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第3课 《轮轴》教案
一、教学核心素养目标
1.科学观念目标：学生能够准确说出轮轴的组成结构，理解轮轴省力的原理，明确在轮上用力时，轮越大越省力的规律，能区分生活中轮轴装置的“轮”和“轴”。
2.科学思维目标：通过对比直接提水和用辘轳提水的差异，培养对比分析、归纳总结的思维能力；通过探究“怎样让辘轳更省力”的实验，发展基于实验现象和数据推理得出结论的逻辑思维。
3.探究实践目标：能够按照步骤独立或合作制作辘轳模型，完成对比提水实验，准确记录实验数据和现象；能设计简单的实验方案，探究轮的大小与省力程度的关系。
4.态度责任目标：了解我国古代辘轳的发明和应用历史，增强民族自豪感；在实验探究中养成严谨、求实的科学态度，乐于与同伴合作交流，体会科学技术对生产生活的重要影响。
二、教学重难点
1.教学重点：认识轮轴的组成，理解轮轴省力的原理，能够识别生活中的轮轴装置。
2.教学难点：理解轮的大小与省力程度的关系，能够用科学语言解释轮轴省力的原因。
三、教学准备
1.教师准备：完整的辘轳模型、铁架台、硬铁丝、带孔的塑料瓶、筷子、不同长度的木棍、线绳、模拟水桶的重物、弹簧测力计、多媒体课件（包含古代辘轳汲水的图片和视频、生活中轮轴装置的图片）。
2.学生准备：分组材料（硬铁丝、带孔塑料瓶、筷子、线绳、重物）、学生活动手册、铅笔。
四、教学过程（40分钟）
（一）问题与猜想（5分钟）
1.情境导入：教师播放古代人们从深井汲水的图片，提问：“同学们，在没有现代化抽水设备的古代，人们怎样从深井中提起一桶水呢？”引导学生自由发言。
2.介绍辘轳：教师出示辘轳模型，讲解：“我国在3000多年前就发明了辘轳，北宋时期手摇辘轳已经被普遍使用，它是古代人们汲水的重要工具。”
3.提出问题与猜想：教师继续提问：“使用辘轳提水和直接用手拎水，会有什么不同呢？辘轳为什么能帮人们更轻松地提水？”鼓励学生大胆猜想，将猜想记录在学生活动手册中，教师巡视并参与学生讨论。
（二）探究与结论（20分钟）
1.制作辘轳模型
教师分步讲解制作步骤，学生分组合作完成：①用一根硬铁丝纵向穿过打好孔的瓶体，注意孔隙直径稍大于铁丝直径，保证瓶体可以灵活转动；②在瓶体上横向穿过一根筷子并固定好，筷子作为辘轳的“摇柄”；③将制作好的辘轳模型固定在铁架台上，瓶口用线挂上“水桶”（重物）。教师巡视指导，及时解决学生制作过程中遇到的问题，比如调整铁丝和瓶体的松紧度、确保筷子固定牢固。
2.对比提水实验
①学生先用手直接提起“水桶”，感受用力的大小，记录在活动手册中；
②再用制作好的辘轳模型提起同样的“水桶”，感受用力的大小，对比两次提水的感受，记录实验现象。
③教师发放弹簧测力计，指导学生用测力计测量直接提水和用辘轳提水的拉力大小，将数据准确记录下来。
3.探究怎样让辘轳更省力
①提出问题：“既然辘轳提水更省力，那我们怎样能让辘轳变得更省力呢？”引导学生结合模型思考，提出猜想。
②分组实验：第一组用筷子的末端转动辘轳提水，感受用力大小；第二组用更长的木棍替换筷子，转动木棍提水，感受用力大小。
③分析数据与现象：组织学生交流实验感受，教师引导学生思考：“小木棍转动的路线是什么样的？用更长的木棍时，转动的路线有什么变化？用力大小有什么变化？”
④得出结论：教师总结：“像辘轳这样由一个大‘轮’和一个小‘轴’组成的装置，叫作轮轴。在轮上用力提物体时，轮越大，转动的距离越长，就越省力。”
（三）反思与评价（5分钟）
1.小组反思：各小组对照实验过程和结论，反思自己在制作模型、进行实验时的操作是否规范，比如模型转动是否灵活、测力计的使用是否正确、数据记录是否准确。
2.互相评价：小组之间互相展示辘轳模型，评价对方模型的优点和不足，交流实验过程中的经验和教训。
3.教师评价：教师对各小组的合作情况、实验操作、数据记录进行总结评价，肯定学生的探究精神，指出存在的问题并给予改进建议。
（四）应用与迁移（7分钟）
1.寻找生活中的轮轴：教师提问：“除了辘轳，生活中还有哪些地方用到了轮轴？”展示生活中轮轴装置的图片（钥匙、门把手、水龙头、方向盘、螺丝刀、扳手等）。
2.区分轮和轴：组织学生分组讨论，这些物品中哪部分相当于“轮”，哪部分相当于“轴”，比如方向盘的外圈是轮，中心的轴是轴；螺丝刀的手柄是轮，刀杆是轴。每组选派代表发言，教师进行补充和纠正。
3.拓展应用：教师提问：“我们在使用这些轮轴装置时，是怎样利用省力原理的？”引导学生举例说明，比如拧螺丝时，用粗手柄的螺丝刀比细手柄的更省力，因为粗手柄的轮更大。
（五）阅读与新知（3分钟）
1.学生自主阅读教材中关于辘轳发明和应用的文字资料，进一步了解我国古代的科学技术成就。
2.教师补充讲解：“辘轳的发明和应用，极大地提高了古代人们的汲水效率，促进了农业的发展，这是我国古代劳动人民智慧的结晶。”
3.布置课后任务：让学生回家观察家里的轮轴装置，和家人分享轮轴的省力原理。
五、板书设计
3.轮轴
1.古代汲水工具——辘轳
3000多年前发明，北宋普遍使用
2.辘轳模型制作
穿铁丝→固定筷子→挂重物→固定铁架台
3.轮轴的组成
由轮和轴组成的装置
4.轮轴的省力原理
轮上用力，轮越大越省力
5.生活中的轮轴：钥匙、门把手、水龙头、方向盘、螺丝刀
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
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