1.科學概念：了解不倒翁，了解不倒翁不倒的原因。
2.科學探究：能在玩不倒翁的過程中發現、提出問題；能夠運用觀察和試驗的方法研究不倒翁的秘密。
3.科學態度：通過探究活動體驗合作學習的樂趣；培養學生的審美能力，啟迪學生的審美情趣。
4.科學、技術、社會與環境：通過探究不倒翁不倒的秘密，知道上輕下重的物體不容易倒；知道在從外觀上無法找到問題答案的時候可以通過「解暗箱」的方法來解決；由各種不容易倒的物品，意識到科學技術與人們生活有十分密切的關係。
探究不倒翁不倒的秘密，知道上輕下重的物體不容易倒。
學具：「不倒翁的秘密」實驗報告單，不倒翁玩具（二維紙質樣品），各色卡紙，剪刀，雙面膠，鐵片。
教具：沙包遊戲道具（或視頻），各種不倒翁玩具、相關課件、圖片等。
今天，老師想和同學們做一個遊戲，這裡有壘起來的6個紙杯，誰能用沙包打倒3個以上就能得到老師準備的一份禮物，誰想來試一下呢？
（三人以上嘗試，均不能達到要求。）
為什麼不容易打倒呢？這讓你想到了什麼？
（.不倒翁.）
看來，這個遊戲不簡單啊，想要獲得小禮物，還要研究研究不倒翁的知識呀！
（分發不倒翁玩具（二維紙質），揭示課題，板書：不倒翁的秘密。）
設計意圖：遊戲和禮物都是學生感興趣的事物，本節課開始時，不急於將研究內容直接拋給學生，而是通過遊戲將研究的內容引出來，老師展示可愛的不倒翁，課堂氣氛活躍起來，使學生在上課伊始便進入角色。
1、請同學們觀察它們，看到它你會想到什麼呢？會提出什麼問題呢？
可愛有趣的不倒翁，同學們玩過沒有？現在想不想玩？好吧，就讓我們一起來玩一玩這有趣的不倒翁吧。玩之前，老師有個要求：同學們要一邊玩一邊仔細觀察，思考問題，可以交換著玩，我們比比看誰能發現更多的問題，開始吧！（學生開始活動）
2.同學們玩的真不錯，誰能說說你是怎麼玩的？發現了什麼問題？
（學生根據自己的研究情況進行匯報交流。如：我怎麼推它，不倒翁都不倒還能站起來，為什麼它不倒呢？我把它倒著放，結果它一會兒就正過來了！都有一個「大肚子」.）
3、同學們在玩的過程中發現並提出了問題，真了不起！科學家們的科學研究活動也是從問題開始的。
設計意圖：活動中，老師給了學生充分的時間，使學生在玩中發現問題、提出問題，培養學生的問題意識。整個活動進行的自由而有序，調動了學生的學習興趣，更增強了他們繼續探研的積極性。
同學們發現了這麼多問題，真了不起！為什麼不倒翁總是不倒呢？（演示）
舉起你們的不倒翁，咱們一起來看看不倒翁的樣子，有什麼相同的地方嗎？
（學生對比著觀察不倒翁的外觀，認為它的底面都是弧形的。）
（鼓勵學生大膽猜測）：科學家在研究問題之前都要進行大膽的猜想，然後通過實驗，得出結論。看看哪個同學像個小科學家。還有誰來猜一猜不倒翁為什麼不倒呢？（學生猜：底部是弧形、裡面有東西等等）
設計意圖:猜想是科學研究中不可缺少的一個環節，有助於學生主動提出問題並設計探究方案，尋找證據，解決、發現問題。
這些都只是同學們的猜測，怎樣做才能證明自己的猜想是正確的？（打開看看，做實驗）好主意，就按你們說的辦法去做，看看誰能找到證據驗證自己的猜測，揭開不倒翁推不倒的秘密。
（教師根據學生的回答及時點撥、指點，引導學生總結出不倒翁推不倒的兩個秘密：上輕下重、底部是弧形。）
看大家自信的樣子，一定找到不倒翁不倒的原因了，誰先告訴大家呢？
上輕下重：我們把不倒翁打開，發現裡面最底部有一顆鐵珠。把這顆鐵珠拿出來，不倒翁就倒了。說明不倒翁不倒這顆鐵珠起了重要的作用。把這顆鐵珠固定在底部，使不倒翁上面輕，下面重。不倒翁就不會被推倒。
側向推動不倒翁，也是上面輕下面重，為什麼會被推倒呢？（邊提示邊演示）由此可見，不倒翁不容易被推倒的另一個秘密是：底面的特殊形狀。
設計意圖：讓學生打開不倒翁看內部構造，目的是啟發學生利用觀察和實驗的方法研究不倒翁，培養學生動手、動腦研究問題的能力，使學生加深對不倒翁內部構造的認識，經過老師適當的引導與提示，從而揭開不倒翁不容易被推倒的秘密。
分發材料，小組合作，討論設計，親自動手，製作精美的不倒翁。（教師提示學生。）
可愛有趣的不倒翁，同學們想不想自己親手製作一個呢？好吧，現在就讓我們一起來設計並製作有趣的不倒翁吧。先在紙上畫出設計圖，完成設計圖後再動手製作。做之前，老師還有一個要求：使用剪刀要注意安全，我們一起比比看誰製作的不倒翁更精美吧，當然，可不能輕易就倒下哦，開始吧！（學生開始活動）
看大家自信的樣子，一定對自己的作品很滿意吧，那誰想要來展示並向同學們介紹一下自己的作品呢？（展示交流）
設計意圖：讓學生動手實踐，目的是培養學生動手、動腦研究問題的能力，使學生加深對不倒翁內部構造的認識，深刻領會不倒翁不容易被推倒的秘密。
1.談話：通過我們的細心研究，大家揭開了不倒翁不倒的秘密，說說你的發現是什麼？（引導學生回顧不倒翁「上輕下重」的特點，並發現自己製作的不倒翁與圖片中不倒翁的不同之處。兩向搖擺和多向搖擺的不同。）
2.教師講解：通過研究不倒翁，我們再一次經歷了大膽假設、小心求證的全過程。一個問題解決了，一個推測被證實了，並不意味著研究的結束，新的問題將讓我們在接下來的活動中繼續深入的研究和應用不倒翁。
3.找一找——我們身邊的哪些物品運用了不倒翁原理？
（1）酒瓶、花瓶、檯燈、地球儀、電話等物體重心偏低，擺放起來穩定；
（2）塔式起重機在底部加很多鐵塊等，使其穩定性大大提高；
（3）人走在冰上或其他光滑地面上時，往往彎腰、屈腿以降低重心，避免滑倒。
上輕下重的物體比較穩定，也就是說重心越低越穩定。在生活中為增加物體的穩定性，我們常採用加重下面的重量，如電扇底座、話筒架、公共汽車站牌等。
設計意圖：通過對一些生活物品的觀察，啟發學生認識不倒翁的科學道理在生活中有著廣泛的應用，讓學生利用所學知識解釋生活現象，解決生活中的問題，同時，也使學生認識到科學與生活相結合，會創造出美好的物質世界。
這節課，同學們玩得都很開心，更重要的是你們能在玩中發現秘密，學到知識，能談談你們有什麼收穫嗎？
（學生談收穫。）
現在，大家知道為什麼剛開始的遊戲不容易成功了吧。（出示準備的不同的不倒翁）課後，利用我們所學的知識，利用不同的材料，設計製作一個這樣的（多向搖擺）不倒翁吧。
關於不倒翁，還有許多的秘密，課後希望同學們繼續查閱資料，開拓我們的視野。下節課我們一起看看誰的不倒翁更加有趣，好麼？
設計意圖：將探究活動延伸到課外，引導學生開展進一步思考和研究，使科學課滲透在今後的學習和生活中。
作者：熊笠 2020教育部小學科學國家級骨幹教師培訓學員
東南大學百研工坊：21世紀是我國創新型人才培養的關鍵期。東南大學百研工坊（兒童發展與教育研究所）結合信息技術、生物醫學工程、腦科學技術，進行青少年科學素養的國際比較研究和學生核心概念掌握水平的評測系統的研究與開發，我們的目標是：（1）面向中小學學生綜合能力發展的steam研究；（2）通過實證教育研究，探究科學素養的本質及有效的培養途徑；（3）將科學素養的傳統評測方法與現代信息技術相結合，探究基於ECD模型的學生科學素養評測方法研究；（4）運用ERP、EEG和眼動等腦科學技術，開展對學生核心概念熟練掌握程度的評測研究。
可鑫的科學漫步
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