《有用的斜面》教学设计-2026-2027学年粤教粤科版六年级科学上册

《有用的斜面》教学设计-2026-2027学年粤教粤科版（新教材）小

学科学六年级上册

一、学情分析

六年级学生已经完成杠杆、轮轴、滑轮三类简单机械学习，熟练

掌握弹簧测力计使用、控制变量对比实验、数据表格分析等探究技能，

形成“简单机械能够降低劳动难度”的基础认知。学生日常频繁接触

坡道、楼梯、盘山公路、螺丝钉等斜面实物，但无法提炼“斜面”统

一概念，普遍存在认知误区：认为斜面只能上坡走路，不清楚螺丝钉

螺纹、天桥缓坡都是变形斜面；难以区分斜面“省力”与“费距离”

的辩证关系，容易误以为斜面可以同时省力、省距离；对坡度大小如

何影响省力效果缺乏直观实验证据支撑。学生擅长坡道行走、小车滑

行类具象实验，课堂依托教材天桥、陡坡缓坡实景情境切入，通过梯

度对比实验逐层破解认知难点，贴合高段学生由具象到抽象的认知规

律。

二、核心素养教学目标

（一）科学观念

1.掌握斜面定义：与水平面形成倾斜夹角的平面属于简单机械；

楼梯、盘山公路、螺丝钉螺纹都是变形斜面。

2.通过教材实验证实：沿斜面提升重物比竖直直接提升省力；斜

面坡度越小，省力效果越强，但物体移动距离更长；坡度越大，省力

效果越弱，移动距离更短。

3.能解释生活中各类斜面的设计逻辑，说出斜面省力、费距离的

辩证特点。

（二）科学思维

1.针对“斜面是否省力、坡度大小如何影响省力程度”提出假设，

采用控制变量法设计对比实验，依据表格数据归纳因果规律。

2.结合盘山公路、螺丝钉案例，演绎推理变形斜面的工作原理，

建立“斜面坡度匹配使用需求”的工程设计思维。

（三）探究实践

1,依据教材实验示意图自主搭建不同坡度斜面，规范匀速拉动小

车，多次测量拉力取平均值，规范填写教材配套实验记录表。

2.小组合作完成斜面组装、测量、数据整理，自主总结实验结论，

清晰完整表达探究过程与证据。

（四）态度责任

1.实验中多次重复测量减小误差，如实记录全部数据，培养严谨

实证的科学探究习惯；小组分工协作有序完成梯度实验。

2,认识斜面是古代沿用至今的实用机械，体会简单机械推动搬运、

交通等行业发展，感受技术改善生活。

三、教学重难点

教学重点

1.斜面核心概念，斜面省力的基础规律；坡度大小与省力效果的

对应关系。

2.依托教材对比实验数据，总结坡度越小越省力、同时费距离的

辩证结论。

教学难点

1,理解斜面“省力必然费距离”，打破“同时省力省距离”的认

知误区。

2.识别螺丝钉螺纹、盘山公路等变形斜面，解释螺旋、S形坡道

的斜面原理。

四、教学过程

（一）课堂导入：解读教材天桥情境图，生成探究问题

师：请同学们翻开课本本课首页，观察教材人行天桥实景图，图

中天桥同时设计了陡峭短坡道、平缓长坡道。老师请两名同学模拟上

下天桥：一名同学走陡坡，一名走缓坡，说一说行走时身体发力感受

有什么不同？

生L走陡坡爬上去很累，腿要用很大力气，但是很快就到天桥顶部。

生2：缓坡走起来不费力，轻轻松松就能上去，但是要走更长一段路。

师：大家的身体感受和课本情境提出的疑问完全契合：同样到达

天桥同一高度，陡坡、缓坡发力大小、行走距离完全不同。课本把这

种倾斜的坡道命名为斜面，也是我们本单元第四种重要简单机械。课

本抛出核心问题：为什么天桥要同时设计两种坡度的斜面？斜面坡度

会怎样影响我们提升重物需要的力气？今天我们通过教材两组探究

实验，解锁《有用的斜面》全部规律。

设计意图：以教材天桥实景情境导入，结合学生亲身行走体验,

直观呈现陡坡、缓坡的差异，自然引出斜面概念与本课两大探究主线:

斜面是否省力、坡度如何影响省力效果，全程不脱离教材创设的真实

生活场景。

（二）新知奠基：研读教材文本，明确斜面标准定义

师：请全班齐读教材第一段文字，勾画斜面标准定义，读完后复

述。

生齐读：斜面是与水平面形成一定倾斜角度的平面，是一种简单机械,

主要用于将低处物体搬运至高处，降低提升重物的力度。

师：课本配图展示基础斜面模型：一块长木板一端垫高，形成倾

斜平面，木板长度为斜面总长，垫高高度为提升总高度，斜面与水平

面的夹角称为坡度。我们在黑板绘制教材标准斜面示意图，标注水平

面、斜面长度、提升高度、坡度四个关键要素。

师提问辨析：楼梯是不是斜面？垂直的墙壁是不是斜面？

生1:楼梯每一级台阶拼接起来整体是倾斜平面，属于变形斜面。

生2：墙壁和地面垂直，没有倾斜夹角，不是斜面。

师补充教材拓展提示：只要存在倾斜夹角、用来抬升物体的平面,

都属于斜面，基础斜面之外还有各类变形斜面，我们实验结束后集中

分析。

设计意图：紧扣教材文字定义与标准斜面示意图开展概念教学,

标注图示关键要素辅助理解坡度、斜面长度、高度三者关系，通过简

单辨析夯实概念边界，避免学生把垂直平面误判为斜面。

（三）教材活动1：对比竖直提升与斜面提升，验证斜面省力基础规

律

师：课本第一个探究任务：验证斜面是否能够省力。阅读教材实

验步骤，本次实验设置两组对照：第一组，直接竖直向上拉动小车,

记录拉力；第二组,搭建固定高度的斜面,沿斜面匀速拉动同一小车，

记录拉力，两组数据对比判断斜面是否省力。桌面器材：木板斜面、

木块垫高块、小车、弹簧测力计:严格按照教材操作提示开展实验:

拉动小车全程匀速，测力计与斜面保持平行，每组重复测量三次，取

平均值填入教材实验表格。

步骤1:测量竖直提升基准拉力

师：第一组操作，手竖直向上提起装有祛码的小车，三次读数分

别记录，小组计算平均值，统一汇报基准拉力数值。

小组汇总汇报：三次读数平均值约3牛。

师：3牛是直接抬升重物的基准拉力，作为我们判断省力的参照标准。

步骤2：搭建固定高度斜面，测量斜面拉力

师：使用两块木块垫高木板一端，保持提升高度不变，形成固定

坡度斜面，测力计平行斜面匀速向上拉动小车，三次读数取平均值,

填写表格第二栏。

小组汇报数据：斜面拉动平均拉力约L6牛。

师：对比两组数据，1.6牛小于3牛，结合课本实验结论文字，

我们得出第一条核心规律:沿斜面提升重物，比竖直直接提升更省力。

师课堂思辨提问：既然斜面省力，为什么不所有搬运场景都用斜

面？大家观察两次操作小车移动的距离，竖直提升小车移动距离短,

沿斜面拉动小车需要走更长木板，能发现什么？

生：省力的同时，要多走一段路，也就是费距离。

师：课本在此处标注关键辩证知识点：斜面省力，但一定会增加

物体移动距离，不存在既省力又省距离的斜面，这是斜面最核心的特

点，大家在课本文字旁做好标记。

设计意图：遵循教材第一组对照实验流程，设置竖直提升、斜面

提升两组变量，依托实测数据直观证实斜面省力；通过移动距离对比,

提前破除学生“省力又省距离”的认知误区，落实本课基础核心知识

点，表格数据为后续坡度探究铺垫参照。

（四）教材活动2：改变斜面坡度，探究坡度大小对省力效果的影响

（课堂核心探究）

师：课本笫二个进阶探究活动一一适合的坡度。天桥有陡坡、缓

坡，生活中斜面坡度各不相同，课本提出探究问题：坡度大小会改变

省力多少吗？我们采用控制变量法开展实验，阅读教材控制变量要求:

保持垫高总高度不变，更换长短不同木板，改变斜面长度，以此调整

坡度大小；唯一变量只有坡度，重物、提升高度、测力计操作方式全

部统一不变。

师：我们分三组梯度实验，依次搭建陡坡、中等坡度、缓坡三个

斜面，统一垫高两块木块，分别使用短木板（陡坡）、中长木板（中

等坡度）、长木板（缓坡），每组三次测量拉力，取平均值填入教材梯

度对比表格。

第一组：短木板陡坡实验

小组汇报平均拉力：2.4牛

第二组：中木板中等坡度实验

小组汇报平均拉力：1.6牛

第三组；长木板缓坡实验

小组汇报平均拉力：0.9牛

师：我们把三组拉力数值按坡度从大到小排列：陡坡2.4N＞中

等坡度L6N＞缓坡0.9N,对照表格数据，全班总结坡度省力规律。

生集体归纳：提升相同高度，斜面坡度越小，拉力越小，省力效果越

强；坡度越大，拉力越大，省力效果越弱。

师:结合教材天桥情境解释这条规律：天桥缓坡省力，适合老人、

小孩、负重行人通行；陡坡费力，但行走距离短，适合赶时间、体力

充足的行人，两种坡度搭配设计，兼顾不同人群需求，完美对应课本

情境提出的问题。

师追问深化思考：如果想要斜面极致省力，我们可以怎么调整斜

面？

生：垫高高度不变，把木板加长，坡度变得更平缓。

师补充课本限制条件：坡度无限平缓虽然极度省力，但斜面长度

会大幅增加，占用大量场地，现实工程设计要平衡省力效果与场地空

间，不能只追求极致省力。

设计意图：依托教材“适合的坡度”核心探究活动，严格执行控

制变量实验方案，通过陡坡、中坡、缓坡三组梯度数据形成清晰证据

链；回归开篇天桥情境解读实验结论，实现情境导入、梯度实验、原

理应用闭环，突破本课教学难点坡度省力规律。

（五）教材拓展板块：认识生活中的变形斜面

师：课本后半部分专门展示各类变形斜面实物图，我们逐图拆解

原理，把基础斜面知识迁移到生活复杂斜面中。

1.盘山公路插图：山路绕山体修成S形，本质是把陡峭直坡拉

长分割成多段缓斜面，降低汽车上坡所需牵引力，载重货车能够平稳

上山，对应课本知识点：坡度越小越省力。

2.螺丝钉剖面示意图：螺丝钉螺纹是斜面环绕圆柱形成的螺旋斜

面，螺纹越密集，单段斜面坡度越小，拧螺丝时更省力；螺纹稀疏坡

度大，拧动更费力。老师出示粗细两种螺丝钉实物，学生直观对比螺

纹疏密。

3.楼梯、卸货斜坡、滑梯插图：均为基础斜面或分段变形斜面,

利用省力特点方便人、货物上下。

师课堂小组讨论：工人搬运重型冰箱上车，直接抬非常费力，怎

样利用斜面原理简化操作？结合课本知识点说明理由。

小组代表发言：在车厢与地面搭一块长木板，做成平缓斜面，坡度小

省力，工人推着冰箱沿木板滑上车，不用直接抬升。

师：回答完全贴合教材斜面应用逻辑，生活中所有斜面工具、设

施，都是依据坡度省力规律设计，平衡省力与距离两大要素。

设计意图：深挖教材变形斜面拓展板块，结合剖面示意图、实物

观察拆解螺旋、S形盘山公路的斜面本质，通过生活实操类讨论题锻

炼知识迁移能力，完善斜面知识体系，理清课堂主次逻辑：斜面概念

一基础省力实验一坡度梯度探究一变形斜面生活应用。

五、课堂小结

师：本节课完整完成教材两组斜面探究