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苏科版科学六年级上册（2026新版）第三单元《它们是怎样工作的》
第10课《自行车》教案
一、教学核心素养目标
1.科学观念目标：了解自行车的发展历程；知道自行车属于机械系统，机械系统包含动力、传动、控制、执行、支承五大子系统；认识链条传动特点，理解大小齿轮齿数与转动圈数的关系；能用摩擦力知识解释刹车的制动原理，知道各子系统相互配合共同完成骑行功能。
2.科学思维目标：建立系统思维，区分自行车五大子系统，辨析各部件归属；通过齿轮模拟实验，归纳齿轮传动规律；结合摩擦力原理推理刹车工作机制，理解多个子系统协同完成整体功能。
3.探究实践目标：搭建链条传动模拟装置，观察齿轮传动现象，记录齿数与转动圈数；观察自行车刹车结构，动手操作观察刹车块变化；对自行车部件进行分类，分析各子系统之间的配合关系。
4.态度责任目标：感受自行车不断迭代的工程设计思想；认识刹车等部件的安全重要性，树立自行车定期检修、安全骑行意识；体会系统中任何部件故障都会影响整体工作。
二、教学重难点
1.教学重点：理解机械系统和五大子系统；掌握链条传动的特点，明白大小齿轮传动规律；能用摩擦力解释刹车原理。
2.教学难点：建立系统观念，理解各个子系统相互联系、协同工作；理解齿轮齿数和转速之间的关系。
三、教学准备
1.教师准备：自行车实物或模型、齿轮链条组装套件、多媒体课件（自行车发展史图片、自行车各部件示意图）、探究记录单。
2.学生准备：课本、铅笔，记录单。
四、教学过程
（一）问题与猜想（7分钟）
教师谈话导入：上节课我们研究了手摇卷笔刀这种复杂机械。自行车是非常成功的人力复杂机械，骑上它，不用花费很大力气就能快速前进。
教师提出问题：自行车为什么踩脚踏板后轮就能转动？大小齿轮不一样，有什么作用？捏刹车把手，车轮为什么能够停下？自行车的各个零件之间是孤立工作的吗？
小组交流猜想：脚踏带动大齿轮，链条带动小齿轮，后轮跟着转动；刹车把手拉动刹车块夹紧车轮，依靠摩擦力减速。
教师板书课题《自行车》，明确本节课任务：了解自行车发展史，认识机械系统的五大子系统，探究链条传动与刹车控制的秘密。
（二）探究与结论（18分钟）
活动1：自行车发展历史。师生共读发展史：1790木马轮，双脚蹬地前进；1839曲柄连杆驱动；1861前轮大后轮小；1874链条齿轮传动；1888充气轮胎，现代自行车定型，至今仍在持续优化。
教师引入系统概念：由几个相互联系、相互作用的要素组成，具备一定功能的有机整体叫做系统，自行车是机械系统。机械系统包含动力、传动、控制、执行、支承五大子系统。学生对照图片对部件进行归类。
动力系统：骑行者人力；传动系统：大齿轮、小齿轮、链条；控制系统：龙头、刹车把手；执行系统：前轮、后轮；支承系统：车架、车座。
活动2：探究链条传动。分组搭建链条传动模拟装置，转动齿轮，观察传递动力的方式。数一数大小齿轮齿数，记录大齿轮转1圈时小齿轮转动圈数。
小组汇报发现：链条可以将大齿轮的动力传递给小齿轮；大齿轮齿数多，转动慢；小齿轮齿数少，转动更快。大齿轮转动一圈，小齿轮转动多圈，从而带动后轮快速旋转，让自行车前进。
活动3：探究刹车控制系统。观察刹车部件：刹车把手、刹车线、刹车臂、刹车块。捏紧刹车把手，观察刹车块向车轮靠近、压紧车轮。结合摩擦力知识分析：刹车块压紧轮圈，增大接触面压力，摩擦力变大，阻碍车轮转动，实现制动。
活动4：认识子系统协同工作。骑行时，人提供动力；动力通过链条传动系统传递到后轮；龙头、刹车构成控制系统，控制方向和启停；车轮执行前进；车架、车座起到支撑。五大子系统相互配合，自行车才能正常骑行。
师生总结：自行车是完整机械系统，缺少任何关键部件，子系统配合被破坏，就无法正常工作。刹车一旦失灵会带来安全隐患，需要定期检查维护。
（三）反思与评价（6分钟）
教师组织小组反思讨论：如果链条断裂，自行车哪个子系统失效？会出现什么现象？引导学生理解系统内部件相互关联，一个部件损坏，整体功能受影响。
小组互评：齿轮实验数据记录是否准确，部件分类是否正确，能否用摩擦力解释刹车原理。
辨析思考：链条传动和轮轴有什么不同？轮轴是同一轴上转动；链条传动依靠链条把动力从一个齿轮传递到远处另一个齿轮。
教师总结评价：系统思想是工程研究的重要思路，研究机械不能只看单个零件，要看各部分之间如何配合协同。
（四）应用与迁移（5分钟）
拓展迁移：汽车同样具备动力、传动、控制、执行、支承五大子系统，分析汽车各子系统组成。
安全拓展：骑行前检查刹车、链条，不飙车，遵守交通规则。
布置课后任务：观察家里电动车，尝试找出五大子系统，记录部件名称。
（五）阅读与新知（4分钟）
学生自主阅读教材中系统的定义，回顾自行车发展历程。
教师小结：自行车是典型的机械系统，五大子系统协同工作。链条传动改变转速，刹车依靠摩擦力控制运动，多个简单机械组合，形成功能强大的复杂机械。
课堂小结：自行车是机械系统，包含动力、传动、控制、执行、支承子系统；链条传递动力，大齿轮带动小齿轮实现加速；刹车依靠增大摩擦力实现制动。
五、板书设计
自行车
一、自行车发展史
1790木马轮→1839曲柄驱动→1861大前轮→1874链条齿轮→1888充气轮胎，现代自行车定型
二、系统：相互联系、相互作用要素组成的有机整体
自行车属于机械系统，五大子系统
动力系统：骑行者人力
传动系统：大齿轮、链条、小齿轮
控制系统：车把、刹车把手
执行系统：前轮、后轮
支承系统：车架、车座
三、链条传动秘密
链条传递动力；大齿轮齿数多，转速慢；小齿轮齿数少，转速快
大齿轮转1圈，小齿轮转多圈，后轮快速转动
四、刹车制动秘密
部件：刹车把手、刹车线、刹车臂、刹车块
原理：捏刹车把手，刹车块压紧车轮，增大压力，增大摩擦力，使车轮减速停止
安全提示：定期检查刹车，刹车失灵易引发事故
五、系统特点
各子系统相互联系，协同工作；零件损坏会影响整个机械系统
21世纪教育网www.21cnjy.com精品试卷·第2页（共2页）
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