小学科学冀人版（2024）五年级上册（2024）6 滑轮的作用教案设计

这是一份小学科学冀人版（2024）五年级上册（2024）6 滑轮的作用教案设计，共10页。教案主要包含了学情分析，教材分析，核心素养教学目标，教学重难点，教学过程，课堂小结等内容，欢迎下载使用。
本课是简单机械单元第三课，学生已经学习杠杆、轮轴两种简单机械，掌握简单机械可以改变用力大小、用力距离的相关知识，具备模型建构、对比实验的探究基础。学生在升旗仪式、建筑工地起重机图片当中见过滑轮，但是大部分学生没有仔细观察滑轮结构，分不清定滑轮和动滑轮，不知道两种滑轮安装方式不一样，作用也完全不同。五年级学生可以完成弹簧测力计测量拉力，但是做动滑轮实验的时候，很容易忽略滑轮自身重量带来实验误差，对实验数据出现偏差存在困惑。学生思维依旧需要实物支撑，容易混淆“省力”和“改变用力方向”两个不同功能，需要借助分组对比实验，表格记录数据，对比现象，区分两种滑轮特点，再进一步拓展滑轮组合应用。
二、教材分析
本课是冀人版五年级上册第二单元第六课，教材编排顺序承接杠杆、轮轴，继续研究另一类简单机械滑轮。教材情境与问题板块从学校升旗场景切入，旗杆顶端有一个轮子，拉动绳子，国旗就升上去，引出滑轮。教材给出滑轮定义：边缘带有凹槽，可以绕中心轴转动的轮子叫做滑轮。教材区分两类滑轮：位置固定不动的是定滑轮；随重物一起移动的是动滑轮。探究与发现板块设置两组对比实验，分别探究定滑轮、动滑轮作用，记录用力大小、用力方向，对比直接提起重物的情况。研讨拓展板块引导学生分析起重机滑轮，认识滑轮组，定滑轮动滑轮组合，兼顾省力和改变用力方向；同时联系生活生产场景。教材要求学生能够区分两种滑轮结构，基于实验证据得出结论，并且可以解释生活当中滑轮应用，为学生认识组合机械打下基础。
三、核心素养教学目标
科学观念
认识滑轮基本构造，能够区分定滑轮、动滑轮，知道二者安装方式的差异。
通过对比实验掌握：定滑轮可以改变用力方向，不能够省力；动滑轮能够省力，不能够改变用力方向；滑轮组结合二者优势，既省力又改变用力方向。
能够识别生活、工程场景当中滑轮，解释滑轮工作效果。
科学思维
通过两组对比实验，对比定滑轮、动滑轮现象与数据，归纳二者功能差异，提升比较、归纳的科学思维。
能够基于定滑轮动滑轮各自优缺点，推理滑轮组的优势，初步建立组合机械的思维。
探究实践
小组合作组装定滑轮、动滑轮装置，规范完成对比实验，准确读取测力计示数，如实记录实验现象与数据。
能够观察实验误差，简单分析动滑轮自重对于实验结果带来的影响，能够根据实验证据得出探究结论。
态度责任
对滑轮这类简单机械抱有探究兴趣，乐于小组协作完成实验操作。
体会滑轮在建筑、生活当中应用价值，感受简单机械推动生产劳动进步。
四、教学重难点
重点：区分定滑轮、动滑轮；掌握定滑轮、动滑轮各自作用。
难点：理解定滑轮动滑轮功能差异；分析实验误差；理解滑轮组的工作优势。
五、教学过程
情境导入，提出问题
教师出示学校升旗图片。
师：每周升旗仪式，我们向下拉动绳子，国旗就缓缓向上升到旗杆顶端。同学们想一想，旗杆顶端有一个小轮子，这个小轮子起到什么作用？如果没有这个轮子，我们要把国旗升到顶端，需要怎么用力？
生：没有轮子，就要站到高处向上举国旗。
生：有轮子，往下拉绳子，国旗就往上走，改变用力方向。
师：旗杆顶端这个边缘带凹槽，可以转动轮子，就是滑轮。今天我们一起来学习《滑轮的作用》，解开滑轮背后的科学秘密。
【设计意图】选用学生熟悉升旗仪式导入，唤醒生活体验，制造问题情境，引出滑轮，激发学生探究滑轮功能的兴趣。
研读教材，认识定滑轮与动滑轮
师：请同学们阅读教材情境与问题板块课文，找一找课本当中滑轮、定滑轮、动滑轮的定义。
学生默读课本文本。
生朗读教材原文：边缘有凹槽，能够绕中心轴自由转动的轮子叫做滑轮。固定在一处，不会跟随重物移动的滑轮，叫做定滑轮；可以跟随重物一起移动的滑轮叫做动滑轮。
教师出示滑轮实物教具。
师：大家观察滑轮实物，轮子边缘凹槽有什么用处？
生：凹槽可以卡住绳子，防止绳子滑脱。
教师演示两种安装方式。第一种，把滑轮固定铁架台支架上，位置不移动，挂上绳子，模拟旗杆顶端滑轮，这就是定滑轮。第二种，绳子一端固定铁架台，滑轮挂钩挂上钩码重物，滑轮跟随钩码上下移动，这就是动滑轮。
师：大家仔细观察，定滑轮和动滑轮最核心区别是什么？
生：定滑轮的轴固定不动；动滑轮的轴跟着重物一起上下移动。
教师黑板画出两种滑轮简笔画，标注定滑轮、动滑轮。
师：仅仅看外观，滑轮长得一模一样，区分关键就看滑轮的轴会不会跟着重物移动。大家猜想，定滑轮、动滑轮提升重物的时候，用力大小、用力方向会有怎样不同？
生猜想：定滑轮可以改变方向，但是不省力；动滑轮可以省力，方向不会改变。
师：猜想是否成立，我们需要完成课本探究实验，用实验数据来验证。
【设计意图】研读教材定义文本，配合实物演示，抓住轴是否移动这个核心区分点，帮助学生分清两类滑轮，提出探究猜想，为分组实验做好概念铺垫。
探究与发现：对比实验研究定滑轮、动滑轮的作用
教师出示教材探究活动，展示实验器材：铁架台、滑轮、钩码、弹簧测力计、细绳。出示课本配套实验记录表格，表格包含：直接提起钩码拉力、用力方向；定滑轮提升钩码拉力、用力方向；动滑轮提升钩码拉力、用力方向。
师：课本实验分为两个部分，第一部分研究定滑轮作用；第二部分研究动滑轮作用。首先我们直接用测力计竖直提起钩码，读出拉力大小，记住用力方向是向上。接着组装定滑轮，绳子绕过定滑轮，一端挂钩码，另一端连接测力计，向下拉动测力计，匀速提升钩码，记录拉力读数，观察用力方向。之后组装动滑轮，绳子一端固定铁架台，动滑轮挂钩挂上钩码，绳子绕过动滑轮，测力计竖直向上拉动，提升重物，记录拉力读数和用力方向。多次更换钩码数量，重复实验，多收集几组数据。
师：实验操作当中有什么需要注意？哪位同学提醒大家。
生：拉动的时候保持匀速，不要忽快忽慢，测力计读数要在拉动过程读取。
生：做动滑轮实验，滑轮本身也有重量，会对读数产生影响。
师：大家考虑很周全。小组分工，操作员组装装置，读数员观察测力计，记录员填写表格，如实记录原始数据。
各小组领取器材，分组开展实验，教师巡视课堂。部分小组动滑轮绳子歪斜，教师及时点拨，绳子尽量保持竖直，减小实验误差。
实验结束，收集多组小组数据，汇总展示黑板。
师：对比直接提起钩码拉力，使用定滑轮提升钩码，拉力读数有没有变小？用力方向发生什么变化？
生：拉力大小和直接提重物差不多，定滑轮没有省力；直接提重物向上用力，使用定滑轮向下用力，改变用力方向。
教师板书定滑轮特点：改变用力方向，不能省力。
师：我们再看动滑轮实验数据，使用动滑轮提升钩码，拉力读数发生什么变化？用力方向呢？
生：拉力读数变小，可以省力；我们依旧要向上用力，没有改变用力方向。
师：为什么我们测出来拉力，没有正好等于钩码重力一半？
生：因为动滑轮自己也有重量，我们拉动的时候，同时也要把动滑轮一起提起来。
教师结合教材课文总结动滑轮特点：可以省力，不能够改变用力方向。
师：大家思考，现实当中，如果我们既想要省力，又想要改变用力方向，只使用一个定滑轮或者一个动滑轮，能不能做到？
生：不能，需要把定滑轮动滑轮组合在一起。
【设计意图】完整落实教材对比探究实验，通过表格收集多组实验证据，师生问答对比数据现象，自主归纳两类滑轮特点，同时引导学生认识实验误差来源，培养严谨实证意识。
研讨拓展，认识滑轮组以及生活应用
教师带领学生阅读教材研讨拓展板块，出示起重机工作图片。
师：大型起重机上面，同时装有定滑轮和动滑轮，定滑轮动滑轮组合装置，叫做滑轮组。结合刚刚学习知识，推理滑轮组会具备什么优势？
生：滑轮组既可以省力，又可以改变用力方向。
师：没错，滑轮组把两种滑轮优点结合起来。
师：小组讨论，说一说起重机当中哪部分是定滑轮，哪部分是动滑轮，分别起到什么作用。
小组交流汇报。
生：固定在起重机吊臂顶端滑轮是定滑轮，改变绳子用力方向；下面挂重物跟着重物上下移动的是动滑轮，起到省力作用。
师：生活当中除了升旗、起重机，还有哪些地方用到滑轮？
生：部分升降晾衣架上面也用到滑轮组。
师补充：正是因为滑轮组兼顾省力和改变方向，在建筑、生活当中被广泛使用。
【设计意图】依托教材研讨板块，基于前面实验结论开展推理，认识滑轮组，联系工程生活实例，完成知识迁移，体会简单机械现实价值。
辨析巩固
出示图片，学生快速判断滑轮属于定滑轮还是动滑轮，说出它的作用。
六、课堂小结
师：今天学习滑轮的作用，请同学们梳理本节课核心知识点。
学生梳理：滑轮边缘带凹槽，可以绕中心轴转动；定滑轮轴固定不动，改变用力方向，不能省力；动滑轮轴跟随重物移动，可以省力，不能改变用力方向；二者组合滑轮组，既省力又改变用力方向，广泛应用于起重机、升降装置。
教师总结：杠杆、轮轴、滑轮，都是人类发明简单机械，每一种机械都有自身优势和局限，人们根据现实需要选择不同机械，用科学技术解决生产生活难题。