【新教材核心素养】教科版科学五年级上册2.6《给小车安装方向盘》导学案

这是一份教科版（2024）五年级上册（2024）6. 给小车安装方向盘优质学案，共5页。学案主要包含了选择题，判断题，情境简答题等内容，欢迎下载使用。
学习目标
1.科学观念：认识轮轴是由同轴的大轮和小轴组成的简单机械，明白汽车方向盘、自行车车把依靠轮轴实现转向，轮轴能够省力、便于操控。
2.科学思维：对比不同车辆转向结构，通过长短车轴对比实验，推理出轴的长度对转向灵活度的影响，建立结构决定功能的认知。
3.探究实践：完整完成“观察—绘图设计—组装小车—测试改进”工程活动，规范使用螺丝刀、尖嘴钳等工具，会绘制带标注的工程简图。
4.态度责任：感受机械技术改善交通工具，养成严谨制作、反复测试、规范绘图的工程探究习惯。
学习重难点
重点：认识轮轴结构，理解方向盘依靠轮轴控制车轮转向；独立设计并组装小车转向装置。
难点：区分转向装置中的轮与轴；根据测试结果优化小车转向结构，规范绘制标注完整的设计简图。
课前准备
1.教师素材：车辆转向对比短视频、轮轴原理动画、小车组装示范视频
2.小组材料：玩具车底盘、方向盘、车轮、长短车轴、轴套、螺丝螺母、尖嘴钳、螺丝刀、记录单
课前预习
1.观察生活物品：汽车方向盘、自行车车把、水龙头、螺丝刀，想一想它们转动时有什么共同特点？
2.思考：老式平板手推车转弯很费力，汽车转弯轻松灵活，差别在哪里？
3.预习概念：轮轴由______和______组成，二者固定在一起同步转动。
课堂探究活动
活动一：认识轮轴，揭秘转向装置
1.观看汽车方向盘内部传动动画，结合结构图填空：
方向盘属于轮轴中的______，连接方向盘的金属杆属于轮轴中的______，轮和轴必须______转动，才能称为轮轴。
2.小组讨论：自行车车把哪部分是轮？哪部分是轴？
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3.生活举例：除方向盘、车把外，还有哪些物品运用了轮轴？
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活动二：对比各类车辆转向结构
观察平板手推车、独轮手推车、自行车、汽车图片，完成表格：
思考：为什么汽车要设计方向盘这种轮轴转向装置？
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活动三：工程实践——设计并组装小车方向盘
1.绘图设计：在记录单绘制小车转向装置简图，必须标注：方向盘、车轴、车轮、底盘、螺丝。
2.动手制作：小组合作利用工具组装带方向盘的玩具小车，组装完成后试车观察转弯效果。
3.对比实验：更换长、短两种车轴分别测试，记录实验现象
实验结论：同等条件下，______车轴转向更灵活省力。
活动四：课堂研讨思考
1.说一说方向盘控制车轮转向的完整工作过程：
转动方向盘（轮）→________________________→前轮实现转弯。
2.独轮手推车不需要安装方向盘的原因是什么？
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活动五：拓展延伸
识别下列物品是否为轮轴：螺丝刀（ ）、水龙头（ ）、扳手（ ）、门把手（ ）
课堂巩固练习
一、选择题
1.汽车方向盘运用的简单机械是（ ）
A.杠杆B.轮轴C.斜面
2.转向装置中方向盘属于轮轴的（ ）
A.轮B.轴C.支架
3.相同条件下，短前轮车轴转向会（ ）
A.更灵活B.更迟钝C.无变化
二、判断题（对打√，错打×）
1.自行车车把不属于轮轴装置。（ ）
2.独轮手推车不需要安装方向盘。（ ）
3.轮和轴分开转动，也能叫做轮轴。（ ）
三、情境简答题
小明组装小车时选用了很长的车轴，试车发现转弯费力、转向迟钝，请结合轮轴知识分析原因，并写出改进方法。
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课堂小结
1.轮轴：由______和同轴小轴固定同步转动；
2.转向原理：方向盘（轮）带动轴，牵引前轮转弯；
3.车轴规律：长轴转向迟钝，短轴转向灵活；
4.生活轮轴应用：方向盘、车把、螺丝刀、水龙头、扳手等。
导学案参考答案
课前预习
3.大轮；小轴
课堂探究活动
活动一
1.轮；轴；同步
2.自行车宽大的车把是轮，中间连接前轮的金属杆是轴
3.水龙头、螺丝刀、扳手、门把手、辘轳、手摇卷笔刀等
活动二思考
利用轮轴结构，转动大轮（方向盘）可以省力，轻松控制前轮，转向更灵活，提升操控便捷性。
活动三对比实验记录
长车轴：转弯迟钝，操控费力
短车轴：转弯灵活，操控省力
实验结论：短
活动四研讨
1.轴同步转动，牵引前轮左右摆动
2.独轮手推车只有单个车轮，直接推拉车身就能改变前进方向，不需要额外轮轴转向装置。
活动五拓展延伸
螺丝刀（√）、水龙头（√）、扳手（√）、门把手（√）
课堂巩固练习
一、选择题
二、判断题
1.×解析：车把是大轮，中间连接杆为轴，属于轮轴。
2.√解析：单轮推拉即可转向，无需方向盘。
3.×解析：轮轴要求轮与轴固定、同步转动。
三、情境简答题
原因：过长的车轴会增大前轮转动半径，转动阻力变大，操控费力，转向不灵活。
改进方法：更换长度更短的车轴，缩小前轮转动半径，转向会更灵活省力。
课堂小结填空
大轮车辆类型
转向方式
转向是否省力灵活
平板手推车
整体挪动车身转向
费力、不灵活
独轮手推车
直接推拉单轮转向
无需额外转向装置
自行车
转动车把控制前轮
较灵活省力
汽车
转动方向盘通过轮轴控前轮
最灵活省力
车轴类型
转弯灵活程度
操控费力情况
长车轴
转弯迟钝
操控费力
短车轴
转弯灵活
操控省力