一、實(shí)驗(yàn)背景與教學(xué)價(jià)值：從生活現(xiàn)象到科學(xué)探究的橋梁演講人01實(shí)驗(yàn)背景與教學(xué)價(jià)值：從生活現(xiàn)象到科學(xué)探究的橋梁02教學(xué)目標(biāo)設(shè)定：三維目標(biāo)的階梯式達(dá)成03實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備：細(xì)節(jié)決定探究質(zhì)量04實(shí)驗(yàn)操作流程：從基礎(chǔ)到優(yōu)化的遞進(jìn)式探究05數(shù)據(jù)記錄與分析：從現(xiàn)象到規(guī)律的思維躍升06拓展思考：從課堂實(shí)驗(yàn)到生活應(yīng)用的遷移07總結(jié)：在動(dòng)手實(shí)踐中觸摸科學(xué)的本質(zhì)目錄2025小學(xué)三年級(jí)科學(xué)下冊(cè)紙杯疊高承重記錄課件作為一線科學(xué)教師，我始終相信，最好的科學(xué)課不是課本上的公式堆砌，而是讓孩子們?cè)趧?dòng)手實(shí)踐中觸摸科學(xué)的溫度。今天要分享的“紙杯疊高承重記錄”實(shí)驗(yàn)，正是這樣一節(jié)將“結(jié)構(gòu)與力”的科學(xué)概念融入趣味操作的課例。接下來，我將從實(shí)驗(yàn)背景、教學(xué)目標(biāo)、操作流程、數(shù)據(jù)記錄與分析、拓展思考五個(gè)維度展開，帶大家完整復(fù)現(xiàn)這堂充滿探索與發(fā)現(xiàn)的科學(xué)課。01實(shí)驗(yàn)背景與教學(xué)價(jià)值：從生活現(xiàn)象到科學(xué)探究的橋梁1生活現(xiàn)象的科學(xué)映射走在教室走廊，常能看到孩子們用作業(yè)本、鉛筆盒玩“疊高游戲”；午餐時(shí)，也有學(xué)生悄悄把紙杯疊成小塔。這些看似隨意的行為，實(shí)則蘊(yùn)含著“結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性”“承重與支撐”的科學(xué)原理。三年級(jí)學(xué)生正處于具體運(yùn)算階段，對(duì)“看得見、摸得著”的現(xiàn)象更敏感，用他們熟悉的紙杯作為實(shí)驗(yàn)材料，能自然喚醒探究興趣。2課程標(biāo)準(zhǔn)的具體落實(shí)依據(jù)《義務(wù)教育科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2022年版）》“物質(zhì)與能量”領(lǐng)域中“物體具有一定的特征，材料具有一定的性能”相關(guān)要求，本實(shí)驗(yàn)聚焦“結(jié)構(gòu)與承重”的關(guān)系，通過“提出問題—設(shè)計(jì)方案—實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證—得出結(jié)論”的探究流程，培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力、數(shù)據(jù)記錄能力及基于證據(jù)的推理能力，為后續(xù)“材料的性能”“力與運(yùn)動(dòng)”等單元學(xué)習(xí)奠定基礎(chǔ)。3核心素養(yǎng)的隱性滲透實(shí)驗(yàn)過程中，學(xué)生需要小組合作確定疊高方案、分工記錄數(shù)據(jù)、討論結(jié)構(gòu)缺陷，這不僅是科學(xué)探究能力的鍛煉，更是責(zé)任意識(shí)、溝通能力的培養(yǎng)。當(dāng)他們發(fā)現(xiàn)“交錯(cuò)疊放比垂直疊放更穩(wěn)”時(shí)，那種“原來科學(xué)就在我身邊”的驚喜，正是科學(xué)態(tài)度與價(jià)值觀的萌芽。02教學(xué)目標(biāo)設(shè)定：三維目標(biāo)的階梯式達(dá)成1知識(shí)與技能目標(biāo)能描述紙杯疊高時(shí)“結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性”與“承重能力”的關(guān)系；掌握“垂直疊放”“交錯(cuò)疊放”“加固底部”等基本疊高方法；學(xué)會(huì)使用簡易工具（直尺、電子秤）測量高度與承重，完成實(shí)驗(yàn)記錄表。2過程與方法目標(biāo)通過對(duì)比實(shí)驗(yàn)，探究不同疊放結(jié)構(gòu)對(duì)承重的影響；經(jīng)歷“預(yù)測—操作—記錄—分析”的完整探究流程，初步形成“基于數(shù)據(jù)得出結(jié)論”的科學(xué)思維。3情感態(tài)度與價(jià)值觀目標(biāo)感受科學(xué)探究的趣味性，激發(fā)對(duì)“身邊科學(xué)”的觀察興趣；在小組合作中體會(huì)分工的重要性，養(yǎng)成尊重他人觀點(diǎn)、耐心驗(yàn)證的探究習(xí)慣。03實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備：細(xì)節(jié)決定探究質(zhì)量1材料清單與選擇依據(jù)|材料名稱|數(shù)量|作用說明|選擇依據(jù)||----------------|--------|------------------------------|------------------------------||一次性紙杯|每組20個(gè)|實(shí)驗(yàn)主體材料|輕便、易獲取，適合兒童操作||直尺（30cm）|每組1把|測量疊高高度|刻度清晰，符合三年級(jí)測量能力||電子秤（0-500g）|每組1臺(tái)|測量承重極限|精度1g，滿足實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)需求|1材料清單與選擇依據(jù)|砝碼（10g/個(gè)）|每組20個(gè)|模擬承重物|重量統(tǒng)一，便于量化記錄||實(shí)驗(yàn)記錄表|每組1份|記錄高度、承重、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)|表格設(shè)計(jì)簡潔，含預(yù)測與實(shí)際對(duì)比||透明膠帶|每組1卷|輔助加固結(jié)構(gòu)（可選）|非必需材料，用于拓展探究|0201032安全預(yù)案與操作規(guī)范STEP3STEP2STEP1強(qiáng)調(diào)“輕拿輕放”原則：紙杯疊高時(shí)動(dòng)作要慢，避免重心偏移導(dǎo)致倒塌；放置砝碼時(shí)需從中心位置輕放，防止側(cè)翻砸手。明確“一人操作、一人記錄”分工：避免多人同時(shí)觸碰結(jié)構(gòu)，影響實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)確性；記錄員需實(shí)時(shí)標(biāo)注“倒塌時(shí)的層數(shù)/承重”，確保數(shù)據(jù)真實(shí)。準(zhǔn)備“備用紙杯”：每組額外提供5個(gè)紙杯，應(yīng)對(duì)操作失誤導(dǎo)致的損壞，避免因材料不足中斷探究。04實(shí)驗(yàn)操作流程：從基礎(chǔ)到優(yōu)化的遞進(jìn)式探究1第一階段：基礎(chǔ)疊法——垂直疊放的承重測試操作步驟：小組討論“如何讓紙杯垂直疊高”：學(xué)生可能提出“杯口對(duì)齊”“杯底接觸杯口”等方法，教師引導(dǎo)明確“垂直疊放”的標(biāo)準(zhǔn)——每層紙杯中心在同一直線上。開始疊高：從1層開始，逐層疊加，每疊1層用直尺測量總高度（記錄為“高度1”），并預(yù)測當(dāng)前結(jié)構(gòu)能承重多少克（記錄為“預(yù)測承重1”）。承重測試：在頂部紙杯內(nèi)緩慢放入砝碼，每次加10g，觀察結(jié)構(gòu)是否傾斜。當(dāng)紙杯塔倒塌時(shí)，記錄最終承重值（記錄為“實(shí)際承重1”）。典型觀察：多數(shù)小組在疊到5-6層時(shí)出現(xiàn)晃動(dòng)，倒塌時(shí)承重集中在30-50g；有小組發(fā)現(xiàn)“杯口未完全對(duì)齊”會(huì)導(dǎo)致傾斜，主動(dòng)調(diào)整后多疊了2層，承重增加20g。2第二階段：優(yōu)化結(jié)構(gòu)——交錯(cuò)疊放的穩(wěn)定性提升操作改進(jìn)點(diǎn)：引導(dǎo)學(xué)生觀察垂直疊放的問題：“為什么高了容易倒？”（重心高、接觸面?。?；提出“交錯(cuò)疊放”方案：第二層紙杯與第一層錯(cuò)開1/3杯口，第三層與第二層反向錯(cuò)開，形成“之”字形結(jié)構(gòu)。操作步驟：按新方案疊高，每2層測量一次高度（記錄為“高度2”），預(yù)測承重（記錄為“預(yù)測承重2”）；重復(fù)承重測試，記錄倒塌時(shí)的實(shí)際承重（記錄為“實(shí)際承重2”）。典型發(fā)現(xiàn)：交錯(cuò)疊放的紙杯塔普遍達(dá)到8-10層，承重提升至60-80g；2第二階段：優(yōu)化結(jié)構(gòu)——交錯(cuò)疊放的穩(wěn)定性提升有小組嘗試“每層錯(cuò)開1/2杯口”，發(fā)現(xiàn)穩(wěn)定性更強(qiáng)，但高度增長較慢（因錯(cuò)開幅度大導(dǎo)致總高度降低）。3第三階段：拓展創(chuàng)新——加固結(jié)構(gòu)的承重突破問題驅(qū)動(dòng)：“如果給紙杯塔加‘小柱子’或‘底座’，承重會(huì)怎樣？”教師提供透明膠帶，鼓勵(lì)小組設(shè)計(jì)加固方案（如用膠帶連接相鄰紙杯、在底部墊3個(gè)紙杯做“底座”）。操作示例：方案A：用膠帶將每層紙杯的杯壁與下層杯壁粘貼，形成“整體結(jié)構(gòu)”；方案B：底部3個(gè)紙杯倒置，杯口朝下組成三角形底座，再向上垂直疊放；方案C：混合交錯(cuò)疊放與膠帶加固，嘗試更高層數(shù)。數(shù)據(jù)對(duì)比：|加固方案|最高層數(shù)|實(shí)際承重（g）|倒塌原因|3第三階段：拓展創(chuàng)新——加固結(jié)構(gòu)的承重突破|------------|----------|---------------|------------------||膠帶粘貼|12層|120|底部紙杯被壓變形||無加固|6-7層|30-50|重心偏移||三角底座|9層|90|頂部紙杯傾斜|05數(shù)據(jù)記錄與分析：從現(xiàn)象到規(guī)律的思維躍升1實(shí)驗(yàn)記錄表的設(shè)計(jì)與填寫（此處展示簡化版記錄表，實(shí)際教學(xué)中可增加“結(jié)構(gòu)示意圖”“問題記錄”欄）|實(shí)驗(yàn)階段|疊放方式|最高層數(shù)|預(yù)測承重（g）|實(shí)際承重（g）|結(jié)構(gòu)特點(diǎn)描述||------------|------------|----------|---------------|---------------|----------------------------------||第一階段|垂直疊放|6|40|35|每層中心對(duì)齊，接觸面小||第二階段|交錯(cuò)疊放|9|70|65|每層錯(cuò)開1/3，重心分散|1實(shí)驗(yàn)記錄表的設(shè)計(jì)與填寫|第三階段|三角底座+垂直疊放|8|80|85|底部3杯倒置，增大支撐面積|2數(shù)據(jù)背后的科學(xué)原理結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性與支撐面積：三角底座通過增大底部支撐面積（3個(gè)杯口接觸桌面），比單杯底座更穩(wěn)定；01重心與高度關(guān)系：垂直疊放時(shí)重心隨高度上升而升高，超過支撐面邊緣就會(huì)倒塌；交錯(cuò)疊放通過分散重心，延緩了倒塌時(shí)間；02材料強(qiáng)度限制：紙杯的承重極限受限于杯壁的抗壓能力（當(dāng)頂部重量超過杯壁承受力時(shí)，杯壁會(huì)被壓變形，導(dǎo)致結(jié)構(gòu)失穩(wěn)）。033學(xué)生思維的典型發(fā)展從“憑感覺預(yù)測”到“根據(jù)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)預(yù)測”：有小組在第三階段預(yù)測時(shí)提出“底座有3個(gè)杯子，支撐面積是原來的3倍，承重應(yīng)該增加2倍”；從“記錄數(shù)據(jù)”到“解釋現(xiàn)象”：當(dāng)被問及“為什么膠帶粘貼能承重更多”時(shí)，學(xué)生回答“膠帶把杯子連在一起，變成一個(gè)整體，不容易散開”。06拓展思考：從課堂實(shí)驗(yàn)到生活應(yīng)用的遷移1生活中的“疊高承重”現(xiàn)象建筑中的結(jié)構(gòu)智慧：埃菲爾鐵塔的倒三角結(jié)構(gòu)、中國傳統(tǒng)木塔的層疊斗拱，都是通過增大底部支撐、分散重心來提升穩(wěn)定性；日常物品的設(shè)計(jì)：疊疊樂玩具的交錯(cuò)抽塊、超市貨架的層板加固，都運(yùn)用了“結(jié)構(gòu)與承重”的原理。2延伸探究建議030201材料替換實(shí)驗(yàn)：用硬紙板杯、塑料杯重復(fù)實(shí)驗(yàn)，對(duì)比不同材料的承重差異；數(shù)學(xué)建模嘗試：測量每層紙杯的高度，計(jì)算“總高度=單層高度×層數(shù)”的關(guān)系，驗(yàn)證是否存在誤差（因紙杯疊放時(shí)會(huì)有部分重疊）；跨學(xué)科整合：結(jié)合美術(shù)課，用彩紙?jiān)O(shè)計(jì)“最穩(wěn)固的紙杯塔”，并在科學(xué)課上測試承重，實(shí)現(xiàn)藝術(shù)與科學(xué)的融合。07總結(jié)：在動(dòng)手實(shí)踐中觸摸科學(xué)的本質(zhì)總結(jié)：在動(dòng)手實(shí)踐中觸摸科學(xué)的本質(zhì)這節(jié)“紙杯疊高承重記錄”課，從孩子們熟悉的“疊杯子”游戲出發(fā)，通過“玩中學(xué)、做中思”的探究過程，讓“結(jié)