《妙用滑轮》教学设计-2026-2027学年教科版五年级科学上册

《妙用滑轮》教学设计-2026-2027学年教科版（新教材）小

学科学五年级上册

一、学情分析

五年级学生经过《巧用斜面》一课的学习，已经熟练掌握了对比

实验、控制变量的科学探究方法，具备独立开展简单机械实验、记录

分析数据、总结科学规律的基础能力。在生活认知层面，学生对滑轮

装置有直观的视觉认知，见过国旗杆顶端、起重机、电梯、晾衣架上

的滑轮结构，但无法区分滑轮的种类，不了解不同滑轮的工作原理和

功能差异，对滑轮属于简单机械的科学概念认知空白。

该年龄段学生动手探究欲望强烈，小组合作能力较强，能够主动

参与实验操作和课堂互动，但存在思维局限性，容易混淆定滑轮、动

滑轮的结构特点和作用，难以理解滑轮组合的工作优势。同时，学生

能够观察到滑轮的应用场景，但无法结合场景分析滑轮的选型原理,

知识迁移和工程应用思维有待提升。本课通过直观的对比实验、清晰

的结构辨析、贴合生活的案例分析，能够精准适配学生的认知水平,

帮助学生突破认知难点，构建完整的滑轮知识体系。

二、教材分析

《妙用滑轮》是2026-2027学年秋季学期教科版小学科学五年

级上册第二单元《工具与技术》的第五课，承接前一课《巧用斜面》

的简单机械探窕内容，是单元简单机械知识体系的重要延伸，属于新

课标“技术与工程”核心领域重点教学内容。

教材内容编排层层递进、逻辑清晰，完全贴合小学生认知规律。

开篇通过国旗升旗、工地起重的生活场景，引出滑轮这一简单机械,

引导学生观察滑轮的基本结构，初步感知滑轮的工作作用。教材核心

内容分为三部分，第一部分区分定滑轮与动滑轮的结构差异，明确两

类滑轮的安装方式；第二部分通过两组对比实验，分别探究定滑轮、

动滑轮的用力大小、用力方向变化规律，精准得出两类滑轮的核心功

能；第三部分拓展滑轮组的组合应用，结合生活实例讲解滑轮组兼顾

省力和改变用力方向的双重优势。

教材整体以“认识结构一区分类型一实验探究一总结规律一拓展

应用”为核心逻辑，注重实操探究与生活应用结合，既强化了学生的

实验探究能力，又培养了学生的工程应用思维。本课知识是简单机械

单元的核心重难点，承接斜面知识，为后续轮轴、机械组合应用学习

奠定基础，对学生构建完整的简单机械知识体系具有重要作用。

三、核心素养教学目标

（一）科学观念

1.知道滑轮是重要的简单机械，认识滑轮的基本结构，能够准确

区分定滑轮和动滑轮。

2.通过实验探究掌握定滑轮、动滑轮的不同作用：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。

3.初步了解滑轮组的组成和优势，知道滑轮组可以同时实现省力

和改变用力方向。

（二）科学思维

1.能基于滑轮的生活应用现象提出探究问题，通过对比实验收集

证据，归纳总结定滑轮、动滑轮的工作规律，培养对比分析、逻辑推

理的科学思维。

2.能根据滑轮的结构和功能差异，结合生活场景分析滑轮的选型

原理，学会用科学思维解释机械应用现象。

（三）探究实践

1.能自主组装定滑轮、动滑轮实验装置，规范完成对比实验，精

准测量、记录实验数据，独立完成实验分析与结论总结。

2.能通过小组合作探究，自主发现两类滑轮的功能差异，尝试简

单组装滑轮组，提升机械组装、实验探究、合作实践的能力。

（四）态度责任

1.乐于参与滑轮实验探究活动，养成尊重数据、严谨求实的科学

探究态度，敢于主动质疑、验证科学问题。

2.感受滑轮机械对生产生活的便利作用，体会工具组合、技术优

化的科学价值，树立巧用机械、优化技术的工程意识。

四、教学重难点

（一）教学重点

区分定滑轮和动滑轮的结构特点，通过实验掌握定滑轮、动滑轮

的核心作用，能识别生活中不同滑轮的应用场景。

（二）教学难点

理解定滑轮、动滑轮功能差异的内在原因，能根据实际需求选择

合适的滑轮，初步理解滑轮组的组合原理与应用优势。

五、教学过程

（一）情境导入，初识滑轮

教师展示教材开篇配图：学校升旗仪式、建筑工地起重机吊起重

物、家用升降晾衣架三种场景，引导学生观察场景中的核心机械结构,

聚焦本课探究对象。

师：同学们，观察这三幅教材图片，提升重物的装置中都有一个共

同的小机械，大家能找到它吗？这个装置有什么特点？

生：都有一个带凹槽的轮子，绳子绕在轮子上，可以帮助提升重物。

师：大家观察得非常准确！教材中明确介绍，这种边缘有凹槽、可

以绕轴转动、搭配绳索工作的简单机械，叫做滑轮。生活中很多提升

重物的场景都会用到滑轮，今天我们就一同探究滑轮的奥秘，学习妙

用滑轮解决生活中的各类问题。

设计意图：依托教材原生生活场景导入，直观呈现滑轮的应用场景，

快速让学生认识滑轮的基本形态，通过设问激发学生探究兴趣，自然

引出课题，贴合学生生活认知，降低新知学习门槛。

(-)新知探究一：区分定滑轮与动滑轮

教师结合教材图示，讲解滑轮的两类基本形态，明确划分标准:

根据滑轮工作时的轴是否移动，将滑轮分为定滑轮和动滑轮。教师展

示教材结构示意图，逐一讲解核心特征。

定滑轮：工作时，滑轮的轴固定不动，位置保持不变，仅轮子

绕轴转动，如国旗杆顶端的滑轮。

动滑轮：工作时，滑轮的轴随重物一起上下移动，位置会发生

变化，如起重机吊钩上的滑轮。

师：结合教材定义和图片，谁能说一说定滑轮和动滑轮最核心的区

别是什么？

生：核心区别是工作时滑轮的轴是否移动，轴固定不动的是定滑轮，

轴随重物移动的是动滑轮。

师：请大家判断，家用升降晾衣架顶端的滑轮属于哪一类？为什么？

生：属于定滑轮，因为工作时滑轮的位置固定不变，不会随衣物上

下移动。

教师指导学生结合教材图示，小组合作搭建定滑轮、动滑轮简易

装置，直观感受两类滑轮的结构差异，夯实基础认知。

设计意图：紧扣教材基础知识点，通过图文结合、互动辨析、动手

搭建的方式，帮助学生精准区分两类滑轮的结构特点，突破基础认知

难点，为后续实验探究做好铺垫。

（三）新知探究二：探究定滑轮的作用（教材核心实验一）

教师讲解教材实验目的与实验方案：为了探究定滑轮的工作作用,

我们开展对比实验，保持重物重量、提升高度、实验器材不变，对比

“直接提升重物”和“通过定滑轮拉动重物”的用力大小、用力方向

差异。教师再次强调测力计的规范使用方法，明确实验变量与不变量。

师生互动猜想与探究

师：结合升旗的生活经验，请大家猜想，使用定滑轮提升重物，能

不能省力？用力方向会发生变化吗？

生：我觉得定滑轮不省力，但是可以改变用力方向，升旗时我们向

下拉绳子，国旗向上运动。

学生分组按照教材步骤开展实验，组装定滑轮装置，分别测量直

接提升重物的拉力、通过定滑轮拉动重物的拉力，观察用力方向变化，

记录多组实验数据，填写教材实验记录表。

实验结束后，教师引导学生汇总数据—、分析规律。

师：对比实验数据，使用定滑轮前后，拉力大小有明显变化吗？

用力方向发生了什么改变？

生：拉力大小基本不变，说明定滑轮不能省力；直接提升重物需要

向上用力，使用定滑轮后可以向下用力，改变了用力方向。

教师结合教材原文精准总结：定滑轮的作用是可以改变用力方向,

不能省力，也不费力。教师补充教材案例：升旗仪式中，利用定滑轮

改变用力方向，让人们可以在地面向下拉绳轻松升旗，操作更加便捷。

设计意图：遵循教材实验流程，通过猜想、实操、验证、总结的完

整探究过程，让学生自主得出定滑轮的工作规律，培养学生数据分析

和科学归纳能力，结合生活案例深化知识理解。

（四）新知探究三：探究动滑轮的作用（教材核心实验二）

教师衔接过渡：我们已经掌握了定滑轮的作用，那动滑轮的工作

效果和定滑轮一样吗？接下来我们按照教材实验要求，探究动滑轮的

功能特点。教师讲解实验要求：组装动滑轮装置，同样对比直接提升

重物与使用动滑轮提升重物的拉力大小、用力方向，严格控制实验变

量，保证实验公平性。

师生互动探究问答

师：请大家观察动滑轮的工作方式，猜想动滑轮能否改变用力方向？

能否省力？

生：使用动滑轮提升重物时，还是需要向上用力，不能改变方向，

应该可以省力。

学生分组实验，规范操作、记录数据，教师巡视指导，重点提醒

学生匀速拉动测力计，保证数据精准。实验完成后，小组对比分析数

据，总结实验规律。

师：结合实验数据，说一说动滑轮的用力大小、用力方向有什

么特点？

生：使用动滑轮提升重物，拉力明显变小，能够省力，但用力方向

依然向上，无法改变用力方向。

教师结合教材知识点总结：动滑轮的作用是可以省力，不能改变

用力方向。同时补充教材拓展知识：动滑轮省力但费距离，提升相同

高度时，拉动绳子的距离更长。

（五）拓展探究：滑轮组的妙用（教材拓展内容）

教师结合教材拓展内容设问：定滑轮可以改变方向但不省力，动

滑轮可以省力但不改变方向，在实际生产中，我们既想省力又想改变

用力方向，该如何解决？

生：可以把定滑轮和动滑轮组合在一起使用！

教师讲解教材滑轮组知识点：将定滑轮和动滑轮组合装配，就形

成了滑轮组。滑轮组整合了两类滑轮的优势，既可以省力，又可以改

变用力方向，是生活中应用最广泛的滑轮装置。

教师结合教材起重机、塔吊配图案例分析：工地起重机、高空作

业塔吊都使用了滑轮组装置，既能大幅省力，降低起重难度，又能灵

活改变用力方向，方便操作人员地面作业：极大提升了工作效率。

教师引导学生简单组装简易滑轮组，直观感受滑轮组的工作优势,

深化认知。

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