資源簡介

(共18張PPT)
簡單機械
1.視頻中的裝置，你們認識嗎？
2.你都知道哪些幫助我們工作生活的機械？
我們通過圖片了解常見的簡單機械有哪些？
接下來讓我們一起來探索關于簡單機械知識吧
經過觀察，我們了解到輪軸結構，是由“輪”和“軸”組成的系統。該系統能繞共軸線旋轉，相當于以軸心為支點，半徑為桿的杠桿系統；杠桿結構，在力的作用下能繞著固定點轉動的硬棒就是杠桿。蹺蹺板、剪刀、扳子、撬棒、釣魚竿等，都是杠桿。還有滑輪，是一個周邊有槽，能夠繞軸轉動的小輪。由可繞中心軸轉動有溝槽的圓盤和跨過圓盤的柔索（繩、膠帶、鋼索、鏈條等）所組成的可以繞著中心軸旋轉的簡單機械。我們今天要認識機械中的桿和軸。
伸縮鱷魚板
雙腳釘
雙面膠
剪刀
提示：其中雙面膠、剪刀來自工具包，使用完畢后放回工具包。
教師需要準備：筆
1.連接鱷魚板
用一枚雙腳釘同時穿過兩片伸縮鱷魚板的任意一端的孔，注意不要連接得太緊。扳動兩片鱷魚板，看看鱷魚板是不是能動？試著描述一下鱷魚板是怎么運動的？
2.再取兩枚雙腳釘和兩片鱷魚板，與之前做好的鱷魚板末端相連接。
試著扳動鱷魚板的結構，看看鱷魚板是不是能運動？描述看到的現象。
思考：如果將四片鱷魚板粘住還能動嗎？
經過探究，我們知道了桿，常用來指用作杠桿、把手或支撐用的狹長的、通常有相當硬度的物體；軸，是支撐轉動零件并與之一起回轉以傳遞運動、扭矩或彎矩的機械零件。實驗中鱷魚板就是桿，雙腳釘相當于軸，鱷魚板就可以圍繞著雙腳釘（軸）進行旋轉移動。
我們今天試著做一個伸縮鱷魚吧！
1.連接鱷魚板
用一枚雙腳釘同時穿過兩片鱷魚板的中間孔，組成一個小“+”號，（注意不要連接得太緊）。把剩余的幾塊鱷魚板用同樣的方式連接好。
2.扳動鱷魚板
同學們組裝好之后，可以把他們的結構張開到最大，再收縮到最小，看看有什么變化？
3.組合連接好的鱷魚板
同學們，我們把鱷魚板用雙腳釘連接到一起組合起來，把它們變得更長。
4.粘貼鱷魚的兩排牙齒
用雙面膠把鱷魚的兩排牙齒粘到組合最前端。
5.用鱷魚去拾取一些物品。
我們可以嘗試用鱷魚去拾取一些輕一點物品。
討論結果記錄在記錄單上。
1. 什么是桿？什么是軸？
2. 桿和軸連接后，可以旋轉的是桿還是軸？
3. 在制作的過程中我們需要注意什么呢？
今天我們學習了關于桿和軸的知識，認識了連桿結構，桿和軸可以連接成四邊形，利用四邊形的不穩性，可以讓這些機械進行伸縮或升降，我們生活中有很多這種結構的應用：伸縮門，升降臺，伸縮梯子等，這種機械的好處是不用的時候可以收縮到最小，不占用空間。
請你回顧本堂課的學習過程
用心記錄下自己的成長與收獲吧！Lesson13簡單機械
教學內容
簡單機械，是最基本的機械，是機械的重要組成部分。簡單機械是人運用力的基本機械元件。在人類最早期的偉大發明發現中，對工具、火與語言的掌握，使得人類最終從一般動物中脫商出來。而簡單機械，則是人在改造自然中運用機械工具的智慧結晶，是牛頓力學（向量力學）研究的重要對象。本節課通過實驗和活動了解學習桿和軸，以及利用桿和軸進行連接，組成連桿結構，通過實驗探索這種機械在生活中的應用。
教學日標
科學知識：學習了解簡單機械中的桿和軸。
科學探究：了解連桿桃構在生活中的應用。
科學應用：知道生活中的簡單機械結構。
跨學科內容：技術（T）:制作伸縮小鱷魚
工程（E）:利用簡單機械結構拾取物品
教學重點
認識簡單機械中的桿和軸。
教學難點
理解桿和由可以組合成連桿機構，以及在生活中的應用。
教學準備
解決問題所需要的材料：伸縮鱷魚板、雙腳釘。
工具包：雙面膠、剪刀。（課程結束后放回工具包）
學生準備：筆：
教學活動流程
一、引入（5min）
科學爆跟球
師：STEAM科學大課堂開始啦！
讓我們看一段爆眼球的視頻。
教師根據爆眼球視頻內容，引導學生展開討論。
主題引入
師：你都知道哪些幫助我們工作生活的機械？（提示：輪軸、杠桿、滑輪等）
師：我們通過圖片了解常見的簡單機械有哪些？（提示：展示課件圖片）
組織學生觀察圖片，同桌討論，得出結論。
師：經過觀察，我們了解到輪軸結構，是由“輪”和“軸”組成的系統。該系統能繞共軸線旋轉，相當于以軸心為支點，半徑為桿的杠桿系統：杠桿結構，在力的作用下能繞著固定點轉動的硬棒就是杠桿，蹺蹺板、剪刀、扳子、撬棒、釣魚竿等，都是杠桿。還有滑輪，是一個周邊有槽，能夠繞軸轉動的小輪。由可繞中心軸轉動有溝棲的園盤和跨過圓盤的柔索（繩、膠帶、鋼索、鏈條等）所組成的可以繞著中心軸旋轉的簡單機械。我們今天要認識機械中的桿和軸。
接下來讓我們一起來探索關于簡單機械知識吧！
二、實驗過程（30min）
認識材料
師：請取出袋子中的材料，看看它們如何幫助你解決實驗問題？
教師帶領學生從袋子中取出材料，根據學生水平及實驗需要，引導學生初步觀察，并了解不同實驗材料特征及使用方法。
開始實驗
教師引導學生開展探究實驗，（注意：探究過程中，應以學生自主探究為主，如果學生遇到探作問題，教師可根據情況選擇為學生展示相應的手部視頻，幫助學生了解操作方法。）
1.建立假設，制作模型
師：用一枚雙腳釘同時穿過兩片伸縮鱷魚板的任意一端的孔，注意不要連接得太緊。（提示：
提醒學生注意安全，以防扎傷手指）捏住兩根吸管動一動，看看鱷魚板是不是能動？試著描述一下鱷魚板是怎么運動的？
學生通過實驗，進行獨立思考，描述鱷魚板運動的過程和路徑
師：再取一枚雙腳釘和一片鱷魚板，將雙腳釘穿過第三片鱷魚板任意一端，與之前做好的鱷魚板末端相連接。捏住兩邊的鱷魚板動一動，看看鱷魚板是不是能運動？試著描述一下第三片鱷魚板是怎么運動的？學生通過實驗，進行同桌討論，描述第三片鱷魚板運動的過程和路徑。
師：將第四片鱷魚板和兩枚工字釘，與之前組裝好的結構用同樣的方法進行首尾固定。接著試著晃動下結構，描述看到的現象。
師：如果將四片鱷魚板粘住還能動嗎？
學生思考后說出感受，得出結論。
師：經過探究，我們知道了桿，常用來指用作杠桿、把手或支撐用的狹長的、通常有相當硬度的物體；軸，是支撐轉動零件并與之一起回轉以傳遞運動、扭矩或彎矩的機械零件。實驗中吸管就是桿，銅絲相當于軸吸管就可以圍繞答銅絲（軸）進行旋轉移動。
師：我們今天試著做一個伸縮鱷魚吧！
2、驗證推測，確定最優模型
師：將剛才制作的鱷魚板和雙腳釘拆除，注意安全。（提示：循環使用紙制品，培養學生環保意識）師：用兩個雙腳釘將兩個鱗魚板板固定成加號的形狀。看看是否能活動？（提示：將雙腳釘連按兩個鱷色板中間的充）
學生活動紙板，嘗試后得出結果
師：如果再做一組“加號”，將兩組“加號”用雙腳釘連接起來會怎么樣？
學生用雙腳釘將兩個“加號”結構連接起來，并嘗試使結構運動起來。
師：嘗試將組裝好的結構張開到最大，再收縮到最小，空間上有什么變化？
學生2-4人一組討論并制作后，得出結論體積大小不同
師：經過總結我們知道，連桿機構收縮和張開的體積不同，生活中也許可以利用這個特點解決占用室間的問題，比如折疊梯子，椅子等。
3、優化方案，再次測試
師：如果想讓結構延伸到更遠的位置，我們應該如何改善？
學會2-4人一一組討論探究，得出最終結論：
師：我們再組合一個“加導”，將其用二腳釘和之前的機械結構進行連接，“捏住紙板進行活動，看看是否延伸到更遠的位置？
師：最后將“鱷魚”的兩排牙齒用剪刀剪出，畫出鱷魚的眼，用雙面膠粘在之前的紙板上。
4、改變實驗條件，設置實驗變量，收集數據
師：我們可以嘗試用綢魚去拾取一些物品。（提示：注意是比較輕的物品，比如紙團、雙面膠等）
組織學生2-4人一組進行練習，也可以組織小組比拼。請學生將討論結果記錄在記錄單上。
5、拓展活動
師：思考一下，我們想讓鱷魚停在某一伸縮狀態可以做到嗎？
請學生思考后作答
師：你還能舉出關連桿機構在生活中的例子嗎？（提示：伸縮門，伸縮梯子，升降平臺，伸縮鏡子等）學生結合實際生活中的例子和現象進行作答。
三、討論與分享（5min）
教師引導學生對以下問題展開討論，分享自己的觀點。
1.什么是桿？什么是軸？
2.桿和軸連按后，可以旋轉的是桿還是軸？
3.在制作的過程中我們需要注意什么呢？
四、實驗結論（2min）
師：通過這個實驗，請陳述一下你所看到的現象，并解釋這個實驗現象背后的科學原理。（教師可根據學生分享與討論的內容，結合以下信息做簡要總結。）
總結：
師：今天我們學習了關于桿和軸的知識，認識了連桿結構，桿和軸可以連接成四邊形，利用四邊形的不穩性，可以讓這些機械進行伸縮或升降，我們生活中有很多這種結構的應用：伸縮門，升降臺，伸縮梯子等，這種機械的好處是不用的時侯可以收縮到最小，不古用空間。
（提示：教師可根據師訓視頻中的實驗總結部分，了解本次實驗的原理。）
五、拓展與遷移（2min）
科學大講堂
教師可利用“科學大講堂”視頻，幫助學生拓展本節課相關知識。
師：科學大講堂中發生了哪些有意思的事情和有趣的實驗呢？讓我們一起去看看吧。搖放科學大講堂視頻。
六、回顧與總結（1min）
教師請學生拿出活動單頁，引導學生完成自我反思與評價。
師：經過本節課的學習，你得到哪些收獲和成長？請將你本節課的實驗收獲和心得以及還需提高和優化的部分記錄在《回顧與總結》表中，并對自己本堂課在科學興趣、科學實踐、科學思維方面的成長給子評價。

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