4.2《形状变了》（教学设计）-2026-2027学年科学二年级上册大象版

该小学科学教学设计聚焦“力能改变物体形状”核心知识点，通过跳跳球游戏情境导入，复习上一课推力拉力改变物体运动的知识，引出力的第二种作用效果，搭建“力的作用”认知支架，衔接自然。 资料特色在于以完整科学探究流程贯穿教学，从软材料直观实验提出猜想，到玻璃瓶水柱对比实验验证微小形变，培养科学思维与探究实践能力，融入生活和面、金属锻打实例落实态度责任，三层评价表助力过程性评价，既提升学生科学素养，又为教师提供清晰教学路径。

大象版二年级上册科学第四单元第2课《形状变了》 一、设计依据 1. 2025版义务教育科学课程标准 本课归属物质科学领域低年级学习内容，课标要求：学生通过挤压、拉伸等操作，认识力可以改变物体形状；区分软、硬物体形变差异，借助简易装置观察肉眼难以分辨的微小形变；能联系生活、工农业加工实例解释形变应用，落实科学观念、科学思维、探究实践、态度责任四大核心素养，承接上一课推力、拉力的力的基础认知，深化力的作用效果。 2. 单元教材编排依据 本单元主题《力和形变》，第1课《推力和拉力》认识两种基础的力、知道力能改变物体运动；本课第2课聚焦力的第二种作用效果——改变物体形状，从直观软物体形变，递进探究坚硬物体微小形变，建立完整力的作用认知；课后和面、金属加工拓展生活与工业应用，为单元综合复习铺垫。 3. 学生发展依据 二年级学生以直观具象思维为主，动手按压皮球、拉扯橡皮筋等操作充满兴趣，但只能看见明显形变，无法理解坚硬物体也会变形；本课依托跳跳球游戏、分组材料实验、玻璃瓶水柱放大实验，由浅入深设计探究活动，符合低年级“动手感知—对比观察—推理归纳”认知路径。 二、教材分析 本课教材分为四大逻辑板块，层层递进完成探究： 1. 问题与猜想（P54） 以玩跳跳球情境导入，观察按压皮球变扁、松开恢复圆形的直观形变，抛出核心探究问题：对物体用力，所有物体形状都会变化吗？同时出示皮球、塑料瓶、橡皮筋、弹簧、铁片、易拉罐等实验材料清单，开启猜想与分组探究。 2. 探究与结论（P55-P56） 本课核心探究板块，分为两层实验： ①浅层直观实验：挤压皮球、塑料瓶、橡皮筋等软材料，肉眼直接看见形状改变，产生猜想“只有软物体会变形”； ②对比突破实验：挤压塑料瓶、带细玻璃管的玻璃瓶，通过瓶内有色水柱升降，放大显示坚硬玻璃瓶的微小形变，推翻原有片面猜想； 归纳核心结论：力可以使所有物体的形状发生改变，硬物形变微小，肉眼不易直接观察，可借助工具放大观察。配套课堂小组讨论，梳理探究收获。 3. 反思与评价（P56） 小组交流本次探究体会，提炼科学探究方法：不能仅凭肉眼轻易下结论，可借助工具观察细微变化；配套自我、小组、教师三层过程性评价表，复盘课堂探究全过程。 4. 应用与迁移+阅读新知（P57） 实践活动：和面塑形，利用面团形变制作面点，感受生活中形变的运用；科普拓展：铁、铜、金银等金属锻打加工，展示工业上利用金属形变制作工具、首饰，打通课堂科学与生活、生产的联系。 整节课遵循“直观感知—产生猜想—对比实验—修正猜想—归纳结论—生活应用”完整科学探究流程，兼顾动手操作、逻辑推理、生活实践多维育人。 三、学情分析 已有基础 1. 知识经验：上节课已经认识推力、拉力，知道力能让物体移动；生活中按压皮球、捏橡皮泥、拉扯橡皮筋，见过大量柔软物体受力变形的现象。 2. 能力基础：具备小组合作实验、看图描述现象、简单动手操作的能力，能清晰说出自己操作时看到的直观变化。 现存不足 1. 认知片面：默认“只有软的东西用力才会变形，坚硬物体不会改变形状”，无法理解肉眼看不见的微小形变。 2. 思维浅层：只会观察直观现象，缺少推理、验证、修正猜想的逻辑思维，不会借助工具放大细微变化。 3. 知识迁移薄弱：不知道面点制作、金属锻造都是利用“力改变形状”的原理，难以把课堂实验和真实生活生产建立关联。 学习优势 课本实验材料都是生活常见物品，跳跳球、和面、金属锻打插图贴近学生日常；分层动手实验趣味性强，小组合作操作能充分调动学生积极性，适合低段做中学。 四、教学目标 （一）科学观念目标 1. 知道力除了能让物体运动，还可以改变物体的形状；软物体形变明显，坚硬物体形变微小，肉眼不易观察。 2. 理解玻璃瓶水柱实验原理：借助细玻璃管放大微小形变，证明坚硬物体受力同样会变形。 3. 了解生活和面、工业金属锻造都是利用力改变物体形状的科学原理。 （二）科学思维目标 1. 能根据跳跳球、软材料实验提出猜想，再通过玻璃瓶对比实验修正原有片面观点，形成猜想—验证—修正的探究思维。 2. 对比塑料瓶、玻璃瓶挤压后的水柱变化，归纳软硬物体形变的相同本质、不同外在表现，建立对比归纳思维。 3. 能有理有据表达“不能仅凭肉眼轻易下结论”，形成严谨客观的科学判断思维。 （三）探究实践目标 1. 独立完成按压皮球、挤压塑料瓶、拉扯橡皮筋等软材料探究实验，准确描述直观形变现象。 2. 小组合作完成玻璃瓶水柱对比实验，规范佩戴手套、安全操作玻璃器材，观察、记录水柱升降变化。 3. 主动参与课堂讨论、小组分享，清晰完整表达实验发现与探究体会；能动手体验面团塑形，完成简单面点造型。 （四）态度责任目标 1. 保持动手探究物体形变的好奇心，乐于主动观察生活中力改变形状的各类现象。 2. 实验过程遵守安全操作规范，小组分工合作、爱护实验器材，养成严谨、细致、客观的探究习惯。 3. 感受古代锻打金属、现代面点加工中蕴含的劳动智慧，体会科学服务生活与生产的价值。 五、教学重难点 教学重点 1. 核心概念：力可以使物体的形状发生改变。 2. 能说出柔软物体形变明显，坚硬物体受力也会变形，只是变化微小。 教学难点 1. 理解玻璃瓶水柱实验的放大原理，通过水柱变化推理玻璃瓶发生了微小形变。 2. 打破“硬物体不会变形”的固有片面认知，建立严谨、全面的观察判断思维。 六、教学准备 教师准备 多媒体课件（课本全套插图、形变实验演示视频、金属锻打实景短片）、跳跳球、分组实验材料（皮球、塑料瓶、橡皮筋、弹簧、铁片、易拉罐）、玻璃瓶、细玻璃管、橡胶塞、带墨水的有色水、防护手套、板书贴纸、三层课堂评价表、面团示范样品。 学生准备 科学课本、铅笔；分组自备安全小软质材料（橡皮泥、塑料瓶）。 七、教学过程 环节一：复习旧知，情境游戏导入（5分钟） 师：同学们，上一节课我们学习了推力和拉力，谁来说一说推力、拉力能让物体发生什么变化？ 生举手发言：推力、拉力能让东西动起来，靠近或者远离我们。 师：说得非常准确！力可以让物体移动，那力除了改变物体动还是不动，还能带来别的变化吗？大家看课本54页的跳跳球游戏图，四名同学正在玩跳跳球，谁能读一读图里小朋友的对话？ 指名女生读：往下用力时，球被压扁了。 指名男生读：蹦起来时，球又变圆了。 师：老师拿出跳跳球，请一位同学上台亲手按压，大家仔细观察。 （一名学生上台用力按压跳跳球） 师提问：你用力按下去，皮球什么样子？松开手之后又变成什么样？ 上台学生：一按就扁扁的，松开又变回圆圆的。 师小结：我们一使劲，皮球的样子、轮廓发生了改变，这种样子的变化，科学上叫做形状变化。今天我们就一起来探究第2课——《形状变了》。（板书课题） 师出示课本核心问题，全班齐读：对物体用力，物体的形状都会发生变化吗？ 师：大家先大胆猜一猜，有的东西硬、有的东西软，是不是所有物体用力都会变样子？四人小组用1分钟简单交流猜想。 （生生小组简短交流猜想，教师巡视倾听） 小组代表汇报猜想： 小组1：软的皮球、橡皮筋一捏就变形，硬的铁片、玻璃不会变。 小组2：我觉得使劲很大的话，硬东西也会变一点点。 环节二：探究一 软材料直观形变实验（10分钟） 师：课本左侧有材料超市，我们先来探究这些软软的材料，每组领取一套实验器材：皮球、塑料瓶、橡皮筋、弹簧、易拉罐。 师讲解实验规则：依次对每一样材料用力，压一压、拉一拉、捏一捏，仔细观察物体形状有没有变化，把看到的现象记录在课本空白处。实验完成后小组内互相说一说自己的发现。 （学生分组动手操作软材料实验，教师巡回指导，提醒学生轻轻操作、爱护器材） 实验结束，全班汇总分享，师生互动梳理现象： 生1：皮球一压就扁，松开恢复圆形； 生2：塑料瓶一捏就凹进去，松手回弹； 生3：橡皮筋一拉变长，松开变回原样； 生4：弹簧挤压会变短，拉伸会变长； 生5：易拉罐用力捏，会凹下去，形状彻底改变。 师板书：软物体→用力后，形状变化非常明显 师出示课本课堂讨论插图，指名朗读小朋友的发言： 生1：用力后，有的物体变扁了，有的物体变长了。 生2：力可以使物体的形状发生变化。 生3：力只能使软的物体变形。 生4举手质疑：力不能使硬的物体变形吗？ 师：很多同学和图里小女孩想法一样，觉得只有软东西才会变形，硬的玻璃瓶、铁块不会变。这只是我们的猜想，猜想不一定正确，接下来我们做一组对比实验，专门探究坚硬的玻璃瓶会不会变形。 环节三：探究二 软硬瓶子对比实验，突破难点（12分钟） 师出示课本55页对比实验装置，同步展示实物：左边塑料瓶、右边玻璃瓶，瓶口塞带细玻璃管的橡胶塞，瓶内装有带墨水的有色水。 师出示安全提示，全班齐读：实验时戴上手套，注意安全，防止玻璃划伤。 师分步讲解实验操作：双手从瓶子两侧向内挤压，仔细观察细玻璃管里有色水柱高度的变化。先做塑料瓶，再做玻璃瓶，对比两次水柱变化。 教师上台完整示范两组实验，学生分组佩戴手套动手操作、观察记录。 1. 挤压塑料瓶观察 师提问：挤压塑料瓶，细玻璃管里的水柱发生了什么变化？ 生齐声：水柱往上升高了！松开手，水柱又落回原来位置。 师小结：塑料瓶被挤压，体积变小，水被挤到细管子里，水柱上升，我们能直接看见瓶子变扁。 2. 挤压玻璃瓶观察（本课难点） 师提问：玻璃瓶摸起来很硬，我们用力挤压的时候，细玻璃管里的水柱有没有变化？ 生：也升高一点点，松开又落下去！ 师引导推理：玻璃瓶看起来没有变扁，但是水柱上升，说明瓶子内部空间变小了，坚硬的玻璃瓶也被我们挤变形了，只是变形幅度特别微小，眼睛直接看不见，细玻璃管把这个微小的变化放大，我们就能观察到了。 师出示课本56页对话气泡，全班齐读梳理实验结论： 女生：一用力，软的物体形状就明显变化。 男生：硬的物体形状也会变，只是不容易观察到。 师出示课本核心结论句，全班齐读并板书：力可以使物体的形状发生改变。 小组讨论反思：通过这个玻璃瓶实验，我们得到什么探究体会？四人小组交流2分钟。 （生生小组讨论，教师引导学生说出严谨观察、借助工具放大细微变化） 小组代表分享探究体会： 生1：不能光靠眼睛看就下结论，硬东西其实也会变形。 生2：微小变化肉眼看不见，可以借助管子、水这些东西放大观察。 生3：做科学实验要多对比、多验证，猜想不一定是对的。 师发放三层课堂评价表，讲解评价规则：自我评价实验是否认真观察；小组互评组员是否积极合作；教师给严谨思考、规范操作的小组贴奖励小花。学生自主填写评价，同桌互相点赞互评。 环节四：应用与迁移+阅读新知（9分钟） 1. 实践活动：和面塑形（课本P57应用与迁移） 师出示和面、熊猫面点图片讲解：面粉加水和成面团，我们揉、捏、按压面团，用力改变面团形状，就能做出各种各样可爱的面点，这就是生活里利用力改变形状。 师示范简单面团造型，布置课后小实践：回家和爸爸妈妈一起和面，捏一个自己喜欢的小面点，下节课带来分享。 2. 阅读新知：金属材料的加工 师出示打铁、锻打银器、铜器、黄金首饰四张实景图，配合短片讲解：铁、铜、金银这些很硬的金属，工人师傅用力敲打、锻打，改变金属的形状，做成铁锅、银首饰、铜器皿。 师提问：金属是很硬的物体，为什么能做成不一样的工具首饰？用到了我们今天学的什么科学知识？ 生：用力敲打，力能改变金属的形状，金属虽然硬，但也会发生形变。 师拓展小结：不管是软软的面团，还是坚硬的金属、玻璃，只要施加力，形状都会改变，生活、工厂里到处都在用这个科学道理。 环节五：全科课堂小结（4分钟） 师：今天我们学习《形状变了》，谁来完整梳理本节课学到的重点知识？ 生1：力不仅能让东西移动，还能改变物体的形状。 生2：软物体变形一眼就能看见，硬东西也会变形，只是变化很小，要用细管子放大才能看见。 生3：做科学不能随便下结论，要做实验验证，还可以借助工具观察细微变化。 生4：和面做面点、锻打金属首饰，都是利用力改变物体形状。 师完整总结：本节课我们通过跳跳球、软硬材料两组对比实验，得出核心结论——力可以改变所有物体的形状；区分了软硬物体形变的明显程度，学会借助工具放大肉眼看不见的微小变化；同时明白科学探究要严谨，猜想需要实验验证；最后了解面点、金属加工中形变的生活应用。课后完成和面塑形小实践，留心观察家里还有哪些用力改变物体形状的例子。 八、板书设计 形状变了 实验发现 1. 软物体（皮球、塑料瓶、橡皮筋）：形变明显，肉眼直接看见 2. 硬物体（玻璃瓶、金属）：形变微小，肉眼难观察 → 借助细玻璃管+有色水，放大微小变化 核心结论 力可以使物体的形状发生改变 探究体会 1. 不能仅凭肉眼轻易下结论 2. 微小变化可借助工具观察 3. 猜想需要实验验证 生活应用 生活：和面、捏面点 工业：锻打铁、铜、金银，制作工具首饰 九、教学反思 （一）课堂亮点 1. 严格对标2025版新课标四大核心素养，承接上一课推力拉力知识，完善“力的两种作用效果”单元知识体系，全程依托课本插图、分组实验、生活拓展展开教学，贴合二年级具象动手认知特点。 2. 探究逻辑层层递进，贴合科学探究完整流程：游戏激趣提出猜想→软材料直观实验初步感知→玻璃瓶对比实验推翻片面认知→归纳核心结论→生活生产应用，多层次师生、生生小组互动，全员参与动手操作，充分锻炼观察、推理、表达能力。 3. 重难点突破设计巧妙，用有色水细玻璃管放大微小形变，直观解决“坚硬物体不会变形”的认知误区，渗透严谨客观的科学探究思维；融合劳动教育（和面）、传统工艺科普（金属锻打），实现跨学科育人。 4. 落实新课标过程性评价，设置自我、小组、教师三层评价表，关注学生实验操作、小组合作、思考表达全过程，不只单一记忆知识点。 （二）课堂存在不足 1. 玻璃瓶对比实验器材有限，小组轮流操作等待时间较长，部分学生没能亲手挤压玻璃瓶观察水柱变化，仅旁观实验，感知不够深刻；玻璃器材存在轻微安全隐患，操作节奏偏慢。 2. 面团塑形仅课堂图片讲解，没有实物面团当堂操作，学生缺少亲手揉捏、改变形状的直观体验，生活应用感知单薄。 3. 金属锻打科普仅图片短片讲解，缺少简易模拟敲打小道具，学生很难理解巨大外力改变坚硬金属形状的过程。 4. 缺少课堂当堂巩固小练习，部分学生仍混淆“形变”和“物体移动”两种力的作用效果，容易和上一课推力拉力知识点混淆。 （三）后续改进措施 1. 扩充玻璃瓶实验套装数量，保证每组一套器材，每人轮流操作；提前做好塑料瓶简易放大装置，替代部分玻璃器材，降低安全风险，压缩实验等待时间。 2. 课前准备轻质彩泥替代面团，课堂预留5分钟小组捏造型实操，让学生当堂感受揉捏带来的形状变化，强化生活应用体验。 3. 增设金属模拟实验：提供铝片、铜丝，让学生亲手弯折、敲打，直观看见坚硬金属受力变形，搭配锻打动画短片加深理解。 4. 设计课堂区分小练习，对比“推皮球滚动（改变运动）”和“捏皮球压扁（改变形状）”，当堂区分力的两种不同作用效果，串联两课知识点；布置长期观察任务，记录家中3处力改变物体形状的生活实例，下节课开展分享交流会。 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $