体验单元 《投实心球的诀窍》 教学设计-2026-2027学年科学五年级上册大象版

该小学科学教学设计聚焦“投实心球的诀窍”，核心探究投射角度与距离的关系。通过投实心球生活情境导入，播放视频引发“角度越大越好吗”的思考，引导学生结合经验提出猜想，以控制变量法为支架设计模拟实验。 特色在于生活化探究与科学方法融合，采用喷水装置、小弓箭等模拟实验，结合虚拟实验演示，通过多次测量求平均值、绘制折线统计图分析数据，落实探究实践与科学思维。评价设计涵盖多维度过程性评价，作业延伸家庭实验，助学生提升动手与分析能力，为教师提供完整教学方案。

第1课时教学设计 课题 投实心球的诀窍 课型 新授课☑ 章/单元复习课□ 专题复习课□ 习题/试卷讲评课□ 学科实践活动课□ 其他□ 1.教学内容分析 本课以练习投实心球的生活情境引出探究主题：投实心球的角度越大越好吗？引发学生思考、讨论“实心球投出的距离与投射角度有关吗”，并进一步聚焦问题，明确探究任务。 主要任务是：根据已有的知识和生活经验，设计合理的实验方案，探究投实心球的投射角度与投射距离的关系。需要注意的是，教材对投射物体没有做具体限制，用来投射（喷射）的物体可以是小球、水等。教材给出了几种实验装置供参考，可以根据教学实际选择合适的投射物体和实验装置，利用控制变量法进行实验探究，并得出结论。在实验过程中一定要注意安全，引导学生把自己的探究过程和探究结论等写成一份完整的探究报告。 2.学习者分析 五年级的学生对周围的世界充满了好奇，开始展现出一定的观察力和思考能力。他们喜欢通过亲身体验和动手操作来探索未知。本单元以练习投实心球的生活情境引出探究主题：投实心球的角度越大越好吗？根据已有的知识和生活经验，设计合理的实验方案，探究投实心球的投射角度与投射距离的关系。在实验前，教师要强调注意事项，让学生明白本次实验的相同条件和不同条件。在实验过程中一定要注意安全，做好准备和组织工作，使实验有序开展，但是他们的动手能力相对较弱，在实验操作和小组合作中可能会遇到一些困难，需要教师给予更多的指导和帮助。 3.学习目标确定 科学观念：知道在用力相同的情况下，物体投射距离与投射角度有关，投射角度为45°时，投射距离最远。 科学思维：能通过模拟实验的现象观察和数据记录，分析、归纳出投射距离与投射角度之间的关系，得出最佳投射角度。 探究实践：能设计并完成模拟实验，学会控制单一变量，理解多次实验求平均值以减小误差的方法。能规范记录实验数据，将数据绘制成折线统计图，并根据图表分析、归纳实验结论。 态度责任：养成严谨的实验态度和合作探究的习惯，能实事求是记录数据、分析现象。体会科学与体育的联系，激发将科学知识应用于生活实践的兴趣。 4.学习重点难点 重点：通过模拟实验探究投射距离与投射角度的关系，发现45度时投射距离最远。 难点：设计并完成控制单一变量的实验；理解多次实验求平均值的意义。 5.学习评价设计 评价维度 优秀（4 分） 良好（3 分） 合格（2 分） 待改进（1 分） 自评 互评 师评 1. 问题与假设（能提出合理猜想，说清依据） 主动思考，完整提出两种猜想，结合生活经验清晰说明猜想依据 能提出一种猜想，能简单说出依据 在提示下提出猜想，依据表述模糊 无法提出猜想，无思考 2. 实验方案设计（控制变量、模拟装置设计） 独立设计完整单一变量实验，明确不变量、变量，能设计喷水 / 弓箭两种模拟方案 能设计基础实验，分清变量，仅想到一种模拟装置 需要同伴提醒才能完善实验步骤，变量区分不清 不会设计实验，无法区分变量 3. 实验操作与数据记录（多次测量、取平均值、规范记录） 规范操作，每个角度实验3次，准确测量、如实记录，主动计算平均值，表格整洁 按要求完成 3 次实验，能记录数据、算出平均值，少量涂改 需提醒才重复实验，数据记录不全，平均值计算出错 不参与操作，漏记、错记大量数据 4. 归纳推理与结论表达 能结合统计表、统计图，自主归纳 “45° 投射最远”，能说出归纳推理的方法与局限 能根据数据得出正确结论，知道什么是归纳推理 在引导下得出结论，说不清推理过程 无法根据实验总结结论 5. 安全与合作习惯 全程遵守投掷实验安全规则，主动分工、积极交流，帮助组员 遵守安全要求，配合小组完成任务，愿意发言 基本遵守安全，被动参与小组活动 忽视安全，不配合小组，扰乱探究 6.学习活动设计 教师活动 学生活动 环节一：问题与假设 教师活动1 一、要将实心球投得更远需要调整投球的角度吗？ 播放视频 二、安全提示 投实心球时注意安全。 三、实心球投出的距离和投射角度有关吗? 学生讨论 四、小贴士 物体的投射角度指的是投射物体时的仰角，即投射方向与水平面的夹角。 五、根据自己掌握的知识和生活经验，想一想在同样的情况下，实心球投出的距离和投射角度有关吗?说出依据。 六、小贴士 90度是垂直向上投掷，不仅距离最近，而且容易砸到投掷的人，不安全。 七、根据自己掌握的知识和生活经验，想一想在同样的情况下，实心球投出的距离和投射角度有关吗?说出依据。 八、小贴士 用控制变量法来研究投射角度对投射距离产生的影响时，只能改变投射角度，要控制其他条件保持不变。 学生活动1 生：这次投球的角度太小了，所以投得不远…… 生：投实心球的角度越大越好吗? 生：…… 生：只要做个单一变量的实验就知道了。让探探分别以与水平方向成0度、15度、30度……90度的角度，用同样大小的力气投球…… 生：这不行吧？投球的角度不好控制，而且投的次数越多就越累，投球力量就会不一样。 生：看来我们要设计一个能控制投射角度和力量的实验装置才行…… 生：90度不用实验了，肯定最近！ 生：…… 活动意图说明：通过学生根据自己掌握的知识和生活经验，提出自己的猜想，并说出依据。引导学生明白可以用模拟实验、控制单一变量原则开展探究。这一核心实践任务，激发学生的动手兴趣。 环节二：探究与结论 教师活动2 一、实验：实心球最佳投射角度模拟实验 （一）根据自己的知识和生活经验，针对自己的假设设计合理的实验方案。 学生讨论 （二）小贴士 影响投实心球投射距离的因素有出手高度、出手力量和投射角度。 判断投实心球投射角度与距离的关系要控制出手高度、出手力量。 （三）学生讨论实验设计的特点 1、实验时保持瓶子里的水面高度基本不变，是保持出手力量不变。 2、喷嘴位于水槽边上，是保持出手高度不变。 3、我想用小弓箭来模拟实验…… 需要控制拉弓弦的力量、拿弓的高度以及箭的质量不变。 二、根据自己的方案进行实验，研究在其他条件不变的情况下，物体投射距离与投射角度之间的关系。每改变一次投射角度都进行三次实验，测量并记录投射距离，求出平均值。 三、小贴士 依次调节喷嘴角度：0°（水平向前）、15°、30°、45°、60°、75°，调整的梯度均匀，方便观察距离变化规律。 四、安全提示 ①使用工具时注意安全。 ②不要让抛出、射出的物体对着人。 ③一定不要使用废弃的医疗用品。 教师演示虚拟实验（https://aiplay.21cnjy.com/online/asset/59c8/07f4/resources_5dd18d64a30dcf2fa66d55d9/index.html） 五、将实验数据绘制成折线统计图，比较以不同角度投射时的投射距离，归纳什么投射角度的投射距离最远。 六、汇报交流各组的研究情况，归纳概括出共同的结论。 学生讨论 七、教师总结 对通过观察、实验搜集到的证据进行归纳推理得出结论，是常用的科学研究方法。 利用统计表、统计图等数学模型处理信息，能够帮助我们更直观、更系统地进行归纳。 八、小贴士 用水流喷射装置来进行实验，通过实验我们发现：随着喷射角度的增大，水流射出的距离先增大后减小，其中喷射角度为45°时，水流射出的距离最远。 学生活动2 生：我们可以用这个装置来进行模拟实验，实验时保持瓶子里的水面高度基本不变，喷嘴位于水槽边上，只改变喷嘴的角度。 生：我们可以分别测量以0度、15度、30度、45度、60度、75度的角度喷水时水喷出的距离。 生：每改变一次角度，我们都要实验三次求平均值。 生：我想用小弓箭来模拟实验……生：…… 完成记录表格 绘制统计图 生：我发现投射角度为45度时，投射距离最远。 生：我用小弓箭做实验时也有这样的发现…… 生：我发现45度时的投射距离比30度时远不太多。 生：大家的实验结论是一样的，我们的结论是投射角度为45度时，投射距离最远。生：…… 活动意图说明：通过学生根据自己的方案开展实验，研究在其他条件不变的情况下，物体投射距离与投射角度之间的关系，对实验现象进行观察和记录比较并得出结论。培养动手操作、观察分析和合作交流能力；培养学生严谨的准备习惯和长期观察、如实记录的科学习惯，落实“探究实践”核心素养。 环节三：反思与评价 教师活动3 一、回顾我们的探究过程，想一想我们是怎么得出结论的。 学生讨论 二、教师总结 在用力相同的情况下，物体投射距离与投射角度有关，投射角度为45度时，投射距离最远。 学生活动3 生：我们通过不同的模拟实验来研究物体投射距离与投射角度的关系。 生：我们通过计算三次实验数据的平均数来减小误差…… 生：我们每人通过比较不同角度时的投射距离，归纳出投射角度为45度时投射距离最远。 生：我们通过交流，发现大家的结论都是投射角度为45度时投射距离最远，因此我们最后归纳得出投射角度为45度时，投射距离最远。 生…… 活动意图说明：通过归纳实验结果，使学生能够感受到科学实验的快乐，保持对事物的好奇心，了解归纳得出结论的方法，分组合作的形式，增强学生的团队协作意识。 环节四：应用与迁移 教师活动4 一、把我们的探究结论运用到体育课上，看看它对各种投掷项目是否有效，还有没有需要改进的地方。 学生讨论 二、教师总结 沙包投掷时，采用 45°斜向上投掷，落地距离最远，完全匹配实验结论。 篮球投篮有高度要求，不能只追求远，需要抬高角度瞄准，45°不适用。 体育课实操改进方法原地实心球：不用严格卡死45°，控制40°–45°斜向上投掷，兼顾高度与向前推力。 学生活动4 学生讨论： 生：我要朝着正前方并且向上45度角的方向投掷。 生：调整好角度，注意安全! 生：可以投三次，把最远的一次当作投掷的成绩。 生：我来记录。 生：…… 活动意图说明：通过回顾实验核心结论与科学方法，强调科学知识能指导生活实践，鼓励学生在其他运动中也尝试用科学方法寻找诀窍。培养学生主动探究的意识发展初步的观察、比较和归纳能力。 7.板书设计 体验单元 投实心球的诀窍 在用力相同的情况下，物体投射距离与投射角度有关， 投射角度为45度时，投射距离最远。 8.作业与拓展学习设计 课堂练习： 第1课时：投实心球的诀窍 一、判断题（（正确的打✓，错误的打✘。） 1、投实心球时注意安全。（ ） 2、对通过观察、实验搜集到的证据进行归纳推理得出结论，是常用的科学研究方法。（ ） 3、投实心球时，只要我们的投射角度是45度，就一定能在投射比赛中得到第一名。( ) 4、投实心球时，只用手臂发力就能将球投得很远。( ) 5、投掷实心球时，身体重心始终保持在两脚之间，有助于发力和平衡。( ) 二、选择题。 1.投实心球时，以下哪种出手角度更有利于获得较远的投掷距离？( ) A.水平出手 B. 垂直向上出手 C.45︒ 2.利用（ ）等数学模型处理信息，能够帮助我们更直观、更系统地进行归纳。 A. 统计表、统计图 B.记录表 C.观察结果 3.将实验数据绘制成( )，比较以不同角度投射时的投射距离，就可以归纳出什么投射角度的投射距离最远。 A.图画 B.距离表格 C. 折线统计图 4. 我们可以用这个装置来进行模拟实验，实验时保持瓶子里的水面高度基本不变，喷嘴位于水槽边上，只改变喷嘴的（ ）。 A.瓶子中水位的高度 B. 角度 C. 出水量的大小 【参考答案】 第1课时：发豆芽 一、判断对错（对的打“”，错的打“×”） 1. 2. 3.× 4.× 5. 二、选择题 1.C 2. A 3. C 4. B 作业布置： 回家利用矿泉水瓶扎小孔做喷水模拟实验： 1.保持水瓶水位不变，分别测试 30°、45°、60° 喷水距离，简单记录你的实验现象； 2.写出本次实验中不变条件、改变条件； 3.对比实验结果，验证课堂学到的结论。 精品试卷·第 2 页 （共 2 页） 学科网（北京）股份有限公司 $