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苏科版科学五年级上册（2026新版）第四单元《简单机械》
第14课《拧螺丝的学问》教案
一、教学核心素养目标
1.科学观念目标：知道轮轴是简单机械；理解轮轴定义：轮和轴相对固定，轮转动时轴同步转动；认识轮轴由轮和轴两部分组成；掌握规律：动力作用在轮上省力，动力作用在轴上费力，但可以加快转动速度；能识别生活中的轮轴工具，区分动力作用位置。
2.科学思维目标：能基于拧螺丝的体验提出猜想；对比两组轮轴实验数据，推理轮轴省力规律；能分析不同轮轴工具的设计思路，解释为什么有的轮轴选择在轴上用力，建立“机械选择看使用需求”的工程思维。
3.探究实践目标：能分组完成轮轴对比实验，准确记录钩码数量与拉力大小；能在门把手、水龙头、扳手等物品示意图中标出轮与轴；能动手体验内六角扳手拧螺丝，判断省力操作；小组合作规范操作实验器材，如实记录实验现象。
4.态度责任目标：感受轮轴这项简单机械对生产生活的帮助；了解我国古代轮轴工具（辘轳、翻车等），体会古代劳动人民的智慧；愿意留心观察身边简单机械，懂得合理使用工具可以降低劳动难度，安全使用各类工具。
二、教学重难点
1.教学重点：认识轮轴结构，通过对比实验得出轮轴省力规律，识别生活中轮轴工具，区分动力作用在轮上还是轴上。
2.教学难点：理解动力作用在轴上虽然费力，但有提速的优势；能用轮轴原理解释自行车脚踏传动系统的工作原理。
三、教学准备
1.教师准备：轮轴实验套装、钩码、弹簧测力计、螺丝刀、方向盘模型、门把手、水龙头、活动扳手、内六角扳手、螺丝、PPT课件（辘轳、翻车、自行车传动结构图）、实验记录单。
2.学生准备：铅笔、科学活动手册。
四、教学过程
（一）问题与猜想（8分钟）
教师出示一颗螺丝和一把螺丝刀，请两名学生上台体验：一名学生徒手尝试拧螺丝，另一名学生用螺丝刀拧螺丝。请学生说一说感受，引出问题：同样一颗螺丝，为什么用螺丝刀拧会轻松很多？
出示汽车方向盘图片，对比螺丝刀和方向盘，引导学生观察共同点，给出轮轴概念：像螺丝刀、汽车方向盘这样，轮和轴相对固定，轮转动时轴也跟着转动的装置叫作轮轴。
展示门把手、水龙头、卷笔刀、自行车车把、活动扳手图片，请学生观察，尝试区分哪部分是轮，哪部分是轴，在活动手册上标注，并画出轮转动轨迹。
提出核心探究问题：使用轮轴有什么好处？轮轴在什么情况下省力？
组织小组猜想，记录猜想：有的小组猜测轮上用力省力，有的小组猜测轴上用力省力。教师板书学生猜想，引导学生用实验验证猜想。
（二）探究与结论（15分钟）
教师介绍轮轴实验装置，明确两组对比实验任务，强调实验注意事项：缓慢释放、待装置静止后再读数，及时记录数据。实验1：在轴上挂一定数量钩码，在轮上挂钩码，观察需要多少钩码，才能把轴上的钩码提起，记录拉力大小。实验2：在轮上挂相同数量钩码，在轴上挂钩码，观察需要多少钩码，才能把轮上的钩码提起，记录拉力大小。
学生分组实验，教师巡视指导，提醒小组分工操作、读数、记录。
实验结束后，各小组汇报实验数据。师生共同分析数据，得出结论：力作用在轮上省力，力作用在轴上费力。接下来体验活动：内六角扳手拧螺丝，学生动手操作，对比两种握持方式，在省力做法下方画√。
教师小结：轮轴本质是可连续旋转的杠杆，轮越大，在轮上用力就越省力。
（三）反思与评价（7分钟）
教师引导学生反思本次实验：实验过程中哪些操作会影响实验结果？如果钩码挂得太快，装置晃动，读数就不准确；装置没有固定牢固也会造成误差。
组织小组互评：评价各组实验操作是否规范，记录是否真实。
抛出思辨问题：既然轮上用力省力，那为什么还要设计动力作用在轴上的轮轴？
学生交流讨论。教师总结：动力在轴上虽然费力，但可以让轮转动更快，满足需要快速转动的场景。
课堂练习：判断门把手、水龙头、自行车脚踏等物品，动力作用在轮上还是轴上，写在活动手册方框内，请学生上台汇报，全班订正。
（四）应用与迁移（7分钟）
引导学生联系生活，举例说一说动力作用在轴上的轮轴有哪些，分析它的好处。
出示自行车结构图片，标注飞轮、脚踏板、曲柄、链盘、中轴、后轮。组织学生观察思考：自行车哪里运用了轮轴？动力作用在轮上还是轴上？这样设计有什么好处？
学生交流汇报：脚踏板和链盘组成轮轴，动力作用在轮（脚踏板、链盘）上，省力；后轮和飞轮也是轮轴，动力作用在轴（飞轮）上，费力，但可以加快后轮转动速度，让自行车跑得更快。
教师引导学生梳理：设计轮轴，不是一味追求省力，要根据实际需要，选择省力或者提速。
（五）阅读与新知（3分钟）
组织学生阅读教材《古代的轮轴》板块，了解明代宋应星《天工开物》记载的辘轳、飏扇、翻车。
教师简单介绍：辘轳用来从井里提水，翻车用来灌溉农田，都是古代轮轴工具，极大提升了古代劳动生产力，部分工具至今还在使用。
课堂小结：师生一起回顾本节课，轮轴的定义、结构、省力规律、生活与古代应用。布置课后任务：回家寻找生活里的轮轴工具，标注轮和轴，想一想动力作用位置。
五、板书设计
14.拧螺丝的学问
轮轴：轮和轴相对固定，轮转动，轴一起转动（简单机械）
规律：动力在轮上→省力；动力在轴上→费力，转动速度更快
识别：门把手、水龙头、扳手、方向盘、自行车脚踏
古代应用：辘轳、翻车、飏扇（《天工开物》）
机械设计：按需选择，省力或提速
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