为什么苹果落地科学课堂记录教学设计

《苹果为什么会掉到地上》是江苏教育出版社小学四年级理科下册“无处不在的力量”单元的第三课。

“无处不在的力”单元着重引导学生建立一些关于力的一般概念。同时，通过学习牛顿第一定律和两个力的平衡条件，可以进一步理解力是物体运动状态变化的原因，并通过对引力、摩擦力、阻力的讨论，在讨论中逐步理解和深化抽象的概念。本单元由五课组成:力在哪里，物体形状发生变化后，苹果为什么会掉到地上，摩擦和制造汽车的秘密。“一个苹果为什么会落地”从物体为什么总是落地的感性认识开始，上升到地面上的一切都受地球引力影响的理性认识。

学生学习情况分析

通过学习上一单元“物体的运动”和本单元“力在哪里”、“物体形状改变后”的内容，学生对力有了初步的体验和感受，但力的概念仍然比较抽象，难以理解。既要通过课堂学习活动让学生多方面感知和认识力，又要避免在学习活动中过早、生硬地给出力的三要素概念。在这样的教育条件下如何把握教学的广度和范围？《为什么苹果落地》中“牛顿发现地球引力”的故事，介绍了牛顿对观察苹果落地现象的思考和研究过程，体现了爱因斯坦“提出一个问题比解决一个问题更重要”这句话的重大意义。学生们对学习这门课程充满了期待和热情。

设计原理

本节课将组织学生根据自己的生活经验，通过“苹果落地”、“扔文具”、“比较重力”、“准确轰炸目标”等生动有趣的活动，再现万有引力和万有引力现象，进行系统的、分层次的讨论和研究活动。引导学生像伟大的科学家牛顿一样体验发现万有引力和万有引力的经历，进一步理解科学与生活的密切关系。

教学设计

教学目标:

科学知识

1.明白地球上的一切都有垂直向下的引力，物体的引力是地球引力造成的。

2.要知道物体总是垂直下落的，因为地球的引力。

过程和方法

1.可以收集相关的例子来说明万有引力的普遍存在。

2.我们可以通过实验来感受物体引力的方向。

情感、态度和价值观

1，感受科学活动和探究的乐趣。愿意与其他学生交流他们的观点和意见。

2.我意识到，任何科学认识都来源于科学实践，科学认识与生活息息相关。

教学重点:

1，认识到物体会因为地球的引力而受到力——重力，重力是地球引力产生的。

2.要明白重力的方向是垂直向下的。

教学难点:

1.要明白重力的方向是垂直向下的。

2.无论一个物体在地球上的什么位置，重力的方向总是指向地球的中心。

教学准备:

仿真图标，棉线，杯子，建议卡，学生身边的任何文具，指示重力的箭头贴纸。

教学过程预设

(一)引入新课程

1，(展示一个苹果，高高举起再放下，苹果就掉了。重复演示。)问题:为什么苹果最终落到地上不会飞起来？这是为什么呢？

2.交流。

(设计意图:通过提问了解学生的知识前概念。)

3.对话:这节课我们一起来研究这个问题。(给我看题目:苹果为什么落地？)

(2)理解重力的存在

1，活动体验

(1)活动:每个学生从自己身边找一个轻的物体抛起来，观察并体验该物体会落地。

(2)问题:东西总是落地的。为什么？

(3)尝试解释和沟通。

(4)介绍牛顿发现地球引力的背景故事，提出地面万物受引力作用的科学观点。

(设计意图:老师及时引入牛顿发现万有引力的背景故事，让牛顿在故事中发现万有引力的过程中引入万有引力的概念是及时的、必要的、自然的。)

(5)解释:物体会掉到地上是因为地球有引力，引力会对表面的物体产生作用力。(板书:地球有引力。)

2.质疑和梳理

(1)问题:物体被支撑或停留在空中是否也会受到重力的影响？

(2)提出自己的观点和看法。

3.明确重力和万有引力的关系。

(1)解释:地球有引力，地球引力会作用于地球上的任何东西。像这样，地球引力对一个物体施加的力叫做重力。任何物体都受到重力的作用，物体的重力是由地球的重力引起的。

(2)比如哪些物体受重力作用。

(3)总结:不管有没有物体，地球引力始终存在。只要有物体，就会受到地球引力的影响，所以任何物体都有引力。(板书:地球有引力，物体在引力作用下产生引力。)

(3)知道重力的方向

1，游戏活动

(1)游戏规则“精确轰炸目标”:学生两人一组，利用身边的各种文具材料作为实验用品开展活动。每次活动中，其中一名学生先把一个小物件放在地上，另一名学生拿一个文具物品到高处标记目标并放飞，让物品自由下落，准确轰炸下方目标。边走边想:上面的物品应该在哪里才能准确击中下面的物品？实验结果说明了什么？

(2)活动与交流。

(3)说明:落体应与地面目标物体处于垂直位置，重力方向垂直向下。

2.画出单个物体的引力图。

(1)问题:你能画出苹果的引力图吗？

(2)试着画出来，展示出来。用箭头贴纸标明物体的重力，注意箭头贴纸的起点和方向。)

(3)引导画出物体重力的标准图，并说明:重力是作用在物体上的力，重力的方向是垂直向下的，垂直方向是局部水平方向形成直角(画图说明)，是物体下落的方向。

(设计意图:学生很难画出正确的单个物体的引力图。力的图解是教学中的一个难点，教师有必要加以引导。)

3.画出地球上不同位置物体的重力图。

(1)(展示图片)问题:地球表面上方有八个不同方向的物体，即将坠落。那么，他们会怎样堕落呢？它们受到的重力方向是什么？

(2)在仿真图上用彩色笔画出物体的下落路径。

(3)展示交流。

(4)评价。

(5)问题:为什么这八个物体受到的重力方向不同？你发现了什么？

(6)讨论交流。

(7)解释:一个物体无论在地球的什么地方，都有引力，引力的方向永远是垂直向下的，指向地心。

(四)拓展应用

1.挑战重力活动:根据科学书第46页的实验方法，老师指导学生借助带棉线的塑料杯进行挑战重力的体验活动。

2.交流。

3、想一想，如果地球没有重力，会发生什么？

4.交流。

5.总结:生活中处处有科学，科学存在于生活的每一件小事中。如果你能关注身边发生的事情，如果你能在发现的基础上做一个细心的人，我相信学生们也能提出自己独特的科学见解，也许有一天这些见解会成为新的科学真理！

附:板书设计(略)

课后总结与反思

本着“以创造条件促进学生自主有效活动为出发点”的精神，我在备课时特别注意以下三点:一、调查了解学生对学习内容的兴趣和已有经验(即前概念)的水平及水平差异。二是重新学习课程标准。通过再学习，我们不仅强化了课程教育的中心思想，明确了课堂教学活动应该具有的目标，也找出了本课程应该实施的具体培养目标。第三，结合教材编写专家提供的教学参考书，认真阅读教材，仔细讨论教学专家设计的每一个教学活动，了解教材活动设计的目的和意义。

以上三件事，第三件是最费时间的，因为和课本的文字沟通，绝不是把课本的每一个活动要求都读一遍那么简单。课改提出的“用教材”的理念指导着我们，所以尊重教材一定不等于崇拜教材。研究了一下教材，发现教材有些地方值得商榷。讨论之一:在按照教材的设计进行体验式学习的过程中，我未能感受到教材编写者期望学生体验到的学习乐趣。我想了想，觉得学习的不愉快经历可能和现在学生的生活环境给了他们丰富的视野有关。就牛顿和苹果的故事来说，大部分同学早在学前就通过各种方式了解过，知道有引力，也有同学知道引力。所以用这样一个所有学生都知道的故事来教学，可以调动学生的学习热情，但是热情的强度不会太大，持续时间也不会太长，所以要考虑适当延长活动时间。讨论二:教材展示牛顿第一次解释，然后让学生通过抓尺子来体验牛顿第一次解释。然后，牛顿第二种解释的学习模式重复了牛顿第一种解释的学习模式。在这种安排下，学生们似乎通过动手学习。但是，动手只是手段，动脑才是目的。动手不一定自动促脑，因为学生在每次活动前已经清楚地知道最后的解释，活动只是为了验证，不需要自己思考。讨论三:教科书中牛顿第一个解释的描述中最后一句“它使地球上的一切都具有垂直向下的引力”，不是对引力特性的正确描述。还有，对于抓尺活动前教材设计中“我们来玩一个对抗重力的游戏”的介绍，“与重力赛跑”的表述符合教材的教学目标。“一个学生拿着一把长尺子从高处掉下来，另一个学生在下面接住了。”这个活动要解决什么问题？是为了解决自由落体下落速度的变化还是为了训练学生接收物体的反应速度？我觉得课本上的这个拦截活动很容易误导重力和速度的关系。这门课要解决的是重力的方向。所以我设计了“准确轰炸目标”的活动，来解决物体在垂直方向重力作用下垂直下落的教学难点。

如何让教学活动围绕“物体落地”这一主题，既深入又充满儿童兴趣，符合儿童认知规律？如何让学生既“动手”又“动脑”，通过对自己活动的个体解读来理解重力和引力？如何避免专业、抽象的术语和定义，让学生生动、直观、有趣地表达自己新构建的引力和重力概念？另外，如何处理活动中教与学的关系？如何在活动中促进学生与师生的互动？选择什么样的材料既简单方便又实惠，又能有效保障学生活动的开展？如何处理材料的外观、使用和控制？.....思考这些问题，我大胆改变了原教材中教学内容的设计、表达和呈现顺序。在教学活动的设计上经过多次选择和实践，我对《苹果为什么会掉下来》的教学过程做了上述预设安排。

由于精心的准备、细心和付出，该课程的教学活动实现了教学中预设的教学目标。通过对生活中苹果之类的桶内物体落地旋转不会落地这一现象的体验和分析，学生不仅认识了重力——万有引力，还接触到了重力是可以克服的知识。既讨论了学生会想到的问题，又适当介绍了牛顿的思想，引起学生对身边现象的关注，使他们敢于思考，善于思考身边事物的变化。该课程在开放教学活动中受到了在场教授、专家和教师的好评。

专家评论

《苹果为什么落地》注重教材的解读，使用和改进教材，最典型的活动就是打造“精准轰炸目标”。整堂课的活动设计合理，关联性强，以学生为主体，为学生更主动地学习创造了环境和条件。活动的探索清晰、深入、递进；活性物质的选择是典型和有效的；他善于把抽象的、专业的术语转化为具体的表象，比如引导学生用一个箭头牌来表示物体受重力作用下落的路径，给重力一个类比；记录的变换是有艺术性的，主要是以图形和线条的表示和描述为基础，并以图形和线条的适当位置为巧妙的引导，渗透着相关的知识概念元素。注重教学细节的处理，无论是预设还是面对知识的生成，这样的学习方法对于以直觉和具体为主要思维方式的小学生来说是非常必要和有效的。