2026年秋季新版苏教版五年级上册科学4.14 拧螺丝的学问 教案

第第页2026年秋季新版苏教版五年级上册科学4.14拧螺丝的学问教案课题14.拧螺丝的学问课时2课时核心概念3.物质的运动与相互作用；12.技术、工程与社会；跨学科概念：结构与功能。学习内容与要求认识轮轴，探究动力作用在轮上或轴上以及轮大小对用力的影响，分析生活应用。教学目标科学观念：知道轮和轴相对固定、共同转动的装置叫轮轴，能识别轮和轴。科学思维：能通过测力或体验归纳动力作用在轮上通常省力、作用在轴上可省距离或提高速度，轮越大通常越省力。探究实践：能搭建轮轴模型、使用螺丝刀和内六角扳手开展公平比较，记录用力和转动效果。态度责任：能根据操作任务选择轮轴用法，理解古今工具改进，注意工具握持和螺丝操作安全。重点识别轮轴结构，探究轮大小和动力作用位置对用力的影响。难点理解轮和轴是相对概念；解释动力作用在轴上的功能价值。教学准备教师：螺丝刀、方向盘、门把手、水龙头、辘轳图片，轮轴模型。学生：大小不同轮盘、轴、细线、钩码、测力计、螺丝与螺丝刀、内六角扳手、记录单。教学思路第一课时从螺丝刀和方向盘抽象轮轴结构，比较直接转轴与使用大轮，进一步改变轮半径测力。第二课时体验动力作用在轮和轴的差别，分析内六角扳手不同握法和生活轮轴，理解省力、速度与距离的取舍。核心问题/整合内容核心问题：轮和轴怎样共同转动？轮的大小和施力位置怎样改变用力与运动效果？整合内容：数学（半径和转动距离）、劳动工具、机械工程、古代科技。第1课时认识轮轴，探究轮大小与省力本课时核心问题：为什么螺丝刀柄比刀杆粗，方向盘做得很大？教学环节教学活动二次备课一、观察转动，抽象结构【教师活动与语言】师：螺丝刀、方向盘和水龙头有哪些共同特点？轮一定是圆盘吗？师：请围绕“轮和轴共同转动”先独立思考，再用完整的话说明自己的判断和理由。师：交流时不仅要说结论，还要指出你依据的现象、数据、结构特征或生活事实。【预设学生回答】生：外部较大的部分带动中间轴一起转。生：轮可以是手柄、把手或辐条结构。【学生活动组织】标出轮和轴，观察是否相对固定。区分齿轮组和单一轮轴。小组把关键证据记录在“轮轴结构图”中，准备在全班交流。【设计意图】从外形多样的装置中提取轮轴本质结构。二、直接比较，体验省力【教师活动与语言】师：用手捏细轴转动和握大轮转动同一轴，哪种更容易？如何变成可测实验？师：请围绕“有轮与无轮”先独立思考，再用完整的话说明自己的判断和理由。师：交流时不仅要说结论，还要指出你依据的现象、数据、结构特征或生活事实。【预设学生回答】生：握大轮更省力。生：可在轴上挂相同重物，用测力计拉轮缘。【学生活动组织】体验并提出测力方案。保持轴、重物和转动方向相同。小组把关键证据记录在“轮轴比较方案”中，准备在全班交流。【设计意图】从主观体验过渡到定量验证。三、改变轮径，控制变量【教师活动与语言】师：大小轮盘共用同一轴时，应比较什么？拉绳为什么要沿切线方向？师：请围绕“轮越大是否越省力”先独立思考，再用完整的话说明自己的判断和理由。师：实验或制作前先检查材料、明确分工和记录方式；操作中一次只改变一个主要条件，及时记录真实现象。【预设学生回答】生：比较提起相同重物的拉力。生：沿切线才能有效带动转动，方向要一致。【学生活动组织】测试至少三种轮半径。记录轮半径、拉力和绳移动距离。小组把关键证据记录在“轮径测力表”中，准备在全班交流。安全提醒：轮盘固定牢，钩码下方留空，绳线不缠手。【设计意图】用变量实验建立半径与用力关系，同时关注距离代价。四、分析数据，形成规律【教师活动与语言】师：轮变大时用力和手移动距离怎样变化？师：请围绕“动力作用在轮上”先独立思考，再用完整的话说明自己的判断和理由。师：交流时不仅要说结论，还要指出你依据的现象、数据、结构特征或生活事实。【预设学生回答】生：轮越大，拉力通常越小。生：轮缘转一圈走的距离更长。【学生活动组织】画趋势图并用转动路径解释。形成“省力往往费距离”的认识。小组把关键证据记录在“轮轴规律图”中，准备在全班交流。【设计意图】从数据同时分析收益和代价，避免只记省力结论。五、应用解释，优化工具【教师活动与语言】师：螺丝刀柄为什么防滑且较粗？赛车方向盘为什么不能无限大？师：请围绕“螺丝刀与方向盘”先独立思考，再用完整的话说明自己的判断和理由。师：交流时不仅要说结论，还要指出你依据的现象、数据、结构特征或生活事实。【预设学生回答】生：粗柄相当于大轮，更省力，防滑便于施力。生：过大占空间、转动距离大，影响操作。【学生活动组织】提出一项手柄改进并说明取舍。为第二课时提出“动力作用在轴上有什么用”。小组把关键证据记录在“工具改进卡”中，准备在全班交流。【设计意图】把规律用于设计评价，认识限制条件。第2课时比较轮轴的两种用法，分析生活工具本课时核心问题：动力作用在轴上虽然费力，为什么仍有价值？教学环节教学活动二次备课一、两种用法，预测效果【教师活动与语言】师：同一轮轴，手转轮提轴上重物和手转轴带轮缘运动，哪种省力、哪种移动快？师：请围绕“轮带轴与轴带轮”先独立思考，再用完整的话说明自己的判断和理由。师：交流时不仅要说结论，还要指出你依据的现象、数据、结构特征或生活事实。【预设学生回答】生：转轮带轴省力。生：转轴带轮时轮缘移动距离大、速度快。【学生活动组织】画两种动力输入和输出。预测力和距离效果。小组把关键证据记录在“轮轴两种用法图”中，准备在全班交流。【设计意图】用输入输出视角比较轮轴的双向功能。二、内六角扳手体验【教师活动与语言】师：L形扳手哪种握法更省力？哪种握法转得更快或适合狭小空间？师：请围绕“长臂与短臂”先独立思考，再用完整的话说明自己的判断和理由。师：交流时不仅要说结论，还要指出你依据的现象、数据、结构特征或生活事实。【预设学生回答】生：握长臂施力更省力。生：握短臂转动快，但更费力。【学生活动组织】用限力螺丝模型体验两种握法。记录用力感觉、转动角度和空间要求。小组把关键证据记录在“扳手体验表”中，准备在全班交流。安全提醒：使用低阻力模型，不拧真实紧固螺丝过度；手指远离夹点。【设计意图】通过同一工具的变式体验强化结构功能关系。三、生活分类，找轮与轴【教师活动与语言】师：哪些是动力作用在轮上，哪些在轴上？判断依据是什么？师：请围绕“方向盘、门把手、卷扬机”先独立思考，再用完整的话说明自己的判断和理由。师：实验或制作前先检查材料、明确分工和记录方式；操作中一次只改变一个主要条件，及时记录真实现象。【预设学生回答】生：方向盘、门把手通常在轮上施力。生：辘轳有时转把手带轴卷绳，要看结构。【学生活动组织】逐项标轮、轴、动力和输出。不以物体大小直接判断轮轴。小组把关键证据记录在“轮轴应用分类表”中，准备在全班交流。【设计意图】把抽象结构用于多样生活装置。四、历史技术，分析改进【教师活动与语言】师：古代人为什么给轴增加曲柄或大轮？这些改进解决了什么问题？师：请围绕“古代辘轳和绞盘”先独立思考，再用完整的话说明自己的判断和理由。师：交流时不仅要说结论，还要指出你依据的现象、数据、结构特征或生活事实。【预设学生回答】生：增大施力距离，提升重物更省力。生：也便于多人连续转动。【学生活动组织】阅读《天工开物》相关图示。比较手提、直接转轴和轮轴三种方案。小组把关键证据记录在“古代轮轴比较”中，准备在全班交流。【设计意图】认识技术演进源于需求和结构优化。五、任务决策，权衡选择【教师活动与语言】师：拧紧螺丝、快速旋开、狭窄处操作分别怎样握工具？师：请围绕“速度、力和空间”先独立思考，再用完整的话说明自己的判断和理由。师：交流时不仅要说结论，还要指出你依据的现象、数据、结构特征或生活事实。【预设学生回答】生：最后拧紧用长臂或大柄省力。生：快速旋转可用短臂，狭窄处要选合适尺寸。【学生活动组织】制作轮轴使用决策表。强调工具与螺丝规格匹配。小组把关键证据记录在“轮轴决策表”中，准备在全班交流。【设计意图】把知识转化为有条件的工具选择和安全操作。课堂练习1.轮和轴相对固定并共同转动的装置叫（）。A.杠杆B.轮轴C.斜面D.滑轮2.同一轴上，动力作用在更大的轮上，通常需要的力怎样变化？3.为什么用粗柄螺丝刀比直接转细轴省力？4.动力作用在轴上可能带来什么好处？5.