江西省九江市少年宫科学动力机械课程（教学设计）不倒翁

江西省九江市少年宫科学动力机械课程（教学设计）不倒翁授课内容授课时数授课班级授课人数授课地点授课时间教学内容分析1.本节课的主要教学内容是《不倒翁》的制作与原理，涉及物理学中的重心和稳定性知识。

2.教学内容与学生已有知识的联系紧密。通过本节课的学习，学生能够回顾并运用之前学过的力学知识，如物体的平衡和重心位置等，同时学习如何将这些知识应用到实际制作中。教材章节为《科学动力机械》中的“重心与稳定性”，具体内容涉及不倒翁的制作方法和原理分析。核心素养目标培养学生观察、分析、实验操作和解决问题的能力，提升学生的科学探究素养。通过不倒翁的制作，引导学生理解物理学中的重心和稳定性原理，增强学生的科学思维和创新意识。同时，培养学生动手实践能力，提高学生的合作学习与交流能力，促进学生的全面发展。学习者分析1.学生已经掌握的相关知识：学生在之前的学习中已经接触过基础的物理知识，如重力、平衡、重心等概念。他们可能对简单的物理现象有所了解，但对于不倒翁的原理和制作过程可能缺乏深入的认识。

2.学生的学习兴趣、能力和学习风格：学生对科学实验和动手操作通常表现出较高的兴趣，尤其是与机械和物理相关的活动。学生的能力水平参差不齐，部分学生可能具备较强的动手能力和空间想象力，能够快速理解并完成不倒翁的制作。学习风格上，有的学生偏好直观操作，有的则更倾向于通过理论分析来解决问题。

3.学生可能遇到的困难和挑战：学生在制作不倒翁时可能会遇到重心位置难以确定、材料选择不当、平衡性调整困难等问题。此外，理解不倒翁的工作原理也可能是一大挑战，尤其是对于那些空间概念较弱或缺乏抽象思维能力的学生。此外，小组合作过程中，沟通和分工也可能成为学生需要克服的障碍。教学方法与手段教学方法：

1.讲授法：通过讲解不倒翁的物理原理，帮助学生建立基本概念。

2.实验法：引导学生亲自动手制作不倒翁，通过实验验证理论知识。

3.讨论法：在制作过程中，鼓励学生讨论遇到的问题，培养合作解决问题的能力。

教学手段：

1.多媒体演示：利用PPT展示不倒翁的原理图和制作步骤，提高视觉直观性。

2.实物展示：使用实际的不倒翁模型进行展示，增强学生的感性认识。

3.教学软件：借助教育软件模拟不倒翁的动态效果，帮助学生理解平衡状态。教学过程设计一、导入环节（5分钟）

1.创设情境：展示一系列生活中常见的不倒翁图片，如玩具、装饰品等，引导学生观察并提问：“为什么这些不倒翁总是能保持平衡，不会倒下呢？”

2.提出问题：引导学生思考不倒翁的平衡原理，激发学生的好奇心和求知欲。

二、讲授新课（15分钟）

1.物理原理讲解：讲解重心、稳定性、摩擦力等物理概念，解释不倒翁的平衡原理。

2.制作步骤展示：通过PPT或实物展示不倒翁的制作步骤，包括材料选择、结构设计、重心调整等。

三、动手实践（10分钟）

1.分组合作：将学生分成小组，每组发放制作材料，如塑料瓶、橡皮筋、纸片等。

2.制作指导：教师巡回指导，解答学生在制作过程中遇到的问题。

四、巩固练习（10分钟）

1.制作展示：每组展示自己的不倒翁，分享制作心得和遇到的问题。

2.交流讨论：引导学生讨论不倒翁的制作原理，总结制作过程中的关键点。

五、课堂提问（5分钟）

1.提问环节：教师提问学生关于不倒翁的物理原理和制作过程，检查学生对知识的掌握情况。

2.学生回答：学生回答问题，教师点评并给予鼓励。

六、师生互动环节（5分钟）

1.创新实践：教师提出一个创新性的问题，如“如何让不倒翁在不同材质的表面上都能保持平衡？”

2.小组讨论：学生分组讨论，提出解决方案，并展示讨论成果。

七、总结与拓展（5分钟）

1.总结：教师总结本节课的重点内容，强调不倒翁的物理原理。

2.拓展：布置课后作业，要求学生设计并制作一个具有特定功能的不倒翁。

教学过程设计如下：

1.导入环节（5分钟）

-创设情境：展示图片（1分钟）

-提出问题：引导学生思考（2分钟）

2.讲授新课（15分钟）

-物理原理讲解（5分钟）

-制作步骤展示（5分钟）

-制作材料介绍（5分钟）

3.动手实践（10分钟）

-分组合作（2分钟）

-制作指导（8分钟）

4.巩固练习（10分钟）

-制作展示（5分钟）

-交流讨论（5分钟）

5.课堂提问（5分钟）

-提问环节（2分钟）

-学生回答（3分钟）

6.师生互动环节（5分钟）

-创新实践（2分钟）

-小组讨论（3分钟）

7.总结与拓展（5分钟）

-总结（2分钟）

-拓展（3分钟）

总用时：45分钟拓展与延伸1.《生活中的物理现象》：这本书以图文并茂的形式介绍了生活中的各种物理现象，包括重心、稳定性、摩擦力等，适合学生阅读，能够帮助他们更好地理解不倒翁的物理原理。

2.《有趣的物理实验》：书中收录了多个与重心和稳定性相关的物理实验，如平衡木、重心移动实验等，学生可以通过阅读这些实验，了解不倒翁背后的科学原理。

3.《物理世界的奥秘》：这本书深入浅出地介绍了物理学的基本概念和原理，对于希望深入了解不倒翁物理原理的学生来说，是一本很好的参考书籍。

二、鼓励学生进行课后自主学习和探究

1.设计不倒翁模型：学生可以尝试设计不同形状和材质的不倒翁模型，通过实验比较不同模型的稳定性和平衡性。

2.研究不同表面的摩擦力：学生可以探究不同材质的桌面、地板等对不倒翁稳定性的影响，了解摩擦力在保持平衡中的作用。

3.制作不倒翁玩具：学生可以将所学知识应用于实践，制作一个实用的不倒翁玩具，如制作一个可以放在桌面上的小摆件，或者设计一个可以放在汽车仪表盘上的小型不倒翁。

4.探究重心调整对稳定性的影响：学生可以通过改变不倒翁内部物体的位置，观察重心调整对稳定性带来的变化，从而加深对重心概念的理解。

5.研究不倒翁在不同环境下的表现：学生可以尝试在不同环境中（如室内、室外、不同温度、湿度等）测试不倒翁的稳定性，了解环境因素对物理现象的影响。

6.设计不倒翁游戏：学生可以发挥创意，设计一个基于不倒翁原理的游戏，如不倒翁保龄球、不倒翁迷宫等，通过游戏的方式加深对物理知识的理解和应用。内容逻辑关系①本文重点知识点：

-重心：物体各部分受到的重力作用集中于一点，该点称为重心。

-稳定性：物体在受到外力作用时，保持平衡状态的能力。

-摩擦力：两个接触面之间阻碍相对运动的力。

②本文重点词句：

-“不倒翁之所以能够保持平衡，是因为它的重心位置很低。”

-“重心越低，物体的稳定性越强。”

-“通过调整不倒翁的重心位置，可以改变其稳定性。”

③本文逻辑关系：

-物体的重心位置与其稳定性直接相关，重心越低，稳定性越强。

-不倒翁的设计原理基于重心的稳定性，通过调整重心位置来保持平衡。

-学生通过制作不倒翁，能够直观地理解和应用重心和稳定性的物理知识。课后作业1.实践作业：

-制作一个不倒翁，并记录下制作过程中遇到的问题和解决方法。

-分析你所制作的不倒翁的重心位置，并解释其对稳定性的影响。

2.思考题：

-如果将不倒翁的底座做成圆形，而不是传统的锥形，它仍然能够保持平衡吗？为什么？

3.设计题：

-设计一个实验，验证不同形状和材质的不倒翁在相同条件下的稳定性差异。

4.应用题：

-在生活中，你观察到哪些物体具有类似不倒翁的稳定性设计？请举例说明并解释其原理。

5.创新题：

-假设我们要设计一个可以在户外使用的、具有警示作用的不倒翁，你应该考虑哪些因素来确保其稳定性和警示效果？

答案：

1.实践作业：

-制作过程中可能遇到的问题：重心调整困难、材料选择不当等。

-解决方法：通过多次尝试调整重心位置，选择合适的材料。

2.思考题：

-不一定能够保持平衡。因为圆形底座没有锥形底座的重心低，容易因为重心过高而翻倒。

3.设计题：

-实验设计：准备不同形状和材质的不倒翁，将它们放在同一水平面上，观察并记录它们倒下的时间。

4.应用题：

-举例：交通信号灯柱、消防栓等。

-原理：这些物体通常设计有低重心的基座，以确保在受到外力时能够保持稳定。

5.创新题：

-考虑因素：选择重心低、不易翻倒的设计；使用醒目的颜色和标志；确保警示信息的可见性和易读性。教学反思与总结今天这节课，我们学习了不倒翁的制作与原理，我觉得整体来说效果还是不错的。下面我想从几个方面来反思和总结一下。

首先，我觉得在教学方法上，我采用了讲授法、实验法和讨论法相结合的方式。讲授法帮助学生们建立了基本的物理概念，实验法让他们亲自动手操作，加深了对知识的理解，而讨论法则促进了学生的思维碰撞和知识共享。在这个过程中，我发现学生们对于实验法的参与度特别高，他们对制作不倒翁充满兴趣，这让我很高兴。

其次，我在课堂管理上也做了一些尝试。比如，我设置了小组合作环节，让学生们相互帮助，这不仅提高了他们的动手能力，也培养了他们的团队协作精神。当然，在这个过程中，我也遇到了一些挑战，比如个别学生因为动手能力不足而感到沮丧，我及时给予了鼓励和指导，帮助他们克服了困难。

在教学总结方面，我觉得学生们在知识上有了明显的进步。他们不仅学会了不倒翁的制作方法，还理解了重心、稳定性等物理概念。在技能方面，他们的动手实践能力和问题解决能力也有所提升。在情感态度上，学生们对科学实验产生了浓厚的兴趣，对学习物理的积极性也有所提高。

当然，我也发现了教学中的一些不足。比如，在实验环节，部分学生由于材料选择不当或操作不当，导致不倒翁不稳定。这说明我在实验指导上还需要更加细致，尤其是在材料选择和操作步骤的讲解上。另外，课堂上的时间管理也有待提高，有时候因为某个环节的讨论过于热烈，导致后面的教学计划无法按时完成。

针对这些问题，我提出以下改进措施和建议：

1.在实验指导上，我会提前准备好详细的实验步骤和注意事项，并在实验过程中巡回指导，确保每个学生都能顺利完成实验。

2.对于不同层次的学生，我会提供差异化的指导，对于动手能力较弱的学生，我会给予更多的耐心和指导，帮助他们逐步提高。

3.在时间管理上，我会更加合理地安排课堂时间，确保每个环节都能按计划进行，同时也要留出足够的时间让学生进行讨论和交流。

4.我会鼓励学生进行课后自主学习和探究，通过布置拓展作业和提供相关阅读材料，帮助他们深化对物理知识的理解。课堂在课堂评价方面，我采取了多种方式来了解学生的学习情况，并及时发现并解决学习中存在的问题。

1.提问评价：

我通过提问来评价学生的理解程度和知识掌握情况。在讲解不倒翁的物理原理时，我提出了一些开放式问题，如“不倒翁为什么能够保持平衡？”和“重心在物体稳定中扮演了什么角色？”等问题。学生的回答情况让我能够了解他们对知识的理解和应用能力。对于那些回答准确的学生，我会给予表扬和鼓励；对于回答不准确或错误的学生，我会及时纠正并引导他们重新思考。

2.观察评价：

在实验操作环节，我仔细观察每个学生的动手操作情况，以及他们之间的合作是否默契。通过观察，我发现了一些学生在制作不倒翁时遇到的问题，比如重心调整不当、材料选择不合理等。针对这些问题，我在课后个别指导，帮助他们找到解决方案。

3.互动评价：

我鼓励学生积极参与课堂讨论，通过互动来评价他们的参与度和思维活跃度。在讨论不倒翁的制作过程中，我注意到有些学生能够提出一些创新性的想法，比如使用不同材质制作不倒翁，或者设计可以调整重心的不倒翁。这些积极的互动让我对学生的创造力和想象力有了更深的认识。

4.实验评价：

对于实验环节，我要求学生完成一份实验报告，其中包括实验步骤、观察结果和结论。通过批改实验报告，我