《轮轴》教学设计-2026-2027学年大象版（新教材）小学科学五年级上册

《轮轴》教学设计-2026-2027学年大象版（新教材）小学科学五年级上册一、教学背景轮轴在生活随处可见，门把手、螺丝刀、方向盘都是轮轴，学生经常接触，但是很少意识到它们属于一类简单机械。在学习杠杆、滑轮之后，学生已经掌握模型建构、对比实验的探究方法。本课继续落实新课标工程技术内容，引导学生认识轮轴结构，探究轮轴省力规律，认识轮轴也是变形杠杆。学生容易混淆轮和轴，认为轮轴只是两个圆形零件，难以理解轮越大越省力这个规律，需要借助轮轴实验装置开展定量探究，建立证据支撑，提升证据推理的科学思维。二、教材分析教材从螺丝刀拧螺丝、汽车方向盘、门把手这些熟悉物品导入，引导学生观察，发现这些物品都由一大一小固定在一起的圆形部件组成，引出轮轴概念。教材定义轮轴：由轮和轴组成，轮与轴固定连接，能够一起转动的简单机械，大的圆盘叫轮，小的叫轴。教材核心探究实验：轮轴装置，轴上挂钩码作为阻力，轮上挂钩码作为动力，保持轴不变，更换大小不同的轮，记录平衡时钩码数量，探究轮大小和省力的关系。教材研讨板块归纳规律：在轴不变的情况下，轮越大，轮轴越省力。教材进一步揭示轮轴本质，轮轴是连续转动的变形杠杆，轴中心就是支点，轮半径是动力臂，轴半径是阻力臂，打通和杠杆知识的联系。教材设置生活辨析活动，识别生活中的轮轴，区分轮和轴。教材拓展部分介绍轮轴在古代辘轳上的应用，感受古代劳动人民利用轮轴取水的智慧。教材实验表格记录轮大小、轮上钩码、轴上钩码数量。三、核心素养教学目标1.科学观念：认识轮轴结构，知道轮轴由轮和轴固定组成，同步转动；知道轴不变时，轮越大，轮轴越省力；轮轴属于变形杠杆。2.科学思维：从生活物品抽象轮轴模型；根据轮轴实验数据，归纳轮轴省力规律；把轮轴转化为杠杆模型，解释轮轴省力原理，辨别生活里的轮轴。3.探究实践：小组合作组装轮轴实验器材，开展对比实验，改变轮的大小，记录平衡数据；分析实验数据，归纳轮轴省力特点。4.态度责任：体会轮轴在生活、古代生产中的广泛应用，感受简单机械改善人类生产劳动；如实记录实验数据，体会技术服务生活。四、教学重难点教学重点：认识轮轴结构，通过实验发现轮越大轮轴越省力的规律。教学难点：理解轮轴是变形杠杆，理解轮半径、轴半径对应杠杆力臂。五、教学过程（一）情境导入，认识轮轴教师出示螺丝刀、汽车方向盘、门把手图片。

师：同学们，大家平时用螺丝刀拧螺丝，手握螺丝刀粗的手柄转动，前端细的杆跟着一起转动，螺丝就拧进去。汽车方向盘转动，下方转轴跟着一起转。门把手转动，门锁转轴跟着转动。观察这些物品，它们有什么共同结构特点？

生：都有一大一小两个圆，大圆转动，小圆跟着一起转，两个部分固定在一起。

师：这种由轮和轴组成，轮轴固定连接、一起转动的简单机械，叫做轮轴。板书课题《轮轴》。

【教材内容讲解】教材课文出示方向盘、螺丝刀、辘轳图片，引出轮轴。教材给出轮轴定义：像方向盘、螺丝刀这样，由一个大轮和一个同轴的小圆轴固定在一起，共同转动的简单机械叫做轮轴。大的部分叫做轮，小的部分叫做轴。教材提示，有些轮轴的“轮”不一定是完整圆盘，螺丝刀手柄就相当于轮，金属细杆是轴。教材提出驱动问题：使用轮轴能不能省力？轮大小会不会影响省力效果？

师：大家看一看螺丝刀，哪一部分是轮，哪一部分是轴？

生：手握的粗手柄是轮，前端金属细杆是轴。

师：没错，轮不一定是完整圆盘，只要是围绕轴心转动、半径更大的部分，就是轮。

设计意图：从学生熟悉物品导入，抽象轮轴模型，区分轮和轴，引出本课探究问题。（二）猜想假设，设计轮轴实验师：大家猜想，使用轮轴拧动轴上重物，会不会省力？轮变大，省力效果会怎么样？小组交流猜想。

生1：轮轴应该可以省力。

生2：轮越大，转动起来越省力。

师：我们用教材的轮轴装置验证猜想。

【教材内容讲解】教材给出轮轴实验装置，轴固定在支架上，轴上可以挂钩码，轮上也可以挂钩码。实验保持轴不变，先后更换直径大小不同的轮，在轴上挂固定数量钩码，在轮上挂钩码，直到轮轴平衡，记录轮上钩码数量。教材表格记录轮的大小、轮上钩码数、轴上钩码数。教材提示：轮和轴必须同步转动，实验过程不能改变轴的粗细，只更换不同大小的轮，控制变量。

师：实验中，轴上钩码代表阻力，轮上钩码代表我们施加的动力。如果轮上钩码数量少于轴上钩码，说明轮轴省力。大家做好实验记录。

设计意图：研读教材实验方案，明确变量控制，提出猜想，做好实验准备。（三）分组实验，研讨实验结论学生分组开展轮轴实验，更换大小不同的轮，记录每次平衡时轮、轴上钩码数量。教师巡视指导，提醒学生保证轮轴转动顺畅，如实记录。

实验结束，汇总各组数据。

师：对比数据，轴上钩码数量不变，换更大的轮，平衡时轮上钩码数量怎么变？

生：轮越大，轮上需要的钩码越少，越省力。

师：很好，我们得到规律：轴不变，轮越大，轮轴越省力。

【教材内容讲解】教材研讨板块总结轮轴省力规律：轴粗细不变，轮越大，轮轴越省力。教材继续揭示原理，轮轴是变形杠杆，轮轴的轴心就是支点，轮的半径是动力臂，轴的半径是阻力臂。轮半径大于轴半径，属于省力杠杆。教材拓展展示古代辘轳，辘轳摇把转动的轨迹就是轮，中间缠绕绳子的圆筒是轴，古人用辘轳从井中提水，利用轮轴省力。

师：结合杠杆想一想，轮半径相当于动力臂，轮越大，动力臂越长，所以越省力。大家能不能理解？

生：动力臂更长，属于省力杠杆，所以轮轴省力。

师：辘轳的摇把，转动的时候，摇把划过的圆形就是轮，中间圆筒是轴，帮助古人省力提水。

设计意图：通过定量实验得到轮轴省力规律，建立轮轴与杠杆之间的联系，突破难点，感受古代技术。（四）生活辨析，识别轮轴师：教材展示生活物品：水龙头阀门、螺丝刀、方向盘。小组讨论，找出轮和轴。

生1：水龙头，手握转动的手柄是轮，中间阀芯圆筒是轴。

生2：方向盘圆盘是轮，下方连接的转轴是轴。

设计意图：迁移轮轴模型，在生活物品中识别轮轴，巩固所学。（五）课堂小结师：今天学习轮轴，谁来梳理收获？

生：轮轴由轮和轴固定组成，一起转动。轴不变，轮越大越省力。轮轴是变形杠杆，生活中螺丝刀、方向盘都是轮轴。

教师梳理本课：从生活物品