调学生的实践探究，让学生在动手实验和制作中体验科学探究的乐趣。 本课是单元的核心课，既是对物体运动的延伸，也为学生认识能量奠定基础，在小学科学“物质科学”领域中具有重要的启蒙作用。 三、学情分析 三年级学生年龄多在8-9岁，已具备以下学习基础与特点： 1. 生活经验：学生见过碰碰车、保龄球等现象，知道运动的物体有冲击力，但对动能的概念和影响因素缺乏系统认识； 2. 认知特点：以具体形象思维为主，好奇心强，乐于动手实验，但对控制变量实验的设计和数据分析能力较弱，需要教师引导； 3. 能力基础：具备简单的观察、记录和小组合作能力，能在教师指导下完成简单的实验操作，但对实验数据的归纳、分析能力较弱，需要教师提供清晰的支架； 4. 情感态度：对科学实验和制作活动充满兴趣，喜欢探究身边的科学现象，也对过山车等游乐设施感兴趣，适合通过情境创设、实验探究、小组讨论等方式开展教学。 同时，学生在学习中可能存在以下难点：一是难以理解动能的概念，对运动物体具有能量的本质认识不够；二是在控制变量实验中，容易忽略变量的单一性，导致实验结果不准确；三是对动能与质量和速度的关系理解不够透彻，需要教师通过对比实验帮助梳理。 四、教学目标 （一）科学观念目标 1. 知道物体由于运动而具有的能量叫做动能，动能可以传递给其他物体； 2. 了解动能的大小与物体的质量和速度有关，质量越大、速度越快，动能越大； 3. 认识动能在生活和运动中的应用，了解过山车等游乐设施的工作原理。 （二）科学思维目标 1. 能通过设计控制变量实验，培养初步的实验设计思维； 2. 能通过分析实验数据，归纳动能的影响因素，培养初步的数据分析思维； 3. 能通过生活实例，理解动能的应用，培养初步的模型思维。 （三）探究实践目标 1. 能在教师指导下，设计并组装小车运动的实验装置； 2. 能按照实验步骤，完成斜面高度和小车质量对动能影响的实验，记录实验数据； 3. 能通过对比实验，归纳动能与质量和速度的关系； 4. 能通过拓展活动，制作简易过山车，理解动能在游乐设施中的应用。 （四）态度责任目标 1. 对探究运动物体的动能现象产生持续的兴趣，乐于参与实验和小组合作； 2. 养成认真细致、规范操作的实验习惯，增强科学探究的严谨性； 3. 感受科学与生活、技术的密切联系，培养用科学知识解释生活现象的意识。 五、教学重难点 教学重点 1. 了解动能的概念，知道动能的大小与物体的质量和速度有关； 2. 能通过控制变量实验，探究斜面高度和小车质量对动能的影响。 教学难点 1. 理解动能的概念，认识运动物体具有能量的本质； 2. 设计并完成控制变量实验，分析实验数据得出结论。 六、教学准备 教师准备 1. 多媒体课件：包含碰碰车、保龄球、过山车的图片和视频，小车实验的示范视频； 2. 教具：小车、斜面、不同高度的垫块、不同质量的小车、被撞击物体、力传感器、实验记录表； 3. 学具：为每个小组准备一套实验材料（小车、斜面、垫块、不同质量的小车、被撞击物体、实验记录表）； 4. 拓展活动材料：硬纸板、胶带、吸管、小球等过山车制作材料。 学生准备 1. 预习运动物体能量的相关内容，了解生活中动能的应用； 2. 准备记录表格，用于记录实验数据。 七、教学过程 （一）情境导入，激发兴趣（5分钟） 师：同学们，大家看老师带来的图片，碰碰车碰撞后，它们的运动发生了改变，而且每次碰撞的效果并不完全相同，这是为什么？（播放碰碰车碰撞的视频）生活中，保龄球撞击瓶子、台球碰撞后运动，这些现象背后有什么科学道理？今天，我们就一起来探究《运动中的能量》，揭开这些现象的奥秘。（板书课题：运动中的能量） （二）探究活动一：研究运动小车的动能（7分钟） 师：首先，我们来讨论一下，怎样让小车运动起来并行驶一段距离？哪一种方法可以更好地控制小车运动的距离？（学生小组讨论，教师巡视指导） 师：哪个小组愿意分享你们的观点？ 生：可以用手推小车、让小车从斜面滑下来、用磁铁吸引小车等方法让小车运动起来，其中让小车从斜面滑下来的方法可以更好地控制小车运动的距离，因为可以通过调整斜面的高度来控制小车的速度。 师：说得很好！接下来，我们来做实验，让小车从不同高度的斜面滑下来，撞击物体，记录被撞物体运动的情况。 （三）探究活动二：斜面高度对小车动能的影响（10分钟） 师：大家看教材里的实验步骤：（1）用不同高度的垫块调整斜面的高度，让小车从低高度斜面滑下来，撞击物体，记录物体运动的距离；（2）让小车从高高度斜面滑下来，撞击物体，记录物体运动的距离；（3）重复实验三次，计算平均数，填写在运动小车实验记录表中。（教师示范实验步骤，提醒学生注意控制变量，只改变斜面的高度，其他条件保持不变）大家做一做，记录实验数据。（学生小组实验，教师巡视指导） 师：哪个小组愿意分享你们的实验结果？ 生：小车从高高度斜面滑下来时，被撞物体运动的距离更长；从低高度斜面滑下来时，被撞物体运动的距离更短。 师：这说明小车从高高度斜面滑下来时，速度更快，动能更大，对物体的撞击力也更大。 （四）探究活动三：小车质量对动能的影响（8分钟） 师：接下来，我们来探究小车质量对动能的影响。大家用不同质量的小车，从同样高的斜面滑下来，撞击物体，记录物体运动的距离，或者用力传感器测量小车撞击的力。（教师示范实验步骤，提醒学生控制斜面的高度不变，只改变小车的质量）大家做一做，记录实验数据。（学生小组实验，教师巡视指导） 师：哪个小组愿意分享你们的实验结果？ 生：质量大的小车从同样高的斜面滑下来时，被撞物体运动的距离更长，撞击力也更大；质量小的小车撞击力更小。 师：说得对！质量大的小车动能更大，对物体的撞击力也更大。 （五）研讨归纳：动能的概念和影响因素（3分钟） 师：根据我们的实验现象，能得出什么结论？（学生小组讨论，教师巡视指导） 生：物体由于运动而具有的能量叫做动能，动能的大小与物体的质量和速度有关，质量越大、速度越快，动能越大。 师：说得很好！动能可以传递给其他物体，当一个物体撞击其他物体时，它的动能会传递给被撞击的物体，使被撞击的物体运动起来。 （六）探究活动四：动能在生活中的应用（3分钟） 师：接下来，我们来交流一下，保龄球、台球这些运动项目是怎样利用动能的？（学生小组讨论，教师巡视指导） 师：保龄球运动员通过扔出保龄球，让保龄球获得动能，撞击瓶子；台球运动员通过击打白球，让白球获得动能，撞击其他球，这些都是利用动能的例子。还有射箭、射击也是利用动能的原理，让箭和子弹获得高速度，产生穿透力。 （七）拓展活动：制作简易过山车（5分钟） 师：最后，我们来做一个拓展活动，制作简易过山车。大家看教材里的介绍，过山车包含爬坡、滑落和回环等轨道，我们可以用硬纸板、胶带、吸管等材料制作，通过抬升小球的起始位置，让小球获得足够的动能，完成爬坡、回环等动作。（教师示范制作步骤，提醒学生注意安全）大家可以课后制作，然后在班级展示。 （八）全课小结（2分钟） 师：同学们，今天这节课，我们一起探究了运动中的能量，知道了物体由于运动而具有的能量叫做动能，动能的大小与物体的质量和速度有关，还了解了动能在生活中的应用和过山车的原理。动能的现象在生活中很常见，也很有用，希望大家能继续观察生活中的科学现象，用科学知识解释更多的问题。 八、板书设计 运动中的能量 1. 动能：物体由于运动而具有的能量 2. 影响因素： 速度：速度越快，动能越大（斜面越高，速度越快） 质量：质量越大，动能越大 3. 应用：保龄球、台球、射箭、过山车 九、教学反思 （一）成功之处 1. 教学环节设计贴合三年级学生特点，以生活现象引入，通过实验探究、小组讨论、拓展活动等环节，充分调动了学生的积极性，课堂氛围活跃，学生参与度高； 2. 层层递进，从研究小车的动能到探究影响因素，再到归纳结论和应用拓展，引导学生完整经历科学探究的过程，落实了科学观念和科学思维的培养； 3. 注重控制变量实验的设计，通过改变斜面高度和小车质量，培养了学生的科学探究能力； 4. 突出了科学与生活、技术的联系，通过生活实例和过山车制作，让学生感受了科学的实用价值； 5. 强调了学生的实践探究，让学生在动手实验中体验了科学探究的乐趣。 （二）不足之处 1. 部分学生对动能的概念理解不够透彻，对运动物体具有能量的本质认识不够，需要教师在后续课程中通过更多实例帮助理解； 2. 课堂时间分配不够合理，拓展活动的交流时间不足，部分学生没有充分分享自己的想法； 3. 学生对控制变量实验的设计不够严谨，部分小组没有保持其他条件不变，导致实验结果不准确，需要教师在后续课程中加强指导； 4. 小组合作的效率不够高，部分小组的实验分工不够明确，导致实验进度不一致，需要教师在后续课程中优化小组分工。 （三）改进措施 1. 课前准备更多动能概念的示范视频，让学生提前了解动能的本质，确保课堂上能深入理解； 2. 调整课堂时间分配，将拓展活动的部分内容放在课后完成，确保课堂上有足够的时间完成核心的实验探究和交流； 3. 补充更多控制变量实验的实例，让学生通过对比理解控制变量的重要性； 4. 优化小组分工，明确每个学生的任务，提高小组合作的效率； 5. 后续课程中开展“动能的应用”实践活动，让学生调查生活中更多利用动能的例子，巩固本节课的知识。 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $