1、物体的运动物体的运动单元解读单元解读 2020.01.15 单元课时单元课时 1.1.运动和位置 运动和位置 2.2.各种各样的运动 各种各样的运动 3.3.直线运动和曲线运动 直线运动和曲线运动 4.4.物体在斜面上的运动 物体在斜面上的运动 5.5.比较相同距离内运动的快慢 比较相同距离内运动的快慢 6.6.比较相同时间内运动的快慢 比较相同时间内运动的快慢 7.7.我们的我们的“过山车过山车” 8.8.测试“过山车测试“过山车” 本单元 指向的 概念 本单元 指向的 概念 学习内容 学习内容 学习目标 学习目标 课题 课题 物体的位置 区分静止和运动；描述位置 1.运动和位置 运动的形式
2、 比较不同的运动形式 2.各种各样的运动 描述直线运动和曲线运动 3.直线运动和曲线运动 物体在斜面上的运动形式和快慢 4.物体在斜面上的运动 运动的快慢 距离相同时，比较快慢 5.比较相同距离内运动的快慢 时间相同时，比较快慢 6.比较相同时间内运动的快慢 技术与工程 设计、制作“过山车” 7.我们的“过山车” 观察和测量“过山车” （单元总结） 8.测试“过山车” 物体的运动物体的运动单元结构单元结构 “聚焦“聚焦”版块的两个问题版块的两个问题， 直指本节课的重点（直指本节课的重点（1 1）判断判断 物体是运动还是静止的物体是运动还是静止的；（2 2）学学 习描述物体位置的方法习描述物体位
3、置的方法。 “小女孩在池塘边喂鱼“小女孩在池塘边喂鱼”的的 照片则包含了这两个问题的相关照片则包含了这两个问题的相关 要素要素，教师可以在全课结束前加教师可以在全课结束前加 以回顾以回顾。 “判断物体是“判断物体是 运动还是静止运动还是静止”的的 关键不在于“判关键不在于“判 断”断”，而在于引导而在于引导 学生说出“判断的学生说出“判断的 证据是什么？”证据是什么？”， 这指向中学物理这指向中学物理 “参照物“参照物”的认识的认识。 参照物（参照系）参照物（参照系），指研究物指研究物 体运动时所选定的参照物体或彼此体运动时所选定的参照物体或彼此 不作相对运动的物体系不作相对运动的物体系。例如
4、例如，以以 地球为参照物时地球为参照物时，天宫与神舟都是天宫与神舟都是 高速运动的高速运动的；当即将对接的天宫与当即将对接的天宫与 神舟互为参照物时神舟互为参照物时，它们两者几乎它们两者几乎 是静止的是静止的。 选择参照物对于研究物体运动选择参照物对于研究物体运动 非常重要非常重要！例如例如，观察飞行中的飞观察飞行中的飞 机机，如以飞机为参照物来看如以飞机为参照物来看，乘客乘客 是静止的是静止的；如以地面为参照物来看如以地面为参照物来看， 乘客是在运动的乘客是在运动的。 天宫二号空间实验室（左） 与神舟十一号（右）对接 虽然参照物的选择是任意的虽然参照物的选择是任意的，但但 它应该是静止不动的
5、（假定）它应该是静止不动的（假定），所以所以 地面是研究物体运动的最好参照物地面是研究物体运动的最好参照物。 当然当然，这三张图中的静止物体（静止这三张图中的静止物体（静止 的人的人、大树大树、蒙古包等蒙古包等）也可以做参也可以做参 照物照物。注意注意，本课不建议对小学生做本课不建议对小学生做 参照物与被观察物体的切换训练参照物与被观察物体的切换训练，这这 明显超越了课标要求明显超越了课标要求。 考虑到三年级学生的认知水平考虑到三年级学生的认知水平， 教师在教学时不能出现“参照物教师在教学时不能出现“参照物”这这 一科学词汇一科学词汇，但可以用“和静止的但可以用“和静止的A A相相 比比，B
6、B是运动（静止是运动（静止）”）”的句式的句式，代替代替 “参照物“参照物”概念的表述概念的表述。 “用方向和距离来描述位“用方向和距离来描述位 置置”在教学中要体现认知逻辑在教学中要体现认知逻辑：先先 亲身体验亲身体验，再地图代入再地图代入。 用好“方向盘用好“方向盘” 活动活动4 4是对学生认识水平是对学生认识水平 的一次挑战的一次挑战，如果学生学习如果学生学习 有困难有困难，可以略过可以略过，只完成只完成 探索活动探索活动1-31-3就可以了就可以了。 活动活动4 4是对学生认识水平是对学生认识水平 的一次挑战的一次挑战，如果学生学习如果学生学习 有困难有困难，可以略过可以略过，只完成只
7、完成 探索活动探索活动1-31-3就可以了就可以了。 如果要教学如果要教学，可以给学可以给学 生一张小型透明的方向盘及生一张小型透明的方向盘及 测量尺（告知学生每小段表测量尺（告知学生每小段表 示几米）示几米），让学生将方向盘让学生将方向盘 的中心点覆盖在自己选择的的中心点覆盖在自己选择的 校园平面图“参照物校园平面图“参照物”上上， 然后描述位置然后描述位置。 这是一个逆向推断的拓展活动这是一个逆向推断的拓展活动：前面是用相对于另一个前面是用相对于另一个 物体的方向和距离来描述物体在某个时刻的位置物体的方向和距离来描述物体在某个时刻的位置；而本活动而本活动 是告知方向和距离是告知方向和距离，
8、标画出物体所在位置标画出物体所在位置。 拓展活动同时指向了物拓展活动同时指向了物 理学中的“坐标系理学中的“坐标系”概念概念。 虽然它是最简单的一维坐标虽然它是最简单的一维坐标 系系，但却是以后发展的基础但却是以后发展的基础。 一维 二维 三维 本课对应的课标内容是“本课对应的课标内容是“4.34.3物体的机械运动有不同物体的机械运动有不同 的形式的形式”的“比较不同的运动的“比较不同的运动，举例说明各种运动的形举例说明各种运动的形 式和特征。式和特征。” 本课的设计思路是本课的设计思路是：提供学生常见的物品（玩具）提供学生常见的物品（玩具）， 让学生用多种方法让物体运动起来让学生用多种方法让
9、物体运动起来，观察并描述观察并描述，发现发现 它们的运动形式虽然是各种各样的它们的运动形式虽然是各种各样的，但是可以分成几个但是可以分成几个 类别类别。 * * 按物体的运动轨迹来分按物体的运动轨迹来分，可分成直可分成直 线运动和曲线运动线运动和曲线运动。 * * 按物体的运动状态是否变化来分按物体的运动状态是否变化来分， 可分成匀速运动和变速运动可分成匀速运动和变速运动。 * * 按物体的运动形态来分按物体的运动形态来分，可分成平可分成平 动和转动动和转动。 机械运动 的分类 物体的平动 物体的平动 平动物体可以看作质点 固定转轴 物体的转动 物体的转动 B 1 B 2 A1 A3 A2 A
10、1 A2 A3 B 3 滚动 滚动 A3 A2 A1 ( (平动平动+ +转动转动) ) 为什么在物体上为什么在物体上 贴上圆点贴上圆点？ 因为机械运动的因为机械运动的 研究过于复杂研究过于复杂，为了为了 降低研究难度降低研究难度，教材教材 引导学生将具体的物引导学生将具体的物 体抽象为一个“质体抽象为一个“质 点”点”。 描述一个点的位置比较容易描述一个点的位置比较容易， 但描述一个物体的位置就比较难但描述一个物体的位置就比较难。 为了方便描述为了方便描述，在满足一定条件在满足一定条件 的情况下的情况下，把物体简化把物体简化、抽象为抽象为 一个有质量的点一个有质量的点，称为“质点”称为“质点
11、”。 这使得研究的问题得到简化这使得研究的问题得到简化。 一个物体能否看作质点一个物体能否看作质点，取取 决于研究的问题决于研究的问题，而不是物体本而不是物体本 身的体积和质量身的体积和质量。 升旗玩具 玩具汽车 弹性球 钢尺 选择实验用品很关键选择实验用品很关键， 教师要区分“物教师要区分“物 体体”与“系统”与“系统”。学生水学生水 平低的班级平低的班级，给予“物给予“物 体体”更多一些更多一些；学生水平学生水平 高的班级高的班级，给予“系给予“系 统统”更多一些更多一些。 在学生完成多种物体运动形在学生完成多种物体运动形 式的记录后式的记录后，引导学生对这些记引导学生对这些记 录进行分类
12、录进行分类，最终梳理出几种运最终梳理出几种运 动形式（不必灌输科学名词）动形式（不必灌输科学名词）。 记录时记录时，教师可以教师可以 告知学生用线条和箭头告知学生用线条和箭头 来表示物体的运动形式来表示物体的运动形式。 但要注意的是但要注意的是，这种记这种记 录方式不是真正的科学录方式不是真正的科学 符号符号，因为带箭头的线条在物理学中常常是表示力的方向和因为带箭头的线条在物理学中常常是表示力的方向和 大小大小，这在四年级运动和力这在四年级运动和力的单元中会出现的单元中会出现。而本课或而本课或 者本单元出现用线条和箭头来表示物体的运动形式者本单元出现用线条和箭头来表示物体的运动形式，只是为只是
13、为 了符合学生的认知特征了符合学生的认知特征，便于其表述而已便于其表述而已。 旋转木马上小女孩在做复合运动旋转木马上小女孩在做复合运动：小女孩在绕着木马中小女孩在绕着木马中 心转动（曲线运动心转动（曲线运动）的同时的同时，还小幅度的上下做直线运动还小幅度的上下做直线运动。 也就是说也就是说，小女孩在做直线运动和曲线运动的复合运动小女孩在做直线运动和曲线运动的复合运动。只只 要学生能对此有两种不同的记录要学生能对此有两种不同的记录，教师都要加以肯定教师都要加以肯定。 运动轨迹是一条直线的运动运动轨迹是一条直线的运动，叫做直线运动叫做直线运动。它包括匀它包括匀 速直线运动和变速直线运动两类（本课不
14、区分）速直线运动和变速直线运动两类（本课不区分）。匀速笔直匀速笔直 前进的汽车前进的汽车、商场自动扶梯上的顾客是典型的匀速直线运动商场自动扶梯上的顾客是典型的匀速直线运动； 自由落体运动自由落体运动、竖直上抛运动是典型的匀变速直线运动竖直上抛运动是典型的匀变速直线运动。 物体运动轨迹是曲线的运动物体运动轨迹是曲线的运动，叫做曲线运动叫做曲线运动。曲线运动曲线运动 包括平抛运动包括平抛运动、斜抛运动斜抛运动、匀速圆周运动三种（本课不区匀速圆周运动三种（本课不区 分）分）。曲线运动是变速运动曲线运动是变速运动。 平抛运动平抛运动 斜抛运动斜抛运动 匀速圆周运动匀速圆周运动 探索活动探索活动1 1意
15、图引导学意图引导学 生用语言和图形来描述物体生用语言和图形来描述物体 的运动路线的运动路线。学生的描述可学生的描述可 能还停留在“直的”能还停留在“直的”、“弯“弯 的的”等生活用语上等生活用语上，还不能还不能 用“直线运动”用“直线运动”、“曲线运“曲线运 动动”等科学语言来描述等科学语言来描述，教教 师可以在下一个活动中加以师可以在下一个活动中加以 引导引导。 掉落的苹果掉落的苹果、垂直电梯和自动垂直电梯和自动 扶梯是直线运动扶梯是直线运动，过山车过山车、老鹰是老鹰是 曲线运动曲线运动。台球两者皆有可能台球两者皆有可能。 探索活动探索活动2 2 为什么要求学生为什么要求学生 借助轨道实物模
16、借助轨道实物模 型击球型击球？仅仅是仅仅是 为了提高击球的为了提高击球的 命中率吗命中率吗？ 真实世界 真实世界 建模 本课乃至本单元体现的科学思维本课乃至本单元体现的科学思维 理性世界 理性世界 n 科学实践的八个类型科学实践的八个类型： 提出问题和明确需要解决的难题 提出问题和明确需要解决的难题 建立和使用模型 建立和使用模型 设计和实施调查研究 设计和实施调查研究 分析和解释数据 分析和解释数据 利用数学和计算思维 利用数学和计算思维 建构解释和设计解决方案 建构解释和设计解决方案 基于证据进行论证 基于证据进行论证 获取获取、评估和交流信息 评估和交流信息 美国K-12年级科学教育框架
17、美国K-12年级科学教育框架（NRC2011（NRC2011） 科学教育质量监测框架科学教育质量监测框架（201（2015 5） 普通高中物理课程标准普通高中物理课程标准（20172017） 课程目标课程目标： 1.形成物质观念、运动与相互作用观念、能量观念等，能用其解释 自然现象和解决实际问题。 2.具有建构模型的意识和能力具有建构模型的意识和能力；能运用科学思维方法，从定性和定 量两个方面进行科学推理、找出规律、形成结论；具有使用科学证据 的意识和评估科学证据的能力，能运用证据对研究的问题进行描述、 解释和预测；具有批判性思维的意识，能基于证据大胆质疑，从不同 角度思考问题，追求科技创新。
18、 3.具有科学探究意识，能在学习和日常生活中发现问题、提出合理 猜想与假设；具有设计探究方案和获取证据的能力，能正确实施探究 方案，使用不同方法和手段分析、处理信息，描述并解释探究结果和 变化趋势；具有交流的意愿与能力，能准确表述、评估和反思探究过 程与结果。 4.能正确认识科学的本质；具有学习和研究物理的好奇心与求知欲， 能主动与他人合作，尊重他人，能基于证据和逻辑发表自己的见解， 实事求是，不迷信权威；关心国内外科技发展现状与趋势，了解物理 研究和物理成果的应用应遵循普遍接受的道德规范，理解科学技术社 会环境的关系，具有保护环境、节约资源、促进可持续发展的责任感。 真实世界 真实世界 实物
19、模型 实物模型 建模 理性世界 理性世界 心智模型 心智模型 抽象 本课乃至本单元体现的科学思维本课乃至本单元体现的科学思维 真实世界 真实世界 实物模型 实物模型 建模 理性世界 理性世界 心智模型 心智模型 抽象 本课乃至本单元体现的科学思维本课乃至本单元体现的科学思维 真实世界 真实世界 实物模型 实物模型 建模 理性世界 理性世界 心智模型 心智模型 抽象 本课乃至本单元体现的科学思维本课乃至本单元体现的科学思维 借助轨道借助轨道 模型模型，引导学引导学 生画出物体的生画出物体的 运动路线运动路线，正正 是帮助学生从是帮助学生从 实物模型实物模型抽象抽象 为心智模型的为心智模型的 认知
20、过程认知过程。 看似简单的实验看似简单的实验， 也要加强相关的实验也要加强相关的实验 指导指导。 实验指导视频 实验指导视频 桌旁的桶是为了桌旁的桶是为了 接住小球用的接住小球用的。那么那么， 桶放在哪个位置能接桶放在哪个位置能接 住小球住小球？这是一个很这是一个很 好的前测问题好的前测问题，能产能产 生认知冲突生认知冲突，会引发会引发 学生对物体运动路线学生对物体运动路线 的思考的思考。 简单的观察和描述 为什么要借助斜面来研究为什么要借助斜面来研究 物体的运动物体的运动？ 四上 运动和 力单元 为什么要借助斜面来研究物体的运动为什么要借助斜面来研究物体的运动？ 伽利略借助斜面研究自由落体运
21、动 为什么要借助斜面来研究物体的运动为什么要借助斜面来研究物体的运动？ 伽利略借助斜面研究自由落体运动 为什么要借助斜面来研究物体的运动为什么要借助斜面来研究物体的运动？ 伽利略的斜面理想实验触发了牛顿第一运动定律（惯性定律） 配图中轮椅停在斜坡配图中轮椅停在斜坡 上上、石头从山坡高处滚动石头从山坡高处滚动、 小朋友在滑梯上滑动小朋友在滑梯上滑动，分分 别指向了本课要研究的核别指向了本课要研究的核 心问题心问题物体在斜面上物体在斜面上 的运动状态的运动状态：静止不动静止不动、 滚动滚动、滑动这三种情况滑动这三种情况。 要注意操作细节要注意操作细节：小木块的形状是否规整决定了叠加的顺利小木块的形
22、状是否规整决定了叠加的顺利 与否与否、叠加的方式（小木块横着放还是竖着放叠加的方式（小木块横着放还是竖着放）决定了斜面的高决定了斜面的高 度和稳定性度和稳定性、长木条与小木块的接触点决定了斜面的稳定性（建长木条与小木块的接触点决定了斜面的稳定性（建 议接触点应在长木条的前端议接触点应在长木条的前端，越靠前越好越靠前越好）等等。所以所以，看似简单看似简单 的搭建斜面活动的搭建斜面活动，实际上是一个值得探究和指导的工程问题实际上是一个值得探究和指导的工程问题。 教材希望小木块教材希望小木块、小小 六棱柱六棱柱、小球的运动情况小球的运动情况 分别是静止不动分别是静止不动、滑动滑动、 滚动滚动，但在实
23、际操作中未但在实际操作中未 必如此必如此，所以教师课前务所以教师课前务 必进行下水实验必进行下水实验，选择合选择合 适的斜面适的斜面、调整支架的高调整支架的高 度度。 考虑到材料的易得性考虑到材料的易得性，教材中的小六棱柱是铅笔教材中的小六棱柱是铅笔，但其但其 与斜面的接触面太小与斜面的接触面太小，较难出现滑动现象较难出现滑动现象，建议教师在教学建议教师在教学 中选择与斜面的接触面更大的六棱柱中选择与斜面的接触面更大的六棱柱，以保证滑动现象的出以保证滑动现象的出 现现。当然当然，只要能出现滑动现象只要能出现滑动现象，教师未必一定要拘泥于教教师未必一定要拘泥于教 材而选择六棱柱材而选择六棱柱，其
24、它形状的物体都可以使用其它形状的物体都可以使用。 限于篇幅限于篇幅，学生活动手册中没有安排本课内容学生活动手册中没有安排本课内容，建议教建议教 师根据实际情况设计相应的记录表师根据实际情况设计相应的记录表。 拓展活动希望学生发现拓展活动希望学生发现：1.1.当坡度增大后当坡度增大后，部分物体部分物体 的运动情况会改变的运动情况会改变；2.2.当坡度增大后当坡度增大后，原本运动的物体原本运动的物体， 其在斜面上的运动速度会变快其在斜面上的运动速度会变快。特别是第特别是第2 2点点，学生发现斜学生发现斜 面上物体的运动速度发生了变化面上物体的运动速度发生了变化，就自然而然地引向了下就自然而然地引向
25、了下 两节课关于物体运动速度的研究两节课关于物体运动速度的研究。 可以基于教材可以基于教材，再次再次 拓展拓展 比较速度 比较速度 不涉不涉 及数学意及数学意 义上“速义上“速 度度”计算计算， 学生能学生能 “利用数“利用数 据进行运据进行运 动快慢的动快慢的 比较比较”即即 可可。 速度的基本单位是速度的基本单位是m/m/ s s（米每秒（米每秒），），但活动但活动1 1无无 需学生计算需学生计算，只需比较相只需比较相 同距离内动物运动时间的同距离内动物运动时间的 长短长短。 需要说明的是需要说明的是：图表图表 中的动物奔跑中的动物奔跑100100米需要的米需要的 时间时间，是根据动物极致
26、最是根据动物极致最 快速度推算而得的数据快速度推算而得的数据， 而不是这些动物真正奔跑而不是这些动物真正奔跑 100100米测得的时间米测得的时间。 本课的轨道一定要长本课的轨道一定要长，至少至少2 2米以上米以上，否则无法比较和测量否则无法比较和测量。 要强化学习小要强化学习小 组的分工与合作组的分工与合作， 确保实验数据的精确保实验数据的精 确确。 发令员发令员：1.1.位置最好在轨道终点处位置最好在轨道终点处； 2.2.口令要简洁明了口令要简洁明了，如“跑”如“跑”、“停”“停”。 计时员计时员：掐秒表的反应要和发令员的指令同步掐秒表的反应要和发令员的指令同步。 操作员操作员：要自然松手
27、要自然松手，不给小球助力不给小球助力。 记录员记录员：在轨道一侧兼做观察员一职在轨道一侧兼做观察员一职，观察小球滚动过程观察小球滚动过程 中是否有异常现象发生中是否有异常现象发生，并做好记录并做好记录。 实验提示实验提示： 注意公平 注意公平 重复实验 重复实验 分工合作 分工合作 考虑到三年级学生的数学能力考虑到三年级学生的数学能力，实验中使用的秒表实验中使用的秒表 精确度不要太高精确度不要太高，能计量到秒数即可能计量到秒数即可，不要精确到后面不要精确到后面 的小数点的小数点，这样更容易记录和比较这样更容易记录和比较。 如何处理数据呢如何处理数据呢？有三种方法有三种方法：“平均数“平均数”是
28、所有数据是所有数据 的总和除以数据的个数所得到的商的总和除以数据的个数所得到的商；“众数“众数”是指所有数据是指所有数据 中出现次数最多的数据中出现次数最多的数据；“中位数“中位数”是把所有数据从小到大是把所有数据从小到大 排列排列，排在最中间的数据排在最中间的数据。考虑各种因素考虑各种因素，本课建议选用本课建议选用 “中位数“中位数”的方法的方法。 教材中猎豹追击羚羊的图片教材中猎豹追击羚羊的图片， 含义是两者运动时间相同（羚羊含义是两者运动时间相同（羚羊 很机敏很机敏，会随着猎豹的启动而立会随着猎豹的启动而立 刻逃跑刻逃跑，直至被捕捉）直至被捕捉），运动的运动的 距离不同（猎豹在启动前距离
29、不同（猎豹在启动前，肯定肯定 离羚羊有一段距离）离羚羊有一段距离）。本图片也本图片也 与拓展活动的“追及跑”与拓展活动的“追及跑”，前后前后 呼应呼应。 学生可以调动原有学生可以调动原有 经验“相同时间内经验“相同时间内，运运 动的距离长动的距离长，运动快”运动快”， 对对6 6种交通工具的运动种交通工具的运动 快慢做出准确判断快慢做出准确判断，并并 且在活动手册中排列名且在活动手册中排列名 次次。 学生可以调动原有学生可以调动原有 经验“相同时间内经验“相同时间内，运运 动的距离长动的距离长，运动快”运动快”， 对对6 6种交通工具的运动种交通工具的运动 快慢做出准确判断快慢做出准确判断，并
30、并 且在活动手册中排列名且在活动手册中排列名 次次。 两次口令两次口令，保证两人保证两人 的运动时间相同的运动时间相同；两条软两条软 尺分开摆放且方向不同尺分开摆放且方向不同， 是为了让两位学生从不同是为了让两位学生从不同 地点出发并且不能直接比地点出发并且不能直接比 较他们运动距离的长短较他们运动距离的长短； 将软尺铺在地上将软尺铺在地上，一是方一是方 便学生走直线便学生走直线，二是便于二是便于 测量测量。 不同地点不同地点，同时出发和停止同时出发和停止。 不同地点不同地点，同时出发和停止同时出发和停止。 两位同学的两位同学的 起点可以是同一起点可以是同一 条直线条直线，也可以也可以 是不同
31、起点是不同起点。如如 果是后者果是后者，不同不同 起点的位置也都起点的位置也都 应该是软尺的应该是软尺的0 0刻刻 度度，以便学生测以便学生测 量量。 起始线 起始线 “脚跟接脚尖“脚跟接脚尖”的行的行 走方法走方法，是考虑到教学场是考虑到教学场 地的活动范围小地的活动范围小，以减小以减小 移动距离移动距离。实际教学中实际教学中， 教师可视活动场地自行选教师可视活动场地自行选 用安全可行的动作用安全可行的动作，比如比如 单脚跳单脚跳、双脚跳等双脚跳等。 不同地点不同地点，同时出发和停止同时出发和停止。 “脚跟接脚尖“脚跟接脚尖”的行的行 走方法走方法，是考虑到教学场是考虑到教学场 地的活动范围
32、小地的活动范围小，以减小以减小 移动距离移动距离。实际教学中实际教学中， 教师可视活动场地自行选教师可视活动场地自行选 用安全可行的动作用安全可行的动作，比如比如 单脚跳单脚跳、双脚跳等双脚跳等。 不同地点不同地点，同时出发和停止同时出发和停止。 如何实现如何实现？第一第一， 用秒表分别计同样的用秒表分别计同样的 时间（例如时间（例如1010秒）秒）； 第二第二，在不同的在不同的、宽宽 阔的场地行走（例如阔的场地行走（例如 走廊走廊）。）。 不同地点不同地点，不同时出发和停止不同时出发和停止。 拓展活动拓展活动1 1的“追及的“追及 跑跑”会有两种情况会有两种情况：一一 是后面的同学追上了前是
33、后面的同学追上了前 面的同学面的同学，运动时间相运动时间相 同同，追的同学通过的距追的同学通过的距 离长离长，运动快运动快；二是后二是后 面的同学追不上前面的面的同学追不上前面的 同学同学，这就需要测量两这就需要测量两 位同学的运动距离来比位同学的运动距离来比 较快慢较快慢。 拓展活动拓展活动2 2是对是对5 5、6 6 两篇课文的小结两篇课文的小结，教师教师 可以通过实例加以复习可以通过实例加以复习 和应用和应用。其中科学词汇其中科学词汇 “速度”“速度”，点到即止点到即止， 不做深入解释不做深入解释。因为关因为关 于“速度于“速度”的公式及计的公式及计 算算，小学数学课在四年小学数学课在四
34、年 级会有专门的课时进行级会有专门的课时进行 讲授讲授，本课无需涉及公本课无需涉及公 式及计算式及计算。 速度其实分为速度其实分为平均速度平均速度和和瞬时速度瞬时速度 两种两种。日常生活中讲到的“速度快日常生活中讲到的“速度快、速速 度慢度慢”指的是瞬时速度指的是瞬时速度，即物体在某个即物体在某个 极短时刻时的速度极短时刻时的速度。瞬时速度的大小也瞬时速度的大小也 叫叫速率速率。 考虑到瞬时速度对于小学生来说很考虑到瞬时速度对于小学生来说很 难测量难测量，本单元所描述的速度是指平均本单元所描述的速度是指平均 速度速度。 本课的编本课的编 写目的是写目的是：1.1. 体现技术与工体现技术与工 程
35、领域的学习程领域的学习 内容内容；2.2.为后为后 一课（单元总一课（单元总 结课结课）做好模做好模 型准备型准备。 形态各异的五张过山车图形态各异的五张过山车图 片片，既丰富了学生的直观认识既丰富了学生的直观认识， 又为后续设计“过山车又为后续设计“过山车”运动运动 路线做了铺垫路线做了铺垫。 聚焦问题“让我们来设计聚焦问题“让我们来设计 和建造一座自己的过山车吧”和建造一座自己的过山车吧”， 直接指明了本节课的研究重点直接指明了本节课的研究重点。 探索活动探索活动1 1让学生观让学生观 察材料察材料，初步尝试建造初步尝试建造， 其目的是让学生熟悉材料其目的是让学生熟悉材料， 为后续的设计和
36、制作打好为后续的设计和制作打好 认知和操作的基础认知和操作的基础。 考虑到全国地域经济考虑到全国地域经济 差异差异，提供了两种建造提供了两种建造 “过山车“过山车”的材料和方法的材料和方法： 方案方案1 1是塑料积木套材是塑料积木套材， 该材料操作便捷该材料操作便捷，但成本但成本 比较高比较高；方案方案2 2是铁架台是铁架台 和价格低廉的泡沫保温管和价格低廉的泡沫保温管 （一剖为二）（一剖为二），对学生操对学生操 作要求比较高作要求比较高。 方案方案2 2是铁架台和价格低是铁架台和价格低 廉的泡沫保温管廉的泡沫保温管，考虑到泡考虑到泡 沫保温管有微毒性沫保温管有微毒性，建议再建议再 增加一点投
37、入增加一点投入，购买硅胶软购买硅胶软 管来代替管来代替。食品级硅胶软管食品级硅胶软管 安全无毒安全无毒，可以用来制作婴可以用来制作婴 儿奶嘴儿奶嘴，且摩擦系数适中且摩擦系数适中， 小球容易在其中滚动小球容易在其中滚动。 “设计“设计” “制作”“制作” “评价”“评价”，体现了技体现了技 术与工程的学习流程术与工程的学习流程，有利于学生设计思维和工有利于学生设计思维和工 程能力的提升程能力的提升。 “设计“设计” “制作”“制作” “评价”“评价”，体现了技体现了技 术与工程的学习流程术与工程的学习流程，有利于学生设计思维和工有利于学生设计思维和工 程能力的提升程能力的提升。 注意注意，“设计
38、要“设计要 求求”必须在“设计必须在“设计”之之 前让学生明确前让学生明确，即“评即“评 价指标前置”价指标前置”。 每一条设计每一条设计 要求都对后续的要求都对后续的 建造操作和实践建造操作和实践 研究起着重要的研究起着重要的 作用作用。 “设计“设计”是项目式学习的核是项目式学习的核 心心。学生活动手册为学生提供的学生活动手册为学生提供的 是小格子背景的设计图纸是小格子背景的设计图纸，既是既是 方便学生画图方便学生画图，更是将精确设计更是将精确设计 的意识蕴含其中的意识蕴含其中。 需要强调的是需要强调的是，设计必须在设计必须在 学生熟悉材料特征（探索活动学生熟悉材料特征（探索活动1 1 的
39、观察材料）的观察材料）、预先操作（探索预先操作（探索 活动活动1 1的建造直线轨道和曲线轨的建造直线轨道和曲线轨 道）道）、明确设计要求（探索活动明确设计要求（探索活动 2 2）之后之后，才能有效进行才能有效进行。 “评价“评价”对于项目式学习的推进至关重要对于项目式学习的推进至关重要。 项目式学习的评价不仅要关注作品本身项目式学习的评价不仅要关注作品本身，也要关也要关 注学习过程中学生的表现注学习过程中学生的表现。 “评价“评价”对于项目式学习的推进至关重要对于项目式学习的推进至关重要。 项目式学习的评价不仅要关注作品本身项目式学习的评价不仅要关注作品本身，也要关也要关 注学习过程中学生的表
40、现注学习过程中学生的表现。 “设计“设计” “制作”“制作” “评价”“评价”，并不是单并不是单 向的线性流程向的线性流程，更应该是不断反馈更应该是不断反馈、不断调整不断调整、 双向矫正的回馈式流程双向矫正的回馈式流程，即“多次迭代”即“多次迭代”。 从这个意义上来说从这个意义上来说，本课是不可能一课时完本课是不可能一课时完 成的成的，“过山车“过山车”的“多次迭代的“多次迭代”估计要在课后估计要在课后 继续延续继续延续。 以工程设计过程为主导的项目式学习流程 以工程设计过程为主导的项目式学习流程 本课既是上一本课既是上一 节课的延续（项目节课的延续（项目 式学习）式学习），又是一又是一 节基
41、于实体模型的节基于实体模型的 实践能力测评课实践能力测评课 （单元总结）（单元总结）。这这 是对科学学业评价是对科学学业评价 的一次有益尝试的一次有益尝试。 描述物体位置的测评 描述物体位置的测评 描述物体运动路线的测评 描述物体运动路线的测评 比较物体运动速度的测评 比较物体运动速度的测评 探索活动探索活动1 1必须借助方必须借助方 向盘来判断方向向盘来判断方向，用细绳用细绳 和软尺测量距离和软尺测量距离，从而描从而描 述小球在轨道上的位置述小球在轨道上的位置。 我们只要求学生测量小球我们只要求学生测量小球 和起点之间的和起点之间的实际距离实际距离 （路程（路程），而不需要学生而不需要学生
42、测量小球和起点之间的测量小球和起点之间的空空 间距离间距离（位移（位移）。 运动物体经过路线的长运动物体经过路线的长 度度，被称为被称为路程路程。但有时候但有时候， 人们关心的是运动物体的位人们关心的是运动物体的位 置置，而不是其路线而不是其路线。例如例如， 乘客关心的是飞机从哪座城乘客关心的是飞机从哪座城 市到哪座城市市到哪座城市，而不在意飞而不在意飞 机的飞行路线机的飞行路线。由此由此，需要需要 引进一个描述运动物体的位引进一个描述运动物体的位 置变化的物理量置变化的物理量，这就是这就是位位 移移。路程和位移往往不一致路程和位移往往不一致。 限于篇幅限于篇幅，活活 动手册没有相应的动手册没
43、有相应的 记录单记录单，请自行设请自行设 计相应表单计相应表单。 “拓展“拓展”提出了让小提出了让小 球运动得更快的要求球运动得更快的要求，并并 配有两幅配有两幅“过山车过山车”的图的图 片（起点高度不同片（起点高度不同、直线直线 轨道和曲线轨道组合的复轨道和曲线轨道组合的复 杂程度不同）杂程度不同），学生们结学生们结 合本课学习以及第合本课学习以及第4 4课有关课有关 斜面的拓展活动斜面的拓展活动，从而对从而对 自己的自己的“过山车过山车”进行改进行改 进进，这是新的“迭代这是新的“迭代”活活 动的开端动的开端 1.了解物体运动的相关背景知识。 物体的 运动 教学建议 例如例如：机械运动按运
44、动轨迹来分机械运动按运动轨迹来分，可分成直线运动和曲可分成直线运动和曲 线运动线运动；按运动状态是否变化来分按运动状态是否变化来分，可分成匀速运动和可分成匀速运动和 变速运动变速运动；按物体运动形态来分按物体运动形态来分，可分成平动和转动可分成平动和转动。 1.了解物体运动的相关背景知识。 物体的 运动 教学建议 例如例如：机械运动按运动轨迹来分机械运动按运动轨迹来分，可分成直线运动和曲可分成直线运动和曲 线运动线运动；按运动状态是否变化来分按运动状态是否变化来分，可分成匀速运动和可分成匀速运动和 变速运动变速运动；按物体运动形态来分按物体运动形态来分，可分成平动和转动可分成平动和转动。 2.
45、理解“建模”对科学学习的意义。 例如例如：实体模型和心智模型的异同实体模型和心智模型的异同？原型和模型之间原型和模型之间 的差异和联系的差异和联系？怎样建模怎样建模？怎样评价和使用模型怎样评价和使用模型？ 1.了解物体运动的相关背景知识。 物体的 运动 教学建议 例如例如：机械运动按运动轨迹来分机械运动按运动轨迹来分，可分成直线运动和曲可分成直线运动和曲 线运动线运动；按运动状态是否变化来分按运动状态是否变化来分，可分成匀速运动和可分成匀速运动和 变速运动变速运动；按物体运动形态来分按物体运动形态来分，可分成平动和转动可分成平动和转动。 2.理解“建模”对科学学习的意义。 例如例如：实体模型和
46、心智模型的异同实体模型和心智模型的异同？原型和模型之间原型和模型之间 的差异和联系的差异和联系？怎样建模怎样建模？怎样评价和使用模型怎样评价和使用模型？ 3.引导学生在亲身实践中感悟。 本单元的学习依托于学生的亲身实践本单元的学习依托于学生的亲身实践，即教师务必提供有结即教师务必提供有结 构的材料构的材料，组织全员参与的实践活动组织全员参与的实践活动，让学生在实践中有所让学生在实践中有所 感悟感悟。反对脱离材料反对脱离材料、脱离实践的讲解脱离实践的讲解。科学名词的记忆是科学名词的记忆是 次要的次要的，首要的是让学生经历丰富多彩的实践活动首要的是让学生经历丰富多彩的实践活动。 希望得到您的指正希望得到您的指正！ T H A N K Y O U F O R W AT C H I N G
