物体的稳定性教案设计（一等奖）

6.2 物体的稳定性

执教：上海市金山区金山小学 金霞

一、教学任务分析

本课是沪科教版自然教材四年级第六单元《重心与稳定性》的第二课时，属于《上海市小学自然学科教学基本要求》中主题7“运动和力”的内容，要求知道物体的稳定性与物体重心的位置和支持面的大小有关。本单元首先是让学生知道物体有重心，学会找物体的重心，进而探究物体稳定性与重心位置和支持面大小的关系。本节课在学生原有的认识基础上探究影响物体的稳定性的因素，将为进一步学习后续的相关知识奠定基础。

学习本节课内容需要知道物体的稳定性是指物体在受力的情况下，是否容易倾倒，稳定性好，物体就不容易倾倒；其次知道物体有重心、物体重心有高低，并会用多种方法找物体的重心、以及掌握设计对比实验方案等基本技能。

在学习本节课之前，学生已经在之前的学习中，了解了物体运动的相对性，能理解稳定与不稳定的状态。通过第一课时《找重心》的学习，学生已经知道了物体具有重心，并能够利用不同方法寻找重心位置。此外，学生已经有过大量的实验操作经验以及简单的对比实验设计经历，如三年级下《溶解》这个单元中，学生已经设计了多个对比实验来探究影响物体溶解速度的因素。所以本节课中的对比实验设计对学生来说并不难。虽然学生已经学习了物体的面积以及面积计算方法，这使得本节课中知道支持面以及区分支持面不等于接触面，有时大于接触面成为可能。但是囿于学生的经验和以往的知识，学生将在理解支持面的范围及比较上具有一定的难度。

基于上述的教材和学情分析，设计了以下的活动：（1）通过走梅花桩的游戏，激发学生兴趣的同时，初步让学生在经历中感受物体的稳定性。（2）通过竖铅笔活动，使用相同重量的橡皮泥在铅笔的不同位置，标记出重心高低位置，并利用小风扇同时向不同铅笔装置吹风（施加外力），观察是否倾倒，以此来判断重心不同的铅笔装置稳定性的好差，再次验证物体的重心越低越稳定。（3）通过观察、交流认识支持面，并提出物体支持面越大越稳定的猜测。接着进行设计“小球站立”的对比实验，制作两组支持面大小不同的装置比较稳定性。然后经过小组自主实验验证物体支持面越大物体越稳定。（4）结合说、看等方式，了解降低重心、增大支撑面来维持物体稳定性的实例，关注科学知识在生活中的应用。 本课利用游戏激发学生学习兴趣，再经过探究活动去认识重心及支持面对稳定的影响，养成尊重事实的科学态度和科学探究的思维方式。再通过谈论与交流，用探究获得的结论，解释生活中的实例，知道提高物体稳定性在生活中的应用。

二、教学目标

1．通过“走梅花桩”游戏，初步猜测影响物体稳定性的因素。

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2．通过竖铅笔活动，知道物体的重心越低稳定性越好，并知道降低重心可以提高稳定性，养成尊重事实的科学态度。

3．通过设计“小球站立”的对比实验，验证支持面越大稳定性越好，并知道增大支持面可以提高稳定性，养成科学探究的思维方式。

4．通过谈论与交流，用探究获得的结论，解释生活中的实例，知道提高物体稳定性在生活中的应用。

三、教学重点和难点

重点：探究影响物体稳定性的因素。

难点：学生通过自主设计改变支持面大小的对比实验，验证支持面越大稳定性越好。

四、教学资源

1．学生实验器材：梅花桩、铅笔、橡皮泥、小风扇、超轻黏土球、竹签、贴纸、记录单、评价单等。

2.

演示实验器材：三脚支架、铅笔、橡皮泥、小风扇、超轻黏土球、竹签、贴纸等。

3．自制PPT课件、微课视频、pad设备等。

五、教学设计思路

本节课的内容包括三个方面：一是竖铅笔，二是小球站立，三是物体稳定性的应用。

本节课的基本思路是：首先通过走梅花桩的游戏，产生不同的感受，从而对影响物体的稳定性因素提出猜测；接着利用铅笔、橡皮泥、贴纸和小风扇来验证重心越低物体越稳定；而后通过观察实物三脚架底部的三个支架撑开放置比较稳定和观看微课介绍，知道支持面的概念后，思考支持面是否影响物体稳定，从而得出“支持面越大，物体越稳定”的猜测；再然后通过设计小球站立的对比实验，制作两组支持面大小不同的装置比较稳定性，接着经过实验验证物体支持面越大物体越稳定；最后联系生活实际，了解一些降低重心、增大支持面来维持稳定的事例，关注科学知识在生活中的应用。

本节课要突出的重点是：探究影响物体稳定性的因素。方法是：一是使用相同重量的橡皮泥在铅笔不同的位置，并标记出重心高低位置，再利用小风扇同时向不同铅笔装置吹风（施加外力），观察是否倾倒，以此来判断重心不同的铅笔装置稳定性的好差，从而发现重心越低物体越稳定；二是通过观察实物三脚架底部的三个支架撑开放置比较稳定和观看微课介绍，知道支持面的概念后，进而通过设计小球站立的对比实验，制作两组支持面大小不同的装置，也利用小风扇吹风（施加外力）来比较稳定性的好差，从而发现支持面大的物体稳定性越好。

本节课要突破的难点是：学生通过自主设计改变支持面大小的对比实验，验证支持面越大稳第2页（共7页）

定性越好。方法是：通过“支持面越大，物体越稳定”的猜测，进而设计小球站立的对比实验，探究稳定性与支持面的关系。

本节课的教学特色是：

（1）控制变量，使实验更有说服力：在活动1竖铅笔中，对教材内容进行了重构。教材中将铅笔插入橡皮泥后的稳定性及重心位置与插入前进行对比，得出结论重心位置越低，物体越稳定。但是，该结论的得出过程中，铅笔的重量和重心位置均发生了改变，对于结论的可信度产生了破坏作用。为了更好地控制变量，引导学生使用相同重量的橡皮泥在铅笔的不同位置，并标记出重心高低位置，再利用小风扇同时向不同铅笔装置吹风（施加外力），观察是否倾倒，以此来判断重心不同的铅笔装置稳定性的好差，使实验结果更有说服力，养成尊重事实的科学态度。

（2）创新学具，引导学生深入探究：在活动2中，根据教学目标与学生情况，创新制作学具，引导学生深入探究。通过设计小球站立的对比实验，制作两组支持面大小不同的装置，同时保持小球的高度一样也就保证了重心高低位置一样，并利用小风扇吹风（施加外力）来比较稳定性的好差，从而发现支持面大的物体稳定性越好，养成科学探究的思维方式。

（3）微课教学，搭建思维的脚手架：本节课的微课视频是介绍“什么是支持面”由于支持面对于学生而言是一个全新的科学概念所以大部分学生无法一下子理解，需要通过举例来说明，课堂时间空间皆有局限无法通过很好地举例让学生清楚地理解什么是支持面，所以教师设计制作了一个微视频通过举例加上图示帮助学生理解什么是支持面。

六、教学流程

1．教学流程图

2．流程图说明

情景：走梅花桩游戏，导入新课

学生通过走梅花桩的游戏，2人合作行走在高低宽窄不同的梅花桩上，交流感受，猜测影响物体稳定性的因素，从而以物体的稳定性为主题开展探究活动。

活动Ⅰ：竖铅笔

利用橡皮泥、铅笔、贴纸和小风扇设计实验进行验证，发现橡皮泥在铅笔不同位置会影响它的稳定性，知道重心越低物体越稳定，养成尊重事实的科学态度。

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活动I 竖铅笔

情景

走梅花桩

猜测影响物体稳定性的因素

活动II 小球站立

物体的稳定性与支持面大小和重心位置有关

活动III

讨论物体稳定性的应用

活动Ⅱ：小球站立

通过观察与地面不同的接触情况，认识支持面，并交流猜测支持面与稳定性的关系。利用设计与制作两组支持面不同的小球站立装置，通过分析得出探究的结论，并加强学习过程评价，养成科学探究的思维方式。

活动Ⅲ：讨论物体稳定性的应用

讨论与交流物体的稳定性在生活中的应用实例，引导学生应用所学知识解释生活中的现象，通过课内外结合，让学生关注生活，关注科学知识在生活中的应用。

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，游戏体验，初步猜测：课堂引入，通过走梅花桩，激发学生的学习兴趣，并初步猜测影响稳定性的因素。

第二环节，比较体验，感知重心：找高低不同物体的重心，使用橡皮泥在铅笔不同的位置，并标记出重心高低位置，再利用小风扇同时向不同铅笔装置吹风（施加外力），观察是否倾倒，发现重心越低物体越稳定。

第三环节，设计实验，探究支持面：认识支持面并猜想，自主设计实验探究发现物体支持面越大，物体越稳定。

七、教学过程

（一）一、竖铅笔

学生活动

1、观察：不同形状的梅花桩。

2、游戏：走梅花桩。

*学生两人合作，一踩一扶挑战梅花桩，活动前观察梅花桩的形状，并规范合作要求，活动过程中注意学生安全，并利用pad向其他学生直播活动过程。

指导要点

评价内容及要求

*从探究兴趣、探究习惯两个方面展开评价，自评与互评相结合，促进学生主动探究，养成良好实验、合作、表达的习惯。

3、交流：挑战梅花桩的感受。

*学生交流发现不同梅花桩站上

去稳定性不同。

4、讨论：站在不同梅花桩上，*根据学生体验，讨论交流发现，稳定性与什么因素有关？

5、思考：站立在高低不同的高低、底座的大小影响站立时的稳定性，并随机板书。

*根据前一课时的学习，寻找站梅花桩上，重心有什么不同？

立在高低不同上的人整体重心第4页（共7页）

6、实验：竖铅笔。

7、交流总结：重心位置对稳定性的影响。

的变化，产生重心高低是否影响物体的稳定性的问题。

*使用橡皮泥在铅笔不同的位置，并标记出重心高低位置，再利用小风扇同时向不同铅笔装置吹风（施加外力），观察是否倾倒，以此来判断重心不同的铅笔装置稳定性的好差。 （二）小球站立

学生活动

1、观察：三脚支架底部的三个支架合起来和撑开放置，哪个更稳定。

2、思考：两种方式的摆放，三脚支架与桌面的接触面没有变化，为什么撑开放置更稳定？

3、微课：“什么是支持面”。

4、设计与实验：小球站立。

5、交流：实验结果。

6、结论：物体的支持面对稳定性的影响。

（三）物体稳定性的应用

学生活动

指导要点

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指导要点

*学生通过踩梅花桩游戏能够知道底座与地面的接触面大小会影响到物体的稳定性。这是他们实际观察到的，但学生容易忽略很多物体它们与平面接触面非常小仍旧比较稳定，其实接触面大小并非是影响物体稳定性的关键因素。所以这里就是通过微课引导学生知道支持面才是影响物体稳定性的因素，并通过微课指导学生知道什么是支持面。

*比较探究支持面与物体稳定性的关系。利用三根竹签支持小球离开桌面站立起来，学生去设计两种支持面不同的情况，并利用小风扇（施加外力）对比稳定性。

*实验前引导学生保持小球相同的高度，控制重心的高低一样。

评价内容及要求

* 从探究兴趣、探究习惯两个方面展开评价，自评与互评相结合，促进学生主动探究，养成良好实验、合作、表达的习惯。

评价内容及要求

1、讨论：结合生活实践，交流生活中提高物体的稳定性的应用有哪些？

2、观察：图片资料，解释它们分别是利用什么原理来提高物体的稳定性的？哪些情形降低了重心？哪些情形增大了支持面？

八、板书设计

*补充一些生活中的例子，引导学生解释通过什么方法来提高物体的稳定性。

*引导学生学会运用所学的知识解决生活中的实际问题，知道提高物体稳定性在生活中的应用。

* 着重评价学生的学业成果。

物体的稳定性

重心低 稳定性好

支持面大 稳定性好

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九、活动任务单设计

活动任务单

学习小组:__________________ 活动一、竖铅笔

1、

橡皮泥粘在铅笔上的不同位置

2、

重心位置

（高 / 低）

稳定性

（好 / 差）

我发现

活动二、小球站立

对比实验图（绘画）

A图

B图

经过对比实验，我们发现：

A图装置的支持面____（大/小），稳定性_______（好/差）。

B图装置的支持面____（大/小），稳定性_______（好/差）。

小组活动评价单

活动内容

评价内容

1：小组合作，完成实验测试。

2：写出有怎样的关系。

自评（√图）

师评（√图）

竖铅笔

1：小组讨论合作，画出重心高低位置一样、支持面大小不同的设小球站立

计图。

2：根据设计图完成实验，请老师拍照记录实验。

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