新教科版科学五年级上册2-2.教学设计：《独轮车省力的秘密》

六上《工具与技术》单元教学设计 2.2独轮车省力的秘密六上《工具与技术》单元教学设计【教材简析】《独轮车省力的秘密》是单元的第2课，指向课标学习内容要求12.2.3：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。本课以“独轮车”为载体，通过模拟实验，学生将体验杠杆中支点、用力点和阻力点位置变化对用力情况的影响，从而揭示独轮车省力的科学原理。教材由四部分组成。第一部分聚焦板块，通过简单交流，列举我们使用过的杠杆类工具并引发杠杆有什么作用的思考。第二部分探索板块，首先认识杠杆上的三个重要位置，紧接着做模拟独轮车搬运重物的实验，体验杠杆的作用，最后学生说一说使用过哪些杠杆类工具，并思考这些工具使用起来的好处。第三部分研讨板块，引导学生交流在两次体验活动中，感受到的用力情况有何不同，从而得出独轮车省力的秘密。第四部分拓展板块，感受人的手臂绕肘关节运动的过程，使学生认识到我们的身体有很多地方运用了杠杆原理。【学情分析】六年级学生已经具备一定的观察、记录和实验操作能力，对“杠杆”有初步的感性认识。他们乐于动手，喜欢通过实际操作来验证猜想。本课以“独轮车”为载体，贴近生活实际，能有效激发学生的探究兴趣，学生将通过模拟实验，亲身体验杠杆的作用。【教学目标】1.通过杠杆实验，知道杠杆类工具种类丰富，结构多样，认识到用力点、支点和阻力点位置不同，杠杆的功能也不同。2.在“独轮车搬运货物”的模拟实验中，能用文字和简图记录实验现象，并运用比较和分析的方法找到独轮车省力的秘密。3.在实验中形成严谨求实的科学态度，乐于发现生活中的杠杆类工具，感受科技对生活的改善。【教学重难点】教学重点：能够利用简单的材料模拟独轮车搬运重物的过程，改变用力位置和橡皮位置，感受并记录用力情况的变化。教学难点：能够尊重事实，如实记录实验现象，并能用科学的语言解释独轮车省力的原因。【教学准备】教师：教学课件。学生：直尺、石块、橡皮、记录单。【教学过程】一、聚焦问题，激发兴趣（预设5分钟）材料准备：教学课件1.出示独轮车图片，回顾旧知：上节课我们认识了独轮车的构造和各部分的作用，谁来说一说？2.提问：为什么独轮车可以帮助我们更省力地搬运重物？今天这节课我们就一起来研究独轮车省力的秘密。（板书课题）3.提问：同学们，你在生活中还使用过其他杠杆类的工具吗？能说说它的作用吗？【设计意图】引导学生观察图片，引发对独轮车省力原因的思考，并试着用自己的话介绍杠杆的作用，以此激发学生进一步认识杠杆的兴趣。二、探索独轮车省力的秘密（预设20分钟）材料准备：教学课件、直尺、石块、橡皮、记录单（一）认识杠杆1.出示撬棍图片，介绍：在一根棍子下放一个支撑物，就能用它翘起重物了。人们把这样的工具叫撬棍。撬棍是一种杠杆类工具。2.提问：观察撬棍、独轮车和更多的杠杆类工具，你能找出它们有什么共同点吗？（预设：杠杆类工具都有支点、用力点和阻力点。支撑着杠杆，使杠杆能围绕着上下转动的固定点叫支点；杠杆中阻碍用力点转动的位置叫阻力点；在杠杆上用力的位置叫用力点。）（二）寻找独轮车里的杠杆1.设计模拟装置（1）我们有以下材料：直尺、石块、橡皮。请大家思考一下，怎样用这些材料设计成一个模拟独轮车搬运重物的装置？（2）学生以小组为单位，思考讨论设计。（3）提问：你们的模拟装置是怎么样的？直尺、石块、橡皮分别模拟了什么？你能找到此时杠杆的三个重要位置吗？（预设：橡皮放在直尺下面，石块放在直尺上，用力向上抬起直尺的一端，就能模拟独轮车搬运重物了。直尺模拟车身，石块模拟重物，橡皮模拟车轮。橡皮与直尺的接触点是支点，石块与直尺的接触点是阻力点，手在直尺上用力的位置是用力点。）（4）小组合作，用模拟装置抬起石块。2.独轮车搬运重物模拟实验（一）（1）教师引导：我们已经成功地用模拟装置抬起了石块，接下来挑战升级，尝试保持橡皮和石块的位置不变，变换手指用力的位置，感受用力情况的不同并记录。（2）学生以小组为单位，分工合作。3.独轮车搬运重物模拟实验（二）（1）教师引导：如果保持石块和手指用力的位置不变，调整橡皮的位置，用力情况还会变化吗？请各小组尝试并及时记录。（2）学生以小组为单位，分工合作。【设计意图】小组内分工合作，通过组员之间的真实操作体验，在自主探究过程中发现用力点和支点的位置会影响杠杆的用力情况。三、交流我们的记录（预设8分钟）材料准备：记录单1.活动结束后，教师组织学生进行交流。提问：在两次模拟实验中，你们有什么发现？小结：在模拟实验（一）中，手指用力的位置离橡皮越远，感觉越省力；在模拟实验（二）中，橡皮离石块越近，感觉越省力。2.提问：从刚才的模拟实验中，你们发现独轮车省力的秘密了吗？3.小结：独轮车在搬运重物时，起到了杠杆类工具的作用。它的阻力点离支点近，用力点离支点远，这样的构造使得独轮车很省力。【设计意图】鼓励学生借助自己记录的实验现象，主动交流汇报所感受到的用力情况变化，引导学生逐渐摸索总结出独轮车省力的秘密。四、寻找生活中的杠杆类工具（预设7分钟）材料准备：教学课件1.发现杠杆类工具更多的作用。（1）出示图片，引导学生思考：说一说这些图片哪些是杠杆类工具，你能找到它的三个重要位置吗？（2）提问：这些杠杆类工具使用起来有什么好处？思考生活中的杠杆类工具还有哪些作用？（3）小结：杠杆类工具种类丰富，结构多样。用力点、支点和阻力点位置不同，功能也不同。当用力点到支点的距离大于阻力点到支点的距离时，杠杆能省力；当用力点到支点的距离小于阻力点到支点的距离时，杠杆能扩展力的作用范围；当用力点到支点的距离等于阻力点到支点的距离时，杠杆能改变力的方向。2.发现身体中的杠杆出示拓展资料：我们的身体也有很多地方运用了杠杆原理，比如手臂。你还能举出更多的例子吗？3.杠杆在我们的生活中发挥着非常重要的作用，课后，同学们继续去寻找生活中各种各样的杠杆类工具，相信大家会有新的收获！【设计意图】将简单的课堂活动延伸到生活实际与人体结构中，从多个角度加深对杠杆原理的理解，激发学生继续观察和探索的兴趣。板书设计用力点阻力点支点用力点阻力点支点2.独轮车省力的秘密阻力点离支点越近，用力点离支点越远，杠杆越省力【疑难解答】1.学生在记录用力情况时，描述模糊，难以量化“省力”感受，如何处理？学生常使用“很轻”“有点重”等主观词汇描述用力感受，缺乏客观比较。教师可引导学生在记录单中增加“用力程度等级”（如1-5级，1为最省力）。同时，鼓励学生用比较的语言记录，如“比上一次更省力”。在交流环节，教师应引导学生结合用力程度等级进行比较分析，从而更科学地总结出“阻力点离支点越近，用力点离支点越远，杠杆越省力”的规律。2.如何引导学生在“寻找生活中的杠杆”环节中，辨别非典型杠杆工具？学生容易识别撬棍、剪刀等典型杠杆，但对筷子、开瓶器、跷跷板等