資源簡介

五年級教學設計
年 級 五年級 學 科 科學 備課時間 5.1
課 題 21.自行車 主備教師 審核教師
單元主題 簡單機械
單元解讀 “簡單機械”單元屬于技術與工程領域的內容。本單元是在中年級學生認識了使用工具可以更加精確、便利和快捷之后，進一步引領學生認識杠桿、滑輪、輪軸、斜面等常見的簡單機械。本單元通過觀察、實驗、閱讀、案例分析等活動，引導學生先認識杠桿類簡單機械(杠桿、輪軸、滑輪)的作用及原理，再認識斜面類簡單機械(斜面、螺旋)的作用與原理，最后認識簡單機械的組合-一機器(自行車)的結構和作用，使學生意識到人們的生活離不開各種工具，工具是一種物化的技術，是人的力量的一種拓展。
課標要求 2022版科學課程標準指出：本單元屬于技術與工程領域，第二學段（5-6年級）內容要求如下：①知道技術包括方法、程序和產品等;知道發明的常用方法，舉例說出一些典型的發明，知道發明會用到一定的科學原理，很多發明可以在自然界找到原型。②知道工程以科學和技術為基礎，知道工程通常由多個系統組成;知道中國主要的大科學工程。③知道技術對提高生產效率或工作效率的影響，舉例說明應用適當技術可以提高生產效率或工作效率，應用所學科學原理設計并制作出可以提高效率的作品。④初步認識技術與工程對科學發展的促進作用，應用儀器設備進行觀察并進行記錄;舉例說明科學發現可以促進新技術發明(如激光的發明)。學業要求：能舉例說出常用的發明方法，能說出一些工程中的主要系統和中國的一些大科學工程;能簡要說明技術與工程對科學發展的促進作用能 嘗試利用儀器設備進行觀測和記錄。能嘗試應用所學科學原理設計并制作簡單的裝置，能進行模擬演示并簡要解釋如何提高效率。能以事實為依據作出判斷。
教材分析 本課是本單元的綜合課，通過本課學習幫助 ( http: / / www.21cnjy.com )學生認識簡單機械可以組合成各種復雜機器，這些機器被廣泛應用于生產和生活中，有助于提高工作效率。本課按照知識的邏輯關系設計了兩個活動。活動1“尋找自行車上的簡單機械”目的是指導學生通過觀察自行車，了解自行車由哪些簡單機械構成。活動2“研究自行車各部分的作用”目的是通過閱讀、觀察等活動，指導學生認識機器（自行車）由四個部分組成以及各部分的作用。應用與拓展“研究新型自行車”旨在引導學生通過比較傳統自行車與新型共享單車的異同，了解新型共享單車的優點，體會科技進步和人類的需求促進了傳統自行車的改進，使人類的生活變得更加便利。通過本課學習，培養學生提出問題、實驗觀察、分析現象、得出結論、表達交流等科學探究能力；激發學生利用新的思路、新的方法、新的材料探究自行車的興趣；幫助學生樹立注重證據、作出判斷，能與他人合作探究、溝通交流，尊重他人、形成集體觀點的科學態度。本課的重點是認識自行車（機器）由動力部分、傳動部分、工作部分和控制部分四部分組成及各部分的作用。
學情分析 自行車是人類發明的最成功的人力機械之一。 ( http: / / www.21cnjy.com )自行車以腳踩踏板為動力，是綠色環保的交通工具。現在越來越多的人將自行車作為健身器材用來騎行鍛煉和出游。同時，自行車也是一種機器，它是由簡單機械組成的。所以不管這些機器多么復雜，若把它們一部分一部分地拆開分析，就可以知道復雜的機器具有省力、省時間或改變用力方向作用，復雜的機器不過是簡單機械的組合或變形。五年級的學生對自行車的外形和作用都比較熟悉，通過前面的學習也了解了杠桿、滑輪、輪軸、斜面等簡單機械的作用，這些都為本課學習奠定了基礎。
教學目標 科學知識1．能舉例說出自行車某部分由哪些簡單機械構成。2．能說出機器是由動力部分、傳動部分、工作部分和控制部分四部分組成。3．能描述齒輪的作用和齒輪傳動的規律。科學探究1．能根據自行車的結構和用途，提出探究性問題。2．能根據任務需要制訂探究自行車不同部分作用的計劃。3．能通過觀察、實驗等方式獲取科學事實。4．能用記錄表等方式記錄整理信息，表述探究結果。5．能運用分析、比較、綜合等方法得出結論。6．能對探究活動進行反思與評價。科學態度1．能對自行車的結構及利用了哪些簡單機械表現出探究興趣。2．能尊重實驗結果，堅持以事實為依據得出活動結論。3．能采用新的思路、新的方法分析自行車某一部分的作用。4．能與他人合作學習、溝通交流，綜合考慮大家意見，形成集體的觀點。
重難點分析 教學重點：通過合作發現自行車的結構及功能教學難點：會選擇適合自己的問題進行研究
預學任務單 1.尋找自行車上的簡單機械。2.找出自行車的四個組成部分。3.探究自行車有哪些種類。
教學過程 第一課時（一）謎語導入1．導入：大家猜一個謎語吧。 ( http: / / www.21cnjy.com )“小毛驢，真輕巧，不喝油來不吃草，光有骨架沒有毛，有人騎它它就跑。”自行車是一種以人力為動力、簡單環保的交通工具。自行車利用了多種簡單機械，大大提高了工作效率。（設計意圖:愛玩是孩子的勺天性,從學生感興趣的謎語入手的設計.利于激發學生探究自行車的欲望,自然引入本課學習內容。）2．提問：你知道自行車上有哪些簡單機械嗎？（二）探究發現，形成新知1．尋找自行車上的簡單機械。（1）引導：自行車利用了 ( http: / / www.21cnjy.com )很多的簡單機械，比如車閘利用了杠桿原理，可以使我們剎車的時候更加輕松，那么自行車上還有哪些簡單機械呢？（出示教材第63頁的自行車的圖例）接下來以小組為單位對自行車進行觀察。觀察時要按照一定的順序，如從整體到局部、從前到后的順序進行觀察，小組內要分工明確，邊觀察邊交流，并將找出的簡單機械記錄下來。（2）觀察：學生分組進行觀察，并把觀察的結果記錄在《科學學生活動手冊》第25頁中。（3）匯報：指定學生進行匯報，其他學生進行補充和修正。（4）小結：自行車上有多種簡單機械，如車 ( http: / / www.21cnjy.com )閘應用的是杠桿原理，腳蹬子、輪盤與中軸組成輪軸，車把是變形的輪軸，自行車上的螺絲應用的是斜面原理等。2．認識機器的組成及作用。（1）引導：人們根據需要對簡單機械進行 ( http: / / www.21cnjy.com )了組合，發明了各種機器。大部分機器都是由動力部分、傳動部分、工作部分和控制部分組成的。（出示機器四部分的課件）。下面以電動玩具車為例進行觀察，研究機器的組成部分。（2）觀察：學生在小組內進行觀察，找出電動玩具車的四個部分，并說明理由。（3）匯報：指定學生進行匯報，其他學生進行補充和修正。（4）小結：玩具車的開關是控制部分，起 ( http: / / www.21cnjy.com )到控制電源的作用；電動機是動力部分，起到給玩具車提供動力的作用；齒輪箱是傳動部分，起到傳輸動力的作用；輪子是工作部分，起到讓玩具車運動的作用。（設計意圖:使學生在你說我說的過程中，活躍了課堂氛圍。提高了學生的語言表達能力,為培養能說會道的學生打下一定基礎，讓學生在發表意見相互補充的同時，最終使知識更加有條理,更加完善，人人得到不同的發展。）（三）實踐運用，拓展延伸找出自行車的四個組成部分。1．引導：自行車是一種設計合理、廣泛應用的機器，它的工作原理和玩具車十分相似，請大家找出自行車的四個組成部分。2．觀察：學生分組觀察，并將觀察結課記錄在《科學學生活動手冊》第25頁中。3．匯報：指定小組代表匯報結果，其他學生進行補充與評價。4．小結：自行車的控制部分是車把和車閘，動力部分是腳踏板，傳動部分是齒輪和鏈條，工作部分是車輪。第二課時（一）提出問題1．引導：通過上節課的學習，我們知道了自行車是一種設計合理、使用廣泛的機器，并且認識了它的四個組成部分。2．你知道自行車的各部分有什么作用嗎？（二）制訂計劃1．引導：同學們，下面我們選擇自行車其中的一個部分進行研究，活動之前需要制訂自己的研究計劃（出示第一組研究計劃）。【出處：21教育名師】在制訂計劃時，要明確要研究的問題，并對問題作出假設，確定研究方法，還要考慮記錄和結果呈現的方式。2．設計：學生在小組內制訂小組的活動計劃，并把結果記錄在《科學學生活動手冊》第25頁中。3．交流：組織學生展示交流各小組的計劃，引導其他學生進行質疑、補充，最后形成統一的方案。（三）獲取信息學生分組進行觀察。（建議以研究鏈條傳動裝置中齒輪的作用為主。）（四）整理信息學生在小組內將收集的信息記錄在《科學學生活動手冊》第25頁中。教師巡視指導，幫助學生解決出現的問題。（五）得出結論1．匯報：指定小組代表匯報活動結果，其他小組進行補充與評價。2．討論：通過以上活動，我們可以得出什么結論？3．小結：在鏈條傳動中，齒輪有傳 ( http: / / www.21cnjy.com )遞動力、加快或減慢工作速度的作用。在齒輪傳動中，齒輪有傳遞動力、加快或減慢工作速度以及改變運動方向的作用。在車把控制部分中，車把和車閘起到了控制方向和控制運動狀態的作用。（設計意圖:合作學習能夠起到全員參與的目的 調動學生的積極性，從而更大限度的 更好的激發學生探索知識的欲望。同時,為學生更好適應社會奠定一定基礎。）（六）拓展延伸1．引導：大家一定使用過共享單車，它極大地方便了我們的生活。（出示共享單車圖片）你知道共享單車有哪些特點嗎？2．提問：共享單車的車輪、輪盤和車鎖等部分是怎樣的？與傳統的自行車有什么區別？這樣設計有什么優點？3．觀察：學生在小組內進行觀察。4．匯報：指定學生交流觀察結果，其他學生進行補充與評價（設計意圖:科學的學習不會因課堂環節的結束而休休止,課上與課下相結合,充分說明理論與實踐的密切聯系。理論以實踐為基礎,實踐為理論服務）【知識拓展】自行車有哪些種類自行車大致可以分為山地車、公路車、折疊車、旅行車等類型。1．山地車。這類自行車適合 ( http: / / www.21cnjy.com )多種復雜的路況。車身結實、輪胎寬大、抓地力好，適合越野，山地車整體強度較大、抗沖擊能力強，相比其他自行車在進行強力騎行時不易損壞。2．公路車。它是為追求速度而設計的 ( http: / / www.21cnjy.com )，有減低風阻的下彎把手設計、專用的鉗形剎車系統、較細的低阻力外胎。但是由于公路車胎細，所以適用環境不如山地車，國內山地車使用量遠大于公路車。3．折疊車。以體積小巧、容易上手，而受到大家的歡迎，它由車架折疊關節和立管折疊關節構成。折疊車最主要的優點就是便攜，是開車郊游必帶之物。4．旅行車。整體車架非常結實、可靠，它專為長途旅行準備，有較舒適放松的車架設計，可以承載比較重的行李物品，配件選擇方面追求可靠耐用。齒輪齒輪是指輪緣上有通過連續嚙合 ( http: / / www.21cnjy.com )傳遞動力的機械元件。早在19世紀末，齒輪在傳動中的應用就出現了。齒輪通過與其他齒狀機械零件傳動，可實現改變轉速與扭矩、改變運動方向和改變運動形式等功能。齒輪輪齒相互扣住會帶動另一個齒輪轉動來傳送動力。將兩個齒輪分開，又可以應用鏈條、履帶、皮帶來帶動兩邊的齒輪而傳送動力。齒輪可按齒形、齒輪外形、齒線形狀、輪齒 ( http: / / www.21cnjy.com )所在的表面和制造方法等分類。齒輪可按其外形分為圓柱齒輪、錐齒輪、齒條、蝸桿蝸輪、非圓齒輪；按齒線形狀分為直齒輪、斜齒輪、人字齒輪、曲線齒輪；按輪齒所在的表面分為外齒輪、內齒輪；按制造方法可分為鑄造齒輪、切制齒輪、軋制齒輪、燒結齒輪等。齒輪的制造材料和熱處理過程對齒輪的承載能力 ( http: / / www.21cnjy.com )和尺寸重量有很大的影響。20世紀50年代前，齒輪多用碳鋼，60年代改用合金鋼，而70年代多用表面硬化鋼。按硬度，齒面可區分為軟齒面和硬齒面兩種。軟齒面的齒輪承載能力較低，但制造比較容易，跑合性好；硬齒面齒輪的承載能力高，但在處理中，齒輪會產生形變，因此在熱處理之后須進行磨削、研磨或精切，以消除因變形產生的誤差，提高齒輪的精度。
板書設計 自行車 動力部分: 腳踏板;傳動部分: 車鏈和齒輪 工作部分:車輪控制部分:車把、剎車
教學反思 本節課，我引領孩子們通過對自行車的觀察、發現和探究自行車的科學知識，知道在自行車中的綜合運用，讓學生在“真槍實彈”式的探索研究過程中經歷、感悟、體驗，培養了學生全面、科學地認識事物的能力，激發學生的科學探究興趣。使學生的科學素養得以提升。反思這個教學過程，我有三點深刻的體會:1.教師要學會組織引導有研究表明:科學素養的形成規律和科學探究的意義告訴我們，學生的科學素養不是“教”給的，不是“灌輸”的，而是在成長中，在科學化的學習過程中，逐漸養成的。最根本的和最有效的途徑是使其經歷科學探究過程。教師的任務是引導和幫助學生經歷科學探究，形成知識和技能，而不是把現成的知識灌輸給學生。因此，在教學中，我沒有把自行車簡單機械原理直接告訴學生，而是讓學生在課堂上仔細研究，看看有什么發現和疑問。用你們自己喜歡的方式做好記錄，看看哪個小組的發現最多。我給學生充分的思考和動手操作的時間，引導他們去探索、討論，通過學生親身的體會，學生在課堂上自然而然地生成了新的知識信息。2.教師要學會等待教學需要等待。等待是一種尊重，是一種民主，是一種公平，也是一種信任。它是教師對學生學習能力的信任，相信學生通過自身的積極努力能夠取得成功。教學中的適時等待，有利于學生保持更濃厚的學習興趣，使學習信心更加充足。教學《自行車的科學》一課時，當小組出現不同結果時，不直接告訴學生誰對誰錯，而是騰出時間讓學生自己探索:當有同學提出改進操作時，需要耐心地傾聽學生的方案，先讓學生評價，再表明老師的態度。這種延時評價可以充分的激活學生的思維，增強探究的樂趣。有教學等待，就有探究靈感出現的可能:有教學等待，就有教學精彩場面誕生的希望!3.利用多媒體課件，豐富科學課堂教學，增強課堂教學的實效性。多媒體課件輔助教學加大了課堂教育信息的流量。根據教學目標和教學環節的設計，制作符合教學所需的多媒體課件，既能有效地突出教學的重點，又能很好地激發了學生的興趣，拓展了學生的知識面。
“雙減”背景下的作業設計
分層布置 作業內容 設計意圖 時長
基礎性作業 判斷題：人們根據需要對（ ）進行組合，發明了各種復雜的機器。自行車車把運用了（ ）的工作原理。自行車齒輪裝置屬于（ ）。4.車輪胎行花紋起（ ）的作用5.前閘剎車應用了（ ）原理。 通過練習加深學生對行車的結構及利用了哪些簡單機械有更深的理解 5分鐘
拓展性作業 繼續研究自行車的種類及特點。別忘了把你的發現寫成專題論文呀!也可以將有價值的成果和資料制成自行車專題網頁. 鼓勵學生積極進行調查研究 ，培養學生的實踐能力。 10分鐘

展開更多......

收起↑