中小学教育资源及组卷应用平台 基 本 信 息 学科 小学科学 版本 教科版 年级 四年级上册 单元名称 第3单元《运动和力》 单元主题 动力工程师：探索力与运动的奥秘 课时安排 9课时 一、单元主题 “动力工程师：探索力与运动的奥秘” 围绕力如何改变物体运动状态、不同力的特性（重力、反冲力、弹力、摩擦力）及能量转换，引导学生通过工程实践（设计制作小车）深化对“运动与相互作用”核心概念的理解。 二、单元大情景 “校园动力工程师挑战赛” 学生化身“动力工程师”，接受任务：为校园科技节设计一辆能完成特定任务的小车（如载重行驶、精准停车）。通过8课时的探究活动，逐步破解“力与运动”的科学密码，最终在“校园科技博览会”展示小车作品。 三、课程标准分析 核心概念 核心概念3.物质的运动与相互作用 学习内容 3.1 力是改变物体运动状态的原因； 3.2 常见的力及其作用效果； 3.3 运动的物体具有能量 学段目标 （3-4年级） ①描述力如何改变物体运动状态； ②设计实验探究力的作用效果； ③制作简单装置解决实际问题 四、单元教材分析 本单元包括《让小车运动起来》《用气球驱动小车》《用橡皮筋驱动小车》《弹簧测力计》《运动与摩擦力》《运动的小车》《设计制作小车（一）》《设计制作小车（二）》共8课内容。 《让小车运动起来》核心内容为探究力如何改变物体运动状态（启动/停止/变速）。并通过垫圈重力拉动小车，理解“力是改变物体运动状态的原因”，建立“拉力越大，小车运动越快”的因果关系。 《用气球驱动小车》核心内容为认识反冲力（气球喷气产生反向推力）。尝试气球大小与小车运动距离的关系实验，理解反冲力的方向与大小。 《用橡皮筋驱动小车》核心内容为探究弹力（橡皮筋形变产生的恢复力）。通过橡皮筋缠绕圈数与小车行驶距离的关系实验，验证“形变越大，弹力越大”。 《弹簧测力计》核心内容为学习力的测量工具及单位（牛顿，N）。规范使用弹簧测力计测量重力、拉力，理解力的大小量化。 《运动与摩擦力》核心内容为摩擦力对运动的阻碍作用及影响因素（接触面粗糙度、压力大小）。并尝试通过对比实验（不同表面拉动木块），分析增大/减小摩擦力的方法。 《运动的小车》核心内容为运动的物体具有能量（动能），能量大小与速度和质量相关。并通过斜坡高度影响小车撞击距离的实验，建立“速度越快，能量越大”的概念。 《设计制作小车（一）》核心内容为工程设计流程（明确问题→制订方案→绘制设计图）。根据任务要求（行驶距离、载重等），设计小车结构并选择动力（弹力/反冲力）。 《设计制作小车（二）》核心内容为制作、测试、评估与改进原型。并尝试调试小车性能（如减少摩擦、优化动力），实践“测试→问题→改进”的工程思维。 本单元以“力与运动”为核心，构建“概念认知→工具应用→规律探究→工程实践”的递进链条： 1.基础认知（第1-3课）：通过三种力（重力、反冲力、弹力）驱动小车，建立“力改变运动状态”的概念。 2.量化分析（第4-6课）：引入测量工具（弹簧测力计），探究摩擦力与能量的定量关系，深化力的作用效果。 3.工程整合（第7-8课）：综合前6课知识，完成“设计→制作→优化”的工程闭环，培养解决实际问题的能力。 本单元紧扣新课标“物质的运动与相互作用”核心概念，通过阶梯式探究活动，实现从现象观察（力作用）到本质理解（能量转换），最终落脚于工程应用（技术物化）。 五、教学目标 科学观念 理解力改变物体运动状态； 区分重力、弹力、反冲力、摩擦力的特性； 知道运动的物体具有能量。 科学思维 通过数据归纳力的作用规律（如“拉力越大，小车越快”）； 用流程图分析工程问题。 探究实践 设计控制变量的实验（如摩擦力实验）； 使用弹簧测力计； 制作并 ... ...
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