资源简介

《改变运输的车轮》
学生能够准确理解车轮属于轮轴，是一种简单机械，并掌握轮轴的基本结构和工作原理。
明确用有轮的推车运送物品比较省力、灵活，了解车轮在运输过程中的优势和作用。
具备利用平板或者推车完成运送物品任务的实践能力，能够熟练掌握两种工具的使用法。
（一）教学重点
组织学生参与、体验用平板和手推车模拟搬运物品的活动，让学生亲身感受车轮在运输中的作用。
指导学生分析、描述平板和手推车运输物品的优劣，学会运用多个指标进行综合评价。
（二）教学难点
帮助学生深入理解轮轴的工作原理，以及轮轴在不同工具中的应用。
培养学生在实际情境中运用科学知识解决问题的能力，提高学生的科学思维水平。
每组准备手推车（没有的可以用木板钉上四个万向轮自制）、不带轮子的木板、标志桶 A、标志桶 B、标志桶 C、重物（就地取材，适合即可，不限）、实验记录单、笔。
（一）创设情境，导入新课
播放一段古代人们搬运重物的视频，视频中人们使用人力、畜力等方式搬运大石块、木材等重物，显得非常吃力和缓慢。视频播放结束后，提问学生：“同学们，在古代，人们搬运重物非常困难，大家想一想，如果现在要搬运这些重物，我们可以用什么方法呢？” 引导学生思考现代运输工具的优势。
展示一些现代运输工具的图片，如卡车、火车、轮船等，让学生观察这些运输工具的特点。提问学生：“这些现代运输工具都有一个共同的特点，你们发现了什么？” 引导学生认识到车轮在现代运输中的重要作用。
教师总结学生的回答，引出本节课的主题：“车轮的发明和改进，改变了人类的运输历史。今天，我们就一起来研究改变运输的车轮，了解车轮的作用和轮轴的原理。”（板书课题：改变运输的车轮）
（二）知识讲解，认识车轮和轮轴
教师出示不同类型的车轮图片，让学生观察车轮的形状、结构和材料。提问学生：“你们见过哪些车轮？它们有什么特点？” 引导学生认识不同类型的车轮，如汽车车轮、自行车车轮、手推车车轮等。
结合图片，详细介绍车轮的结构和作用：
车轮通常由轮辋、轮毂、轮胎等部分组成。轮辋是车轮的外圈，轮毂是车轮的中心部分，轮胎是安装在轮辋上的橡胶制品，起到缓冲和增加摩擦力的作用。
车轮的作用主要是减小摩擦力，使运输更加省力、灵活、平稳。车轮可以在地面上滚动，减少了物体与地面之间的滑动摩擦，从而降低了运输的难度。
引出轮轴的概念：“像这种由半径较大的轮和半径较小的轴固定在一起，可以转动的工具称为轮轴。车轮就是一种典型的轮轴，它由轮和轴组成，轮的半径较大，轴的半径较小。在运输过程中，我们在轮上用力，使轮转动，随之带动轴转动，从而省力。”（板书：车轮→轮轴→省力）
提问学生：“大家现在对车轮和轮轴有了初步的了解，那么你们能说一说生活中还有哪些物品是轮轴呢？” 引导学生思考生活中的轮轴现象，如水龙头、扳手、滑轮等。
（三）小组讨论，提出问题
组织学生进行小组讨论，围绕 “改变运输的车轮” 这个主题，让学生结合自己的生活经验和对车轮、轮轴的初步认识，提出自己的疑问和猜想。例如，学生可能会提出以下问题：
车轮为什么能省力？
不同类型的车轮在运输中有什么不同的效果？
轮轴在生活中的应用还有哪些？
每个小组推选一名代表，将本小组提出的问题记录在黑板上。教师对学生提出的问题进行整理和分类，选取一些具有代表性的问题作为后续探究实验的重点。
教师引导学生对这些问题进行分析和讨论，激发学生的探究欲望和好奇心。例如，对于 “车轮为什么能省力？” 这个问题，教师可以引导学生思考轮轴的工作原理，即轮的半径较大，在轮上用力时，力臂较长，根据杠杆原理，可以省力。
（四）实验探究一：明确实验任务和要求
教师展示实验场地的布置图，介绍实验任务和要求：
运送路线：将纸箱从 A 地运到 B 地（直道），再将半桶水（或适合的重物）从 B 地运到 C 地（弯道）。
任务要求：
四人小组，做好分工，两人体验，两人负责协助（计时、观察记录），体验的人和协助的人要轮换一次。
不能用力过猛，注意安全。
物品运送到指定地点后要及时检查物品是否完整。
学生商议，小组内进行分工。教师巡视各小组的分工情况，适时给予指导和建议。例如，教师可以提醒学生根据每个同学的特点和能力进行合理分工，确保实验的顺利进行。
明确评价指标：“前面几节课我们都设定了一些指标，用来评价任务的完成情况，这节课我们可以设定哪些指标呢？” 引导学生思考评价运输过程效果的指标。
师生交流后，达成一些大家都认可的评价指标：如用力情况、完成运输的时间、物品的完整性、运输的灵活性、运输的平稳性等。
教师强调这些评价指标的重要性，让学生在实验过程中认真观察和记录，以便对平板和手推车的运输效果进行全面的评价。
（五）实验探究二：进行模拟搬运实验
学生以小组为单位进行室外体验。教师提醒学生在实验过程中要遵守规则，注意安全，认真观察和记录实验数据。
材料的准备情况会直接影响到学生体验的效率和测试结果，没有体验，后面的研讨就没有依据。所以，教师事先至少要准备两套平板和手推车。若有条件，一组一套器材更好，学生体验多，自然感受也就多了。
体验结束后，整理器材，回到教室准备研讨。
实验过程中，学生按照分工进行操作。体验的同学使用平板和手推车分别进行搬运，协助的同学负责计时、观察记录和检查物品的完整性。教师巡视各小组的实验情况，及时给予指导和帮助。例如，教师可以提醒学生在搬运过程中注意用力的大小和方向，观察车轮的转动情况和运输的平稳性。
实验结束后，学生将实验数据记录在实验记录单上，包括使用平板和手推车运输的时间、用力情况、物品的完整性、运输的灵活性和平稳性等指标。教师检查学生的记录情况，确保数据的准确性和完整性。
（六）研讨交流一：分享测试记录，评价运输方式
分享各小组的测试记录。小组汇报，集体交流。教师组织各小组依次汇报实验结果，将各小组的数据记录在班级记录表上。
提问：“你如何评价两种工具的运输方式？” 引导学生依据数据、测试过程中的感受进行评价。比如：车轮运输省力、灵活、速度快；平板运送比较费力、速度慢。
追问：“你认为车轮在运输过程中有什么作用？” 引导学生从减小摩擦力、省力、省时、灵活、平稳、便利等方面描述车轮的作用。
师生交流后进行小结。教师对学生的汇报进行点评和总结，强调车轮在运输过程中的优势和作用。同时，引导学生思考轮轴的工作原理，以及如何运用轮轴的原理来改进运输工具，提高运输效率。
（七）研讨交流二：了解车轮的改进和发展
教师出示教科书第 51 页图片，让学生观察三种不同的车轮，提问学生：“观察这三种车轮，你能发现它们的结构和材料有哪些不同和相同？” 引导学生从车轮的形状、材料、辐条、加工技术、制造技术、轮胎材质等方面进行观察和比较。
学生分组进行讨论，交流自己的观察结果。教师巡视各小组的讨论情况，适时给予引导和启发。例如，教师可以提醒学生注意观察车轮的细节部分，如辐条的数量和形状、轮胎的花纹等。
各小组选派代表进行汇报，分享小组的讨论结果。教师对学生的汇报进行点评和总结，引导学生得出结论：车轮的形状、基本结构没有变，车轮的材料、车轮的辐条、加工技术、制造技术、轮胎材质发生了改变。
教师进一步讲解车轮的改进和发展对人类运输历史的影响：“车轮的不断改进和发展，使得运输更加快捷、高效、安全。随着科技的进步，人们还发明了更多先进的运输工具，如磁悬浮列车、飞机等，这些运输工具的出现，极大地改变了人类的生活方式和社会发展。”
（八）拓展延伸，应用轮轴原理
教师出示生活中运用轮轴的图片，如水龙头、扳手、滑轮等，引导学生观察并解释原理。提问学生：“这些物品中哪里是轮？哪里是轴？它们是如何运用轮轴的原理来省力的？” 引导学生分析这些物品的结构和工作原理，加深对轮轴的理解。
鼓励学生在生活中寻找更多运用轮轴原理的物品，并思考它们的作用和优势。引导学生将所学的科学知识应用到实际生活中，培养学生的创新意识和实践能力。
教师介绍一些现代科技在运输领域的应用，如无人驾驶汽车、智能物流系统等，让学生了解科技进步对运输的影响，激发学生对科学技术的热爱和探索精神。
（九）课堂总结，巩固知识
引导学生回顾本节课的学习内容，包括车轮的作用、轮轴的原理、平板和手推车模拟搬运实验、车轮的改进和发展、生活中运用轮轴的物品等方面。
提问学生：“通过本节课的学习，你对改变运输的车轮有了哪些新的认识？在生活中，你还能发现哪些与车轮和轮轴相关的现象？” 鼓励学生积极发言，分享自己的学习收获和体会。
教师对学生的回答进行总结和补充，强调车轮的发明和改进对人类社会发展的重要意义。同时，鼓励学生在今后的学习和生活中，继续关注科技进步对生活的改变，探索更多的科学奥秘。
在本节课的教学过程中，通过多种教学方法的综合运用，引导学生积极参与实验探究和讨论交流，取得了较好的教学效果。学生对车轮的作用和轮轴的原理有了更深入的理解，掌握了运用多个指标评价运输过程效果的方法，提高了科学探究能力和科学思维水平。
然而，在教学过程中也存在一些不足之处。例如，在实验探究环节，部分学生的操作不够规范，影响了实验结果的准确性。在今后的教学中，应加强对学生实验操作技能的训练，提高学生的实验操作水平。同时，在讨论交流环节，部分学生的参与度不够高，今后应更加注重引导学生积极参与讨论，提高学生的合作意识和沟通能力。
此外，在拓展延伸环节，可以进一步引导学生了解更多与科技进步和运输发展相关的知识，拓宽学生的知识面和视野。通过不断反思和改进教学方法，提高教学质量，更好地满足学生的学习需求。

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