运动中的能量教案

课程名称	课时安排	教学类型	授课对象
科学·运动中的能量	40分钟	新授课	三年级（小学中年级，普通城市校）

教材版本	授课教师	教学主题	课标依据
（未指定，通用）	__________	通过观察与实验理解“运动的物体具有能量”	《义务教育科学课程标准（2022年版）》核心素养：科学观念、科学思维、探究实践、态度责任

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一、教材分析

本课是小学科学课程中“物质科学”领域里能量概念的启蒙课，是学生从“认识物体的运动”走向“理解运动背后的原因”的关键一步。在此之前，学生已经积累了大量关于物体运动的生活经验，比如风把树叶吹动、球撞倒瓶子、踩滑板车滑行等，但还没有形成“能量”这一科学概念。本课通过观察运动物体对周围物体产生的影响，帮助学生初步建立“运动的物体具有能量”这一核心概念，并借助小车撞击木块的对比实验，让学生感知能量大小与运动快慢之间的关系。这一认识是后续学习光、热、电、磁等不同形式能量及其转换的基础，也是学生从现象描述走向科学解释的重要起点。本课看似简单，却承担着“用可观察的现象锚定不可见的能量概念”的启蒙任务，因此教学中不宜急于引入复杂的能量分类或定量计算，而应聚焦于概念建构与方法体验，重在让学生借助实验现象说出自己的理解。

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二、学情分析

本课授课对象为普通城市校三年级学生，处于形象思维向抽象思维过渡的阶段，能对具体事物进行比较和简单分类，但逻辑推理能力还较弱，需要借助直观现象支持思考。学生的科学知识基础表现为：能描述物体是“动的”还是“静的”，能感知“快”和“慢”，但极少有学生接触过“能量”这一科学术语，更难以说清“运动的物体具有能量”的含义。家庭方面，学生之间差异明显，部分家长能配合辅导，部分学生主要依赖课堂学习，因此本课的核心概念必须在课内通过观察、实验和交流完成建构，不能把理解性任务大量留到课后。学生常见的认知障碍主要有两个：一是容易把“运动”本身当成“能量”，说不清能量是“运动物体对别的物体产生作用的本领”；二是实验中控制变量的意识很弱，可能出现同时改变斜坡高度和释放方式的情况。针对这些学情，教学中应反复用“撞动木块”“吹动树叶”等结果性现象来锚定概念，并通过示范、复述、巡视提醒等方式帮助学生逐步建立“公平比较”的意识。

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三、教学目标（核心素养导向）

1.【对应核心素养：科学观念】知识与技能目标： 通过观察足球射门、风吹树叶、汽车行驶等运动物体对周围物体产生影响的视频，学生能用自己的话解释“运动的物体具有能量”的基本含义，并能举例说出至少3个生活中运动物体带能量的现象。

2.【对应核心素养：探究实践】过程与方法目标： 通过让小车从不同高度斜坡滑下撞击木块的控制变量实验，学生能描述“斜坡越高、小车越快、木块被撞越远”的实验现象，能区分不同速度下木块移动距离的差异，并据此推断能量大小与运动速度的关系。

3.【对应核心素养：态度责任】情感态度/价值观目标： 通过小组合作实验与全班讨论，学生能举例说出运动物体能量带来的安全注意事项（如下坡要减速、不能朝人扔石子），并能用“速度越快能量越大”解释这些安全做法背后的道理。

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四、教学重难点

类别	要点
教学重点	①通过实验现象理解“运动的物体具有能量” ②初步建立“运动速度越快，能量越大”的联系
教学难点	①学生易把“运动”本身当成“能量”，忽略“对别的物体产生作用”这一本质 ②实验中易同时改变多个条件（如斜坡高度和释放方式），导致对比不公平

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五、教学资源与准备

教师准备： 多媒体课件（含足球射门、风吹树叶、汽车行驶的短视频或图片）、斜坡装置2套、小车若干、木块、实验记录单、米尺、磁贴或粉笔（用于标记木块位置）。

学生准备： 课前回忆一个“运动的物体产生了影响”的生活例子（如风把帽子吹掉、球砸倒了瓶子），带到课堂分享；以小组为单位，明确组内分工。

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六、教学过程（总时长 40 分钟）

环节1：观察与提问（5分钟）——自然现象引发科学问题

教师活动：

教师播放一段时长约30秒的视频，画面依次出现：足球射门撞击门柱后弹回、大风吹动树叶沙沙作响、汽车驶过积水路面溅起水花。播放前提出观看任务：“同学们，请仔细看，这些运动的东西，对别的物体产生了什么影响？”播放结束后，教师出示视频截图并逐幅提问：“足球做了什么？”（预设：足球把门柱撞得震了一下）“风把树叶怎么了？”（预设：风把树叶吹得摇来摇去）“汽车开过积水时，水怎么样？”（预设：水花溅了起来）。教师顺势用手轻推讲台上的课本，让课本移动一小段距离，问：“老师的手推动了课本，手对课本产生了什么效果？”学生回答“课本动了”“课本被推走了”。教师追问：“生活中还有没有这样的事？比如你跑得太快撞到门，门会怎样？”接着揭示课题：“这些运动的物体，都有一种‘本领’，能让别的东西动起来、停下来或者变样子。科学家把这种本领叫做——能量。今天我们就来研究‘运动中的能量’。”教师在黑板中央写下课题，并在课题下方画一个箭头，把学生举出的例子写在箭头一端。

板书要点： 中央写“运动中的能量”，下方写“运动物体 → 产生影响 ← 有能量”，左侧列举学生提到的例子：足球、风、汽车、奔跑的人。

设计意图： 从学生熟悉的生活现象切入，借助视频和演示把“能量”这一抽象概念与“产生影响”这一可感知结果挂钩，激活已有经验，引发认知需求。同时通过教师的追问了解学生的前概念水平，为后续概念辨析提供依据。

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环节2：猜想与假设（4分钟）——根据已有经验做出预测

教师活动：

教师出示斜坡、小车和木块，先用手指轻轻一推小车，让学生观察小车在桌面滑动。教师提问：“如果让小车从斜坡上滑下来撞这块木块，会发生什么？”学生多数会答“木块被撞倒了”。教师继续追问：“小车如果跑得快和跑得慢，木块被撞出去的距离一样吗？”教师先不表态，请学生举手表达自己的预测，并把不同意见写上黑板。预设学生会说：“快的小车撞得远，因为快的时候力气大。”也有的学生会说：“一样远，反正是同一辆车。”教师回应：“有的同学猜快车撞得远，有的同学猜一样远，到底谁说得对呢？光靠猜行不行？”学生回答“不行”“要做实验”。教师小结：“科学家在研究问题之前，也会先根据自己的经验猜一猜，这就是猜想。但是猜想对不对，必须用实验来验证。今天我们就像小科学家一样，动手试一试。”

板书要点： 黑板右侧写“猜想”二字，下方列两条：“快 → 远？”“一样远？”，旁边画一个问号，表示等待实验验证。

设计意图： 让学生经历“基于经验作预测”的科学思维过程，渗透“猜想需要验证”的科学方法。保留不一致的意见可以制造认知冲突，激发学生做实验的强烈愿望。

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环节3：制定计划与实验探究（12分钟）——动手操作，记录数据

教师活动：

教师先示范实验步骤，边做边讲：“我们要把小车从斜坡上放下来，让它去撞木块。一共做两次：第一次让小车从斜坡的低处滑下，第二次从斜坡的高处滑下。请大家注意，斜坡高度只改变这一个条件，其他条件都要一样。”教师放慢动作强调四个要点：“第一，木块每次都要放在同一个起点，我们可以用粉笔画一条线做标记；第二，小车要用同一辆，不能中途换车；第三，每次放车时都从斜坡上同一个位置松手，轻轻松开，不能用手推；第四，小车撞完木块后，我们看木块被撞到哪儿，在记录单上标出位置。”示范后提问：“为什么木块每次都要放回同一个位置？”预设回答：“不然就不公平了。”“为什么不能用手推小车？”预设回答：“用手推就多了一个条件，不知道是斜坡让它快还是手让它快。”教师请一名学生复述实验规则，确认后再分组。学生4人一组，分工为：操作员（放小车）、观察员（盯木块）、归位员（每次把木块放回起点）、记录员（在记录单上画标记）。教师巡视，提醒学生“先做低坡，再做高坡，每做一次就画一个记号”，并鼓励每组做两遍，看看结果是否一致。

学生活动： 学生复述规则：“木块放回起点，小车从斜坡上同一个地方松手，不能推小车。”小组内明确分工后开始实验。操作员轻轻放车，观察员紧盯木块，记录员在记录单“低坡”和“高坡”两栏中画出木块停止的位置。有小组第一次小车放歪了，木块被撞到一边，教师提醒“小车要从斜坡正中放下”，学生调整后重做。完成后，组内成员凑在一起比较两条标记，七嘴八舌地说：“高坡的桌子远！”“低坡只撞了一点点。”

板书要点： 黑板中间写“实验规则：只改变一个条件——斜坡高度”，下方画简易操作流程图：“低坡 → 第1次记录 → 高坡 → 第2次记录”。

设计意图： 通过示范、复述、巡视三条路径帮助学生初步体会“控制变量”的意义，保证实验数据有效。动手操作能将抽象的能量大小转化为可测量的位移，为下一环节的归纳提供直观证据，同时培养小组分工合作的习惯。

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环节4：分析与结论（8分钟）——数据分析，形成科学解释

教师活动：

教师请各小组汇报记录结果：“你们组高坡时木块移动了多少？低坡时呢？”学生陆续回答，教师将典型数据写在黑板上的汇总表中。教师提问：“高斜坡和低斜坡，木块被撞出去的距离一样吗？”预设回答：“不一样，高斜坡更远。”教师追问：“小车从高斜坡滑下，到达坡底时的速度怎样？”预设回答：“更快。”教师引导：“快的小车撞木块时，对木块产生的作用更怎么样？”学生答：“更厉害。”教师顺势归纳：“小车运动得越快，能量就越大，把木块撞得就越远。”教师出示一道辨析题：“小明说：小车从高坡冲下来，把木块撞得远，是因为小车变重了。你同意吗？为什么？”请学生先独立思考再同桌讨论。完整解答：“不同意。小车还是同一辆车，它的重量没有变。从高坡滑下，小车到达坡底的速度更快了，所以能量更大，木块才被撞得更远。”教师总结：“能量大小跟运动速度有关——速度越快，能量越大。”

学生活动： 学生汇报数据：“我们组低坡约8厘米，高坡约15厘米。”比较后说：“高坡的远。”教师引导下用自己的话表述：“小车跑得快，能量大，木块就滚得远。”讨论辨析题时，有学生说：“小车没变重，是变快了。”也有学生困惑：“能量是不是就是力气？”教师回应：“可以说它是让物体发生变化的本领。力气是人的，能量是物体的，以后我们会学得更细。”学生把结论写在自己的记录单上。

板书要点： 黑板中央写结论“速度越快 → 能量越大 → 作用越明显”，下方简表：低坡（慢）→ 近；高坡（快）→ 远。右侧写辨析题关键词“不是变重，是变快”。

设计意图： 引导学生从“木块位移”这一可观察现象，推断“能量大小”这一不可观察概念，完成科学解释的形成过程。通过辨析题排除“质量变化”的干扰，帮助学生聚焦“速度与能量”的关系，突破本课难点。

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环节5：表达与交流（6分钟）——汇报展示，质疑完善

教师活动：

教师请2—3个小组代表带着记录单上台汇报，提示汇报句式：“我们用……的方法，发现……，我们认为……。”第一组汇报后，教师追问：“你们怎么知道高坡时小车的能量大？”学生答：“因为木块被撞得远。”教师再提一个开放问题：“如果把小车换成更重的一辆车，还是从低坡滑下，木块会怎样？可能比现在这辆车更远，还是更近？”学生猜测后教师回应：“更重的物体能量也可能更大，这个我们以后再研究。科学家发现，能量大小不仅和速度有关，还和物体的质量有关。”教师继续鼓励质疑：“有没有哪一组实验结果和大家不一样？可能是什么原因？”若有小组出现数据异常，教师引导分析：“小车是不是放歪了？木块是不是没放回起点？”最后小结：“实验做得仔细，结论才靠得住。”

学生活动： 小组代表展示记录单并汇报：“我们组先做低坡，木块在8厘米的地方；再做高坡，木块到了15厘米。我们认为高坡时小车能量大。”其他组认真倾听，举手补充：“我们组做了两遍，都是高坡远。”有学生提出：“要是车子重一点，也会撞得更远。”教师肯定他的想法。出现异常数据的组小声说：“我们组第一次小车歪了，木块撞到旁边，第二次重做就好了。”教师借机引导全班：“做实验出了错不要紧，找到原因重做就是进步。”

板书要点： 在结论下方补充“能量大的条件：①速度快 ②物体重（初步感知）”，右侧写“实验要仔细，结论才可靠”。

设计意图： 通过汇报句式帮助学生梳理实验过程和发现，发展科学表达能力；通过倾听、补充和质疑，逐步养成用证据说话的科学态度。引入“质量影响能量”的讨论，既避免学生形成“只有速度决定能量”的片面认识，又为后续学习埋下伏笔。

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环节6：拓展与应用（5分钟）——迁移应用，联系生活

教师活动：

教师依次出示三张图片：下坡的自行车、扔出的石子、奔跑的人。提问：“这些运动物体有什么能量？它们会对什么产生影响？”学生回答后，教师追问：“速度快的时候我们要注意什么？”引导学生说出：“下坡要捏刹车、不能朝人扔石子、看到车跑过来要躲避。”教师出示两道判断题，请学生齐答并举手解释。第一题：“风能吹动树叶，说明风有能量。（√）”学生答对后请他说理由：“树叶动了，风对树叶产生了作用，所以风有能量。”第二题：“一块石头放在地上不动，它有能量吗？”教师引导：“石头没有动，我们没有看到它对别的物体产生作用，所以不能说它因为运动而有能量。以后我们会学到，它可能有其他形式的能量，但不是我们今天说的‘运动的能量’。”最后布置口头作业，并提醒：“回家把今天学的道理讲给家长听，告诉他们为什么运动的东西要小心。”

学生活动： 学生举例：“下坡自行车越来越快，撞到人很危险”“扔石子会砸碎玻璃”“奔跑的人撞到桌子会把桌子撞倒”。学生说出安全注意事项：“下坡要刹车”“不能朝人扔石子”“过马路要看来往的车辆”。齐答判断题并用手比划“√”或“×”，被请到的学生完整解释判断理由。对“石头有没有能量”的讨论，有学生说“石头没动，撞不了东西”，教师回应：“对，这正是我们今天学的——运动的物体才有这种本领。”

板书要点： 黑板左侧写“生活中的能量：下坡自行车 / 扔出的石子 / 奔跑的人”，下方用警示色粉笔写“速度快、能量大——注意安全！”

设计意图： 把课堂概念迁移到生活实际，引导学生用“能量”解释日常现象，体会科学知识的价值；同时渗透安全意识与责任态度，使“速度越快能量越大”从课堂结论转化为生活中的安全自觉。

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七、板书设计

板书区域	内容要点
中央主题	运动中的能量
左分支	运动物体 → 产生影响 → 有能量（足球、风、汽车、奔跑的人）
右分支	猜想：快 → 远？／一样远？
实验规则	只改变一个条件——斜坡高度；木块放回起点；小车不能手推
实验结论	低坡：慢 → 近；高坡：快 → 远；速度越快，能量越大
拓展与安全	生活中的能量：下坡自行车、石子、奔跑的人；速度快，能量大，注意安全

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八、作业设计

基础作业（必做）：

1. 回家找3个“运动的物体有能量”的例子，说给家长听，并说明这个运动物体产生了什么影响（如：风扇转动吹动纸条、石头扔进水里溅起水花、球砸倒瓶子）。（预估用时：10分钟）

拓展作业（选做）：

1. 画一画“小球从高坡和矮坡滚下撞击纸杯”的对比图，标出哪一次纸杯被撞得远，并写一句话说明原因。（预估用时：10分钟）

合计预估时长：约20分钟（其中书面作业约10分钟），符合“双减”政策书面作业总量不超过60分钟/天的要求。

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教学反思模板（课后填写）

1. 目标达成情况：（学生是否达到“理解”层级目标，能否用自己的话解释“运动的物体具有能量”，能否举例说明）
2. 学生参与情况：（小组实验分工是否合理，两端学生是否都参与了动手与交流）
3. 教学调整记录：（实验时间是否充裕？数据是否明显？若木块受摩擦力影响导致差异不明显，下次可改用更光滑的坡面或加大高度差）
4. 下节课改进方向：（可补充“重车与轻车对比”实验，为能量与质量的关系做铺垫）

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附：核心概念与实验要点速查表

序号	概念/方法名称	表达式	适用范围
01	能量（核心概念）	运动物体对其他物体产生作用的本领（定性描述）	判断运动物体是否具有能量
02	能量与速度的关系	$E$ 随 $v$ 增大而增大（定性，$E \propto v$ 仅作教师参考）	比较不同速度下撞击效果的强弱
03	能量与质量的关系	同速度下 $m$ 越大，$E$ 越大（定性）	解释重物撞击更危险的现象
04	控制变量法	每次只改变一个变量，其余条件保持相同	设计公平的对比实验
05	实验观察指标	木块被撞击后移动的距离 $s$	用可见效果推断不可见的能量
06	安全应用	速度越快、物体越重，越要注意避让和控制	生活中对运动物体的安全防范

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本教案由 BestTeach AI 辅助生成，依据《人工智能生成合成内容标识办法》（国信办通字〔2025〕2号）第四条标识。教师应独立审核修改后使用。