苏教版五年级科学下册第14课《拧螺丝的学问》
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教学设计
14．拧螺丝的学问
【教学目标】
科学知识：
1．通过观察，知道轮轴装置的结构特点及组成。
2．通过实验，知道轮轴是一种简单机械。
3．通过实验，知道轮轴在轮上用力时，轮轴是省力的。
4. 通过实验，保持轮轴的轴不变，且在轮上用力时，轮越大越省力。
5. 通过实验，知道轮轴在轴上用力时，轮轴是费力的。
科学探究：
1. 能通过观察，描述轮轴构造上的特点。
2. 能通过实验研究轮轴省力的原理。
3. 能寻找出与螺丝刀相同性质的轮轴用具。
4. 能够识别出轮轴，并区分轮与轴。
5. 能举例说明在轮上用力的好处。
6．能设计轮轴能省力的实验、仔细观察、及时记录、分析数据、得出并交流结论、及时反思等。
科学态度：
1．在科学探究中，能意识到要用实验证明自己的猜想。
2．在科学探究中，乐于尝试运用材料、多种方法证明轮轴可以省力。
3.在好奇心驱使下，对轮轴产生探究兴趣，在探究过程中愿意倾听、分享表达自己的观点。
科学、技术、社会与环境：
1．认识到机械能够省力，机械的发展给人们的生产、生活带来的便利。
2. 在生活中寻找常见的简单机械的应用实例，观察简单机械装置的结构和作用，运用轮轴装置的传递改变力的大小。
【教学重点】
研究轮轴在什么情况下更省力。
【教学难点】
分析在轴上用力的轮轴的好处。
【教学准备】
教师准备：两种大小不同螺丝刀把手、螺丝刀各12套，内六角螺丝、内六角扳手12套，木板12块（含配套内六角螺丝孔一个），轮轴实验装置12套、轮轴古代工具的图片或视频。
学生准备：竹蜻蜓。
【教学时间】
1课时
【教学过程设计】
一、趣味比赛导入新课
1．PPT显示趣味比赛规则
班级里个头最大的同学和个头小的同学比赛转动桶装水瓶，比比谁能获胜。个头大的同学转动桶装水瓶口，个头小的同学转动桶装水瓶底部，两者朝着不同的方向转动。
2．谈话：同学们，猜一猜谁会获胜。
3．请个头最大的同学和个头小的同学上台比赛。
4．谈话：太出乎意料了吧！为什么个头小的同学反而获胜呢？
5．学生尝试解释原理。
6．教师小结，揭示课题：看来这可包含着大学问呢！今天我们一起来学习拧螺丝的学问就知道其中的原理了。
［设计意图：通过个头最大的同学和个头小的同学比赛转动桶装水瓶，智造意想不到的结果，引起学生探究兴趣，为引出轮轴做铺垫。]
二、观察螺丝刀和图片认识轮轴
1．谈话：其实生活中应用这个原理的装置有很多，比如螺丝刀和方向盘。这些装置有什么共同特点？（出示图片：桶装水瓶、螺丝刀、轮轴）
2．学生小组汇报：桶装水瓶、汽车方向盘和螺丝刀都分为两部分，一个大轮子和一根长轴。大轮子轮固定在长轴的一端，当我们转动轮时，长轴也跟着转动，并将运动传递给其他机械。
3．教师小结，添加观念：像螺丝刀、汽车方向盘这样，有一个轮固定在可以转动的轴上的机械叫做轮轴。（板书课题）
4．谈话：生活中还有哪一些轮轴装置呢？并说一说哪一部分是轮，哪部分是轴。为什么说它是轮？
5．学生思考并汇报。
［设计意图：学生虽然在生活中经常看到轮轴的实物模型，但是对轮轴这一科学概念是陌生的，所以通过大家熟悉的螺丝刀和方向盘入手，学生交流讨论后，教师引出轮轴这一概念。学生举例生活中的轮轴装置，教师不断追问学生，说它是轮轴，说一说哪一部分是轮，哪部分是轴？为什么说它是轮？从而强化学生对轮轴的理解，走出轮轴的轮一定是圆形轮子的误区。]
三、比较使用两种螺丝刀拧螺丝时的用力情况
1. 谈话：感受使用两种螺丝刀的用力情况。大家依次用螺丝刀杆和套有螺丝刀把套的螺丝刀，分别拧两个型号相同的螺丝。亲身感受一下，看你们有没有新发现？开始动手吧。
2.学生动手实验，教师巡视指导。
3. 学生汇报并总结：使用手把大的螺丝刀感觉比较省力。
［设计意图：承上启下，总结了前面选择手把大的螺丝刀能快速把螺丝拧进木头可能是因为省力，也为下面探究轮轴省力的奥秘做铺垫。]
四、探究轮轴省力的奥秘
1. 谈话：使用手把大的螺丝刀感觉比较省力，也就说轮轴的轮越大感觉越省力。同学们，感觉一定准确吗？有没有什么办法证明轮轴的轮越大越省力？小组讨论一下。
2. 学生汇报。（做实验）
3．分组实验探究:
提出假设，设计对比实验。
分组实验，研究轮轴的作用。（用钩码的重量充当重物和施加的力）
（1） 在轴上挂一定数量钩码的重物。
（2） 观察在轮上施加多少个钩码的力,才能使轮轴平衡，记录读数。
（3） 保持轴上钩码个数不变，换更大的轮，重复实验步骤 （2）。
4．教师巡视指导，指导学生作好实验记录。
5．汇报实验现象，交流实验收获。
6．教师小结：当重物作用在轴上，在轮上用力时，使用轮轴是省力的；且保持轴不变，轮越大越省力。
7. 提问：请同学们再次观察实验数据，如果在轮上用力，从这些实验数据你们能不能得出新的结论？
8. 学生观察数据，交流汇报。（提示：如果在轴上用力，轮轴依然还是省力的吗？）
9. 教师小结：使用轮轴不一定省力的，省力与否取决于力作用在轮上还是轴上。当重物作用在轴上，在轮上用力时，使用轮轴是省力的；当重物作用在轮上，在轴上用力时，使用轮轴是费力的。
［设计意图：提供给学生实践得机会，让其通过在轮和轴上挂不同数量的钩码，再将轮变得更大以后，如何使轮轴平衡的探究活动，发现轮轴省力的奥秘。通过再次观察实验数据，引导学生思维的转变，把挂在轮上的钩码充重物，挂在轴上的钩码充当力，轮轴是费力的。启迪学生思维，多方面思考问题。]
五、知识应用和巩固
1. 谈话：上面我们已经知道了轮轴省力的奥秘，接下来观察图片，当使用图中的各种用具时，哪些是在轮上用力？哪些是在轴上用力？并举例说明在轴上用力的轮轴有什么好处。
2. 学生观察并回答问题。
3. 在我们的生产、生活中广泛地用到了轮轴，你能举例说一说吗？
4. 学生交流汇报。
［设计意图：应用并巩固实践研究的成果，分辨轮与轴上的具体部位，了解生活中多种轮轴的妙处，增进对轮轴的理解。]
六、畅谈收获
1. 谈话：通过这节课的学习，你们有什么收获呢？
2. 学生畅谈收获。
［设计意图：通过畅谈收获，总结所学的知识和方法，巩固学生这节课所学的内容。
七、拓展应用
1.出示内六角扳手，谈话：内六角扳手也是一种轮轴工具。课后思考一下，在拧内六角螺丝时，怎样做更省力？为什么？有内六角扳手的同学也可以动手体验一下。
［设计意图：通过拓展应用，使学习科学不受空间和时间的限制，扩宽学习的空间和时间。]
【知识要点】
1.像螺丝刀、汽车方向盘这样，有一个轮固定在可以转动的轴上的机械叫做轮轴。
2.当重物作用在轴上，在轮上用力时，使用轮轴是省力的；保持轴不变，轮越大越省力。
当重物作用在轮上，在轴上用力时，使用轮轴是费力的。