一、課程背景與學(xué)習(xí)目標演講人課程背景與學(xué)習(xí)目標01實驗前的觀察與問題聚焦02數(shù)據(jù)整理與結(jié)論推導(dǎo)04聯(lián)系生活與拓展思考05模擬實驗的設(shè)計與操作03總結(jié)與課后任務(wù)06目錄2025小學(xué)三年級科學(xué)下冊雨刮器擺動角度模擬實驗課件01課程背景與學(xué)習(xí)目標課程背景與學(xué)習(xí)目標作為一線科學(xué)教師，我常在雨天帶學(xué)生觀察校園里的汽車雨刮器——雨刷片左右擺動，精準覆蓋擋風(fēng)玻璃，卻又不會“打架”。孩子們總會瞪著眼睛問：“老師，雨刮器為什么擺這么大角度？要是擺太滿會不會撞到一起？”這些充滿童真的問題，恰好指向了三年級科學(xué)下冊“身邊的機械”單元的核心：通過簡單機械的模擬實驗，理解運動形式與結(jié)構(gòu)設(shè)計的關(guān)系。1課程定位本實驗是“機械與運動”主題下的實踐探究課，基于教材中“認識常見的運動形式（如擺動、轉(zhuǎn)動）”“了解簡單機械的作用”等知識點展開。通過模擬雨刮器的擺動角度，學(xué)生將直觀感知“曲柄連桿機構(gòu)”的工作原理，體會“結(jié)構(gòu)決定功能”的科學(xué)思想。2學(xué)習(xí)目標知識目標：知道雨刮器擺動角度與連桿長度、支點位置等因素相關(guān)；初步理解曲柄連桿機構(gòu)的運動轉(zhuǎn)換（轉(zhuǎn)動變擺動）。01能力目標：能設(shè)計簡單的對比實驗，學(xué)會控制變量法；通過測量、記錄數(shù)據(jù)，分析影響擺動角度的關(guān)鍵因素。02素養(yǎng)目標：培養(yǎng)觀察生活現(xiàn)象的習(xí)慣，激發(fā)“用科學(xué)解釋日常”的興趣；在小組合作中提升溝通與動手能力。0302實驗前的觀察與問題聚焦實驗前的觀察與問題聚焦要做好模擬實驗，首先得“吃透”真實的雨刮器。上周的科學(xué)課，我?guī)W(xué)生完成了“雨天觀察任務(wù)”：兩人一組，用手機慢鏡頭拍攝汽車雨刮器工作過程（經(jīng)家長同意），并記錄三個關(guān)鍵信息：1真實情境的觀察記錄|觀察項|記錄示例（某家用轎車）||-----------------|-------------------------------||擺動角度|約120（左極限到右極限）||運動特點|兩端速度慢，中間速度快||結(jié)構(gòu)特征|雨刷臂通過金屬連桿與電機連接|孩子們的觀察筆記里，有個問題反復(fù)出現(xiàn)：“為什么有的車雨刮器擺得大，有的擺得??？”這正是實驗的核心問題——“哪些因素會影響雨刮器的擺動角度？”2基于觀察的假設(shè)推導(dǎo)結(jié)合教材中“簡單機械”的知識，我們一起拆解雨刮器的結(jié)構(gòu)：電機（提供動力，做圓周運動）→連桿（金屬桿，連接電機轉(zhuǎn)軸與雨刷臂）→雨刷臂（繞支點擺動）。由此推測，可能影響擺動角度的因素有：變量1：連桿的長度（長連桿vs短連桿）；變量2：支點與電機的距離（近支點vs遠支點）；變量3：電機的轉(zhuǎn)速（但三年級暫不涉及，可作為拓展問題）。03模擬實驗的設(shè)計與操作模擬實驗的設(shè)計與操作為了讓三年級學(xué)生“玩明白”，實驗材料必須簡單易得、安全可控。我提前準備了“實驗工具箱”：硬紙板（做雨刷臂和底座）、回形針（做支點）、橡皮筋（模擬連桿）、微型直流電機（1.5V，安全電壓）、電池盒、量角器、剪刀、雙面膠。1搭建模擬裝置——從“畫設(shè)計圖”開始“科學(xué)實驗不是亂動手，得先想清楚怎么做?！蔽乙龑?dǎo)學(xué)生畫出裝置的草圖：1底座：用硬紙板剪出20cm×15cm的底板，標注“電機固定區(qū)”（左側(cè)）和“支點區(qū)”（右側(cè)）；2電機與轉(zhuǎn)軸：將電機用雙面膠固定在底座左端，轉(zhuǎn)軸上套一個回形針（模擬曲柄，即電機轉(zhuǎn)動的“小手臂”）；3雨刷臂與支點：用硬紙板剪一條15cm長的“雨刷臂”，在右端用回形針固定一個支點（可上下移動，改變支點位置）；4連桿連接：用橡皮筋將電機轉(zhuǎn)軸的回形針（曲柄）與雨刷臂中部連接（橡皮筋有彈性，方便調(diào)整長度）。51搭建模擬裝置——從“畫設(shè)計圖”開始孩子們的設(shè)計圖各有創(chuàng)意：有的給“雨刷臂”畫上條紋模擬雨刷片，有的用不同顏色區(qū)分連桿和底座。有個男孩問：“老師，為什么用橡皮筋？用繩子行嗎？”我趁機解釋：“橡皮筋能拉伸，方便我們改變連桿長度；如果用繩子，長度固定，實驗時調(diào)整起來麻煩?！?控制變量實驗——“公平測試”的重要性“要知道哪個因素影響大，必須保證其他條件不變?！边@是科學(xué)課的“黃金法則”。我們分三步完成對比實驗：2控制變量實驗——“公平測試”的重要性2.1實驗一：連桿長度對擺動角度的影響不變量：支點位置（固定在雨刷臂右端1cm處）、電機轉(zhuǎn)速（同一電池供電）；變量：連桿（橡皮筋）的長度（分別取5cm、7cm、9cm）；操作：每次調(diào)整連桿長度后，啟動電機，用手機慢鏡頭拍攝雨刷臂擺動過程，暫停時用量角器測量左、右極限位置的角度差。實驗中，小組成員分工明確：A同學(xué)調(diào)連桿長度，B同學(xué)按開關(guān)，C同學(xué)拍照，D同學(xué)記錄數(shù)據(jù)。有個小組發(fā)現(xiàn)：“連桿9cm時，雨刷臂差點碰到底座邊緣！角度有140呢！”而5cm的連桿只能擺出80，數(shù)據(jù)差異明顯。2控制變量實驗——“公平測試”的重要性2.2實驗二：支點位置對擺動角度的影響不變量：連桿長度（固定7cm）、電機轉(zhuǎn)速；變量：支點與雨刷臂右端的距離（分別為1cm、3cm、5cm，即支點左移）；操作：支點越靠左（離電機越近），雨刷臂的“擺動半徑”越小。孩子們驚喜地發(fā)現(xiàn)：當支點移到5cm位置時，雨刷臂幾乎只在原地小幅度晃動，角度不到60。2控制變量實驗——“公平測試”的重要性2.3實驗三（拓展）：曲柄長度的影響（選做）有小組提出：“電機轉(zhuǎn)軸上的回形針（曲柄）要是更長，會不會讓擺動角度更大？”我們臨時增加了這個實驗——將曲柄從1cm延長到2cm（用回形針多折一段），結(jié)果發(fā)現(xiàn)，擺動角度從100增加到120。這驗證了“曲柄越長，帶動連桿的幅度越大”的猜想。04數(shù)據(jù)整理與結(jié)論推導(dǎo)數(shù)據(jù)整理與結(jié)論推導(dǎo)實驗結(jié)束后，各組將數(shù)據(jù)匯總到黑板上的大表格中（如下），全班一起分析規(guī)律：1數(shù)據(jù)記錄表（示例）|實驗類型|變量設(shè)置|擺動角度（）|1|----------------|----------------|---------------|2|連桿長度|5cm|82|3||7cm|105|4||9cm|138|5|支點位置|右端1cm（遠）|105|6||右端3cm（中）|88|7||右端5cm（近）|59|82關(guān)鍵結(jié)論的提煉通過觀察數(shù)據(jù)，孩子們用“發(fā)現(xiàn)式語言”總結(jié)：連桿越長，擺動角度越大：因為長連桿能把電機轉(zhuǎn)動的“小圈”轉(zhuǎn)化為雨刷臂的“大擺”；支點越靠近電機（越靠左），擺動角度越?。褐c相當于“固定點”，離電機越近，雨刷臂的活動范圍被“限制”得越厲害；曲柄越長（電機轉(zhuǎn)軸的“小手臂”越長），擺動角度越大（拓展結(jié)論）。有個女孩舉著自己的記錄單說：“我發(fā)現(xiàn)連桿長度的影響最大！就像我們玩跳繩，繩子越長，甩起來的范圍越大。”這種類比讓抽象的機械原理變得生動。05聯(lián)系生活與拓展思考聯(lián)系生活與拓展思考科學(xué)實驗的終極意義，是讓學(xué)生“看見”生活中的科學(xué)。我們回到最初的問題：5.1解釋真實現(xiàn)象——為什么雨刮器不會“打架”？結(jié)合實驗結(jié)論，孩子們很快明白：汽車設(shè)計師會根據(jù)擋風(fēng)玻璃的大小，調(diào)整雨刮器的連桿長度和支點位置，確保左右雨刷的擺動角度既覆蓋大部分區(qū)域，又不會在中間相撞。有個男孩興奮地說：“我家車的雨刮器一個擺得大，一個擺得小，可能是因為支點位置不一樣！”2設(shè)計改進——如果我是工程師213“假設(shè)給玩具車設(shè)計雨刮器，你會怎么調(diào)整？”這個問題點燃了孩子們的創(chuàng)造力：想讓雨刮器覆蓋更大面積？換更長的連桿！想讓雨刮器擺動更“溫柔”？把支點往左移，減小角度！4還可以用不同顏色的橡皮筋區(qū)分連桿長度，方便調(diào)試……06總結(jié)與課后任務(wù)1課堂總結(jié)本節(jié)課，我們通過“觀察→假設(shè)→實驗→結(jié)論”的科學(xué)探究流程，揭開了雨刮器擺動角度的秘密：它由連桿長度、支點位置等因素共同決定。更重要的是，孩子們親身體驗了“控制變量法”的魅力——用公平的實驗，找到現(xiàn)象背后的原因。2課后任務(wù)實踐任務(wù)：用廢舊材料（如塑料瓶、冰棒棍）制作一個簡易雨刮器模型，調(diào)整連桿長度，觀察角度變化；觀察任務(wù)：下次雨天