资源简介

教学设计
课程基本信息
学科 科学 年级 五年级 学期 春季
课题 拧螺丝的学问
教科书 书 名：科学 五年级下册教材 出版社：江苏凤凰教育出版社
教学目标
科学概念： 1．通过观察，知道轮轴装置的结构特点。 2．通过实验，发现施加在轮上和轴上的力的不同作用效果。 3．通过实验，知道轮轴在轮上用力时，轮轴是省力的。 4. 了解轮轴在生活中的应用并能分析出其中的道理。 探究实践： 1.在科学探究中，能意识到要用实验证明自己的猜想。 2. 在科学探究中，乐于尝试运用材料、多种方法研究轮轴省力的奥秘。 科学思维 1. 能通过观察，描述轮轴构造上的特点。 2. 能用类比的思维寻找出与螺丝刀相同性质的轮轴用具。 3．能设计轮轴能省力的实验、仔细观察、及时记录、分析数据、得出并交流结论、及时反思。 态度责任： 1．认识到机械能够省力，机械的发展给人们的生产、生活带来的便利，感受到轮轴的应用对生产发展的价值。 2. 在好奇心驱使下，对轮轴产生探究兴趣，在探究过程中愿意倾听、分享表达自己的观点。
教学重难点
教学重点： 研究轮轴在什么情况下更省力。 教学难点： 分析在轴上用力的轮轴的好处。
教学过程
一、激趣导入 1．谈话：徒手把螺丝钉拧进木板里是很费劲的，一般会用什么工具？（螺丝刀） 2．PPT显示趣味比赛规则，提醒：注意安全。 3．分别请获得第一名小组代表和未完成任务的小组代表展示拧螺丝的工具并说说拧螺丝中的体会，从发言中对比发现，这些小组拧螺丝的工具是不同的。有的小组只有只有螺丝刀的轴，有的小组既有轴又有刀柄。 4．教师小结，揭示课题：看来拧螺丝钉可包含着大学问呢！今天我们一起来学习拧螺丝的学问。 ［设计意图：通过比赛拧螺丝钉，制造使用不同工具产生截然不同的结果，引起学生对螺丝刀及拧螺丝的探究兴趣，为引出轮轴做铺垫。] 二、观察螺丝刀和图片认识轮轴 1．谈话：我们就从螺丝刀开始研究，观察这个螺丝刀它由几部分组成？（刀杆、刀柄两部分） 2．谈话：转动螺丝刀时，刀柄运动轨迹是什么样的？刀杆呢？PPT展示刀杆和刀柄横截面，教师根据学生回答，板书画出一大一小两个圆。 3．使用螺丝刀时，我们要让螺丝刀转动起来，展示分别在刀杆和刀柄做了标记的螺丝刀，播放转动螺丝刀时的视频，观察刀杆和刀柄是怎样转动的？ 4．学生汇报：大圆和小圆固定在一起，围绕共同的中心，同时转动。 5．教师小结，添加观念：科学家把像刀柄这样的大圆称为轮，像刀杆这样的小圆称为轴，像螺丝刀这样，轮和轴固定在一起，轮转动时，轴也跟着同时转动的装置叫做轮轴。（板书课题）轮轴是一种简单机械，生产生活中很多地方都发挥着作用。 6．谈话：出示门把手和方向盘的图片，指出这个物体就包含轮轴，学生上台指一指，哪一部分是轮，哪部分是轴。 7．学生思考并汇报。 8．出示削笔刀和兰花龙头，再次辨认轮和轴。 9．教师提问：这两个物体中没有明显的轮结构他们是轮轴吗？ 10．小结：生活中的轮轴，外观不一定有完整的轮结构，可能只是一个手柄或摇把，但转动轨迹可能形成一个完整的圆。 ［设计意图：学生虽然在生活中经常看到轮轴的实物模型，但是对轮轴这一科学概念是陌生的，所以通过大家熟悉的螺丝刀入手，学生交流讨论后，教师引出轮轴这一概念。分层举例生活中的轮轴装置，先列举有明显轮的门把手和反向盘，后列举无明显轮结构的轮轴，教师不断追问学生，说它是轮轴，说一说哪一部分是轮，哪部分是轴？为什么说它是轮？从而强化学生对轮轴的理解，走出轮轴的轮一定是圆形轮子的误区。] 三、比较使用两种螺丝刀拧螺丝时的用力情况 1. 教师讲述：认识了轮轴，现在大家来思考，比赛拧螺丝的比赛的画面，两个小组的照片（一组用力在轴上，一组用力在轮上）。学生观察图片思考用法的差异。 2. 学生汇报并总结：输了的小组用的是无柄螺丝刀，是在轴上用力，赢了的小组用的是有柄螺丝刀，在轮上用力。 3. 追问：根据比赛结果，对于轮轴的使用你能提出什么猜测？（在轮上用力比在轴上省力） ［设计意图：承上启下，总结了前面选择手把大的螺丝刀能快速把螺丝拧进木头可能是因为省力，也为下面探究轮轴省力的奥秘做铺垫。] 四、探究轮轴省力的奥秘 1. 谈话：有没有什么办法证明在轮上用力时省力？ 2．出示图片展示今天试验用的轮轴装置，视频观察轮轴的转动，然后学生辨认此装置上的轮和轴结构。 3. 教师讲解轮轴的平衡，并用力在轴上，提问：如何使手施加在轮上力的大小一目了然看出来。可以用什么材料？（钩码） 4. 教师在轴上挂若干钩码，并把标志线拉到水平位置，松手，让学生观察轮轴不再平衡，借机追问：如何使此时的轮轴再动平衡？ 5. 教师引导提问：你认为在轴上挂多少能平衡？进一步引导学生认识到，通过对比轮和轴上钩码数量来验证猜测。 6. 教师出示规范实验设计。 7. 分组实验，研究轮轴的作用。 （1） 先在轴上挂4个钩码； 　 （2）观察在轮上挂多少钩码，才能使轮轴平衡（标志线能静止在水平位置）。 （3） 再在轴上挂8个钩码，观察在轮上挂多少钩码，才能使轮轴平衡。 （4）换更大的轮再重复以上三个步骤。 8．教师巡视指导，指导学生作好实验记录。 9．汇报实验现象，交流实验收获。 10. 教师小结：使用轮轴不一定省力的，省力与否取决于力作用在轮上还是轴上。当重物作用在轴上，在轮上用力时，使用轮轴是省力的；当重物作用在轮上，在轴上用力时，使用轮轴是费力的。 ［设计意图：提供给学生实践得机会，让其通过在轮和轴上挂不同数量的钩码，再将轮变得更大以后，如何使轮轴平衡的探究活动，发现轮轴省力的奥秘。通过再次观察实验数据，引导学生思维的转变，把挂在轮上的钩码充重物，挂在轴上的钩码充当力，轮轴是费力的。启迪学生思维，多方面思考问题。] 五、知识应用和巩固 过渡：轮轴的秘密你们都掌握了吗？下面老师老考考大家： 1. 出示内六角螺丝及螺丝刀，示范用法，提问：两种用法哪个用更省力？ 2. 学生讨论，教师引导小结。短柄为轴，长柄为轮时更省力。 3. 奖励给回答的同学一个竹蜻蜓，并和孩子互动提问：你会玩竹蜻蜓吗？咱们一起来玩一玩，比赛看谁飞的远？学生用力在轴上，老师用力在轮上起飞，其他学生对比观察。 4. 学生观察发现老师的飞不起来，教师谈话：其实竹蜻蜓使用时也可看成一个轮轴，我们两人分别是在轮上还是轴上用力的呢？ 5. 学生汇报，分析。 6. 教师小结：在竹蜻蜓的轴上用力，可利用其在手心连续滚动多圈，使叶片快速转动，从而使其飞起来。 看来在轴上用力虽然费力，但是却也能发挥出妙用。 7. 观察下面这些图片，当它们使用时，哪些是在轮上用力？哪些在轴上用力？ ［设计意图：应用并巩固实践研究的成果，分辨轮与轴上的具体部位，了解生活中多种轮轴的妙处，增进对轮轴的理解。] 8.过渡：轮轴这种简单的机械装置看起来并不复杂，但却在生产生活中发挥着如此巨大的作用，你还知道哪些应用轮轴事物呢？ 9.使用轮轴并不是现代人的专利，我国智慧的古代劳动人民就已经开始利用轮轴这种简单机械了。出示图片，认识辘轳和飏扇。 10.这些发明极大地提高了生产劳动的效率。直到现在，有些工具仍然在使用。例如视频中提到的扇车。这就是科学技术为人类的发展进步作出的贡献。 11.明末清初，我国科学家宋应星所著的《天工开物》中，记载了更多应用轮轴的发明创造，希望同学们课下继续在书中，在生活中探索轮轴。 ［设计意图：借助古代轮轴工具的发明，让学生感受古代劳动人民的智慧，增强学生民族自豪感和文化自信，同时激发学生学以致用的造物激情和灵感］ 六、拓展实践 出示螺丝刀图片，引发学生思考，螺丝刀顶部的洞有什么作用？启发学生课下亲自实践，找出答案。 【板书设计】 14．拧螺丝的学问 轮大轴小 在轮上用力时轮轴省力 轮和轴固定在一起 轮轴 同时转动 轴不变，轮越大越省力

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