弹力与形变教案设计范例

第一单元 1.1 弹力与形变

执教：上海市西郊学校 黄闰斐

一、教学任务分析

本节课是上海科技教育出版社《自然》教材三年级第二学期《常见的力》单元的第一课时，属于《上海市小学自然课程标准（试行稿）》

“物质世界”领域中“运动和力”主题下“常见的力”的第二阶段学习内容。根据《上海市小学自然学科教学基本要求（试验本）》，需达到“知道力可以使物体形状发生变化”“知道弹力大小与物体形状的变化程度有关”“列举一些生活中的弹力”的要求。

在学习本节课之前学生需要知道力、物体的形状，以及生活中很多物体具有弹性。学生还需有会使用尺测量物体长度的技能。

授课班级学生在学习基础方面，有力、物体的形状的概念，在一年级第二学期，学生对物体的弹性已有一定的认识，知道橡筋和弹簧等许多物体具有弹性，知道弹簧和橡筋在日常生活中的用处。在学习习惯方面，学生有一定的小组合作的习惯，但较多关注于本组的实验结果，对其他小组的实验结果关注不够，实验结论的得出大多仅根据本组实验结果，有一定的局限性。在学习兴趣方面，学生喜欢做实验，乐于探究，为本节课探究弹力大小与形变程度关系奠定了良好的基础。本节课在小组进行科学探究的基础上，进行全班各小组实验数据的分享，引导学生经历大量实验结果得出共性规律的过程。

本节课经历“感受弹力的产生，建立弹力的概念”“探究弹力的大小与形状变化程度的关系”的过程，在小组合作的基础上，知道力可以使物体形状发生变化，知道弹力是物体形状发生变化时，会产生一种要恢复原来形状的力，能列举一些生活中的弹力，知道弹力的大小与物体形状改变程度有关。

本节课引导学生经历“提出问题与作出假设”“搜集证据”“处理性息”“解释问题”“表达交流”，感受科学探究的一般过程，并在小组进行实验探究的过程中，产生合作的行为。通过小组内共享两组弹簧的数据结果，并在完成活动单的基础上，将小组的数据结果分享至黑板，形成全班范围内的数据共享，引导学生有共享数据结果、综合分析、得出结论的意识。

二、教学目标

1．通过观察海绵形状发生变化及恢复原来形状的过程并交流，知道力可以使物体形状发生变化，知道弹力是物体形状发生变化时，会产生一种要恢复原来形状的力，列举一些生活中的弹第1页（共5页）

力。

2．经历探究弹力大小与弹簧形变程度的关系的过程，知道弹力的大小与物体形状变化程度有关，感受科学探究的一般过程，能综合分析数据结果得出规律，有合作共享的意识。

三、教学重点和难点

重点：弹力大小与物体形状变化程度的关系

难点：探究弹力大小与物体形状变化程度的关系

四、教学资源

1．学生活动器材：铁架台、钢尺、弹簧、钩码、海绵

2．教师演示器材：铁架台、钢尺、弹簧、钩码、海绵、力传感器

3．自制PPT课件、小组活动与评价单。

五、教学设计思路

本节课的内容包括两个方面：一是建立弹力的概念，二是探究弹力大小与物体形状变化程度的关系。

本节课的基本思路是：观察体验，建立概念→实验探究，得出规律。首先，观察施力使海绵形状发生变化及撤去力后恢复原来形状的过程，建立弹力的概念。接着，交流生活中其他物体在形变时产生弹力的现象，知道弹力是生活中常见的力。随后，经历“提出问题与作出假设”“搜集证据”“处理性息”“解释问题”“表达交流”等过程，探究“弹力大小与形变程度的关系”，得出结论。

本节课要突出的重点是：弹力大小与物体形状变化程度的关系。方法是：（1）学生经历探究“弹力大小与弹簧形变程度的关系”的过程，观察悬挂一个钩码、两个钩码、三个钩码弹簧发生拉伸形变的三个状态，测量对应的形变程度，得出“弹力大小与弹簧形状变化程度有关”的结论。（2）教师利用力传感器演示弹力大小随形变程度逐渐变化的连续过程，让学生直观观察到弹力随形变程度逐渐变大而变大，及随形变程度逐渐变小而减小，恢复原来形状时回归至零的过程。

本节课要突破的难点是：探究弹力大小与物体形状变化程度的关系。（1）基于学生拉伸弹簧时手指被向上提的感觉，以及拉伸程度越大时，手指被向上提的感觉更明显，引导学生形成“弹力的大小与弹簧形变程度是否有关”的问题，及作出假设的依据。（2）引导学生对弹簧形变程度怎么知道、怎么测量进行讨论，从而形成实验方案。化解物理量与实际变化过程的对应、实验具体操作的难点。（3）对于实验数据的处理与分析，侧重数据分享与共性规律的得出，引导学生根据两种弹簧的实验现象进行组内数据分享、及观察其他小组的数据结果，综合分析，形成规律。

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本节课的教学特色有两点：

一是利用数字化设备显现弹力大小随形变程度不断变化的动态过程。二是有效利用小组合作的结果，将全班学生的数据进行汇总，引导学生根据本小组和其它小组的数据结果，得到共性规律。

六、教学流程

1．教学流程图

活动Ⅰ

弹力

活动Ⅱ

探究弹力的大小与形变程度的关系

弹力是生活中常见的力

感受弹力的产生

2．流程图说明

活动I

感受弹力的产生

弹力的大小和物体形状变化程度有关

通过观察海绵形状发生变化及恢复原来形状的过程、交流生活中物体发生形变产生弹力的现象，建立弹力的概念，弹力是生活中一种常见的力。

活动Ⅱ

探究弹力大小与物体形状变化程度的关系

经历“提出问题与作出假设”“搜集证据”“处理性息”“解释问题”“表达交流”的实验探究过程，观察教师利用数字化设备演示弹力大小随形变程度不断变化的动态过程，得出弹力大小与物体形状变化程度的关系。

3．教学主要环节

本节课可分为两个主要的教学环节。

第一环节，感受弹力的产生，建立弹力的概念。经历试验、观察、交流等，感受物体发生形变时，由于要恢复原来的形状，产生了弹力，建立弹力的概念。通过列举、交流、表达生活中物体发生形变产生弹力的现象，进一步感受弹力的产生、弹力是生活中一种常见的力。

第二环节，探究弹力的大小与形状变化程度的关系。以师生交流为基础，经历“提出问题与作出假设”的过程，以小组合作为基础，经历“搜集证据”“处理性息”的过程等过程，以小组讨论、师生交流为载体，经历“解释问题”“表达交流”的过程，探究“弹力大小与形变程度的关系”，得出结论。

七、教学过程

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活动一：感受弹力的产生

学生活动

1.观察：海绵形状发生变化及恢复原来形状的过程。

2.交流：如何使海绵发生形变，发生了怎么样的形变。

3.归纳：物体形状发生改变时，会产生一种恢复原来形状的力，这种力叫弹力。

4.交流：生活中物体发生形变产生弹力的现象

5.观察：图片中弓箭、蹦床、弹弓产生弹力的现象。

6.小结：弹力是生活中一种常见的力。

活动二：探究弹力的大小与形变程度的关系

学生活动

1.观察：拉伸弹簧时手指的感觉。

2.交流：如何利用现有的器材反映弹力的大小。

3.讨论：实验方案。

4.交流：弹簧形变程度的测量方法。

5.实验：探究弹力的大小与形变程度的关系。

6.交流：依据实验数据得出的结论。

7.归纳：弹力的大小与弹簧形状变化程度有关，形状变化程度越大，弹力越大。

8.观察：弹力大小随形变程度不断变化的动态过程。

9.观察：圆珠笔内的弹簧经过度拉伸，形变过大，无法恢复至原来形状的现象。

10.小结：一定范围内，弹力的大小与物体形状变化程度有关，形状变化程度越大，弹力越大。

八、板书设计

1.1 弹力与形变

力可以使物体形状发生变化

弹力：物体形状发生改变时，会产生一种要恢复原来形状的力

弹力是生活中一种常见的力

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指导要点

▲侧重于交流施加力时海绵发生了形变，以及撤去力时海绵恢复原来的形状。

▲初步建立弹力的概念

▲引导学生回忆自己的生活经验

▲通过生活实例的交流，进一步建立弹力的概念，并感受到弹力是生活中常见的力。

指导要求

▲引导学生通过手指感受，一是拉伸弹簧，感受弹力的产生，二是拉伸程度更大，感受弹力的变大。

▲教师保持弹簧拉伸的状态，引导学生想到通过悬挂钩码来反映弹力的产生，改变钩码的个数来反映弹力的大小。

▲在师生交流中，渗透钢尺零刻度线及其它实验注意事项、评价要求。

▲教师进行巡视，与小组交流评价结果，并针对小组的自评结果，对实验进行指导。

▲教师使用力传感器演示。

▲引导学生感受到弹簧的形变有一定的范围限制，超出了这个范围，弹簧就无法恢复原状。

▲教师说明科学家对大量物体进行实验，得出了相同的规律

一定范围内，弹力的大小与物体形状变化程度有关，形状变化程度越大，弹力越大

九、活动任务单

1.1弹力与形变

活动二

探究弹力的大小与形变程度的关系

小组评价单

活动要求

小组配合

分工协作

数据分享

综合分析

验证假设

得出结论

物归原处

清理桌面

小组自评

☆

☆

☆

☆

说明：根据活动要求，组长对小组表现进行评价，达到要求给一颗☆，不达到不得☆。

小组活动单

【问题】弹力大小与形状变化程度有关吗？

【猜想】弹力大小与形状变化程度

（有/无）关。

【假设】形状变化程度越

（大/小），弹力越

（大/小）。

【实验】

1．测出弹簧1原始长度为

cm；弹簧2原始长度为

cm；

2．悬挂钩码，测出弹簧长度以及弹簧伸长的长度。

弹簧1

弹簧长度（cm）

弹簧伸长的长度（cm）

弹簧2

弹簧长度（cm）

弹簧伸长的长度（cm）

【结论】

弹力的大小与弹簧形状变化程度____（有/无）关，形状变化程度越

（大/小），

弹力越

（大/小）。

钩码数：1

钩码数：2

钩码数：3

钩码数：1

钩码数：2

钩码数：3

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