5.18《中国高铁》（教学设计）-2025-2026学年科学四年级下册冀人版

四年级下册科学第五单元《科技改变生活》 第18课《中国高铁》教学设计 一、设计依据 本教学设计严格遵循《义务教育科学课程标准（2022年版）》的核心理念，聚焦“技术与工程实践”学习主题，以核心素养为导向，立足“面向全体学生、倡导探究实践、强化科学与生活联系”的原则，落实“认识中国高铁的速度和特点，了解其先进技术，体会科技对交通发展的推动作用”的学段要求，引导学生通过数据对比、模拟体验、资料探究等活动，构建科学概念，形成科学思维，树立科技自信和民族自豪感。 二、教材分析 本课是冀人版小学科学四年级下册《科技改变生活》单元的第二课时，聚焦中国高铁展开探究。教材以“乘坐高铁的感受”为切入点，通过“情境与问题”“探究与发现”“应用与拓展”三大板块，引导学生从“了解中国高铁的速度”“体验中国高铁”“了解中国高铁的先进技术”三个维度，逐步深入认识中国高铁的特点和优势，再延伸到对中国高铁发展的了解，符合学生从具象到抽象、从体验到认知的认知规律。 教材内容兼具基础性与实践性，既包含高铁的速度、特点、先进技术等核心科学知识，也设计了数据对比、硬币直立体验、资料搜集等多种探究活动，为学生提供了数据分析、体验感受、信息整理的平台；同时通过学生熟悉的出行场景，搭建起科学知识与日常生活、科技发展的桥梁，落实了科学态度与责任的培养目标。 三、学情分析 四年级学生大多有过乘坐高铁的经历，对高铁的快捷、舒适有初步的感性认知，也听过“复兴号”“和谐号”等名称，但对高铁的具体速度、先进技术、发展历程缺乏系统、科学的了解，对“高铁为什么这么平稳”“为什么速度这么快”等问题充满好奇。 该阶段学生已具备初步的数据分析、体验观察和小组合作能力，对资料搜集类活动充满兴趣，但对复杂技术的理解和归纳能力有待提升；同时，学生对中国高铁的发展成就有一定的自豪感，但对科技如何推动高铁发展的认识不足，需要通过具体的数据对比、体验活动和资料探究，强化对中国高铁的整体认识，体会科技的力量和国家的进步。 四、教学目标 （一）科学观念目标 1. 知道中国高铁的速度，了解从普通火车到高铁的速度变化，知道“复兴号”高铁的最高时速可达350千米/时。 2. 了解不同交通工具的速度范围，知道高铁在常见交通工具中速度快、效率高的特点。 3. 了解中国高铁的特点，如安全、可靠、舒适、环保、服务好等，知道高铁给人们出行带来的便利。 4. 了解中国高铁采用的先进技术，如无砟轨道技术、动车组技术等，知道这些技术带来的便利。 （二）科学思维目标 1. 能通过对比普通火车和高铁的速度数据，分析高铁速度变化的原因，发展数据分析和逻辑推理能力。 2. 能基于硬币直立体验，推理高铁平稳的特点，发展体验观察和分析能力。 3. 能通过查阅资料，归纳中国高铁的先进技术及其作用，构建“先进技术支撑高铁高效运行”的科学概念。 4. 能结合高铁的发展，思考科技与交通的关系，形成科技推动社会发展的观念，发展价值判断能力。 （三）探究实践目标 1. 能搜集不同交通工具的行驶速度范围，绘制柱状图记录下来，发展数据收集和整理能力。 2. 能通过硬币直立体验，感受高铁的平稳性，发展体验观察能力。 3. 能从安全、可靠、舒适、环保、服务等方面总结高铁的特点，发展归纳概括能力。 4. 能查阅资料了解中国高铁的先进技术，记录并分享其带来的便利，发展信息收集与整理能力。 （四）态度责任目标 1. 对中国高铁的探究活动保持浓厚的好奇心和探究欲，养成严谨细致、实事求是的科学态度。 2. 乐于参与小组合作交流，愿意分享自己的乘车体验和资料成果，倾听他人的意见，学会尊重和接纳不同的看法。 3. 认识到中国高铁的先进技术和发展成就，增强民族自豪感和科技自信。 4. 体会科技对交通发展的推动作用，树立用科技改善生活、推动国家发展的意识，培养社会责任感。 五、教学重难点 教学重点 1. 了解中国高铁的速度和特点，知道高铁的优势。 2. 了解中国高铁的先进技术，知道这些技术的作用。 教学难点 1. 理解高铁的先进技术如何支撑其平稳、高速运行，体会科技与交通的关系。 2. 通过数据对比和体验活动，感受科技进步对交通发展的推动作用。 六、教学准备 教师准备 1. 教学课件（含高铁速度对比数据、不同交通工具速度柱状图、硬币直立体验示意图、中国高铁先进技术资料）。 2. 教具：硬币、小桌板（模拟高铁桌板）、速度对比表格模板、资料卡片。 3. 拓展材料：中国高铁发展视频、高铁先进技术动画片段、高铁乘坐体验分享视频。 学生准备 课前查阅不同交通工具的行驶速度范围；预习课本相关内容，提出关于中国高铁的疑问；有乘坐高铁经历的学生可以准备分享自己的体验。 七、教学过程 （一）情境导入，激发兴趣（5分钟） 师：同学们，上课！请坐。大家外出旅行时一定乘坐过高铁吧？谁来说一说，乘坐高铁时你有怎样的感受？ 生：高铁很快，很平稳，很舒服！从石家庄到北京以前要6个小时，现在坐高铁只要1个多小时！ 师：说得真好！20多年前，从石家庄乘火车到北京需要6个小时左右，火车行驶速度是50~80千米/时，而现在的“复兴号”高铁最高时速可达350千米/时，大大缩短了出行时间。今天这节课，我们就一起来探究《中国高铁》的奥秘。（板书课题：中国高铁） （二）探究活动一：了解中国高铁的速度（10分钟） 师：首先，我们来了解一下中国高铁的速度。大家看课本上的资料，20多年前的普通火车速度是50~80千米/时，而现在的高铁最高时速可达350千米/时。我们来对比一下，不同交通工具的速度范围是多少？大家课前已经查阅了资料，现在请大家分享一下。 生：自行车的速度是10~20千米/时，汽车高速行驶是100~120千米/时，第一代动车是200~250千米/时，“复兴号”高铁是300~350千米/时，民用飞机是600~900千米/时。 师：说得非常全面！我们可以把这些数据绘制成柱状图，更直观地对比不同交通工具的速度。大家看，高铁的速度比普通火车、汽车快很多，仅次于民用飞机，是陆地上速度最快的交通工具之一。大家想一想，高铁的速度为什么能这么快？ 生：因为高铁有先进的技术，比如特殊的轨道、先进的动车技术！ 师：说得对！高铁的速度提升离不开先进的技术支持，我们后面会详细了解这些技术。 （三）探究活动二：体验中国高铁（10分钟） 师：了解了高铁的速度，我们来体验一下高铁的特点。大家看课本上的活动，坐在高铁上，将硬币竖直放在座位旁边的窗台上或座椅后面的小桌板上，记录松开手后硬币保持直立状态的时间。现在我们来模拟这个体验，把硬币放在小桌板上，感受一下高铁的平稳性。 （学生分组进行硬币直立体验，教师巡视指导，提醒学生轻轻放置硬币，观察其状态） 师：谁来说一说你的体验结果？硬币能保持直立多久？ 生：我把硬币放在小桌板上，松开手后硬币一直立着，没有倒！说明高铁行驶的时候非常平稳！ 师：说得对！这是高铁的一个重要特点——平稳。除了平稳，高铁还有哪些特点呢？大家结合自己的乘车体验，从安全、可靠、舒适、环保、服务等方面总结一下。 生：高铁很安全，很少出事故；很可靠，一般都能准时到达；很舒适，座位宽敞，还有空调、充电插座；很环保，用电驱动，污染小；服务也很好，有餐车、乘务员，还有免费的开水！ 师：总结得非常全面！高铁的这些特点，让我们的出行更安全、更舒适、更便捷，大大改善了我们的出行体验。 （四）探究活动三：了解中国高铁的先进技术（8分钟） 师：高铁能有这么快的速度、这么平稳舒适的体验，离不开先进的技术支持。大家看课本上的资料，中国高铁采用了很多先进技术，比如无砟轨道技术、动车组技术等。大家课前已经查阅了相关资料，现在请大家分享一下这些技术的作用。 生：无砟轨道技术，轨道下面没有碎石，列车运行的时候更平稳，还能减少维护、降低粉尘、美化环境；动车组技术，把动力分散在多个车厢上，动力更强，速度更快，也更节能！ 师：说得非常好！大家还可以分享其他的先进技术，比如受电弓技术、制动技术、信号系统等。这些先进技术共同作用，让中国高铁实现了高速、平稳、安全、可靠的运行。 师：中国已建成世界最大高速铁路网，中国高铁的迅猛发展正在改变这个世界。这些先进技术不仅让我们的出行更方便，也让中国高铁成为了一张闪亮的“国家名片”，走向了世界。 （五）全课小结（3分钟） 师：今天这节课，我们一起探究了中国高铁的奥秘，大家都有哪些收获？谁来总结一下？ 生1：我知道了中国高铁的速度很快，最高时速可达350千米/时，比普通火车快很多！ 生2：我了解了不同交通工具的速度范围，知道了高铁在陆地上的速度优势！ 生3：我通过硬币体验感受到了高铁的平稳，还总结了高铁安全、可靠、舒适、环保的特点！ 生4：我了解了中国高铁的先进技术，知道了这些技术让高铁运行得更好！ 生5：我为中国高铁的发展成就感到骄傲和自豪！ 师：大家的收获都特别多！中国高铁是科技进步的产物，体现了中国在交通技术领域的领先水平，也大大改善了我们的出行生活。希望大家能感受到科技的力量，努力学习，将来也为国家的科技发展贡献自己的力量。 八、板书设计 中国高铁 中国高铁的速度 普通火车：50~80千米/时（石家庄→北京约6小时） “复兴号”高铁：300~350千米/时（石家庄→北京约1小时） 不同交通工具速度对比：高铁速度仅次于民用飞机 体验中国高铁的特点 平稳：硬币直立不倒 安全、可靠、舒适、环保、服务好 中国高铁的先进技术 无砟轨道技术：平稳、低维护、降粉尘 动车组技术：动力强、速度快、节能 其他技术：受电弓、制动、信号系统等 科技与交通 中国高铁——科技进步的产物，国家的闪亮名片 九、教学反思 本课以学生的体验和探究为核心，围绕“中国高铁”这一主题，设计了速度对比、硬币体验、资料分享等多个环节，基本达成了预设的教学目标，学生的参与度较高，对中国高铁的速度、特点和先进技术有了清晰的认识。 亮点与成功之处： 1. 探究活动贴近生活：通过学生熟悉的高铁乘车体验导入，让学生感受到高铁与日常生活的密切联系，再通过数据对比和硬币体验，让学生直观地感受高铁的速度和平稳，落实了科学观念目标。 2. 注重学生主体地位：小组分享、体验活动、资料探究等环节，让学生成为课堂的主角，既锻炼了信息收集和整理能力，也培养了表达交流和体验观察能力。 3. 渗透爱国主义教育：通过了解中国高铁的发展成就和先进技术，增强了学生的民族自豪感和科技自信，落实了态度责任目标。 不足与改进方向： 1. 部分学生对高铁先进技术的理解不够深入，后续可以增加动画演示，用更直观的方式展示无砟轨道、动车组等技术的工作原理。 2. 硬币体验环节受课堂条件限制，只能模拟体验，后续可以播放高铁上硬币直立的视频，让学生更直观地感受高铁的平稳性。 3. 对中国高铁的发展历程介绍不够全面，后续可以让学生分组制作中国高铁发展时间轴，拓展学生的知识面。 总的来说，本课较好地落实了新课标理念，以探究实践为载体，培养了学生的核心素养，但在细节处理和学生体验的引导上仍需改进，后续将继续优化教学设计，让科学课堂更具探究性、实践性和思想性。 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $