一、教學(xué)定位：為何要學(xué)風(fēng)向標(biāo)？演講人1.教學(xué)定位：為何要學(xué)風(fēng)向標(biāo)？2.動(dòng)手實(shí)踐：風(fēng)向標(biāo)制作全流程3.規(guī)范使用：從“操作”到“記錄”的科學(xué)流程4.原理探究：從“現(xiàn)象”到“本質(zhì)”的科學(xué)思維5.拓展應(yīng)用：從“課堂”到“生活”的科學(xué)延伸6.總結(jié)：讓科學(xué)成為“可觸摸的生活”目錄2025小學(xué)四年級(jí)科學(xué)上冊(cè)風(fēng)向標(biāo)的制作與使用課件作為一名從事小學(xué)科學(xué)教育十余年的教師，我始終相信：最好的科學(xué)課，是讓孩子用雙手觸摸知識(shí)，用雙眼觀察世界。今天要和大家分享的“風(fēng)向標(biāo)的制作與使用”，正是這樣一節(jié)融合動(dòng)手實(shí)踐、科學(xué)原理與生活觀察的典型課例。它不僅能讓四年級(jí)學(xué)生直觀理解“風(fēng)向”這一抽象概念，更能通過(guò)親手制作與觀測(cè)，在他們心中種下“科學(xué)即生活”的種子。接下來(lái)，我將從教學(xué)定位、制作實(shí)踐、使用方法、原理探究、拓展應(yīng)用五個(gè)維度，系統(tǒng)展開(kāi)本節(jié)課的內(nèi)容。01教學(xué)定位：為何要學(xué)風(fēng)向標(biāo)？1課程標(biāo)準(zhǔn)與核心素養(yǎng)目標(biāo)依據(jù)《義務(wù)教育科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2022年版）》中“地球與宇宙科學(xué)領(lǐng)域”的要求，四年級(jí)學(xué)生需“知道風(fēng)有方向和大小，用簡(jiǎn)單工具測(cè)量風(fēng)向和風(fēng)速”。本節(jié)課的核心目標(biāo)可分解為：知識(shí)目標(biāo)：理解“風(fēng)向”是風(fēng)的來(lái)向（如北風(fēng)指從北方吹來(lái)的風(fēng)）；知道風(fēng)向標(biāo)是測(cè)量風(fēng)向的工具，其箭頭指向風(fēng)的來(lái)向。能力目標(biāo)：能獨(dú)立或合作完成簡(jiǎn)易風(fēng)向標(biāo)的制作；能在實(shí)際場(chǎng)景中正確使用風(fēng)向標(biāo)觀測(cè)并記錄風(fēng)向。素養(yǎng)目標(biāo)：通過(guò)制作與觀測(cè)活動(dòng)，培養(yǎng)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)記錄習(xí)慣；通過(guò)分析制作中的問(wèn)題（如不平衡、轉(zhuǎn)動(dòng)不靈活），發(fā)展“提出問(wèn)題—嘗試解決—改進(jìn)優(yōu)化”的科學(xué)探究能力。2生活關(guān)聯(lián)與學(xué)習(xí)意義風(fēng)是學(xué)生最熟悉的自然現(xiàn)象之一，但“如何準(zhǔn)確描述風(fēng)從哪里來(lái)”卻常被忽略?；叵肴ツ甏禾鞄W(xué)生觀察校園植物時(shí)，有個(gè)孩子指著飄動(dòng)的國(guó)旗說(shuō)“風(fēng)往東邊吹”，另一個(gè)立刻反駁“不對(duì)，國(guó)旗向西飄，風(fēng)應(yīng)該從東邊來(lái)”——這恰恰說(shuō)明，學(xué)生對(duì)“風(fēng)向”的理解存在直覺(jué)混淆。而風(fēng)向標(biāo)作為解決這一混淆的工具，能將抽象的“風(fēng)的來(lái)向”轉(zhuǎn)化為可見(jiàn)的箭頭指向，幫助學(xué)生建立科學(xué)的觀測(cè)思維。更重要的是，制作風(fēng)向標(biāo)的過(guò)程本身就是“技術(shù)與工程”領(lǐng)域的實(shí)踐（如材料選擇、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、功能優(yōu)化），符合“做中學(xué)”的教育理念。02動(dòng)手實(shí)踐：風(fēng)向標(biāo)制作全流程1材料準(zhǔn)備：從“身邊物”到“科學(xué)工具”考慮到四年級(jí)學(xué)生的動(dòng)手能力與材料獲取便利性，建議選擇以下材料（可根據(jù)實(shí)際調(diào)整）：01主體材料：硬紙板（或塑料卡片，厚度約2-3mm，用于制作箭頭和尾翼）、吸管（直徑約5mm，作為轉(zhuǎn)動(dòng)軸）、細(xì)鐵絲（或回形針，用于固定重心）。02輔助工具：剪刀（圓頭安全剪刀）、鉛筆（標(biāo)記刻度）、大頭針（帶橡皮頭，防止扎手）、透明膠帶（固定連接點(diǎn)）、量角器（輔助對(duì)稱(chēng)剪裁）。03提示：曾有學(xué)生用廢舊CD盒制作尾翼，發(fā)現(xiàn)其光滑表面能減少風(fēng)阻；也有用竹筷子替代吸管，但需注意重量會(huì)影響轉(zhuǎn)動(dòng)靈活性——這說(shuō)明“材料選擇”本身就是值得探索的問(wèn)題。042制作步驟：從“剪裁”到“調(diào)試”的精細(xì)化操作制作過(guò)程需遵循“對(duì)稱(chēng)—平衡—靈活”三大原則，具體步驟如下：2制作步驟：從“剪裁”到“調(diào)試”的精細(xì)化操作2.1第一步：設(shè)計(jì)并剪裁箭頭與尾翼取硬紙板，用鉛筆繪制箭頭（長(zhǎng)度約8cm，尖端細(xì)長(zhǎng)，尾部寬度約2cm）和尾翼（長(zhǎng)度與箭頭相同，形狀為矩形或梯形，寬度約4cm）。關(guān)鍵操作：箭頭與尾翼的長(zhǎng)度必須相等（誤差＜2mm），否則會(huì)因力矩不平衡導(dǎo)致風(fēng)向標(biāo)偏向一側(cè)；尾翼的面積需大于箭頭（建議尾翼面積是箭頭的2-3倍），確保風(fēng)對(duì)尾翼的推力更大，推動(dòng)整體轉(zhuǎn)動(dòng)。2制作步驟：從“剪裁”到“調(diào)試”的精細(xì)化操作2.2第二步：固定箭頭、尾翼與轉(zhuǎn)動(dòng)軸231將箭頭和尾翼分別粘貼在吸管兩端（箭頭朝一端，尾翼朝另一端），確保兩者在同一水平直線(xiàn)上（可用直尺比對(duì)）。加固連接點(diǎn)：用透明膠帶纏繞箭頭/尾翼與吸管的接觸部位（纏繞3-4圈），防止因風(fēng)力過(guò)大脫落。平衡測(cè)試：將吸管平放在手指上，觀察是否水平——若一端下沉，可在較輕一側(cè)粘貼小紙片或纏繞少量細(xì)鐵絲（類(lèi)似天平調(diào)平）。2制作步驟：從“剪裁”到“調(diào)試”的精細(xì)化操作2.3第三步：安裝支撐與刻度盤(pán)支撐部分：取一根豎直的木棍（或竹竿，高度約50cm），在頂端插入一個(gè)橡皮（或軟木塞），將大頭針的針尖朝下插入橡皮中（露出約1cm），作為旋轉(zhuǎn)支點(diǎn)。刻度盤(pán)制作：用硬紙板剪一個(gè)直徑10cm的圓盤(pán)，標(biāo)注“東、南、西、北、東北、東南、西北、西南”八個(gè)方位（可參考指南針刻度），固定在木棍上（與地面平行）。組裝調(diào)試：將吸管的中點(diǎn)（即平衡中心點(diǎn)）套在大頭針的橡皮頭上，輕輕轉(zhuǎn)動(dòng)吸管，檢查是否能360自由轉(zhuǎn)動(dòng)——若卡頓，可能是大頭針過(guò)緊或吸管摩擦過(guò)大，可涂抹少量凡士林潤(rùn)滑。常見(jiàn)問(wèn)題與解決：曾有學(xué)生制作的風(fēng)向標(biāo)總是“固定朝一個(gè)方向”，經(jīng)檢查發(fā)現(xiàn)是尾翼面積過(guò)小，無(wú)法被風(fēng)吹動(dòng)；另一個(gè)學(xué)生的箭頭與尾翼不在同一直線(xiàn)上，導(dǎo)致轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)偏向。這些問(wèn)題正是引導(dǎo)學(xué)生“發(fā)現(xiàn)問(wèn)題—分析原因—改進(jìn)方案”的絕佳機(jī)會(huì)。03規(guī)范使用：從“操作”到“記錄”的科學(xué)流程1觀測(cè)前的準(zhǔn)備：選擇合適的觀測(cè)點(diǎn)風(fēng)向標(biāo)的觀測(cè)結(jié)果易受周?chē)h(huán)境影響，需遵循以下原則：空曠無(wú)遮擋：避免在建筑物、樹(shù)木、圍墻附近（這些物體可能改變局部氣流），建議選擇操場(chǎng)中央、樓頂平臺(tái)等開(kāi)闊區(qū)域。高度適宜：風(fēng)向標(biāo)頂端應(yīng)高于觀測(cè)者頭頂（約1.5-2米），防止人體阻擋風(fēng)的流動(dòng)；若在校園內(nèi)，可固定在旗桿中部（需確保旗桿本身不遮擋風(fēng)）。水平校準(zhǔn)：安裝刻度盤(pán)時(shí)，需用水平儀（或自制簡(jiǎn)易水平儀：在圓盤(pán)邊緣系一根垂線(xiàn)，調(diào)整圓盤(pán)至垂線(xiàn)與刻度盤(pán)中心對(duì)齊）確保刻度盤(pán)與地面平行，避免因傾斜導(dǎo)致方位讀取錯(cuò)誤。2觀測(cè)中的操作：讀取與記錄的規(guī)范正確使用風(fēng)向標(biāo)需分三步：2觀測(cè)中的操作：讀取與記錄的規(guī)范2.1等待穩(wěn)定將風(fēng)向標(biāo)放置在觀測(cè)點(diǎn)后，需等待1-2分鐘，讓其因風(fēng)力自然轉(zhuǎn)動(dòng)至穩(wěn)定狀態(tài)（箭頭不再頻繁擺動(dòng)）。經(jīng)驗(yàn)分享：有次帶學(xué)生在教室外觀測(cè)，因靠近窗戶(hù)，風(fēng)向標(biāo)受室內(nèi)外溫差引起的“穿堂風(fēng)”影響，箭頭不斷擺動(dòng)，后來(lái)移至操場(chǎng)才得到穩(wěn)定數(shù)據(jù)。2觀測(cè)中的操作：讀取與記錄的規(guī)范2.2讀取方位待風(fēng)向標(biāo)穩(wěn)定后，觀察箭頭指向的刻度（如箭頭指向“北”，則風(fēng)向?yàn)楸憋L(fēng)；指向“東北”與“北”之間，可記錄為“北偏東”）。需注意：箭頭指向的是風(fēng)的來(lái)向，而非風(fēng)吹去的方向（如箭頭朝北，說(shuō)明風(fēng)從北方吹來(lái)，吹向南方）。2觀測(cè)中的操作：讀取與記錄的規(guī)范2.3記錄與復(fù)核設(shè)計(jì)觀測(cè)記錄表（如表1），記錄時(shí)間、觀測(cè)地點(diǎn)、風(fēng)向（文字描述+符號(hào)表示，如“北風(fēng)”用“↑”表示）。為確保數(shù)據(jù)準(zhǔn)確，可連續(xù)觀測(cè)3次，取出現(xiàn)次數(shù)最多的風(fēng)向作為結(jié)果。|觀測(cè)時(shí)間|觀測(cè)地點(diǎn)|風(fēng)向（文字）|風(fēng)向（符號(hào)）|備注（如風(fēng)力大?。﹟|----------|----------|--------------|--------------|--------------------||9:00|操場(chǎng)中央|東南風(fēng)|↙|風(fēng)力2級(jí)，旗子微飄|3特殊情況處理：風(fēng)太小或風(fēng)太大時(shí)微風(fēng)（風(fēng)力＜2級(jí)）：風(fēng)向標(biāo)可能轉(zhuǎn)動(dòng)不明顯，可輔助觀察其他物體（如炊煙、輕小紙片）的飄動(dòng)方向，與風(fēng)向標(biāo)結(jié)果對(duì)照。強(qiáng)風(fēng)（風(fēng)力＞6級(jí)）：需檢查風(fēng)向標(biāo)各連接點(diǎn)是否牢固（如箭頭與吸管的粘貼處），避免因風(fēng)力過(guò)大導(dǎo)致部件脫落；若為自制風(fēng)向標(biāo)，建議在強(qiáng)風(fēng)天氣暫停觀測(cè)，改用更堅(jiān)固的專(zhuān)業(yè)儀器。04原理探究：從“現(xiàn)象”到“本質(zhì)”的科學(xué)思維1風(fēng)向標(biāo)為什么能指示風(fēng)向？要理解這一問(wèn)題，需從“力的平衡”角度分析：當(dāng)風(fēng)從某一方向吹來(lái)時(shí)，尾翼因面積大、阻力大（風(fēng)對(duì)尾翼的推力F尾）大于箭頭的阻力（風(fēng)對(duì)箭頭的推力F箭）。由于尾翼與箭頭固定在同一根吸管上，F(xiàn)尾＞F箭會(huì)產(chǎn)生一個(gè)力矩，推動(dòng)吸管繞中心點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)，直到箭頭正對(duì)風(fēng)的來(lái)向（此時(shí)F尾與F箭方向相反，力矩平衡，風(fēng)向標(biāo)穩(wěn)定）。2關(guān)鍵設(shè)計(jì)的科學(xué)依據(jù)尾翼面積大于箭頭：增大尾翼的受風(fēng)面積，確保其阻力足夠推動(dòng)整體轉(zhuǎn)動(dòng)；若尾翼與箭頭面積相等，風(fēng)向標(biāo)可能因兩側(cè)阻力平衡而無(wú)法轉(zhuǎn)動(dòng)。重心在轉(zhuǎn)動(dòng)軸上：制作時(shí)強(qiáng)調(diào)“平衡測(cè)試”，是為了讓箭頭、尾翼與吸管的總重心恰好位于轉(zhuǎn)動(dòng)軸（大頭針）的正上方。若重心偏移，風(fēng)向標(biāo)會(huì)因重力作用偏向一側(cè)，無(wú)法準(zhǔn)確反映風(fēng)向。轉(zhuǎn)動(dòng)軸的靈活性：使用大頭針與吸管的組合（或?qū)I(yè)儀器中的軸承），是為了減小摩擦力，使風(fēng)向標(biāo)能對(duì)微弱的風(fēng)作出反應(yīng)。教學(xué)小技巧：可讓學(xué)生用不同材料（如粗鐵絲替代吸管）制作風(fēng)向標(biāo)，對(duì)比轉(zhuǎn)動(dòng)靈活性，從而直觀理解“減小摩擦”的重要性。05拓展應(yīng)用：從“課堂”到“生活”的科學(xué)延伸1與其他氣象觀測(cè)的聯(lián)動(dòng)風(fēng)向標(biāo)的學(xué)習(xí)可與風(fēng)速觀測(cè)（使用風(fēng)速儀或自制風(fēng)杯）、降水觀測(cè)（雨量器）結(jié)合，形成“氣象觀測(cè)小組”的長(zhǎng)期活動(dòng)。例如：對(duì)比天氣預(yù)報(bào)中的風(fēng)向數(shù)據(jù)與實(shí)際觀測(cè)結(jié)果，分析差異原因（如建筑物對(duì)局部風(fēng)向的影響）；0103每周固定時(shí)間觀測(cè)風(fēng)向、風(fēng)速，繪制“校園氣象周報(bào)表”；02結(jié)合季節(jié)變化，觀察不同季節(jié)的主導(dǎo)風(fēng)向（如夏季多東南風(fēng)，冬季多西北風(fēng)），聯(lián)系“季風(fēng)”的初步概念。042創(chuàng)新制作與改進(jìn)鼓勵(lì)學(xué)生嘗試用不同材料改進(jìn)風(fēng)向標(biāo)：環(huán)保材料：用廢舊塑料瓶裁剪尾翼，用竹筷替代吸管，制作“綠色風(fēng)向標(biāo)”；電子化升級(jí)：在箭頭末端安裝小磁鐵，在刻度盤(pán)邊緣放置霍爾傳感器，連接單片機(jī)制作“電子風(fēng)向標(biāo)”（適合有編程基礎(chǔ)的學(xué)生）；裝飾性設(shè)計(jì)：將箭頭設(shè)計(jì)成小鳥(niǎo)、飛機(jī)等形狀，尾翼繪制彩色圖案，讓科學(xué)工具兼具藝術(shù)性。3跨學(xué)科融合語(yǔ)文：觀察不同風(fēng)向后，用生動(dòng)的語(yǔ)言描述風(fēng)的特點(diǎn)（如“北風(fēng)像冰針刺臉，東南風(fēng)帶著花香”）；數(shù)學(xué)：統(tǒng)計(jì)一個(gè)月內(nèi)各風(fēng)向的出現(xiàn)次數(shù)，繪制條形統(tǒng)計(jì)圖；地理：結(jié)合地圖，分析本地主導(dǎo)風(fēng)向與地形、海陸位置的關(guān)系（如沿海地區(qū)多海陸風(fēng)）。06總結(jié)：讓科學(xué)成為“可觸摸的生活”總結(jié)：讓科學(xué)成為“可觸摸的生活”回顧本節(jié)課，我們從“為什么需要風(fēng)向標(biāo)”出發(fā)，通過(guò)動(dòng)手制作理解了“結(jié)構(gòu)與功能”的關(guān)系，通過(guò)規(guī)范使用掌握了“觀測(cè)與記