教科版五年级科学上册《巧用斜面》教学设计

教科版科学五年级上册教学设计

2.4巧用斜面

一、教材分析

本课是简单机械单元第四课时，聚焦斜面这一基础省力机械。教材以货车搬

运重物生活场景引入，设置聚焦、探索、研讨、拓展四大学习板块。通过橡皮筋

对比实验，让学生直观感知斜面省力规律，对比不同坡度斜面省力差异；结合木

板组合模拟盘山公路，理解斜面变长、坡度变缓更省力；最后联系大桥引桥、无

障碍坡道、螺丝螺纹等生活实例，搭建“生活现象一动手实验一规律总结一

生活应用”完整探究链条，承接前几课杠杆、轮轴知识，为后续复杂机械学习

铺垫基础。

二、学情分析

五年级学生具备基础对比实验操作能力，在生活中见过斜坡、楼梯、盘山公

路，但不知道背后是斜面原理；能直观感受到推斜坡搬东西更轻松，却不清楚坡

度、斜面长度和省力的关系。学生好奇心强，喜欢动手操作，但控制变量实验意

识薄弱，容易同时改变多个条件干扰实验结论，需要教师明确单一变量实验要求,

借助橡皮筋形变可视化“力的大小”，降低抽象力学知识理解难度。

三、核心素养分析

科学观念

L斜面是简单机械，具有省力作用；

2.提升相同重物时，斜面坡度越平缓，省力效果越明显；斜面越长，坡度越

缓；

3.生活中大量工具、建筑运用斜面省力原理。

科学思维

能通过橡皮筋伸长长度对比力的大小，分析实验数据推理坡度与省力的逻辑

关系；能类比盘山公路、螺丝螺纹，将实验规律迁移解释生活斜面现象，建立模

型思维。

探究实践

能独立完成控制变量对比实验：保持重物、橡皮筋不变，只改变斜面坡度;

规范测量、记录橡皮筋长度，多次实验减少误差；能拼接长木板模拟缓坡，自主

探究最优运送重物方案。

态度责任

体会斜面机械给生产生活带来便利，感受古代与现代人类利用简单机械的智

慧；主动观察身边斜面设施，愿意运用斜面知识解释生活问题，树立学以致用的

科学意识。

四、教学重点

通过对比实验得出斜面省力；坡度越平缓，斜面省力效果越好。

五、教学难点

理解控制变量实验的严谨性；明白盘山公路、螺丝螺纹是变形斜面，能解释

其省力原理。

六、教具准备

教师教具

多媒体课件、货车搬货实景短视频、不同长度木板、方块垫块、钩码重物、

橡皮筋、刻度尺、实验记录单、盘山公路航拍视频、螺丝钉放大模型。

学生分组器材

长短两种木板、木块垫高块、带钩塑料盒重物、相同规格橡皮筋、直尺、记

录单、铅笔。

七、教学过程

一、导入新课

教师播放工人利用斜坡手推车运货短视频，提问：工人直接把纸箱抬上货车

会很费力，搭一块长木板后搬运轻松很多，这块倾斜的木板藏着什么科学奥秘？

顺势板书课题《巧用斜面》，引出本课探究问题。

学生观看视频，结合生活经验说一说自己推斜坡、走坡道的感受，大胆猜想

斜面的作用。

设计意图：依托真实生活场景激趣，贴合教材导入素材，唤醒学生生活经验，

自然抛出核心探究问题。

二、讲授新课

（一）聚焦板块

1.教师活动：出示教材聚焦图文，朗读核心问题”搭建斜面对搬运重物起

什么作用？不同搭建方法效果一样吗？"，组织学生小组交流猜想，板书学生猜

想：斜面省力；长木板、缓坡更省力。明确本课将通过对比实验验证猜想。

2.学生活动：小组讨论，分享自己对斜面作用的猜测，说一说生活里见过的

不同斜坡，预判陡坡、缓坡推东西的费力区别。

3.设计意图：紧扣教材聚焦设问，明确课堂探究主线，让学生带着猜想开展

实验，建立探究目标。

（二）探索板块

1.体验斜面的作用

教师活动：讲解对比实验唯一变量规则一一重物、橡皮筋粗细长短不变，

只改变运送方式；示范操作：①垂直提升重物，测量橡皮筋长度；②沿斜面缓慢

提升同一重物，再次测量橡皮筋长度，指导学生记录数据，巡视纠正不规范操作。

学生活动：分组动手操作，两次测量橡皮筋长度，对比数值，初步发现斜面

状态下橡皮筋更短，拉力更小。

设计意图：基础对比实验，直观证明斜面省力，建立“橡皮筋长度代表拉

力大小”的转化观测方法。

2.比较不同坡度的斜面

教师活动：用木块垫高高度改变斜面坡度，搭建陡坡、缓坡两种斜面；强调

实验步骤：先测垂直拉升皮筋长度，再分别测缓坡、陡坡提升重物时皮筋长度,

重复三次实验填写记录单；引导学生观察三组数据差异。

学生活动：分组搭建不同坡度斜面，三次重复实验并填写记录单，对比三组

橡皮筋长度，小组内讨论数据背后的规律。

设计意图：落实控制变量实验，通过多次实验减小误差，自主发现坡度越缓

越省力的核心规律。

3.组合木板寻找最优运送办法

教师活动：出示长短木板，示范拼接加长木板，垫高高度不变，斜面变长、

坡度变缓；类比盘山公路，提问：加长木板后推重物会不会更省力？组织小组拼

接木板再次实验验证。

学生活动：拼接木板搭建更长缓斜面，提升重物对比橡皮筋长度，理解斜面

越长坡度越平缓，省力效果更好。

设计意图：模拟变形斜面，为后续解释盘山公路做好铺垫，延伸实验探究深

度。

（三）研讨板块

教师活动：出示教材两个研讨问题，组织全班交流实验记录单数据，引导学

生结合数据完整总结规律，梳理板书核心结论。

研讨1:通过实验，我们可以看出斜面有什么作用？

引导学生总结：斜面是简单机械，能够省力。

研讨2：不同坡度的斜面，其作用有什么不同？

引导学生总结：提升相同重物，斜面坡度越平缓，省力效果越好；斜面越长，

坡度越缓，越省力。

学生活动：结合自己小组的实验数据发言，完整表述实验发现，互相补充完

善结论。

设计意图：依托实验数据总结科学概念，锻炼学生证据推理、语言概括的科

学思维。

（四）拓展板块

教师活动：播放生活斜面实景合集视频，依次出示大桥引桥、无障碍坡道、

螺丝钉螺纹、盘山公路图片；拆解螺丝钉模型，讲解螺纹是环绕的变形斜面；提

问：盘山公路为什么修成弯弯曲曲的？无障碍坡道为什么不修成陡坡？

学生活动：观察图片、视频，小组讨论各类斜面的省力原理，寻找教室、校

园里的斜面（楼梯台阶、垃圾桶斜坡、滑梯），分享斜面如何省力。

设计意图：将课堂实验规律迁移到真实生活，打通理论与应用，落实科学服

务生活的理念。

三、课堂练习

（一）选择题

1.提升同一个重物，下面哪种斜面最省力（）

A.短木板陡坡B.长木板缓坡C.短木板缓坡

答案：B

2.螺丝钉的螺纹运用了（）简单机械原理

A,杠杆B.斜面C.轮轴

答案：B

3.盘山公路修建得弯弯曲曲是为了（）

A.美观好看B.延长斜面、减小坡度省力C.缩短路程

答案：B

（二）判断题

1.使用斜面一定能省距离。（X）解析：斜面省力，但会增加运动距离。

2,垂直抬重物比沿斜面推重物更费力。（J）

3.垫高木块越高，斜面坡度越平缓。（X）解析：垫高越高，坡度越陡。

（三）情境题

1.小区新建无障碍通道，设计师设计了两条坡道：一条短而陡，一条长而平

缓，请问哪一条更方便轮椅推行？请结合斜面知识说明理由。

答案：长而平缓的坡道更好。相同高度下，斜面越长坡度越缓，省力效果更

好，轮椅推行更轻松。

2.搬运工人有两块木板，一块长2米，一块长1米，货车车厢高度相同，

用哪块木板搭斜坡搬箱子更省力？为什么？

答案：2米长木板。高度不变，木板更长，斜面坡度更平缓，提升重物时更

省力。

3.螺丝拧进木头很轻松，如果把螺丝的螺纹全部磨平，还容易拧进去吗？结

合斜面说一说原因。

答案：不容易。螺纹是变形斜面，螺纹消失就没有斜面省力作用，需要花费

很大力气才能压进木头。

四、课堂小结

今天我们一起探究了简单机械一一斜面。通过橡皮筋对比实验，我们知道

斜面可以省力；改变斜面坡度后发现，高度相同时，坡度越平缓、斜面越长，省

力效果越明显。盘山公路弯弯曲曲、螺丝钉布满螺纹、大桥长长的引桥，都是变

形斜面，都是利用斜面省力的原理方便人们工作生活。做斜面实验时要记住，对

比实验只能改变一个条件，多次测量数据才能保证结论准确。课后大家可以仔细

观察校园、家里的斜面，试着用今天学到的知识解释它们的作用。

五、板书设计

巧用斜面

1.斜面：一种省力简单机械

2.坡度规律：

高度相同f斜面越长，坡度越缓一越省力

陡坡：费力；缓坡：省力

3.生活中的斜面：

盘山公路、无障碍坡道、大桥引桥、螺丝螺纹、滑梯、楼梯

六、教学反思

成功之处

1.以教材原图配套实景视频导入，贴合学生生活，学生探究积极性高；借助

橡皮筋长度把看不见的“拉力”可视化，降低力学知识抽象难度，五年级学生

容易理解。

2,完整落实控制变量对比实验，分组操作十三次重复测量，学生能依靠自

己的实验数据总结规律，探究实践素养落地到位。

3.拓展环节结合盘山公路、螺丝钉实物模型，把抽象变形斜面具象化，学生

能自主解释生活斜面的作用，做到学以致用。

不足之处

1.部分小组实验操作速度慢，测量橡皮筋长度时读数误差大，耽误研讨交流

时间；少数学生不理解“单一变量”，实验时同时更换重物、垫高木块。

2.讲解螺丝钉变形斜面时，仅依靠图片模