一、認(rèn)識雨鞋：從生活經(jīng)驗到科學(xué)觀察的第一步演講人CONTENTS認(rèn)識雨鞋：從生活經(jīng)驗到科學(xué)觀察的第一步鞋幫高度與防水關(guān)系的理論推導(dǎo)：從現(xiàn)象到規(guī)律的思維跨越實驗驗證：用科學(xué)方法探索因果關(guān)系生活中的應(yīng)用與延伸：科學(xué)服務(wù)于生活總結(jié)：從雨鞋到科學(xué)思維的成長目錄2025小學(xué)三年級科學(xué)下冊雨鞋鞋幫高度與防水關(guān)系課件同學(xué)們，上周連續(xù)下了三天雨，我路過學(xué)校門口時，看到好多同學(xué)穿著五顏六色的雨鞋踩水洼，有的同學(xué)的褲腳干干爽爽，有的卻濕了一片。有個扎著馬尾的小姑娘還蹲在臺階上，指著自己雨鞋的鞋幫問媽媽："為什么我的雨鞋水漫進來了？"這個問題啊，就藏著我們今天要探索的科學(xué)奧秘——雨鞋鞋幫高度與防水的關(guān)系。作為陪伴大家觀察生活的科學(xué)老師，今天我將帶著大家從認(rèn)識雨鞋開始，一步步解開這個"防水密碼"。01認(rèn)識雨鞋：從生活經(jīng)驗到科學(xué)觀察的第一步認(rèn)識雨鞋：從生活經(jīng)驗到科學(xué)觀察的第一步要研究鞋幫高度與防水的關(guān)系，首先得明確雨鞋的基本結(jié)構(gòu)。同學(xué)們可以先摸摸自己的雨鞋（如果今天有穿的話），或者回憶一下家里的雨鞋長什么樣子。1雨鞋的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)解析雨鞋，學(xué)名叫"防水膠鞋"，主要由三部分組成：鞋底：接觸地面的部分，通常由橡膠或塑料制成，有防滑紋路；鞋幫：包裹腳部和腳踝的部分，是我們今天的研究重點，它的高度從鞋底向上延伸，有的只到腳踝（低幫），有的能到小腿中部（中幫），甚至膝蓋（高幫）；鞋口：雨鞋的頂部開口，穿脫時的入口。大家可以觀察課本第12頁的插圖，圖1是低幫雨鞋（鞋幫高度約10厘米），圖2是中幫雨鞋（約20厘米），圖3是高幫雨鞋（約30厘米）。上周我收集了全班32位同學(xué)的雨鞋照片，統(tǒng)計發(fā)現(xiàn)：21位同學(xué)穿低幫，8位穿中幫，3位穿高幫——這說明生活中低幫雨鞋最常見，但為什么有的同學(xué)會選高幫呢？2防水的核心矛盾：水的"入侵路徑"要理解防水，得先想清楚水是怎么進到雨鞋里的。大家有沒有試過站在積水中？當(dāng)水位超過某個高度時，水就會從鞋口"溢"進去，或者沿著鞋幫和腿之間的縫隙"滲"進去。就像我們用杯子裝水，杯子越矮，水越容易漫出來；杯子越高，能裝的水就越多。雨鞋的防水能力，本質(zhì)上就是鞋幫高度與水位高度的"對抗"。這里有個關(guān)鍵概念——有效防水高度：當(dāng)雨鞋直立靜止時，鞋幫頂部以下的區(qū)域能阻擋水進入鞋內(nèi)的最大水位高度。舉個例子，一雙鞋幫高度20厘米的雨鞋，在站立時如果積水深度不超過18厘米（因為鞋口可能有5-10的傾斜），水就不會進去；但如果積水深22厘米，水就會從鞋口灌進去。02鞋幫高度與防水關(guān)系的理論推導(dǎo)：從現(xiàn)象到規(guī)律的思維跨越鞋幫高度與防水關(guān)系的理論推導(dǎo)：從現(xiàn)象到規(guī)律的思維跨越現(xiàn)在我們知道，鞋幫是防水的"第一道防線"，那它的高度到底如何影響防水效果呢？我們可以從三個維度來分析。1靜態(tài)防水：直立狀態(tài)下的"高度對抗"當(dāng)我們站在積水中不動時，水對雨鞋的壓力主要來自垂直方向。根據(jù)液體壓強公式（雖然三年級不學(xué)公式，但可以用"水位越高，壓力越大"來理解），積水深度h與鞋幫高度H的關(guān)系直接決定了是否滲水：若h<H：水無法越過鞋幫頂部，防水成功；若h≥H：水會從鞋口溢出，或者因鞋幫與腿部貼合不緊（比如褲腳塞進鞋里時產(chǎn)生縫隙）而滲入。上周三課間，我?guī)Э茖W(xué)興趣小組做了個小實驗：用三個不同高度的透明塑料瓶模擬雨鞋（瓶高分別為10cm、20cm、30cm），裝滿水后豎直插入裝水的水盆。當(dāng)水盆水位到8cm時，10cm的瓶子沒進水；水位到12cm時，10cm的瓶子開始滲水，20cm的還安全；水位到25cm時，20cm的瓶子滲水，30cm的仍干燥。這個現(xiàn)象是不是和我們的推測一致？2動態(tài)防水：行走時的"水波沖擊"但現(xiàn)實中我們不會一直站著，走路時腳會抬起、落下，積水會被踢起形成水波。這時候，水不僅從垂直方向"壓"過來，還會從側(cè)面"沖"過來。比如，當(dāng)我們踩水洼時，水花可能濺到鞋幫中部，如果鞋幫高度不夠，水就會順著鞋幫表面流進鞋口。我小時候穿低幫雨鞋去稻田幫爺爺干活，每次跨過大水洼時，水花總能濺到小腿，結(jié)果褲腳和鞋里全濕了。后來爺爺給我換了中幫雨鞋，同樣的動作，水花只能濺到鞋幫中部，再也沒濕過鞋里——這就是動態(tài)防水中鞋幫高度的作用。3特殊情況：鞋幫材質(zhì)與貼合度的影響當(dāng)然，鞋幫高度不是唯一因素。如果雨鞋材質(zhì)不防水（比如劣質(zhì)橡膠有細(xì)孔），或者鞋口與腿部貼合不緊（比如腿太細(xì)，鞋口松垮），即使鞋幫很高，水也可能滲入。但在材質(zhì)合格、貼合度良好的前提下（這是我們實驗的"控制變量"），鞋幫高度就是決定防水效果的關(guān)鍵。03實驗驗證：用科學(xué)方法探索因果關(guān)系實驗驗證：用科學(xué)方法探索因果關(guān)系現(xiàn)在到了最有趣的環(huán)節(jié)——自己動手做實驗！我們要驗證"鞋幫高度越高，防水效果越好"這個假設(shè)是否成立。1實驗準(zhǔn)備：材料與變量控制實驗材料：3雙同款雨鞋（僅鞋幫高度不同：低幫10cm、中幫20cm、高幫30cm）、透明大水盆、量杯、紅色食用色素（讓水更明顯）、電子秤（測滲水量）、記錄表格?？刂谱兞浚河晷馁|(zhì)（都為橡膠）、鞋口貼合度（用橡皮筋固定模擬腿部）、實驗環(huán)境（靜止/行走兩種狀態(tài)）、積水溫度（常溫）。自變量：鞋幫高度（10cm、20cm、30cm）；因變量：滲水量（毫升）。2實驗步驟：從靜止到動態(tài)的全面測試靜止?fàn)顟B(tài)測試在水盆中注入清水，加入色素，標(biāo)記水位線（分別設(shè)為8cm、15cm、25cm）；1將3雙雨鞋豎直放入水盆，鞋口用橡皮筋扎緊模擬腿部貼合；2靜置10分鐘后，倒出鞋內(nèi)的水，用量杯測量滲水量，記錄在表1（靜止?fàn)顟B(tài)滲水量記錄表）。3步驟二：動態(tài)狀態(tài)測試4保持水盆水位20cm（模擬常見積水深度）；5穿上3雙雨鞋，以相同力度在水盆中行走10步（每步間隔1秒）；6行走后測量鞋內(nèi)滲水量，記錄在表2（動態(tài)狀態(tài)滲水量記錄表）。73數(shù)據(jù)記錄與分析：從數(shù)字中發(fā)現(xiàn)規(guī)律經(jīng)過興趣小組的實測（這里展示部分?jǐn)?shù)據(jù)）：|鞋幫高度|靜止?fàn)顟B(tài)（水位15cm）滲水量（ml）|動態(tài)狀態(tài)（水位20cm）滲水量（ml）||----------|----------------------------------|----------------------------------||10cm|12|28||20cm|0|5||30cm|0|0|分析數(shù)據(jù)可以看出：3數(shù)據(jù)記錄與分析：從數(shù)字中發(fā)現(xiàn)規(guī)律靜止?fàn)顟B(tài)下，當(dāng)水位低于鞋幫高度時（如20cm鞋幫對應(yīng)15cm水位），無滲水；當(dāng)水位接近或超過鞋幫高度時（如10cm鞋幫對應(yīng)15cm水位），滲水明顯。動態(tài)狀態(tài)下，即使水位未超過鞋幫高度（如20cm鞋幫對應(yīng)20cm水位），行走產(chǎn)生的水波也會導(dǎo)致少量滲水；而高幫雨鞋因高度優(yōu)勢，完全阻擋了水波沖擊。04生活中的應(yīng)用與延伸：科學(xué)服務(wù)于生活生活中的應(yīng)用與延伸：科學(xué)服務(wù)于生活通過實驗，我們得出結(jié)論：在材質(zhì)合格、貼合度良好的前提下，雨鞋鞋幫高度越高，防水效果越好。但科學(xué)不僅是結(jié)論，更是解決問題的工具。1如何選擇雨鞋：高度與需求的平衡同學(xué)們買雨鞋時，該選多高的鞋幫呢？這要根據(jù)實際需求：日常上學(xué)：如果路上積水不深（通常5-10cm），低幫雨鞋足夠，輕便靈活；踩水洼、玩耍：積水可能到15-20cm，中幫雨鞋更保險，避免濺水；農(nóng)田、深水區(qū)：積水超過20cm時，高幫雨鞋是首選，防止水灌進鞋里。上周我問了幾位穿高幫雨鞋的同學(xué)，他們說"去奶奶家的田埂玩，水都到小腿了，高幫雨鞋一點沒濕"——這就是需求決定選擇的典型例子。2防水的其他小技巧：輔助增強防水性除了選對高度，還有這些小方法能提升防水效果：01褲腳處理：把褲腳塞進雨鞋里，避免雨水沿褲腿流進鞋口；02鞋口貼合：穿雨鞋時拉緊扣帶（如果有的話），減少鞋口與腿部的縫隙；03定期檢查：如果雨鞋有破損（比如鞋幫有小裂紋），及時更換，否則再高的鞋幫也會滲水。0405總結(jié)：從雨鞋到科學(xué)思維的成長總結(jié)：從雨鞋到科學(xué)思維的成長同學(xué)們，今天我們從一雙雨鞋出發(fā)，經(jīng)歷了"觀察現(xiàn)象→提出問題→理論推導(dǎo)→實驗驗證→應(yīng)用延伸"的完整科學(xué)探究過程。我們不僅知道了"鞋幫越高，防水越好"，更重要的是學(xué)會了用科學(xué)的方法去解釋生活中的現(xiàn)象。下次下雨時，你們可以觀察一下：路上的行人穿的雨鞋是什么高度？他們所處的積水環(huán)境和鞋幫高度有什么關(guān)系