六上《工具和机械》单元教学设计4.轮轴的秘密【教材简析】《轮轴的秘密》是教科版小学科学六年级上册《工具和机械》单元的第四课时。本课分为两个部分：一是轮轴有什么作用；二是轮的大小对轮轴作用的影响。轮轴机械在生活中应用广泛，但对学生而言，轮轴是一个新的简单机械，对轮轴的概念和省力现象的理性分析也是缺乏的。所以本课要充分唤起学生的前概念，从生活中使用的水龙头开始，将学生的注意力吸引到观察水龙头的构造上来，从而了解轮轴的概念：像水龙头这样，轮子和轴固定在一起，可以转动的机械叫轮轴。先让学生通过游戏体验感受轮带动轴运动时省力，猜测轮轴能省力，接着教材通过组装一个轮轴的实验装置，来探究轮轴的作用。在反复比较轮上和轴上的钩码数量，对实验数据进行分析后，得出轮上用力比较省力，轴上用力比较费力。紧接着教材安排了轮的大小对轮轴作用的影响的实验。先改变轮轴装置，将轮变大，调整轮上和轴上的钩码数直到平衡，记录下钩码的数量情况，接着将记录下的数据与前一次实验中的数据进行比较分析。这是本课的关键，因为本单元核心目标是培养学生从数据中得出规律的能力。在教师的引导下得出：轴不变，轮越大，在轮上用力越省力。【学情分析】轮轴虽然是一个全新的机械，但通过前面三课的学习，使用工具和杠杆的认识，学生对于轮轴的作用自然猜想到省力，六年级的孩子已经具有一定独立探究的能力，会利用观察、实验所获的证据来解释所探究的问题，本课关于轮轴是否省力，学生根据轮轴装置会设计并收集到证据来证明他们的猜想，通过实验数据分析认识轮轴的本质。通过课堂上的活动，学生对轮轴的本质有了认识，同时激发他们去寻找生活中属于轮轴的简单机械。【教学目标】科学概念目标1.认识轮轴是轮与轴固定在一起转动的简单机械。2.轮带动轴转动时省力，轴带动轮转动时费力，轮越大越省力。\n科学探究目标1.通过拧水龙头、螺丝刀吊钩码游戏等轮轴性工具，认识轮轴的本质特征。2.通过在不同大小的轮轴上挂重物的实验分析，认识轮轴的作用，以及轮越大越省力。科学态度目标1.在轮轴游戏中产生对工具和机械类知识探究的兴趣。2.通过体验活动，感受轮轴工具给我们带来的省力和方便。科学、技术、社会与环境目标1.了解轮轴在生活中的应用。2.意识到可以利用工具帮助我们完成任务和解决生活中的实际问题。【教学重难点】重点：通过实验了解轮轴的作用和轮的大小对轮轴作用的影响。难点：通过对实验数据的对比分析，发现轴不变，轮越大越省力。【教学准备】教师：多媒体课件，大螺丝刀一把、阀门式水龙头一个、钩码一盒、轮的大小对轮轴作用影响的器材一套小组：实验活动记录单一份、水龙头一个、钩码一盒、螺丝刀一把、绳子一根、不同大小的轮一套（轮的大小对轮轴作用的影响套装一盒）【教学过程】一、导入：揭示课题（预设3分钟）[材料准备：阀门式水龙头]1.出示实物水龙头（没有轮的阀门式水龙头）提问：认识吗？有谁来将它拧开？（学生活动：一学生上来拧水龙头，其他学生观察有依据地猜测与交流。）提问：拧不开，这跟你平时看到的有什么不一样的？（预设：上面还有一个拧的装置。）2.提供轮子装置，将轮安装在一起，让学生再次来拧水龙头。\n提问：前后两次拧水龙头，说一说不同的感受。（预设：有轮更轻松、方便、省力。）3.观察水龙头，对比前后两次拧水龙头的不同感受，说一说水龙头开关的主要组成部分？各部分有哪些特点？（教师可指出：像水龙头这样，轮子和轴固定在一起，可以转动的机械，叫做轮轴。）4.揭示课题：轮轴的秘密（板书）二、轮轴有什么作用（预设15分钟）（一）螺丝刀吊钩码游戏[材料准备：螺丝刀一把、钩码一盒、绳子一根、轮轴套装]1.出示螺丝刀，提问：这是什么？螺丝刀是轮轴吗？哪部分是轮？哪部分是轴？2.用螺丝刀吊钩码，教师指导两种“吊法”，一种方法是把5个钩码挂在轮上，转动轴，另一种方法是把5个钩码挂在轴上，转动轮。3.教师巡视，指导学生正确操作。4.研讨交流，两种方法吊钩码，有什么不同的感受？（预测：转动轮吊起钩码省力，转动轴吊起钩码费力。）（二）探究：轮轴的作用（找证据，用数据来验证轮轴的作用。）[材料准备：轮轴装置一套、钩码一盒]1.出示轮轴装置，提问：哪部份是轮？哪部分是轴？2.教师演示在轮轴装置的轮和轴上各挂上一个钩码，提问：轮轴平衡吗？为什么？3.你有办法让它平衡吗？轮轴平衡时记下轮上和轴上的钩码数。如果我在轮上加2个钩码呢？你能找到更多的证据吗？4.学生实验，教师巡视指导学生正确操作。5.研讨交流，学生根据所得实验数据进行分析交流。6.总结：轮上用力比轴上用力省力，轮带动轴运动省力。三、轮的大小对轮轴作用的影响（预设15分钟）[材料准备：不同大小的轮的轮轴装置一套，钩码一盒]1.给这个轮轴装置再加一个大轮，组成一个新的轮轴，这个轮轴跟刚才的轮轴有什么不一样的地方？\n2.在轮上挂一个钩码，猜测在轴上挂几个钩码能够达到平衡？你还能收集到更多的数据吗？3.学生实验，教师巡视知道学生正确操作。4.研讨交流，分析数据，得出轴不变，轮越大越省力。四、拓展：生活中的轮轴（预设7分钟）[材料准备：扳手、螺丝钉]1.出示扳手，认识哪一部分是轮，哪一部分是轴，解释原理。2.出示生活中运用轮轴的图片，让学生来观察解释原理。3.教师演示：用螺丝刀拧螺丝钉，提问：运用了什么原理？怎样拧更省力。4.小结：生活中的轮轴还有很多，同学们可以去找一找，并思考这些轮轴帮助我们解决了哪些问题。【板书设计】4.轮轴的秘密轴不变轮越大越省力轴费力表1：研究轮轴作用的实验记录表轮上钩码的个数轴上钩码的个数我们的发现12表2：研究轮轴的轮的大小对轮轴作用的影响实验记录表更大轮上钩码的个数轴上钩码的个数我们的发现12\n【作业设计】1.轮轴的轮越大越_________,轮带动轴运动时________，轴带动轮运动时________。2.如图，扳手工具就是应用了____________原理，使用时，在______用力最省力。ABC3.判断：轮轴一定省力。（）