《巧用斜面》教学设计-2026-2027学年教科版五年级科学上册

《巧用斜面》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

五年级学生已经具备基础的科学探究能力，经过前期科学课程的

学习，能够独立完成简单观察、对比实验、数据记录等基础探究活动，

具备初步的猜想验证、归纳总结能力。在生活层面，学生对斜坡、台

阶、盘山公路、卸货斜面等场景十分熟悉，能够直观感知斜面的存在，

但仅停留在感性认知层面，不清楚斜面属于简单机械，不了解斜面省

力的科学原理，更不知道斜面坡度与省力效果的内在关联。

该阶段学生好奇心强，乐于动手实操、小组合作探究，对生活中

的科学现象充满探究欲望，但存在探究思维不够严谨的问题，开展对

比实验时容易忽略控制变量，实验数据的分析、规律总结能力较弱。

同时，学生能够发现生活中的斜面应用，但无法将生活现象与科学原

理建立系统联系，学以致用的能力有待提升。本课贴合学生生活经验,

以实操实验为核心，能够有效契合学生的认知特点和学习规律，助力

学生从感性认知上升到理性科学认知。

二、教材分析

《巧用斜面》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》的第四课，隶属于新课标“技术与工

程”核心学习领域，是简单机械知识体系的重要组成部分。本单元聚

焦工具与技术的应用价值，循序渐进引导学生认识各类简单机械，本

课承接前期工具认知、杠杆原理等前置知识，是学生系统学习简单机

械的关键课时。

教材内容编排遵循“生活感知一实验探究一规律总结一生活应用”

的科学认知逻辑。开篇通过生活中搬运重物、盘山公路爬坡等真实场

景，引出斜面的概念，让学生初步感知斜面的作用。核心内容围绕两

组对比实验展开，第一组实验对比直接提升重物与沿斜面拉动重物的

用力差异，验证斜面省力的核心特性；第二组实验通过改变斜面坡度，

探究坡度大小与省力效果的关系。教材结尾搭配大量生活实例，引导

学生理解斜面技术在生产生活中的广泛应用，体会简单机械对提升工

作效率的重要作用。

本课内容既是对前期简单机械知识的拓展延伸，也为后续滑轮、

轮轴等机械的学习奠定探究方法和思维基础，同时帮助学生建立“技

术服务生活、优化工具提升效率”的工程思维，在单元教学中起到承

上启下的关键作用。

三、核心素养教学目标

（一）科学观念

1.知道斜面是i种常见的简单机械，了解斜面的基本结构与形态

特征。

2.通过实验探究明确斜面具有省力的作用，掌握“斜面坡度越小，

越省力；坡度越大，省力效果越弱”的科学规律。

3,能够准确识别生活、生产中的斜面应用实例，理解斜面技术的

应用价值。

（二）科学思维

1.能基于生活斜面现象提出科学猜想，通过控制变量的对比实验,

收集、整理实验数据，归纳推理得出斜面的省力规律，培养严谨的逻

辑思维与归纳总结能力。

2.能对比分析不同斜面的结构差异与使用效果，学会用科学思维

解释生活中斜面的设计原理。

（三）探究实践

1.能自主设计、规范操作斜面对比实验，熟练掌握测力计的使用

方法，精准记录实验数据，规范完成实验探究全过程。

2,能小组合作完成实验探究、数据分析、结论总结，主动探究斜

面坡度与省力效果的关联，提升动手实操与合作探究能力。

（四）态度责任

1.乐于参与斜面实验探究活动，养成实事求是、严谨细致的科学

探究态度，尊重实验数据与客观规律。

2.感受斜面简单机械对人类生产生活的便利作用，体会工具与技

术的科学价值，树立善用科学技术、优化生活与生产效率的意识。

四、教学重难点

（一）教学重点

通过对比实验验证斜面的省力作用，掌握斜面坡度大小与省力效

果的变化规律，能准确辨析生活中的斜面应用。

（二）教学难点

理解斜面省力的内在原理，熟练掌握控制变量法开展对比实验,

能运用斜面规律解释生活中的斜面设计与应用场景。

五、教学过程

（一）情境导入，激趣设问

教师结合教材开篇生活场景素材，展示教材图片：工人搬运重物

时，借助木板搭建斜坡将货物推上货车；山区盘山公路蜿蜒曲折延伸

至山顶；小区无障碍通道设置倾斜坡道。引导学生观察图片内容，聚

焦场景中的共同结构。

师生互动问答

师：同学们，观察教材中的三幅场景图，这些场景里都有一个什么

样的共同结构？人们为什么不直接搬运重物、直接修路爬山，而是采

用这样的设计？

生：都有倾斜的平面结构；这样做可能会更省力、更方便。

师：大家观察得非常仔细！教材中明确指出，这种倾斜的、可以辅

助人们完成工作的平面装置，就是一种简单机械，我们称之为斜面。

今天我们就一同探究斜面的奥秘，学习如何巧用斜面解决生活中的问

题。

设计意图：依托教材原生生活素材导入，贴合学生生活认知，快速聚焦本课核

心探究对象，通过设问引发学生思考，激发学生探究兴趣，自然引出课题，为

后续新知探究铺垫。

（二）新知探究一：验证斜面的省力作用（教材核心实验一）

教师讲解教材实验要求与实验原理：想要验证斜面是否省力，需

要采用对比实验的方式，对比“直接垂直提升重物”和“沿斜面拉动

同一重物”的用力大小，实验中需保持重物重量、提升高度、实验器

材一致，唯一变量为提升方式，保证实验的科学性。

教师演示实验器材使用方法：本次实验所需器材为测力计、木板、

支架、钩码、实验小车。重点强调测力计使用规范：使用前调零、匀

速拉动读数、视线与刻度线平齐、多次测量减小误差。

师生互动实操与问答

师：结合教材实验步骤，哪位同学说一说本次实验需要完成哪两组

测量？我们需要记录哪些关键数据？

生：需要测量直接提升小车（含钩码）的拉力大小，以及沿斜面匀

速拉动小车的拉力大小，记录两组数据进行对比。

学生分组开展实验，小组内分工合作，分别完成测量、操作、记

录工作，教师巡视指导，纠正不规范操作，重点提醒学生控制实验变

量，保证实验公平性。实验完成后，各小纪汇总实验数据，填写教材

实验记录表。

师：观察各组的实验数据，对比直接提升的拉力和沿斜面拉动

的拉力，大家发现了什么共同规律？

生：所有小组的数据都显示，沿斜面拉动重物的拉力，都小于直接

垂直提升重物的拉力。

教师结合教材知识点总结：通过对比实验我们可以得出核心结论,

斜面可以省力，这是斜面最核心的作用，也是生活中人们广泛使用斜

面的主要原因。

设计意图：严格依托教材实验流程开展教学，通过师生问答明确实验核心要点,

让学生自主实操、分析数据，自主得出实验结论，培养学生实验探究与数据分

析能力，落实科学探究核心素养。

（三）新知探究二：探究斜面坡度与省力效果的关系（教材核心实验

二）

教师衔接过渡：我们已经验证了斜面能够省力，那是不是所有斜

面的省力效果都一样呢？教材为我们设计了进阶实验，探究斜面坡度

对省力效果的影响。教师讲解教材实验变量：本次实验的变量是斜面

坡度，通过调整支架高度改变坡度，支架越高，斜面坡度越大；支架

越低，斜面坡度越小。实验不变量为重物重量、木板长度、拉动速度、

提升高度。

师生互动猜想与探究

师：结合生活经验，请大家猜想一下，坡度大的斜面和坡度小的斜

面，哪个省力效果更好？说说你的理由。

生：我觉得坡度小的斜面更省力，因为走平缓的斜坡比陡峭的斜坡

更轻松。

师：大家的猜想是否正确，需要通过实验数据验证。请各小组按照

教材步骤，分别搭建大、中、小三种不同坡度的斜面，依次测量拉动

同一重物的拉力，重复三次实验，取平均值，填写教材数据表格。

学生分组实验、记录数据，教师引导学生整理数据、对比分析,

完成教材实验数据分析题。

师：对比三组不同坡度斜面的实验数据，我们可以发现坡度变

化和拉力大小有什么关系？

生：斜面坡度越小，拉动重物的拉力越小，越省力；斜面坡度越大，

拉力越大，省力效果越差。

教师结合教材原文精准总结：在提升高度相同的情况下，斜面的

坡度越小，省力效果越好；坡度越大，省力效果越弱V同时补充教材

拓展知识点：斜面虽然省力，但会增加移动的距离，省力与费距离是

相辅相成的。

教师结合教材配图案例分析：教材中的盘山公路之所以修成蜿蜒

曲折的形态，就是通过减小路面坡度，降低车辆爬坡的难度，利用斜

面省力原理，让车辆轻松翻越山体，这是斜面原理在交通工程中的经

典应用。

设计意图：遵循“猜想一实验一验证一总结”的科学探究流程，紧扣教材核心

内容，通过梯度探究突破教学难点，让学生精准掌握斜面省力规律，结合教材

案例实现知识与生活的衔接，培养学生科学推理能力。

（四）生活应用解读，巩固新知

教师带领学生梳理教材中的生活斜面案例，逐一解读原理，深化

学生认知。教材列举了楼梯、螺丝、斧头、无障碍坡道、卸货斜坡等

典型斜面应用。

师生互动拓展问答

师：请大家结合本节课所学知识，说一说螺丝为什么能够轻松拧紧

固定物体？它的斜面结构在哪里？

生：螺丝的螺纹是缠绕的斜面，利用斜面省力原理，旋转螺丝时，

斜面缓慢推进，能够轻松钻入物体内部，固定效果更好。

师：楼梯也是斜面的变形，为什么高层楼房的楼梯台阶更平缓？

生：平缓的楼梯坡度更小，省力效果更好，方便人们长时间攀爬上

下楼。

教师补充总结：生活中绝大多数倾斜辅助结构、楔形结构，都运

用了斜面的省力原理，斜面看似简单，却极大优化了人们的工作方式,

提升了生产生活的效率，充分体现了简单机械的技术价值。

设计意图：回归教材生活案例，通过互动问答引导学生学以致用，用所学科学

原理解释生活现象，强化知识记忆，落实技术与工程领域的素养目标，让学生

体会科学与生活的紧密联系。

（五）课堂小结，梳理体系

教师引导学生共同梳理本课核心知识点，构建知识框架：本节课

我们认识了简单机械一一斜面，通过两组教材核心对比实验，验证了

斜面的两大核心特点，一是斜面可以省力，二是斜面坡度越小，省力

效果越好飞同时我们了解了斜面省力费距离的特点，能够准确识别、

解释生活中的各类斜面应用场景，掌握了控制变量法探究简单机械的

实验方法，体会了工具与技术对生活的优化作用。

六、课堂小结

本课以生活中的斜面现象为切入点，依托教材原生实验与案例,

完整开展科学探究活动，学生顺利掌握斜面的定义、省力作用以及坡

度与省力效果的关联规律。在探究过程中，学生熟练掌握了控制变量

的实验方法，提升