2.1 《弓箭与弹力》(教学设计)-2026-2027学年科学五年级上册大象版
2026-09-02
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摘要:
该小学科学教学设计聚焦弹力的产生及弹力与形变的关系,通过弓箭、弹簧等实物让学生拉压体验,联系生活前概念,为后续实验探究和应用搭建学习支架。
以探究实践为主线,实验环节用弹簧测力计测量拉力与伸长量培养科学思维,制作弹力玩具应用知识体现科学观念,慢动作视频辅助理解弓箭原理,提升学生动手与合作能力,助力教师落实核心素养教学。
内容正文:
《弓箭与弹力》教学设计
教材来源:大象版小学五年级《科学》(上册) 教科书
内容来源:大象版五年级《科学》(上册) 第二单元 玩转游乐场
主 题:弓箭与弹力
教学课时:第1课时
授课对象:五年级学生
设 计 者:张老师/郑州市郑东新区文苑学校
【课标要求】
(一)学习内容及内容要求
3.1 力是改变物体运动状态的原因
5~6年级:知道日常生活中常见的摩擦力、弹力、浮力等都是直接施加在物体上的力。
5~6年级:举例说明给物体施加力可以改变物体运动的快慢,也可以使物体开始或停止运动;学会使用弹簧测力计。
(二)学业要求
5~6年级:能说明有些力是通过接触物体施加的,有些力是不直接接触物体施加的,力可以改变物体的运动状态;能通过观察和实验理解常见的力对物体运动的作用。
【教材分析】
本课是“玩转游乐场”单元的第1课,从学生熟悉的弓箭、弹弓、蹦床等游乐与游戏情境引入,聚焦“弹力”这一概念。教材先让学生拉一拉弓、压一压弹簧,感受物体形状改变时会产生一个要恢复原来形状的力;再通过“拉力与弹簧伸长长度的关系”实验,用弹簧测力计测量不同拉力下弹簧的伸长量,发现“拉力越大,弹簧伸得越长”的规律。
本课的核心知识点是弹力的产生与“力的大小与形变有关”:当物体受到外力发生形变时,会产生一个要恢复原来形状的力(弹力),在弹性限度内拉力越大弹簧伸长越长。教材还安排用橡皮筋、纸杯等制作弹力玩具,把弹力知识用于设计与制作,培养结构与功能观念和工程思维,为后面学习浮力、摩擦力等其它力打下基础。
【学情分析】
五年级学生大多玩过弹弓、蹦床,能直观感受到“压下去会弹回来”,但很少用“弹力”这一科学概念来描述;他们知道拉弓能使箭飞出,却说不清其中的力是怎样产生的。
学生的困难在于:一是容易把“弹力”和“推力、拉力”混为一谈,不理解弹力是物体形状改变后“想恢复原状”产生的力;二是“拉力越大弹簧伸得越长”需要用弹簧测力计定量测量,读数和记录对部分学生有难度;三是制作弹力玩具时难以把规律转化为结构设计。教学中要用拉弓、压弹簧的亲身体验讲清弹力,先示范测力计读数,再指导制作。
【教学目标】
科学观念:知道当物体受到外力发生形变时会产生弹力,在弹性限度内拉力越大,弹簧伸得越长。
科学思维:能通过“拉力—弹簧伸长”实验收集数据,比较、归纳出力的大小与弹簧伸长长度的关系。
探究实践:能正确使用弹簧测力计测量拉力,完成探究弹力与形变关系的实验并记录分析。
态度责任:在制作弹力玩具中乐于动手、分工合作,体会弹力知识在玩具设计中的应用价值。
【评价任务】
能说出什么是弹力,并举出生活中弹力的例子。
能说出拉力大小与弹簧伸长长度的关系(拉力越大伸得越长)。
能正确使用弹簧测力计完成实验,记录并分析数据得出结论。
能利用弹力原理制作一个简单的弹力玩具。
【教学重点】
知道弹力是形变后要恢复原状产生的力,归纳“形变越大弹力越大”的规律。
【教学难点】
用数据归纳弹力与形变的关系,理解“弹性限度”。
【学习过程】
课前准备:多媒体课件、弓箭(或弹弓)模型、弹簧、弹簧测力计、钩码、橡皮筋、纸杯、棉线、实验记录表。
教学环节
教师活动
学生活动
评价与说明
环节一:
情境导入
认识弹力
1. 出示弓箭、弹簧、橡皮筋,提问:拉弓后手一松,箭为什么能飞出去?压扁的弹簧为什么能自己弹回来?
2. 引导体验:每人拉一拉橡皮筋、压一压弹簧,说说手有什么感觉,松开后发生了什么。
3. 介绍:物体形状改变后想恢复原状、产生的向外推(或拉回)的力,叫弹力。
体验拉、压物体,描述手的感觉与弹回现象;用自己的话建立弹力概念。;联系生活经验说出自己的想法,与同学交流,产生探究的兴趣
从游戏化体验引出弹力,用身体感受“形变产生力”,降低概念抽象度。;从真实情境激发探究兴趣,暴露并了解学生前概念
环节二:
作出猜想
形变量相关
1. 提问:弹力的大小和什么有关?把橡皮筋拉得越长,弹力会越大吗?
2. 组织猜想并记录:拉得越长弹力越大;压得越狠弹力越大。
3. 讨论:怎样测量弹力的大小?弹簧测力计能派上用场吗?
猜想弹力与形变量有关并记录;讨论用弹簧测力计测量拉力。;提出猜想并说明理由,明确要验证的问题,带着猜想进入探究
明确变量(形变量),培养作出假设与思考测量方法的能力。;培养提出猜想与假设的能力,让学生带着问题进入探究
环节三:
制订方案
设计实验
1. 说明实验:用弹簧测力计挂钩码,观察弹簧伸长与拉力的关系。
2. 组织设计:逐个加钩码,每加一个记录一次“拉力”和“弹簧伸长长度”。
3. 出示记录表(钩码数、测力计读数、弹簧伸长长度),讲解“伸长=拉长后长度-原来长度”。
小组讨论方案;明确“加钩码、测拉力与伸长”的步骤;学会算伸长量。;小组分工合作,讨论确定实验步骤,设计公平、可操作的方案
经历方案设计,巩固测量与变量控制,理解“伸长量”怎么算。;经历方案设计,培养变量控制意识与规划分工能力
环节四:
学习操作
教师示范
1. 示范操作步骤:①把弹簧竖直挂在支架上;②量出原长并记录;③挂上第一个钩码;④读测力计、量新长度。
2. 示范量伸长:用直尺量“新长-原长”,视线与刻度平齐,防止斜看。
3. 强调不超过测力计量程,钩码轻放防弹跳,防止把弹簧拉坏。
观看示范,复述操作顺序;练习读测力计与量伸长;知道超量程会损坏弹簧。;观看示范,明确操作与安全要点,准备动手实践
通过示范保证数据规范,防止超量程损坏器材,落实安全操作。;通过示范统一操作规范,降低失误风险,强化安全意识
环节五:
实验探究
收集数据
1. 指导分组悬挂弹簧、逐次加钩码,读测力计与量伸长,如实记录。
2. 巡视指导读数与测量,纠正视线不正、弹簧晃动时就读数的问题。
3. 组织汇报:钩码越来越多,拉力和伸长各是怎样变化的?
分组实验,记录钩码数、拉力与伸长;观察“拉力越大,伸长越长”的趋势。;动手实验,仔细观察并描述现象,组内分工配合
亲历数据收集,体会“力与形变”的对应关系,培养规范记录习惯。;亲历探究与数据收集,培养实证意识与规范记录习惯
环节六:
分析归纳
得出结论
1. 引导比较:拉力越大,弹簧伸长越长,每加一个钩码伸长的长度近似相同。
2. 小结:在弹性限度内,物体形变越大,弹力越大。
3. 解释:弓箭拉得越满弹得越远、弹簧秤正是利用这个规律制成的。
分析数据归纳“形变大弹力大”;用规律解释弓箭与弹簧秤的原理。;分析数据与现象,用自己的话归纳规律,并举实例验证
从数据归纳核心概念,落实“力能改变物体形状”,联系仪器原理。;从证据中归纳概括,发展推理与表达能力,落实核心概念
环节七:
反思与评价 结论范围
1. 提问:我们在探究过程中遇到了什么问题?有没有研究无限拉伸橡皮筋的情形?
2. 引导反思:在一定限度内,物体的形状变化越大,产生的弹力就越大;如果把橡皮筋无限拉长,橡皮筋会断——我们的结论需要这样修正。
3. 小结:在利用归纳推理得出结论时,需要注意结论的适用范围,出示评价表组织评价。
讨论“无限拉伸橡皮筋”的情形;修正“弹力大小与形变量有关”结论的适用范围;体会结论有适用范围。
在反思结论的适用范围中培养严谨的科学态度,理解归纳推理结论的条件性。
环节八:
应用与迁移 自制发射器
1. 出示材料超市(弹簧、小木条、塑料瓶盖、胶带、乒乓球),布置任务:根据弹力知识,自制一个小球发射器,使小球能借助弹力发射出去。
2. 指导制作:把弹簧(或橡皮筋)固定在支架上,利用形变储存弹力,松手时弹力把小球弹出;调整拉伸长度可改变发射远近。
3. 强调安全:发射时,弹簧(或橡皮筋)不要对着自己和他人发射小球!
小组自制小球发射器;测试调整,发现拉伸越长弹力越大、小球发射越远;注意发射安全,不把发射器对准人。
在制作玩具中应用弹力知识,体会“弹力大小与形变量有关”,渗透安全使用意识,发展动手与迁移能力。
环节九:
阅读与新知 生活中的弹力
1. 出示蹦床图片:蹦床的床面上有一层弹网,当人站在蹦床上跃起时,弹网因受到压力而变形,在弹网恢复的过程中,给人向上的弹力,人就会跳得很高。
2. 出示撑竿跳高图片:运动员借助撑竿的支撑力和弹力,以悬垂、摆体、摆腿、引体等竿上动作使身体越过一定高度的横杆。
3. 引导发现:生活中还有哪些地方用到了弹力?
阅读了解蹦床、撑竿跳高中弹力的应用;举例说出生活中其他运用弹力的事例。
在阅读拓展中认识弹力在生活中的广泛应用,体会科学与体育运动的联系。
【板书设计】
弓箭与弹力
物体形变 → 想恢复原状 → 产生弹力
拉力越大,弹簧伸得越长(弹性限度内)
【教学反思】
本课从弓箭引入,学生通过拉橡皮筋、压弹簧直观感受弹力,实验数据清晰,多数小组能归纳出“在弹性限度内形变越大弹力越大”。制作弹力玩具环节气氛活跃,学生体会到弹力与生活的关系。
教学中需要注意:一是“弹性限度”要强调,超过会损坏且不再复原,可用过度拉伸的橡皮筋演示;二是测力计读数与伸长测量要规范,避免误差;三是弹簧挂钩码时不要超过量程;四是弹力玩具制作注意安全,防止弹伤眼睛;五是弓箭原理可用慢动作视频辅助,帮助理解“储存—释放”弹力。
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