冀人版 (2017)五年级下册第18课 轮轴的秘密优质教学设计

这是一份冀人版 (2017)五年级下册第18课 轮轴的秘密优质教学设计，共8页。教案主要包含了情景与问题，探究与发现，应用与拓展等内容，欢迎下载使用。


课题名
《轮轴的秘密》
教材分析
本课是在学生认识了杠杆的类型及作用之后，进一步认识轮轴的作用。本课按照知识的逻辑关系设计了两个活动。活动1“杠杆和轮轴”目的是通过引导学生比较杠杆与轮轴的联系，认识什么是轮轴，初步感知轮轴的作用。活动2“探秘轮轴的作用”目的是通过实验、观察等活动，指导学生认识轮轴的作用。应用与拓展“研究生活中的水龙头和阀门”目的是通过观察等活动，引导学生了解轮轴在生活中的应用；“制作神奇小魔盒”目的是通过设计、制作、实验等活动，指导学生认识轮轴装置中轮和轴的周长是不同的，培养学生的技术设计、技术实践能力，体现了科学与技术、工程、数学、艺术的整合。通过本课学习，培养学生提出问题、作出假设、搜集证据、处理信息、得出结论、表达交流、反思评价等科学探究能力；激发学生采用新的思路、新的方法、新的材料设计制作轮轴作品的兴趣；帮助学生树立实事求是、注重证据，乐意与他人合作探究、沟通交流，综合考虑大家意见、形成集体观点的科学态度。
本课的重点是认识轮轴的作用。
学情分析
由轮和轴组成，能绕共同轴线旋转的机械，叫做轮轴。轮轴是能够连续旋转的杠杆，支点就在轴线，轮轴在转动时轮与轴有相同的转速。使用轮轴时，一般情况下作用在轮上的力和轴上的力的作用线都与轮和轴相切，因此，它们的力臂就是对应的轮半径和轴半径。当动力作用在轮上，则轮轴为省力杠杆；动力作用在轴上，则轮轴为费力杠杆。轮和轴的半径相差越大越省力，但越费距离。日常生活中常见的辘轳、方向盘、手摇卷扬机等都是轮轴类机械。轮轴在日常生活中用途很多，比如方向盘、螺丝刀等。因此，五年级学生对轮轴并不陌生，但他们缺乏对轮轴进行有目的的观察和研究，不清楚轮轴与杠杆的联系，不知道轮轴的作用。本课之前，学生已经认识了杠杆的含义、构成、类型及作用，这些都为学生进一步学习本课奠定了基础。
核心教学
目标
1.学习目标描述：知识目标：
（1）.认识什么是轮轴，初步感知轮轴的作用。
(2).通过实验、观察等活动，认识轮轴的作用。
(3).了解轮轴在生活中的应用。
过程与方法：
(1).从转动门锁把手时，手握把手的不同位置，感觉用力不同提出问题。
(2).观察石磨和方向盘的工作认识轮轴。
(3).通过实验探究轮轴的作用。
(4).找出生活中哪些地方用到了轮轴。
(5).研究生活中的水龙头和阀门。
情感态度：
（1）.认识轮轴并对轮轴的作用表现出探究兴趣。
(2).树立实事求是、注重证据，乐意与他人合作探究的科学态度。
2.学习分析内容：本课是在学生认识了杠杆的类型及作用之后，进一步认识轮轴的作用。本课按照知识的逻辑关系设计了两个活动。活动1“杠杆和轮轴”目的是通过引导学生比较杠杆与轮轴的联系，认识什么是轮轴，初步感知轮轴的作用。活动2“探秘轮轴的作用”目的是通过实验、观察等活动，指导学生认识轮轴的作用。应用与拓展“研究生活中的水龙头和阀门”目的是通过观察等活动，引导学生了解轮轴在生活中的应用；“制作神奇小魔盒”目的是通过设计、制作、实验等活动，指导学生认识轮轴装置中轮和轴的周长是不同的，培养学生的技术设计、技术实践能力，体现了科学与技术、工程、数学、艺术的整合。
3.学科核心素养分析：通过本课学习，培养学生提出问题、作出假设、搜集证据、处理信息、得出结论、表达交流、反思评价等科学探究能力；激发学生采用新的思路、新的方法、新的材料设计制作轮轴作品的兴趣；帮助学生树立实事求是、注重证据，乐意与他人合作探究、沟通交流，综合考虑大家意见、形成集体观点的科学态度。
教学重点
认识轮轴并了解轮轴的作用。
教学难点
理解轮轴是一种变形的杠杆，是能够连续旋转的杠杆。
教学方法
自主探究、小组合作讨论法、提问法。
教学准备
教师准备：课件、轮轴、测力计、钩码等。
学生准备：科学活动手册。
教学过程
一、情景与问题
上一节，我们学习了杠杆，知道杠杆有省力的，也有费力的。在生活中还有一种现象，当我们用手转动门把手就能打开房门。转动门把手时，手握把手的不同位置，感觉用力的大小不同。
那么，为什么用力大小会不同呢？转动门把手是否也是杠杆机械呢？
这一节我们来探究轮轴的秘密。
课题：18 轮轴的秘密
那么，什么是轮轴呢？它与杠杆有什么关系呢？
二、探究与发现
1.杠杆与轮轴
引导：这是石磨与汽车方向盘的工作示意图（出示动态图或模型），请你先观察石磨的工作过程，看一看石磨上木棍是怎样工作的，想一想石磨上的木棍是不是杠杆，它的支点、动力点和阻力点分别在什么位置？接着再观察汽车方向盘的工作过程，看一看方向盘又是怎样工作的，想一想方向盘与石磨有什么相同点。
学生分组进行观察，并将观察的结果记录下来.
讨论：
（1）石磨上木棍是怎样工作的？
（2）汽车方向盘与石磨工作原理有哪些相同点？
（3）汽车方向盘可以给人们带来哪些便利？
石磨：石磨主要是通过木棍来带动磨盘转动来磨碎放入它里面的东西的。木棍相当于杠杆，而且动力臂大于阻力臂，是省力杠杆。
汽车方向盘和石墨工作原理相同点：
都是动力臂大于阻力臂，都是为了省力。
汽车方向盘能使司机能较为轻松、便捷地控制汽车的方向。
小结：石磨上的木棍与汽车方向盘都是杠杆，它们的工作方式相同，都是围绕一个轴进行转动。方向盘外侧的圆盘是轮，中心是轴。
像方向盘一样由一个轮和轴组成的机械，叫做轮轴。轮轴是一种变形的杠杆。
1.探秘轮轴的作用
轮轴是一种变形的杠杆，杠杆能够省力或提高工作效率，轮轴有什么作用呢？
假设：轮轴可能有省力的作用。
实验方法：
（1）用测力计挂一定数量的钩码，垂直匀速提升一定高度，观察用力的大小。
（2）将相同数量的钩码挂在轮轴的轴上，测力计挂在轮轴的小轮上，拉动测力计，将钩码匀速提升至相同高度，观察用力的大小。
（3）将测力计挂在大轮上，重复第二步。
注意事项：每个实验要做三次，求其平均数；测力计的使用要科学；小组成员要分工合作。
讨论：
根据实验数据，讨论以下问题：
1.在什么情况下，使用轮轴省力？在什么情况下，使用轮轴更省力？
2.拉动测力计的方向与重物提升的方向一致吗？
3.我们得出的实验结论是什么？
小结：当动力作用在“轮”上，阻力作用在“轴”上时，使用轮轴能够省力，而且在轴不变的情况下，轮越大越省力；同时，轮轴能够改变用力的方向。
找一找，在我们的生活中哪些地方用到了轮轴？
在生活中，轮轴的用途非常广泛，比如螺丝刀、扳手、健身器材、手拧螺丝、辘轳、自行车脚踏子、摇把、套管扳手、绞盘等。轮轴的使用，大大方便了人们的生产和生活。
三、应用与拓展
1.研究生活中的水龙头和阀门
出示教材上的水龙头和阀门图片，想一想，这些水龙头或阀门有什么不同？分别适合用在什么地方？当工人师傅维修阀门时，如果用小扳手拧不动，可以用什么方法解决？
水龙头是阀门的一种，一般大口径的叫阀门，水龙头是指用在水管路上的小阀门，水龙头一拧就出水，阀门一拧可以是别的地方出水。水龙头在管线末端，阀门在管线中间。当工人师傅维修阀门用小扳手拧不动时，可以用长一点的扳手拧或在小扳手柄上套一个长一些的金属管，通过加长杠杆动力点到支点的距离，达到省力的目的。
2.制作神奇小魔盒
引导：这是一个神奇的小魔盒。用手从盒子的一端拉出50厘米的绳子，而另一端的小汽车才前进10厘米。猜一猜，小魔盒里面可能是什么结构？
是一个轮轴结构，小汽车的绳子缠绕在轴上，手拉的绳子缠绕在轮上，且轮半径是轴半径的5倍，就能达到上述结果。
学生根据教师提供的轮轴，选择合适的纸盒、线绳、小车模型等进行制作一个神奇的小魔盒。
比一比，看谁制作的小魔盒精致美观，而且省力。
板书设计
18 轮轴的秘密
轮轴是一种变形的杠杆
在轴不变的情况下，轮越大越省力
常见的轮轴有螺丝刀、扳手、健身器材、螺丝等
课后作业
课后习题中选取。
教学反思
亮点：1.创设情境，激发学生参与活动的兴趣。2.体现“以学生为中心”的课堂理念，让学生做课堂的主人。3.课的结构清晰。准备部分、基本部分与整理部分的衔接科学、过渡自然。4.教学内容丰富，联系实际，拓展恰当。
不足之处：1.课堂细节讲解不够。2.对学生的带动性不够。3.整个课堂的气氛不是很活跃，学生的兴奋度还不高，上课有点放不开。
课堂教学建议：1.用好主题图展开学习活动。2.引导学生对“轮轴的秘密”进行概括总结。3.以“问题”引导学生整理总结。