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/ 让教学更有效 高效备课 | 科学学科
单元基本信息
单元主题 工具与技术
课标要求 一、核心概念 (四)能的转化与能量守恒 (十二)技术、工程与社会 (十三)工程设计与物化 二、学习内容 4.1能的形式、转移与转化 ②知道简单机械(杠杆、滑轮、轮轴、斜面)及其在生产生活中的应用。 12.2技术与工程改变了人们的生产和生活 ③知道技术对提高生产效率或工作效率的影响，举例说明应用适当技术可以提高生产效率或工作效率，应用所学科学原理设计并制作出可以提高效率的作品。 13.1工程需要定义和界定 ①定义简单工程问题，包括材料、时间或成本等限制条件，提出验收标准。 13.2工程的关键是设计 ②利用示意图、影像、文字或实物等多种方式，阐明自己的创意，初步认识设计方案中各影响因素间的关系。 13.3工程是设计方案物化的结果 ④利用工具制作简单的实物模型，根据实际反馈结果进行改进并展示。 三、学业要求 ①知道常见的简单机械(杠杆、滑轮、轮轴、斜面)及其应用。 ②能说出技术与工程的基本特点及其对提高生产效率或工作效率的作用。 ③能提出满足一定限制条件的简单工程问题，知道验收标准，了解设计方案中各种因素间的关系。 ④能基于所学科学知识，应用创造性思维的基本方法提出多种设计方案，基于批判性思维评价并优化设计方案。 ⑤能制作实物模型，并基于证据改进实物模型的设计和制作。
单元课时设计 7课时
一、单元学习主题分析（体现学习主题的育人价值）
主题名称 工具与技术
单元设计意图 1.本单元主题的提出 本单元以搬运重物为真实大任务，以独轮车作为贯穿单元工程载体。生活生产中人类会使用各式各样工具解决实际问题，独轮车是古代沿用至今的搬运工具，背后包含杠杆机械原理。从认识多样工具入手，依次探究杠杆、斜面、滑轮、轮轴四类简单机械，再动手制作模型，最后上升理解工具、技术、社会发展之间联系。让学生在动手探究与工程实践中，体会工具服务人类生产劳动，落实劳动教育与科技创新教育。 2.本单元对《课程标准》的落实 通过实验、制作、研讨、交流等活动落实小学科学高年级阶段目标。 科学观念：知道自然界存在多种形式的能，不同形式的能可以相互转化；知道利用技术与工程能提高生产效率和工作效率，知道技术与工程对科学发展有促进作用，知道简单工程存在一定约束条件及验收标准。 科学思维：具有基于事物的结构、功能等展开想象的能力，能运用重组思维、发散思维、突破定势等创造性思维的基本方法，基于科学原理提出有一定新颖性和合理性的观点；能进行初步的创意设计，并利用影像、文字或实物表达自己的创意。 探究实践：能运用观察、实验、查阅资料、实地调查、案例分析等方式获取信息，用科学语言、概念图、统计图表等记录整理信息，表述探究结果，并运用分析、比较、推理、概括等方法得出科学探究的结论，判断结论与假设是否一致。 应用所学科学原理设计并制作简单的装置，能进行模拟演示并简要解释；能根据证据改进实物模型的设计和制作。 态度责任：了解科学、技术、社会、环境之间的相互影响，以及科学研究和技术应用中需要考虑伦理道德。 3.熟悉整套教材内容，明确该单元在整套教材中与其他单元关系和作用。 本册第一单元《微小世界》侧重观察工具（放大镜、显微镜）；本单元《工具与技术》 聚焦机械类工具、简单机械、工程实践；第三单元《运动和力》学习力、摩擦力、重力弹力，为本单元机械原理提供力学知识基础；第四单元《地球表面的变化》属于地球科学。本单元承接观察工具，开启工程技术专题，为后续中学物理简单机械知识铺垫。 4.本单元次级主题的构成及逻辑关系 本单元七课时内容层层递进、逻辑闭环。首先通过第一课认识各类工具、观察独轮车结构，建立对工具的感性认知，了解工具能提升工作效率；随后依次开展简单机械原理探究，借助第二课探究杠杆原理、第四课探究斜面作用、第五课探究滑轮特点、第六课揭秘轮轴功能，逐步掌握四类核心简单机械的科学原理；同时穿插第三课独轮车制作、第六课小车方向盘安装两大工程实践活动，将理论知识落地为动手实践，完成设计、制作、测试与改进的完整工程流程；最后通过第七课整合梳理工具与技术的关联，解读二者相互促进、推动社会发展的深层关系，整体遵循感性认知工具、探究科学原理、落地工程实践和升华价值认知的学习逻辑，层层递进完成单元学习目标。
主题学情分析 1. 已有经验：五年级学生在生活见过手推车、剪刀、方向盘、盘山公路等工具与机械，对省力有感性体验；具备基础小组合作、动手操作能力。 2. 认知难点：分不清工具和技术；很难找准杠杆的支点、用力点、阻力点；对比实验控制变量意识薄弱；工程活动重 “做出来”，忽视测试、迭代改进；难以理解工具与技术相互促进这一抽象关系。 3. 学习特点：学生更适合具象任务驱动学习，需要实物、模拟实验、动手制作支撑抽象概念学习。
开放性学习环境 1.指导性预习：阅读+问题+检测； 2.大单元大概念大任务课堂学习：问题+探究+讲述+整合+实战； 3.现代教育新技术：PPTX+微视频+网络+师生互助
二、单元学习目标设计（基于标准、分析教材、结合学情，体现素养导向）
单元学习目标 科学观念：
1. 知道杠杆、斜面、滑轮、轮轴属于简单机械，它们可以省力，或者改变用力方向，方便工作。杠杆包含支点、用力点、阻力点；斜面坡度越小越省力；定滑轮改变用力方向，不省力；动滑轮省力，不改变用力方向；轮轴可以省力。
2. 知道工程实践流程：明确任务、设计、制作、测试、评价改进。
3. 工具是技术的实物载体；工具与技术相互促进迭代，共同推动社会发展；同一种技术可以应用在不同工具上。 科学思维：
1. 会做控制变量对比实验，收集实验证据，归纳简单机械作用规律。
2. 能够观察实物识别物体内部简单机械结构，建立结构与功能联系。
3. 能够根据任务绘制模型设计图纸；依据测试现象和数据，分析模型缺陷，提出合理改进方案。
4. 结合运输工具、印刷技术、农具、空间站实例，推理工具、技术与社会发展的因果联系。 探究实践：
1. 完成杠杆、斜面、定滑轮动滑轮模拟对比实验，规范填写记录单。
2. 小组合作，完成独轮车模型的设计绘图、选材、组装、承重稳固测试、互评改进。
3. 小组合作给玩具小车设计并制作轮轴转向装置。
4. 能够基于证据开展小组研讨交流。 态度责任：
1. 对工具、简单机械、工程制作保持探究兴趣。
2. 小组合作中愿意倾听他人意见，尊重实验测试客观结果。
3. 通过学习我国农具发展史、活字印刷术、中国空间站，增强科技自信，体会劳动人民智慧。
4. 知道工具技术来源于生产劳动，服务于生产生活。
三、学习活动/任务设计（指向学习目标，强调学生的活动与体验）
第1课时 任务1 名称：对比古今工具，感知工具发展 观察古代与现代常用工具（毛笔 — 钢笔 — 签字笔；背篓 — 扁担 — 独轮车 — 厢式货车），对比工具的外形、使用方式，说一说工具的发展变化。 设计意图：让学生直观看到工具会随着技术进步不断改良，初步建立工具是不断发展变化的认知，体会工具可以帮助人类更高效完成工作。
任务2 名称：体验不同运输工具 利用背篓、扁担、四轮平板手推车，完成搬运书本的体验活动，从材料、制造成本、使用效果、适用场景几个维度记录不同运输工具的优缺点，知道不同运输工具适合不同场景，搬运重物注意安全，不超负荷搬运。 设计意图：通过亲身实践，感受背篓、扁担、手推车不同的使用效果，在真实体验中辨析各类运输工具的优缺点；学会从材料、成本、效果、场景多角度评价工具，培养实证意识，同时树立重物搬运的安全意识。
任务3 名称：观察独轮车构造 观察独轮车实物，识别车轮、车身、扶手、支架，分析每一个组成部分在搬运重物时起到的作用。 设计意图：引导学生细致观察工具，建立工具功能和它的结构是对应的认知，知道独轮车每一个部件都承担特定作用，为本课后续学习独轮车杠杆省力原理、制作独轮车做好铺垫。
任务4 名称：拓展活动 观察超市购物车、婴儿车、折叠手推车、轮椅等手推车，对比它们的相同点和不同点，思考不同设计的用意。 设计意图：实现知识迁移，能在生活中识别同类工具，理解工具会根据使用需求改变结构设计，深化对工具与生活需求关系的理解。
第2课时 任务5 名称：认识杠杆 通过示意图讲解杠杆定义及支点、用力点、阻力点三大核心要素，让学生标注辨识巩固知识点。 设计意图：借助撬棍模型建立杠杆的具象概念，明确杠杆三个核心位置，为本课分析独轮车杠杆打好知识基础，让学生知道杠杆工作的结构要素。
任务6 名称：寻找独轮车里的杠杆 定位独轮车的杠杆三要素，通过模拟实验探究三点位置变化对用力大小的影响，研讨独轮车省力原理。 设计意图：通过模拟实验把看不见的独轮车杠杆原理可视化，学生动手操作感受三点位置改变对用力大小的影响；从熟悉的独轮车拆解出杠杆结构，实现模型迁移，理解独轮车省力本质是杠杆原理。
任务7 名称：寻找生活中的杠杆类工具 列举生活中的杠杆工具，辨识其杠杆三要素并记录作用，研讨不同杠杆的使用效果与价值。 设计意图：将课堂所学杠杆知识延伸到现实生活，训练学生识别生活中的简单机械；认识杠杆不只是可以省力，部分杠杆是为了操作方便，丰富对杠杆的完整认知。
任务8 名称：身体杠杆原理 认识人体手臂的杠杆结构，通过实操体验感知身体杠杆运作，拓展发现人体其他杠杆部位并总结规律。 设计意图：打破 “杠杆只存在工具中” 的固有认知，把杠杆和自身身体结合，激发探究兴趣；实现知识迁移，体会科学原理无处不在。
第3课时 任务9 名称：明确任务 解读制作要求，明确要设计制作可承重、能平稳运行的独轮车模型的课堂任务。 设计意图：让学生清楚制作目标与约束条件，为后续设计、制作活动确立方向，建立工程实践任务意识。
任务10 名称：设计 小组研讨绘制独轮车设计图，标注各部分用料与尺寸，评估方案的合理性与可靠性。 设计意图：训练学生工程设计思维，把前面学到的杠杆知识转化为模型设计思路，培养方案规划能力。
任务11 名称：制作 选用工具材料加工零部件，按照设计图组装独轮车车身、扶手、轮子，注意操作安全。 设计意图：动手落实设计方案，锻炼动手加工与组装能力，加深对独轮车结构与杠杆原理的理解。
任务12 名称：测试 对完成的独轮车开展稳固性、承重、滚动流畅度的实操测试，观察模型实际表现。 设计意图：通过实测检验设计制作成果，发现模型存在的问题，获取真实证据，为改进模型提供依据。
任务13 名称：交流与评价 小组展示独轮车作品，开展自评互评，分析不足并研讨模型的改进方法。 设计意图：引导学生反思工程实践过程，学会多角度评价作品，借鉴他人经验优化自己的设计。
任务14 名称：资料阅读 阅读轮子发展的科普资料，了解轮子的发展历史及其对人类社会发展的意义。 设计意图：拓展科学视野，体会技术的演变，理解工具发明推动社会物资、文化交流与发展。
第4课时 任务15 名称：体验斜面的作用 对比直接垂直提升重物和沿斜面提升重物，感受斜面是否能够省力。 设计意图：通过对比体验，初步感知斜面具备省力作用，建立斜面功能的感性认知。
任务16 名称：比较不同坡度的斜面 搭建坡度不同的斜面，借助橡皮筋测量、对比不同坡度下提升重物所用的力的大小。 设计意图：通过实验得出坡度越小斜面越省力的结论，培养控制变量做对比实验的探究能力。
任务17 名称：组合设计 组合多块木板搭建更长、坡度更缓的斜面，模拟盘山公路，探究更优的重物运送方案。 设计意图：深化坡度和省力关系的理解，引导学生运用所学知识动手改良斜面装置，锻炼解决实际问题的能力。
任务18 名称：斜面应用 寻找生活里的斜面实例，分析大桥引桥、螺丝钉螺纹、无障碍坡道等是怎样利用斜面工作的。 设计意图：实现知识迁移，能在生活中识别斜面，体会简单机械在生产生活中的广泛价值。
第5课时 任务19 名称：认识滑轮 观察滑轮实物，认识滑轮构造，区分定滑轮、动滑轮的结构特点。 设计意图：建立滑轮的直观认知，分清定滑轮与动滑轮，为后续实验探究打好概念基础。
任务20 名称：用定滑轮提升重物 组装定滑轮装置开展提升重物实验，观察、记录实验现象，研究定滑轮的工作效果 设计意图：通过实验发现定滑轮可以改变用力方向，但不省力，培养对比实验观察与数据记录能力。
任务21 名称：体验动滑轮的作用 组装动滑轮装置提升重物，借助橡皮筋对比直接提升与动滑轮提升的用力大小。 设计意图：亲身实验认识动滑轮能省力，但不能改变用力方向，提升分析实验现象得出结论的能力。
任务22 名称：滑轮组合 了解滑轮组，联系起重机、消防车、电梯实例，分析滑轮组合在生活中的实际运用。 设计意图：拓展认知，知道把定滑轮、动滑轮组合使用可以兼顾省力和改变用力方向，实现知识向生活迁移。
第6课时 任务23 名称：观察常见运输工具的转向 观察多种运输工具的转向方式，认识轮轴结构，了解方向盘、车把属于轮轴类简单机械。 设计意图：聚焦转向现象，建立轮轴的概念认知，为设计制作转向装置做好知识铺垫。
任务24 名称：设计并制作转向装置 利用各类材料绘制设计简图，为玩具小车制作方向盘转向装置并测试使用效果。 设计意图：开展工程实践，将轮轴知识运用到动手制作中，提升设计、组装与调试的实践能力。
任务25 名称：轮轴的应用 辨析转向装置的轮与轴，列举螺丝刀、水龙头、自行车牙盘等生活实例分析轮轴的应用。 设计意图：实现知识迁移，识别生活中的轮轴工具，理解轮轴给生活生产带来的便利。
第7课时 任务26 名称：制作独轮车所应用的技术 回顾梳理制作独轮车过程，归纳独轮车用到的杠杆、框架结构、轮子、组装等相关技术。 设计意图：立足学生亲身制作经历，建立工具与技术的关联，理解工具背后依托相应的技术支撑。
任务27 名称：工具的发展和技术进步 以运输工具为例研讨分析，认识工具与技术之间相互促进、共同发展的关系。 设计意图：帮助学生厘清工具和技术的辩证关系，形成工具迭代离不开技术进步的科学观念。
任务28 名称：中国空间站技术 了解中国空间站运用的多项科学技术，探讨航天技术对生产生活带来的影响。 设计意图：感受现代高端技术的魅力，体会科学技术推动社会发展，渗透科技爱国教育。
任务29 名称：印刷术的发展 了解印刷术从雕版、活字到激光印刷的演变，思考印刷技术对人类文明传承的作用。 设计意图：借助印刷技术发展史实，体会技术革新推动文明传播，深化技术促进社会发展的认知。
四、单元学习评价设计
评价要素 针对单元整体描述
评价内容 第1课时：各种各样的工具
1. 能认识生活中多样的工具，区分不同工具的使用场景与功能，理解工具可以帮助人类提升劳动效率。
2. 能准确识别独轮车的各组成部件，并说出车轮、车身、扶手、支架的对应作用。
3. 能通过实操对比不同搬运工具的优缺点，初步感知工具发展与变化。 第2课时 ：独轮车省力的秘密 1. 掌握杠杆基本概念，能精准识别杠杆的支点、用力点、阻力点三个关键位置。
2. 能结合实验现象，说出用力点、支点位置对杠杆省力效果的影响，掌握独轮车省力原理。
3. 能结合生活实物与人体结构，识别常见的省力、费力杠杆，完成知识迁移应用。 第3课时：制作独轮车 1. 明确工程制作完整流程与独轮车模型的制作标准，能依据要求完成设计、选材与组装。
2. 能规范绘制简易设计图，按照图纸完成独轮车模型加工与组装。
3. 能对成品开展平稳度、承重能力测试，通过自评、互评发现问题，并提出合理可行的改进方案。 第4课时：巧用斜面 1. 掌握斜面省力的科学规律，明确斜面坡度越小越省力。
2. 能规范完成斜面对比实验，掌握控制变量的实验方法，完整记录实验数据与现象。
3. 能识别生活中各类斜面应用实例，能用斜面原理解释盘山公路、无障碍坡道等生活现象。 第5课时：妙用滑轮 1. 清晰区分定滑轮、动滑轮的结构特点与功能差异，掌握两种滑轮的工作规律。
2. 能独立组装滑轮实验装置，规范完成实验操作，如实记录实验数据与结果。
3. 了解滑轮组的应用优势，能列举生活、生产中滑轮的实际应用场景。 第6课时 ：给小车安装方向盘 1. 认识轮轴的结构特征与工作原理，知晓轮轴省力、便捷操作的作用。
2. 能结合轮轴原理设计小车转向装置，独立完成组装、调试与优化测试。
3. 能准确识别生活中的轮轴工具，理解轮轴在生活中的应用价值。 第7课时 ：推动社会发展的工具和技术 1. 能清晰区分工具与技术的概念，理解二者相互促进、协同发展的关系。
2. 能结合农具、交通工具、印刷技术、航天科技等实例，说明技术推动社会发展的作用。
3. 能系统梳理单元四类简单机械知识，自主完成单元知识整合与思维导图梳理。
评价指标 第1课时 ：各种各样的工具 1. 知道工具具有多样性，不同工具适配不同生活、劳动场景；清晰知晓各类搬运工具的功能差异，明确工具能够提升劳动工作效率。（科学观念）
2. 能对比分析古今工具、不同搬运工具的异同，归纳工具优化升级的基本特点，具备基础对比归纳思维。（科学思维） 3. 能规范完成不同搬运工具实操体验，准确观察、描述独轮车各部件结构与功能，主动参与课堂探究活动。（探究实践） 4. 乐于体验各类工具的使用，主动观察生活中的工具，感受工具服务生活的价值，具备乐于探究、合作实践的意识。（态度责任） 第2课时：独轮车省力的秘密 1. 精准掌握杠杆的定义，能准确识别杠杆支点、用力点、阻力点；清晰知晓独轮车是省力杠杆，理解其省力的核心原理。（科学观念） 2. 能基于对比实验现象与结果，分析用力点、支点位置对杠杆省力效果的影响，推理归纳杠杆省力规律，实现知识生活化迁移。（科学思维）3. 能规范完成两组杠杆模拟对比实验，严格落实实验操作要求，如实记录实验现象，独立完成生活杠杆识别探究。（探究实践） 4. 严谨对待实验操作与数据记录，主动思考实验现象，乐于分享探究发现，尊重科学实证。（态度责任） 第3课时 ：制作独轮车 1. 熟知工程实践完整流程，明确独轮车模型制作的核心标准，能结合杠杆原理解释独轮车的工作优势。（科学观念） 2. 能结合制作任务设计合理方案，依据测试结果分析模型存在的缺陷，针对性提出科学、可行的改进优化方案。（科学思维） 3. 能独立完成设计图绘制、材料加工、模型组装全过程，规范开展模型稳固性、承重能力测试，积极参与自评与互评。（探究实践） 4. 遵守工具安全操作规范，小组协作中主动配合、乐于互助，客观公正评价作品，具备精益求精的工程素养。（态度责任） 第4课时：巧用斜面 1. 牢固掌握斜面省力的核心特点，明确“斜面坡度越小，越省力”的科学规律，能精准识别生活中的各类斜面应用。（科学观念） 2. 能严格控制实验变量，对比分析不同坡度斜面的省力差异，归纳实验规律，能用斜面原理解释盘山公路、无障碍坡道等生活现象。（科学思维） 3. 能自主完成斜面对比实验，规范操作、完整记录实验数据与现象，主动探究斜面在生活中的应用场景。（探究实践） 4. 认真严谨完成探究实验，善于观察生活中的科学现象，体会简单机械对生产生活的便利价值。（态度责任） 第5课时：妙用滑轮 1. 清晰区分定滑轮、动滑轮的结构与功能，牢记定滑轮改变用力方向、不省力，动滑轮省力、不改变用力方向的核心特点，了解滑轮组的应用优势。（科学观念） 2. 能对比梳理两种滑轮的异同，基于实验数据总结滑轮工作规律，结合生活场景分析滑轮的应用价值。（科学思维） 3. 能规范组装定滑轮、动滑轮实验装置，独立完成滑轮提升重物实验，准确记录、分析实验结果。（探究实践） 4. 主动参与实验探究，乐于合作交流，尊重实验实证，感受简单机械在工业生产中的重要作用。（态度责任） 第6课时：给小车安装方向盘 1. 掌握轮轴的科学定义与结构特征，知晓轮轴省力、便捷操作的功能，能准确识别生活中的轮轴工具。（科学观念） 2. 能结合轮轴原理设计小车转向装置，根据测试问题分析装置缺陷，优化设计方案，建立结构与功能的对应关系。（科学思维）
探究实践：能完成小车转向装置的设计、组装与调试测试，熟练运用轮轴知识完成工程实践任务，主动探究优化装置效果。 3. 敢于动手实践、勇于调试改进，珍惜劳动成果，体会技术创新优化生活的重要意义。（态度责任） 第7课时 ：推动社会发展的工具和技术 1. 精准区分工具与技术的概念，清晰掌握二者相互促进、协同发展的关系，明确工具与技术共同推动社会进步。（科学观念） 2. 能结合农具、印刷、交通工具、航天技术等实例，辩证分析工具与技术的发展逻辑，系统整合单元四类简单机械知识，构建完整知识体系。（科学思维） 3.能自主梳理单元知识、绘制思维导图，结合各类科技案例开展研讨交流，总结单元学习成果。（探究实践） 4. 认同劳动人民的智慧与现代科技成就，增强科技自信与创新意识，树立技术服务社会、造福人类的科学价值观。（态度责任）
评价方法 课上评价 1.教师激励评价 2.学生自我反思评价 3.成果展示，学生互评：赞赏性评价和质疑性评价 5.使用评价量化表，延时评价 课后评价 1.课时作业 2.单元测试
五、单元作业设计
一、填空题 1. 杠杆上有三个重要的位置，分别是________、用力点和阻力点。 2. 独轮车属于________杠杆，能够帮助人们搬运重物时省力。 3. 斜面的坡度越________，越省力；坡度越________，越费力。 4. 定滑轮的作用是可以________，不能省力；动滑轮的作用是可以________，不能改变用力方向。 5. 轮轴是由轮和________固定在一起同步转动的简单机械，生活中方向盘、水龙头都利用了轮轴原理。 6. 工程实践的基本流程是：明确任务→________→制作→测试→________。 7. 工具是技术的实物载体，工具与技术相互________，共同推动社会发展。 二、选择题 1. 下列工具中，没有应用杠杆原理的是（ ）。 A. 镊子 B. 直尺 C. 剪刀 2. 盘山公路修建蜿蜒曲折的路线，主要是为了（ ）。 A. 美观好看 B. 减小坡度、省力 C. 缩短路程 3. 旗杆顶部的滑轮属于（ ）。 A. 定滑轮 B. 动滑轮 C. 滑轮组 4. 下列关于动滑轮说法正确的是（ ）。 A. 能改变用力方向 B. 可以省力 C. 既省力又改变方向 5. 汽车方向盘主要运用的简单机械是（ ）。 A. 斜面 B. 杠杆 C. 轮轴 6. 制作独轮车模型的核心原理是（ ）。 A. 省力杠杆 B. 斜面省力 C. 轮轴转动 7. 螺丝钉的螺纹细密，主要利用了（ ）的省力原理。 A. 杠杆 B. 斜面 C. 轮轴 8. 在对比实验中，我们要严格遵守（ ）原则。 A. 随意改变条件 B. 控制单一变量 C. 所有条件都不变 9. 下列属于费力杠杆的是（ ）。 A. 撬棍 B. 镊子 C. 独轮车 10. 下列关于工具与技术的说法错误的是（ ）。 A. 技术进步可以优化工具 B. 工具迭代能推动技术发展 C. 工具和技术没有关联 三、判断题 1. 所有的杠杆都可以省力。（ ） 2. 斜面是一种简单机械，能帮助人们降低劳动难度。（ ） 3. 定滑轮和动滑轮组合使用，优势更强。（ ） 4. 轮轴的轮越大、轴越小，使用起来越省力。（ ） 5. 制作模型时，不需要提前设计，直接制作即可。（ ） 6. 人体手臂的运动，也运用了杠杆原理。（ ） 7. 陡坡比缓坡更省力，适合搬运重物。（ ） 8. 工具种类丰富，不同工具适配不同的劳动场景。（ ） 9. 技术的发展可以推动社会生产不断进步。（ ） 10. 测试模型后发现问题，不需要改进，成品即可。（ ） 四、连线题 将简单机械与对应的生活应用连线 杠杆 盘山公路 斜面 剪刀 滑轮 水龙头 轮轴 起重机吊钩 五、实验探究题 小明同学开展斜面省力规律对比实验，保持重物、木板长度不变，改变斜面坡度，记录实验现象。 1. 该实验改变的条件是________，不变的条件是________、________。（6分） 2. 实验发现：坡度越小的斜面，提升重物时越________。（2分） 3. 请列举两个生活中利用斜面省力的实例：________、________。（4分） 六、简答题 请简要说说工具与技术的关系，并结合一个生活实例说明二者如何推动社会发展。 参考答案 一、填空题（ 1. 支点 2. 省力 3. 小、大 4. 改变用力方向、省力 5. 轴 6. 设计、评价改进 7. 促进 二、选择题 1.B 2.B 3.A 4.B 5.C 6.A 7.B 8.B 9.B 10.C 三、判断题 1.× 2.√ 3.√ 4.√ 5.× 6.√ 7.× 8.√ 9.√ 10.× 四、连线题 杠杆—剪刀 斜面—盘山公路 滑轮—起重机吊钩 轮轴—水龙头 五、实验探究题 1. 斜面坡度；重物重量、木板长度（合理即可） 2. 省力（2分） 3. 螺丝钉螺纹、无障碍坡道、大桥引桥（任意两个即可） 六、简答题 工具与技术相互促进、相辅相成。技术的进步可以发明、优化各类工具，工具的迭代升级又能倒逼技术不断创新完善。 示例：运输技术不断发展，让搬运工具从扁担、独轮车升级为货车、运输车；而新型运输工具的普及，又推动物流、交通技术持续进步，极大提升生产效率，推动社会发展。（举例合理即可）
六、单元教学结构图
七、反思性教学改进（实施后填写）
实施后填写
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
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第5课时教学设计
课题 妙用滑轮
课型 新授课 章/单元复习课□ 专题复习课□ 习题/试卷讲评课□ 学科实践活动课□ 其他□
1.教学内容分析 本课是教科版 2024 新版五年级上册第二单元《工具与技术》第 5 课。前面学生已经学习杠杆、斜面两种简单机械。教材原文：运用斜面往往需要较大场地，然而有时要直上直下地将重物运到高处，这时可以用滑轮将重物甚至整个手推车吊升上去。本课按照聚焦 — 探索 — 研讨 — 拓展编排。探索分为两大实验：定滑轮模拟实验、动滑轮模拟实验；研讨对比两种滑轮效果；拓展认识滑轮组合在起重机、消防车、电梯等生活中的应用。
2.学习者分析 五年级学生在生活见过升旗旗杆、塔吊上的滑轮，但不知道定滑轮、动滑轮的区别，不清楚滑轮的作用。学生已经掌握对比模拟实验、利用橡皮筋形变比较力大小的探究方法，能够完成组装、观察、记录实验数据的任务。
3.学习目标确定 科学观念：知道滑轮分为定滑轮和动滑轮；定滑轮可以改变用力方向，不能省力；动滑轮可以省力，不能改变用力方向；了解滑轮组可以兼顾两者优点。
科学思维：能对比分析定滑轮、动滑轮实验数据，推理归纳两种滑轮的作用，区分两者的异同。
探究实践：能组装定滑轮、动滑轮装置，规范使用弹簧测力计完成对比实验，记录、整理实验现象与数据。
态度责任：愿意合作完成实验，如实记录实验数据；体会滑轮给生产生活带来便利，乐于观察生活中的滑轮应用。
4.学习重点难点 重点：认识定滑轮、动滑轮，通过实验知道定滑轮、动滑轮的作用。
难点：理解定滑轮、动滑轮工作特点；准确分析实验数据，区分省力和改变用力方向两个概念。
5.学习评价设计 评价内容评价指标表现程度自评互评师评☆☆☆☆☆☆过程评价能规范组装滑轮实验装置，正确使用弹簧测力计，积极参与小组合作探究活动。能基本能不能问答评价能准确区分定滑轮与动滑轮，清晰说出两种滑轮的工作特点与作用。能基本能不能成果评价能完整、规范填写实验记录单，能独立完成课堂练习，准确掌握本课核心知识点。能基本能不能学习收获
6.学习活动设计 教师活动学生活动环节一：情境导入教师活动1 1. 播放工地起重机工作场景AI视频，讲解： 斜面可以帮助我们省力搬运重物，但是运用斜面往往需要较大场地，然而有时要直上直下地将重物运到高处，这时可以用滑轮将重物吊升上去。 2. 提出探究问题：滑轮是如何将重物运送到更高处的？ 3. 板书课题《妙用滑轮》。学生活动1 1. 观看AI 视频，认真倾听教师讲解，初步感知滑轮在生活中的用途。 2. 思考探究问题，明确探究任务，进入学习状态。活动意图说明：从学生熟悉的生活场景切入，拉近科学与生活的距离，快速吸引学生注意力，激发学生探究滑轮奥秘的学习兴趣，让学生直观认识滑轮的基本结构，为后续探究学习铺垫基础。环节二：认识滑轮教师活动2 1. 出示滑轮图片，引导学生观察，找出它们的共同点。 2. 讲解：像这样，边缘有凹槽，可绕中心轴转动的轮子叫滑轮。凹槽的作用是卡住绳子，防止绳子滑脱。 提问：想一想：它们在使用的时候，安装方式会一样吗？ 3. 讲解滑轮两种使用方法 ① 滑轮被固定住，使用时位置不变，叫做定滑轮， ② 滑轮挂钩挂着重物，使用时跟着重物一起上升下降，叫做动滑轮。 4. 引导学生再次观察图片，猜一猜，哪一种适合做定滑轮，哪一种适合做动滑轮？ 5. 教师小结：定滑轮、动滑轮不是由外形决定，而是看使用的时候会不会移动。学生活动2 1. 观察图片中滑轮的结构，归纳： ①都有轮子 ②轮子边缘有凹槽 ③轮子中间有轴，可以转动。 2. 观察结构猜测，试图给滑轮分类。 3. ①上面带钩，③上面有吊环，可以固定在支架上，适合做定滑轮。②上下双钩，可以挂重物，适合作为动滑轮。活动意图说明：通过直观演示，突破概念混淆难点，帮助学生精准区分定滑轮与动滑轮，建立清晰的概念认知，培养学生观察对比、归纳辨析的初步科学思维环节三：用定滑轮提升重物教师活动3 1. 旗杆上的滑轮是定滑轮还是动滑轮？ 2. 布置实验任务：安装一个类似于旗杆顶部的定滑轮，利用定滑轮提升重物。 3. 出示实验材料：支架、定滑轮、细绳、钩码若干。 4. 演示组装定滑轮： ①把定滑轮固定在支架上，细绳绕过滑轮。 ②左边的钩码模拟重物，右边的钩码模拟人力。 5. 讲解实验步骤 ①左边分别挂 1 个、2 个、3 个钩码作为重物 ◆先猜测：平衡的时候，右边需要挂几个钩码 ◆再不断调整右侧钩码数量，直到滑轮平衡 ②观察用力方向 ③填写教材《定滑轮模拟实验》记录单 6. 指导学生有序实验，解决实验中遇到的具体问题，引导学生交流发现，归纳提炼：向下拉绳子，重物向上运动；平衡时左右钩码数量大致相等。 7. 小结定滑轮作用：定滑轮：可以改变用力方向，不能省力。学生活动3 1. 观察回答：定滑轮，它固定在一个位置转动而不移动。 2. 明确实验任务，认识实验材料。 3. 组内完成组装设备。 4. 小组合作完成实验，做好实验记录，发现问题。 5. 各组交流实验发现。 活动意图说明：通过实验，学生了解定滑轮不省力但可以改变方向的作用。环节四：体验动滑轮的作用教师活动4 1. 布置实验任务：实验验证利用动滑轮提升重物是否省力。 2. 出示实验材料：支架、动滑轮、橡皮筋、直尺、钩码 3. 示范组装动滑轮： 4. 讲解实验步骤 ① 测量直接提升重物时橡皮筋的长度 ② 测量用动滑轮提升重物时橡皮筋的长度 5. 指导学生有序实验，解决实验中遇到的具体问题，引导学生交流发现，归纳提炼：使用动滑轮时橡皮筋更短，说明用力更小；但拉力和重物运动方向一致，不能改变用力方向。 6. 小结：动滑轮：能省力，但是不能改变用力方向。学生活动4 1. 明确实验任务，认识实验材料 2.在教师指导下，小组合作完成组装 3. 小组合作完成实验操作，收集数据，分析数据，交流自己发现。 活动意图说明：通过实验，学生了解动滑轮省力但可以不改变方向的作用。环节五：研讨交流教师活动5 1. 分别使用定滑轮和动滑轮提升重物，有什么不同的效果？引导学生总结课堂知识。 2. 提供图片，引导学生回答生活中，定滑轮和动滑轮各有哪些实际的应用？ 3. 讲解：生活中常常能看到人们将多个滑轮组合在一起使用。既可以省力，又可以改变用力方向。例如起重机和电梯。 学生活动5 1. 定滑轮改变用力方向，不省力。动滑轮省力，不能改变用力方向。 2. 联系生活回答。 3. 继续列举生活中的滑轮组合实例。 活动意图说明：拓展滑轮组相关知识，完善知识体系，联系生活实际，升华科学服务生活的理念，帮助学生系统复盘课堂知识。
7.板书设计 妙用滑轮 滑轮：边缘有凹槽，绕中心轴转动的轮子 定滑轮（固定不动）：改变用力方向，不省力 实例：旗杆 动滑轮（随重物移动）：省力，不能改变用力方向 实例：塔吊吊钩 滑轮组合（滑轮组）：起重机、消防车、电梯
8.作业与拓展学习设计 课堂练习： 1.选择题 （1）旗杆顶端的滑轮是（ ） A. 动滑轮 B. 定滑轮 C. 滑轮组 （2）关于定滑轮的作用说法正确的是（ ） A. 能省力，不能改变用力方向 B. 不能省力，可以改变用力方向 C. 既能省力，又能改变用力方向 （3）动滑轮工作时的特点是（ ） A. 随重物一起移动，能省力 B. 固定不动，能省力 C. 随重物一起移动，能改变用力方向 （4）起重机吊钩上跟着重物上升的滑轮属于（ ） A. 定滑轮 B. 动滑轮 C. 轮轴 2.判断题 （1）定滑轮固定在一个位置，使用时不会移动。（ ） （2）动滑轮可以改变用力的方向。（ ） （3）晾衣架上同时用到定滑轮和动滑轮。（ ） （4）滑轮是边缘有凹槽，能绕中心轴转动的轮子。（ ） 【参考答案】 1、BBAB 2. √√ √ 作业布置： 找一找家里或者社区，哪些地方用到滑轮，分辨是定滑轮还是动滑轮，简单记录下来。
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
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