找重心优秀教学设计

第四单元 6.1 找重心

执教：上海市七宝镇明强小学

刘依婷

一、教学任务分析

《找重心》是上海市自然（科教版）四年级第二学期第六单元《重心与稳定性》的第一课时。它属于《上海市小学自然学科教学基本要求（试验本）》物质科学模块主题7“运动和力”的第三部分“运动和力的关系”。本单元共有三课时，包括《找重心》、《物体的稳定性》和《不倒翁》，单元学习内容和要求在《基本要求》中的相关表述为“知道物体的稳定性与物体的重心位置和支撑面的大小有关。”《找重心》在本单元起到了启下的作用，为学生之后学习物体稳定性与重心之间的联系奠定了知识和思维基础。

本节课的学习是基于学生的数学学科中的几何图形中心点相关知识以及他们生活中体验经历。在三年级第二学期教材第一单元的第二课时《重力与承重》，学生知道重力是由于地球的吸引而使物体受到的力，且方向是竖直向下的。四年级本册教材第四单元《杠杆与平衡》，学生已经感受过力的平衡。这些内容的学习为本节课知道物体具有重心，并用多种方法寻找物体的重心的活动，做好了知识和能力的准备。

所执教班级的学生求知欲更强，乐于开展科学探究活动，且初步具备了一定的动手操作能力，但分析抽象事物的能力较为薄弱，需要教师在课堂中更多的引导。他们对于物体重心的概念可能并未知晓，但是通过生活中转笔、顶垫板等各种小游戏，还是大致知道物体上存在着一个能让物体保持稳定平衡的点，并能通过支撑法大致找到物体重心的位置。不过，他们对于重心的认识也仅停留于这种简单的感知，并未系统掌握如何找重心相关技能。

本节课教学主要过程包括四个主要教学环节。首先，通过体验铅笔在指尖保持平衡，导入课题“找重心”，初步知道物体上存在着一个使物体保持平衡的点，这一点就是物体的重心。接着，通过用多种不同方法找长方形纸板的重心，发现形状规则的物体重心和其几何中心的关系，从而初步学会用“取中心法”来找规则平面物体的重心。然后，通过自主选择资源包中不同难度级别的视频或图文材料进行学习，并动手实践找出不规则纸板的重心，从而初步学会用“悬挂法”找重心。最后，通过找各种各样不同的笔的重心活动，巩固找重心的方法，并为后一课时《物体的稳定性》中探究物体的稳定性与重心的关系埋下伏笔。

以小组合作的形式开展学习，体验合作学习的乐趣，体会交流与合作的重要性。在动手实践和动脑思考的过程中学会用各种不同的方法找重心，养成善于观察、勤于思考、乐于实践的学习习惯。

二、教学目标

1．通过小杂技“顶直尺”的体验活动，感知物体有重心，并学会用“支撑法”找重心。

2. 通过小组合作运用多种方法“找长方形纸板重心”的活动，发现形状规则的物体重心和其几何中心的关系，初步学会用“取中心法”找重心，体会观察、思考、合作的重要性。

3. 通过自主选择资源包中的视频或图文材料进行学习，并用动手实践找不规则纸板的重心，初步学会用“悬挂法”找重心，并提高动手操作能力。

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三、教学重点和难点

重点：初步学会用“支撑法”、“取中心法”、“悬挂法”找平面物体的重心。

难点：初步学会用“悬挂法”找重心。

四、教学资源

1．学生活动器材：铅笔（每人一支）、长方形纸板、剪刀、铁架台、细线、重锤、工字钉、记号笔、直尺、多支粗细长短不一的笔等。

2．教师演示器材：铅笔、长方形纸板、正方形纸板、圆形纸板、剪刀等。

3．自制PPT课件、学生用平板电脑、AiSchool

系统、学生自学资源包（包含视频和图文资料）等。

五、教学设计思路

本节课的内容包括四个方面：一是通过体验铅笔在指尖保持平衡，初步知道物体上存在着一个使物体保持平衡的点，这一点就是物体的重心。二是通过活动用多种不同方法找长方形纸板的重心，发现形状规则的物体重心和其几何中心的关系，从而初步学会用“取中心法”来找规则平面物体的重心。三是通过自主选择资源包中不同难度级别的视频或图文材料进行学习，并动手实践找出不规则纸板的重心，从而初步学会用“悬挂法”找重心。四是通过活动找各种笔的重心，为后一课时《物体的稳定性》中探究物体的稳定性与重心的关系埋下伏笔。

本节课的基本思路是：

1．从简单到复杂。学生活动的器材，先是最熟悉的物品铅笔，再到规则的长方形纸板，最后是不规则的纸板，难度层层递进。学生用到的方法，先是最容易理解和操作的“支撑法”，再到需要稍加思考后才能得出的“取中心法”，最后是需要通过自主学习资源包中的视频或图文材料，才能初步学会的“支撑法”。

2．从具体到抽象。从长方形纸板、到正方形纸板、再到圆形纸板，有意识地由具体的一个个实物向同一类规则几何图形转化，引导学生发现这类形状规则的物体的重心即其几何中心这个规律，体现了科学与数学的联系。

本节课要突出的重点是：初步学会用“支撑法”、“取中心法”、“悬挂法”找平面物体的重心。方法是：。

本节课要突破的难点是：初步学会用“悬挂法”找重心。方法是：引导学生选择适合自己学习能力的资源进行自主学习。

“悬挂法”的原理和操作对于四年级学生而言是相当困难的。我们也无法跟小学生解释清楚为什么“悬挂法”能找到重心，如果直接让学生按照要求一步一步去操作，他们未必信服也不容易记住步骤。因此，我为学生准备了一个学习资源包，里面包含有三种不同形式和不同难度的学习资源，让学生依据自己的学习能力和学习习惯自由选择不同的资源进行学习。

愿意接受挑战的学生可以选择A资源，里面是一个微视频（具体视频内容为：在长方形纸板上找一点，用重垂线悬挂，待纸板静止后，重垂线通过纸板的重心。再次任找一个点悬挂，重垂线仍旧会通过纸板的重心。）学生直观地看见重垂线是通过了长方形纸板的重心，由此他们尝试思考和发现找重心的新方法，即两条重垂线的交点即为重心。学生通过观察直观现象后自己发第2页（共9页）

现新方法，不仅印象深刻，也能从一定程度上帮助他们初步理解“悬挂法”的原理，这对于学生发掘现象背后的本质埋下了探究和发现的契机。

上图为A资源视频截图

B资源是图文材料，将“悬挂法”的操作步骤及注意事项用图片和文字的形式出示。学生通过阅读学习（阅读文字和图片），从而初步学会如何用“悬挂法”找重心。如果是教师直接讲授和示范“悬挂法”，学生属于被动接受知识。而学生自主阅读由直观的图像和简练的文字组成的《悬挂法操作说明书》，属于学生主动参与学习活动，在此过程中他们的科学阅读学习能力得到提高。

学习能力稍弱的学生，则可以选择C资源，里面也是一个微视频，将“悬挂法”实验操作步骤详细地示范，并将注意事项一一列举。（具体视频内容为：将“悬挂法”步骤精炼为四步——取点、悬挂、再取点、连线。分步骤详细说明操作方法和注意事项。）利用看微视频的方式来学第3页（共9页）

习，与教师现场演示相比，有很多优势。第一，更加清晰，学生容易看清操作细节；第二，每一个步骤都强调了操作的细节和要注意的地方，跟着做完一步，再继续看下一步，且每个步骤都可以重复观看。这样对于能力较弱的学生也可以初步找到重心，从而体验成功的快乐。

上图为C资源视频截图

本节课的教学特色是：

1．尊重学生差异，分层指导学习

尊重学生的个体差异，关注学生的不同需求，确保每一个学生都能有所收获和体验成功。在本节课上，我为学生准备了一个学习资源包，里面包含有三种不同形式和不同难度的学习资源，让学生依据自己的学习能力和学习习惯自由选择不同的资源进行学习。分层指导学习的过程可以简单概括为：教师提出任务，分层选择资源，自主个体学习，小组沟通讨论，合作完成任务。这样不同层次的学生都可以都能真正体验到成功的喜悦，从而增强学习的信心。

2．关注材料呈现，提高实验效率

实验材料是学生开展科学活动的基础，合适的材料是顺利进行实验活动、提高实验教学效果的必要条件和重要保证，它的有效选择与合理组织往往会影响学生的思维过程，影响学生对科学知识的理解和探究能力的形成。在这节课中，教师选择的材料是学生经常见到的，包括铅笔、长方形纸板等，教师将这些材料按顺序分阶段、分层次、有结构地呈现给学生，后续材料循序渐进地增加学生活动任务的复杂性，并使学生在逐渐复杂的任务中活动步步深入、层层推进，继而给人以强烈的探究欲望和动力，促使学生进一步去探究、发现。学生的思维伴随着对材料的操作不断推进。

3．引导自主学习，促进主动发展

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“授人以鱼不如授人以渔，教会学生学习方法，促使学生自主学习，让终身受用”。一个好的教师不是为教学而教学，而是在不断激发学生获得学习的方法自己去学习。一节好的课绝对不是满堂灌，而是组织学生自主学习，学会学习。这节课中，教师创设主动探索空间，给学生一个个难度递进的小任务，学生在循序渐进地完成任务的过程中动脑思考、动手操作、动口表达，其外部活动逐渐内化为自身内部的智力活动，从而获取知识，发展智能，以更积极的姿态自主参与学习活动。即便是面对教学难点，教师仍旧没有简单地用讲授法将难点传授给学生，而只是为学生搭建台阶，提供了学习资料包，让学生自学资源包中的学习材料来帮他们解决难点。学生始终感到自己是一个发现者、研究者、探索者、实践者。

4．巧用信息技术，优化课堂教学

本节课使用了AiShool系统，教师可以利用系统非常方便地给学生发布学习任务。学生在小组平板电脑上接受到学习任务后，根据任务单要求完成实验活动。活动结束后，可以利用拍照方式将实验结果和方法反馈给教师。这样的师生互动方式有效地提高了课堂效率，学生不用拿着实验记录单到讲台上投影再来交流自己的发现，老师直接在大屏幕上展示学生通过电子书包上传的实验记录单即可。同时通过大屏幕展示，全班学生可以看到各个不同的小组的反馈，相互比较，寻找差异，激发思维。教师还可以利用AiShool系统提供给学生丰富的学习资源包，包括图文资料，也包括视频资料，学生可以分层次自主学习，学习更加个性化，避免了全班只能同时学习一份相同的内容，教师对学生的指导更具针对性。此外，事先拍摄制作的微课，与起教师直接在讲台上演示，更加清晰直观，加入的醒目字幕还可以帮助学生关注重心，此外学生还可以很方便地通过重播来多次学习。

六、教学流程

1．教学流程图

实验

找长方形纸板重心

初步学会

取中心法

找重心

实验

找不规则纸板重心

自学

阅读、学习视频、讨论

体验

顶铅笔

重心是能让物体保持

平衡的点

为理解找

重心的意义作铺垫

实验

找各类笔的重心

初步学会

悬挂法

找重心

2．流程图说明

活动I

体验

学生通过体验顶铅笔，导入课题“找重心”，初步知道物体上存在着一个使物体保持平衡的点，这一点就是物体的重心，并掌握支撑法找重心的方法。

活动2

实验

学生通过用多种不同方法找长方形纸板的重心，发现形状规则的物体重心和其几何中心第5页（共9页）

的关系，从而初步学会用“取中心法”来找规则平面物体的重心。

活动3

自学

学生通过自主选择资源包中不同难度级别的视频或图文材料进行学习，尝试发现或者学习找重心的新方法。

活动4

实验

学生动手实践找出不规则纸板的重心，从而初步学会用“悬挂法”找重心。

活动5

实验

学生通过找各种各样不同的笔的重心活动，巩固找重心的方法，并为后一课时《物体的稳定性》中探究物体的稳定性与重心的关系埋下伏笔。

3．教学主要环节

本节课可分为三个主要的教学环节。

第一环节，支撑法找铅笔重心。

第二环节，取中心法找长方形纸板重心。

第三环节，悬挂法找不规则图形的重心。

七、教学过程

（一）支撑法找铅笔重心

学生活动

1.体验：让一支铅笔水平地停在手指上。

指导要点

▲游戏形式导入，激发学生的学习兴趣。引导学生体验物体上存在着一个使物体保持平衡的点，这一点就是物体的重心。导入课题“找重心”。

▲初步掌握“支撑法”找重心。

▲引导学生思考这个点在什么位置，为活动二的开展作铺垫。

2.交流：如何让铅笔停在指尖。

（二）取中心法找长方形纸板重心

学生活动

指导要点

▲鼓励学生尝试用各种不同的方法。

▲通过AiSchool系统展示各小组活动记录。鼓励学生清晰严谨有序地表达。注意“重心”与“中心”两个概念的区别。并利用板书让学生的思维可视。

▲教师演示实验，验证正方形和圆形纸板的重心1.实验：小组合作，用多种方法（支撑法、测量、画对角线等）找出长方形纸板的重心，拍照上传实验方法和结果到AiSchool平台。

2.交流：找重心的方法。

3.推测正方形纸板和圆形纸板的重心位置。

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（三）悬挂法找不规则图形的重心

学生活动

1.思考并尝试：不规则形状纸板如何找重心？能用“取中心法”吗？

2.从资源包中选择合适自己的学习材料，进行学习。

3.实验：小组合作用悬挂法寻找不规则卡纸的重心。

（四）找各种不同笔的重心

学生活动

1.小竞赛：找一找各种不同笔的重心，并标注出来。

2.如时间允许，玩一玩立笔游戏。

八、板书设计

与几何中心重合。引导学生发现平面规则图形的重心就是它的几何中心。出示“取中心法”。

指导要点

▲在这里引导学生意识到之前用到的“取中心法”只适用于规则物体，有一定的局限性。“支撑法”对不规则物体来说，也不够便捷和准确。

▲资源A：微视频演示重垂线必定通过长方形纸板的重心，引导学生发现利用两次悬挂重垂线得到的交点即为不规则平面物体的重心。

▲资源B：《悬挂法操作说明书》出示“悬挂法”的操作步骤及注意事项，引导学生阅读学习。

▲资源C：微视频将“悬挂法”实验操作步骤详细地示范，并将注意事项一一列举。

▲着重进行注意事项及安全操作的提醒。

▲视情况个别进行指导。

指导要点

▲巩固找重心的方法。

▲为探究物体的稳定性与重心的关系埋下伏笔。

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九、活动任务单

三个主要活动的学生评价表：

活动Ⅰ：找铅笔的重心

1.活动任务：小组合作，找铅笔的重心

2.活动记录：

活动Ⅱ：找长方形纸板的重心

1.活动任务：小组合作，找长方形纸板的重心

2.活动记录：

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活动Ⅲ：找不规则纸板的重心

1.活动任务：小组合作，找不规则纸板的重心

2.小组活动评价表：

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