资源简介

(共23张PPT)
教科版五年级上册
《工具与技术》
提出和聚焦问题
生活中，人们使用手推车搬运重物到货车上时，往往会搭上一块长板形成斜面，将重物
沿着斜面向上推行
搭建斜面对搬运
重物起什么作用 ？
认 识 斜 面
像坡道那样，与水平面成一
定角度的倾斜平面，叫作斜面。
同学们！斜面
有什么特点？
认 识 斜 面
简单机械—斜面 （科普视频）
探究斜面的作用
斜面也是一种简单机械。观
察图片，斜面有什么作用？
斜面帮助人们 抬升重物，
省力，减轻劳动强度。
体 验 斜 面 的 作 用
实验用具：
用装有钩码的盒子模拟手推车，将
重物运送到高台。体验斜面的作用。
斜面木板
装钩码的木盒
高台容器
橡皮筋
探 究 斜 面 的 作 用
探究斜面的作用（实验视频）
垂直和斜面运送重物对比实验
同学们！我们做对比实验
的时候应该注意什么？
对比的时候只能改变
运送的方法。重物重
量以及橡皮筋粗细、
长短都要一样哟。
用斜面会省力一些吧，
用长的木板可能更省力。
垂直和斜面运送重物对比实验
实验步骤（直接提升VS斜面）
固定不变条件：重物重量、橡皮筋长短粗 细、提升高度完全相同
唯一变量： 运送重物的方式
1. 直接提升：重物挂在橡皮筋下，竖直匀速拉到指定高度，记下橡皮筋拉伸长度。
2. 使用斜面：搭建斜面，把同一重物沿斜面匀速拉
到一样高度，记下橡皮筋拉伸长度。
垂直和斜面运送重物对比实验
实验结论：
利用斜面运送重物
比直接向上提拉更
省力。
比 较 不 同 坡 度 的 斜 面
用木板和木块搭建不同坡度的斜面
实验步骤
不变条件：同一重物、同一
根橡皮筋、提升高度相同
变量：提升方式（直接提升、
缓斜面、陡斜面）
比 较 不 同 坡 度 的 斜 面
不同坡度的斜面省力实验探究（演示视频）
沿着不同坡度的斜面提升重物并记录橡皮筋的长度
8.0
8.1
7.9
4.2
4.3
4.1
6.1
6.1
6.2
直接提升的
橡皮筋最长，
用力最大；
坡度越平缓，
橡皮筋越短，
越省力。
比 较 不 同 坡 度 的 斜 面
实验结果：
对比三组橡皮筋长度：
拉伸越长，用力越大。
1. 直接提升的橡皮筋最长，用力最大
2. 斜面都比直接提升省力
3. 坡度越平缓，橡皮筋越短，越省力
我们可以将木板进行组合，寻找更优的运送办法
1. 固定高度：用塑料盒垫高，保证斜面顶端高度全程
不变。
2. 搭建短斜面：只用单块短木板搭陡坡，挂好重物沿
斜面匀速拉动，记录橡皮筋拉伸长度。
3. 拼接加长斜面：把多块木板拼接组合，做成更长、
坡度更平缓的斜面。
4. 重复测试：用同一重物匀速拉到相同高度，再次
测量橡皮筋长度并记录。
5. 对比总结：长斜面坡度更缓，橡皮筋拉伸更短，
更省力；原理和盘山公路相同。
组合木板搭建斜面实验步骤
通过实验，我们可以看出斜面有什么作用 ？
斜面主要有以下两个作用：
省力：沿斜面提升重物比直接垂直提升更 省力（橡皮筋长度更短）。
坡度越小越省力：斜面越长、坡度越缓，用的力就越小（橡皮筋长度最短）；坡度越陡，用的力相对越大。
因此，斜面是一种能帮助人们省力的简单机械，并且坡度越缓，越省力
更省力
不同坡度的斜面，其作用有什么不同 ？
不同坡度的斜面，主要区别在于省力程度和移动距离不同：
坡度越缓（越长）：越省力（橡皮筋拉得越短），但需要拉动的距离越长。
坡度越陡（越短）：越费力（橡皮筋拉得越长），但需要拉动的距离越短。
简单来说：缓坡更省力，陡坡更省距离。
生 活 当 中 的 斜 面
我们可以在许多生活场景中找到斜面，如大桥的引桥、无障碍坡道、
螺丝钉上的螺纹、盘山公路等，甚至手推车在卸货时抬高扶手、倾
斜车身的动作，也是利用了斜面。
找一找周围还有哪些
斜面，说一说它们是
如何发挥作用的。
生 活 当 中 的 斜 面
盘山公路
菜刀刀刃
螺丝钉的螺纹
立交桥引桥
水渠
观察螺钉，看一看它的结构有什么特点？
螺钉上有一
道道螺纹
螺钉的螺纹展开就是
一个长长的斜面。
螺纹是一种变形的斜面。
螺 钉 的 结 构— 变形斜面
螺钉的结构与斜面 （演示视频）
板书设计
巧 用 斜 面
1.斜面：省力简单机械
2.实验规律：提升高度不变→坡度越小越省力， 移动距离更长
3.普通斜面：楼梯、装卸坡道、盘山公路
4.变形斜面（螺旋）：螺丝、螺栓
布置作业
找一找：生活中
还有哪些地方用
到了斜面？2.4 巧用斜面 教学设计
一、教材分析
本课是单元简单机械核心探究课时，承接 2.1-2.3 独轮车、杠杆相关内容，是学生接触第二种省力简单机械。课件以工地搬运重物实景切入，设置两组单一变量控制对比实验，核心探究坡度与拉力大小的关系，配套楼梯、装卸斜坡、盘山公路、螺丝等实景图片，区分普通斜面与变形斜面（螺旋）。课程完整遵循 “生活情境 — 猜想预测 — 分组定量实验 — 数据归纳 — 生活应用拓展” 探究逻辑，巩固控制变量实验方法，为后续滑轮、轮轴学习搭建力学基础，落实新课标 “技术与工程” 核心素养，引导学生发现简单机械原理能简化劳动、提升效率。
二、学情分析
五年级学生日常生活经常走楼梯、见过货车卸货斜坡，但仅停留在 “上坡累、下坡轻松” 直观感受，不清楚斜面属于省力机械。学生已经掌握杠杆、独轮车相关实验操作，具备测力计基础使用能力，但控制变量思维薄弱，做坡度实验时容易同时改变斜面高度、长度两个条件，造成实验数据失真。同时学生很难直观理解螺纹是斜面缠绕形成的变形结构，容易混淆 “省力” 和 “费距离” 的辩证关系，需要分步实操、实物教具拆解、分层案例讲解突破认知难点。
三、四维教学目标（2022 新课标）
（一）科学观念
知道斜面是省力简单机械，沿斜面提升重物比竖直直接提起更省力。
掌握定量实验规律：提升高度固定不变，斜面坡度越小，拉力越小、越省力，但移动距离更长。
认识螺旋是斜面的变形，能列举楼梯、盘山公路、螺丝等斜面类生活应用。
（二）科学思维
通过控制变量对比实验、多组数据对比，培养定量数据分析、归纳推理实证思维。
辩证理解斜面 “省力但费距离” 的特点，能结合场景解释各类斜面设计的科学用意。
（三）探究实践
能独立搭建不同坡度斜面，规范匀速拉动重物，多次测量取平均值减小误差。
准确记录实验数据，根据表格数据自主总结斜面省力完整规律。
（四）态度责任
感受古代先民利用斜面搬运巨石的劳动智慧，体会简单机械服务生产生活的价值。
养成规范使用测量工具、如实记录数据、严谨求证的科学实验习惯。
四、教学重点、教学难点
教学重点
通过对比实验得出斜面省力规律，能识别生活中各类斜面及变形螺旋。
教学难点
严格控制单一变量完成实验；理解斜面省力与距离的辩证关系，看懂螺纹是斜面变形。
五、课堂教学准备
教师教具
全套教学 PPT、盘山公路、螺丝、无障碍坡道实景图；长短木质斜面、等高木块、钩码、弹簧测力计、螺纹展开演示卡纸、全班汇总实验记录表、板书磁力贴。
学生学具（每组一套）
长短平整木板 2 块、等高垫块 2 个、钩码一组、弹簧测力计、实验记录单、铅笔、直尺。
六、超详细教学过程（40 分钟）
环节一：情境聚焦，导入新课（4 分钟）
课件出示工地工人搬运水泥桶上货车实景图，教师提问：工人想要把沉重水泥桶抬上货车车厢，直接竖直抬十分费力，有没有更轻松的搬运办法？
学生自由举手发言，大部分学生会说出搭一块木板当斜坡。
教师顺势拿出斜面教具演示倾斜平面，给出科学定义：这种倾斜的平面，在科学上叫做斜面，是一种省力的简单机械。
抛出本节课核心探究问题：斜面真的可以省力吗？斜面陡缓不一样，用力大小会发生变化吗？今天我们通过实验探究《巧用斜面》，板书完整课题。
环节二：猜想铺垫，明确实验不变量（5 分钟）
教师组织小组简单讨论：大家猜一猜，用斜面提重物和直接提，哪个用力更小？斜面越平缓越省力，还是越陡越省力？
收集全班猜想，统一记录在黑板侧边：猜想 1：斜面省力；猜想 2：坡度越小越省力。
重点讲解实验控制条件：想要实验公平，重物重量、提升高度必须全程保持不变，唯一可以改变的只有木板长度，以此调整斜面坡度，强调同时改变高度、长度实验无效。
示范测力计标准操作：使用前指针调零，拉动重物时保持匀速、视线与刻度平齐读数。
环节三：分组定量对比实验（18 分钟）
实验步骤分步讲解，同步示范：
基础对照组测量：不搭建斜面，竖直握住测力计挂钩，悬挂全部钩码，稳定后读取拉力数值，连续测 3 次，将平均值填写进记录单，作为标准拉力参照。
搭建陡坡实验组：使用短木板、同一垫块固定高度，形成陡斜面；将钩码放置斜面底端，手持测力计沿斜面平行匀速向上拉动，到达垫块高度停下，稳定读数，重复测量 3 次，记录平均拉力。
搭建缓坡实验组：更换长木板，垫块高度保持完全不变，形成平缓斜面；重复匀速拉动、三次测量、记录平均值操作。
小组数据对比：将三组拉力数值竖直拉力＞陡坡拉力＞缓坡拉力，直观对比差异。
小组研讨实验现象：三组数据为什么大小不同？平缓斜面省力的代价是什么？学生观察得出：斜面越长，重物需要移动的路程更远。
全班汇总实验结论：斜面属于省力简单机械；提升高度相同时，坡度越小越省力，但物体移动距离会变长。
误差研讨：教师提问，各组数据不完全相同是什么原因？师生共同梳理：拉动速度忽快忽慢、读数视线倾斜、木板表面粗糙程度不同、测力计未提前调零都会产生数据误差。
环节四：生活斜面 + 变形螺旋探究（10 分钟）
普通斜面案例逐一分析：课件依次出示楼梯、货车装卸斜坡、无障碍残疾人通道、山区盘山公路图片。小组讨论盘山公路不直接修直山路的科学原理，结合实验结论作答。
变形斜面演示：拿出螺纹展开卡纸，把螺旋螺纹拉直，学生清晰观察到完整斜面；讲解螺丝、螺栓的螺纹就是缠绕型斜面，螺纹越密坡度越小，拧螺丝越省力。
拓展生活斜面工具：斧头、凿子的刃口都运用斜面原理，更容易劈开物体。
小组分享：说一说家里、户外还见过哪些斜面类设施。
环节五：课堂小结 + 课后任务（3 分钟）
师生完整梳理本节课核心知识点：斜面省力实验规律、省力与费距离的辩证关系、普通斜面与螺旋两类生活应用。
布置课后实践任务：回家寻找 3 处运用斜面的物品或设施，简单记录名称与斜面作用，下节课课堂分享。
七、规整板书设计
2.4 巧用斜面
斜面：省力简单机械
实验规律：提升高度不变→坡度越小越省力，移动距离更长
普通斜面：楼梯、装卸坡道、盘山公路
变形斜面（螺旋）：螺丝、螺栓
八、教学反思
本课以工地搬运真实生活场景导入，贴合学生日常认知，以单一变量控制定量实验为核心，学生分组动手积极性高，通过三组拉力数据直观总结斜面省力规律，课堂搭配螺纹展开教具突破螺旋变形斜面难点，同时渗透辩证思维，让学生明白省力必然费距离。课堂存在明显不足：部分小组实验时随意更换垫块高度，破坏单一变量条件，导致数据偏差较大；少数学生只能记住斜面省力，无法完整解释盘山公路、螺丝的设计逻辑。后续教学课前发放变量提示卡片，提前完整示范实验标准操作；增加生活斜面分组辨析讨论，强化知识迁移能力，加深学生对斜面原理的理解。《巧用斜面》第一课时
无声试讲逐字稿
（提示：逐字稿仅为参考，自己的发挥和创新思路才是最重要的）
（教师打开课件第一张封面图：工人搭木板推手推车上货车） 师：同学们，上课！请看大屏幕，图里工人师傅正在往货车上搬箱子，大家仔细观察，他没有直接把箱子举上车，而是搭了一块长长的木板，推着小车沿着木板上去。谁来说说，生活里你还见过类似这样的斜坡？ 生 1：小区门口给轮椅走的坡道！ 生 2：自行车上台阶会垫木板。 生 3：货车卸货都会搭一块板子。 师：大家观察得特别仔细。我们把这种倾斜的板子叫做斜面。老师有个疑问想问问大家：明明直接把重物抬上去更短，为什么人们非要费力搭一块斜面呢？搭建斜面对搬运重物到底有什么作用？今天我们就一起来探究斜面的秘密，板书课题：巧用斜面。
（课件出示卡通提问人物） 师：大家大胆猜一猜，搭斜面推货物会更省力吗？坡度不一样的斜面，省力效果会一样吗？ 生 1：我觉得会省力，推东西比举东西轻松。 生 2：我觉得长一点、平缓的木板会更省力，陡的不好推。 师：大家都有自己的猜想，光靠猜测可不行，科学需要实验验证，接下来我们一步步动手做实验，解开斜面的奥秘。
二、新知认识：什么是斜面（对应认识斜面板块）
（课件出示减速带、坡道图片） 师：先搞清楚，到底什么是斜面？大家看图片里的坡道、减速带，它们都有一个共同特点 —— 一端低、一端高，和水平面形成倾斜的平面。科学上，像坡道这样，与水平面成一定角度的倾斜平面，就叫做斜面。斜面是一种简单机械。 （播放斜面科普动画短视频） 师：看完小动画，谁总结一下斜面有什么特点？ 生 1：斜面是倾斜的，一头高一头低。 生 2：斜面可以把低处东西运到高处。 师总结：斜面三大特点：①整体是平整的平面；②一端高、一端低，和地面有夹角；③能够辅助抬升重物，是省力简单机械。
（课件出示生活斜面实景：自行车坡道、货车搭板） 师：生活中处处都有斜面，它们共同的用途都是帮助人们抬重物，减轻我们劳动的力气。
三、探究活动一：直接提升 VS 斜面提升，验证斜面省力
1. 介绍实验器材（课件出示实验工具图）
师：接下来我们第一个对比实验，先认识桌上全部实验材料：斜面木板、装满钩码的木盒（模拟要搬运的重物）、塑料盒子高台、统一规格的橡皮筋、直尺。我们要用橡皮筋拉伸的长短，判断用力大小：橡皮筋拉得越长，代表用的力气越大；拉伸越短，越省力。
2. 明确对比实验控制变量（重点讲解）
师：做对比实验最重要的是控制不变的条件，只改变一个变量，大家齐读实验要求： 固定不变条件：重物重量、橡皮筋长短粗细、最终提升高度完全相同； 唯一变量：运送重物的方式（直接竖直提拉 / 沿斜面拉动）。 师提问：为什么重物、橡皮筋、高度全都不能换？ 生：如果重物变重，橡皮筋变长，就分不清是重物重还是方式费力，实验结果就不准了。 师：说得非常到位，对比实验只能有一处不一样，其他全部保持一致。
3. 完整实验步骤讲解（课件分步出示操作图）
师：我先给大家完整演示一遍操作，所有人看仔细。 第一步：直接垂直提升重物 （出示垂直提升实拍图，教师同步示范） 把重物挂在橡皮筋下端，手竖直向上，匀速缓慢拉到高台对应的统一高度，稳定不动，用直尺测量橡皮筋总长度，把数字记录在表格第一栏。匀速拉是关键，忽快忽慢拉力会忽大忽小，数据不准确。
第二步：搭建斜面沿斜面提升 （出示斜面示意图） 用木板搭好斜面，高台高度和刚才完全一样，把同一个重物挂在同一根橡皮筋上，沿着斜面平行、匀速向上拉，直到重物顶端和高台齐平，再次测量橡皮筋长度，记录数据。
第三步：对比两组数据 师：等两组长度都记录完成，我们对比：直接提升的橡皮筋长度长，还是斜面提升更长？拉伸越短，代表拉力越小，更省力。
4. 学生分组动手实验，教师巡视指导
师：现在四人一组分工，一人操作提拉、一人搭建斜面、一人直尺测量、一人记录数据，每组重复实验 3 次，减少误差，现在开始实验，有问题举手提问。 （学生分组操作，教师巡回纠正：1. 提拉速度忽快忽慢；2. 两次提升高度不一致；3. 更换不同橡皮筋）
5. 小组汇报、得出基础实验结论
师：时间到，哪个小组上台展示你们三次实验数据？ 小组代表：我们三次直接提升橡皮筋长度分别是 7.9cm、8.0cm、8.1cm；沿斜面拉动是 4.1cm、4.2cm、4.3cm，直接提升的橡皮筋明显更长。 师：全班数据都有这个规律吗？大家一起总结实验结论：利用斜面运送重物，比直接向上提拉重物更省力。
四、探究活动二：不同坡度斜面省力对比
1. 提出新问题，确定变量
师：刚才我们确认斜面能省力，那所有斜面省力程度都一样吗？陡一点的斜坡、平缓一点的斜坡，推起来力气相同吗？我们继续做实验。 师：本次不变条件：同一盒钩码、同一根橡皮筋、提升高度不变；变量：斜面坡度（陡坡、缓坡两种）。
2. 演示搭建两种坡度斜面（课件实拍图：陡坡、缓坡）
师：用相同木块垫高高台，垫高高度不变，只更换支撑木块位置，木板放低就是缓斜面，木板抬高支撑点就是陡斜面。先测直接提升数据，再依次测缓坡、陡坡，各测三次，填写统一记录单。
3. 学生分组实验、填写记录单
（发放《沿着不同坡度斜面提升重物实验记录单》，学生操作记录） 师提示：拉动重物时手要和斜面平行，不能向上拽，保证拉力方向一致。
4. 数据分析，总结坡度规律
（展台展示多组记录单数据） 师：观察三组数值：直接提升橡皮筋最长，陡坡居中，缓坡最短，谁能说说发现？ 生 1：直接提升最费力，两种斜面都省力； 生 2：坡度越平缓，橡皮筋越短，用的力气更小，更省力；坡度越陡，需要的力气更大。 师板书核心规律：高度相同时，斜面坡度越小（越平缓），省力效果越好；坡度越陡，省力效果越弱。
五、拓展探究：拼接加长木板，模拟盘山公路
（课件出示拼接木板小组实操图） 师：既然坡度越缓越省力，如果高台高度固定，我们怎么做出更平缓的斜面？大家看桌上长短不一的木板，可以拼接组合，把斜面整体变长。
实验步骤讲解
塑料高台高度全程固定不变；
先用单块短木板搭建陡坡，测量橡皮筋拉伸长度；
拼接多块木板，加长斜面，坡度自然变缓；
同一重物匀速拉至相同高度，再次测量、对比长度。
师提问：拼接长木板之后，橡皮筋是更长还是更短？这和生活里什么道路原理一样？ 生：橡皮筋更短，更省力，和盘山公路一样，山路绕圈变长，坡度变缓，汽车上山更轻松。 师补充：盘山公路就是加长斜面的典型应用，牺牲行走距离，换取更小的拉力。
六、课堂研讨，整体梳理斜面全部作用
（课件出示研讨提问） 师：通过我们三次完整实验，现在完整说一说，斜面有什么作用？给大家两分钟小组讨论。 小组代表发言：
斜面是简单机械，沿斜面抬升重物，比直接垂直提拉更省力；
提升高度不变时，斜面坡度越小、斜面越长，省力效果越好；坡度越陡，省力越少。
师完整总结板书： 斜面两大作用：①省力；②同等高度，坡度越缓、斜面越长，越省力。
七、课堂巩固、生活拓展
师：除了货车搭板、坡道、盘山公路，生活还有哪些斜面？ 生：楼梯旁无障碍坡道、大桥引桥、螺丝钉螺纹、滑板坡道。 师：螺丝钉螺纹是缠绕式斜面，同样利用平缓斜面省力的原理，下节课我们继续拓展变形斜面。
八、课堂小结 + 作业布置
师：今天我们通过两组对比实验，知道斜面是省力简单机械，坡度越平缓越省力，还学会了对比实验控制变量的科学方法。 课后作业：回家寻找 3 处生活中的斜面，记录下来，下节课分享。下课！

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