資源簡介

(共34張PPT)
第4課時
輪 軸
（大象版）五年級
上
01
教學目標
內(nèi)容總覽
02
新知導入
03
探究新知
04
課堂練習
05
課堂總結(jié)
06
作業(yè)布置
教學目標
知道輪軸是常見的簡單機械,了解輪軸的類型,以及各種輪軸因結(jié)構(gòu)不同而具有的不同作用。
01
02
通過閱讀資料收集信息,提出關(guān)于輪軸作用的問題;基于輪軸的結(jié)構(gòu)與功能作出有針對性的假設(shè);通過實驗搜集證據(jù),運用比較分類、歸納推理等思維方法分析數(shù)據(jù)得出結(jié)論,并通過演繹推理分析生活中的輪軸工具。
03
對事物的結(jié)構(gòu)、功能、變化及相互關(guān)系產(chǎn)生科學探究的興趣;能接受別人的批評意見,反思、調(diào)整自己的探究;在進行多人合作時,愿意溝通交流,綜合考慮小組各成員的意見, 形成集體觀點。
科學觀念
04
了解人類的好奇和社會的需求是科學技術(shù)發(fā)展的動力,技術(shù)的發(fā)展和應用影響著社會發(fā)展。
科學思維
探究實踐
態(tài)度責任
新知導入
找一找，方向盤、水管閥門、船舵在結(jié)構(gòu)有什么相同的地方？
動腦想一想
新知導入
輪
軸
方向盤、水管閥門、船舵在結(jié)構(gòu)上都是由輪和軸組成。
新知導入
使用演示
這是生活中常用的水管閥門，怎么打開和關(guān)閉？
哪位同學上臺演示一下？
順時針轉(zhuǎn)動輪子，關(guān)閉；逆時針轉(zhuǎn)動，打開。
新知導入
演示思考
無論打開還是關(guān)閉水管閥門，轉(zhuǎn)動輪子的時候，軸有什么變化？
輪子帶動軸轉(zhuǎn)
新知導入
演示思考
方向盤、船舵，是不是也是這樣：輪子帶動軸轉(zhuǎn)？
探究新知
像汽車方向盤這樣由一個軸和一個輪組成的裝置也是一種簡單機械，叫輪軸。
環(huán)節(jié)1：提出問題
人們在使用方向盤、水管閥門和船舵時，都是在哪上用力？
輪
輪帶動軸轉(zhuǎn)動
探究新知
生活中有用軸帶動輪轉(zhuǎn)動的輪軸嗎？
環(huán)節(jié)1：提出問題
竹蜻蜓
風扇
陀螺
力用在軸上
探究新知
通過對輪軸結(jié)構(gòu)、使用方法的了解，你有什么問題需要提出來供大家研究的嗎？
環(huán)節(jié)1：提出問題
①輪軸的作用是什么？
②不同的使用方法，輪軸的作用是不是也不一樣？
探究新知
下面的簡單機械都是一些輪軸。根據(jù)所學知識和生活經(jīng)驗，對它們的作用作出假設(shè)。
環(huán)節(jié)2：猜想假設(shè)
圓規(guī)
竹蜻蜓
水龍頭
轉(zhuǎn)筆刀
探究新知
環(huán)節(jié)2：猜想假設(shè)
竹蜻蜓是軸帶動輪轉(zhuǎn)，它不省力。玩竹蜻蜓時，如果時間長，手會覺得累。
探究新知
環(huán)節(jié)2：猜想假設(shè)
猜想交流
手搖轉(zhuǎn)筆刀的搖把相當于輪，用輪帶動軸轉(zhuǎn)，不僅省力，還很方便。
探究新知
環(huán)節(jié)2：猜想假設(shè)
猜想交流
擰水龍頭時，擰動手柄，用輪轉(zhuǎn)動軸，很輕松打開或關(guān)閉水龍頭。
探究新知
環(huán)節(jié)2：猜想假設(shè)
猜想交流
圓規(guī)是軸帶動輪，不省力，但使用起來很方便。
探究新知
環(huán)節(jié)3：搜集數(shù)據(jù)
憑著經(jīng)驗，有的輪軸省力，有的輪軸不省力。事實真的如此嗎？
我們通過實驗用測力計來測量一下用力的大小，通過測量數(shù)據(jù)來尋找準確的答案。
探究新知
環(huán)節(jié)3：搜集數(shù)據(jù)
實驗材料
鉤碼
輪軸裝置
測力計
探究新知
環(huán)節(jié)3：搜集數(shù)據(jù)
實驗任務
用輪軸、線繩、鉤碼和測力計，組裝輪軸裝置，分別探究輪帶動軸轉(zhuǎn)動和軸帶動輪轉(zhuǎn)動的用力大小，記錄并分析數(shù)據(jù)，歸納概括輪軸的作用規(guī)律。
探究新知
環(huán)節(jié)3：搜集數(shù)據(jù)
實驗步驟
①測量直接提起軸上重物所用力的大小
②測量輪帶動軸轉(zhuǎn)動提起重物所用力的大小
③測量軸帶動輪轉(zhuǎn)動提起重物所用力的大小
探究新知
環(huán)節(jié)3：搜集數(shù)據(jù)
實驗提示
①將棉線分別從輪和軸的一側(cè)套在卡槽上，并且用膠固定好，安裝時要將棉線分別繞在輪和軸的凹槽內(nèi)。輪和軸的繞線方向要相反，避免出現(xiàn)“一順邊”的現(xiàn)象。
②將重物和測力計分別掛在棉線的環(huán)上。測力時測力計應垂直于物體向上測得所用的力，這樣得到的數(shù)據(jù)會更準確。
③小組要分工明確，測力、繞線、記錄都要有專人負責。實驗過程中要填寫記錄表，實驗后匯報結(jié)果。
探究新知
環(huán)節(jié)3：搜集數(shù)據(jù)
實驗演示
輪帶動軸轉(zhuǎn)動實驗
探究新知
環(huán)節(jié)3：搜集數(shù)據(jù)
實驗記錄
軸上鉤碼個數(shù) 直接提起軸上重物所用力的大小 輪帶動軸轉(zhuǎn)動提起重物所用力的大小 輪上鉤碼個數(shù) 直接提起輪上重物所用力的大小 軸帶動輪轉(zhuǎn)動提起重物所用力的大小
2 1N 　 2 1N 　
3 　 　 3　 　 　
......　 　 　 ......　　 　 　
......　　 　 　 ......　　 　 　
探究新知
環(huán)節(jié)3：搜集數(shù)據(jù)
實驗結(jié)論
通過實驗數(shù)據(jù)分析，我們發(fā)現(xiàn)輪軸有什么作用？
①用輪帶動軸轉(zhuǎn)動時，輪軸有省力的作用。
②用軸帶動輪轉(zhuǎn)動時，輪軸不省力。
探究新知
環(huán)節(jié)4：遷移應用
輪軸在生活中有廣泛應用。找出下圖中的輪軸裝置，判斷輪軸的類型和作用。
探究新知
環(huán)節(jié)4：遷移應用
輪
軸
軸
輪
軸
輪
輪帶動軸轉(zhuǎn)動，省力。
探究新知
環(huán)節(jié)4：遷移應用
軸
輪
輪
軸
輪帶動軸轉(zhuǎn)動，省力。
探究新知
環(huán)節(jié)4：遷移應用
輪軸裝置 作用
輪帶動軸
軸帶動輪
省力
不省力
1. 圖片中是玩具竹蜻蜓，下列關(guān)于它的說法正確的一項是（ ）
A．竹蜻蜓是一種輪軸，它的柄是輪，“翅膀”是軸
B．用手轉(zhuǎn)動竹蜻蜓，是輪帶動軸轉(zhuǎn)動
C．竹蜻蜓是一個不省力的輪軸
2.下圖是妙妙假期回奶奶家時，見到的一種早期打水工具，它運用了（ ）的原理。
A．杠桿 B．輪軸 C．滑輪
課堂練習
選擇題
C
B
3.推門的時候，推力作用在離門軸（ ）的點，所用的力最小。
4.下圖輪軸，哪一項是用軸帶動輪轉(zhuǎn)動的（ ）
課堂練習
選擇題
C
C
1. 輪軸裝置的輪都是圓形的。（ ）
2.電風扇轉(zhuǎn)動時,是軸帶動輪轉(zhuǎn)動,屬于不省力的輪軸。（ ）
3.使用輪軸機械,用力在軸上才能省力。（ ）
4.竹蜻蜓是軸帶動輪轉(zhuǎn),不省力。（ ）
課堂練習
判斷題
√


√
課堂總結(jié)
通過這節(jié)課的學習，我們知道輪軸是常見的簡單機械，了解輪軸的類型，以及各種輪軸因結(jié)構(gòu)不同而具有的不同作用。
作業(yè)布置
課外探究：輪軸的輪子有大有小，作用一樣嗎？
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第4課時教學設(shè)計
課題 輪軸
課型 新授課 章/單元復習課□ 專題復習課□ 習題/試卷講評課□ 學科實踐活動課□ 其他□
教學內(nèi)容分析 在引入活動中引導學生觀察方向盤、水管閥門、船舵在結(jié)構(gòu)和使用上的相同之處，開始對輪軸進行探究。本課先從省力型輪軸開始學習，符合學生生活經(jīng)驗與學習經(jīng)驗的特點。然后通過閱讀輪軸的資料，引導學生提出研究問題：輪軸的作用是什么？不同的輪軸，其作用是否也不一樣？接著引導學生基于生活經(jīng)驗和所學知識，對輪軸的作用從結(jié)構(gòu)和功能的角度作出假設(shè)，并說明假設(shè)的依據(jù)。再通過輪軸的作用實驗搜集證據(jù)，對數(shù)據(jù)進行比較分析，歸納得出輪軸的作用規(guī)律。最后辨識生活中的輪軸裝置，分析其類型與作用。
學習者分析 （1）知識儲備：學生剛剛學習完杠桿和滑輪，對這兩種簡單機械的原理及應用有了充分的認識，輪軸是學生將要學習的第三種簡單機械。輪軸在生活中有著廣泛的應用，可以說每個學生都使用過，但是對這種工具的認識往往只停留在如何使用上，對輪軸深層次的科學原理還不清楚。 （2）能力方面：學生多次經(jīng)歷科學探究的全過程，能按探究過程設(shè)計實驗，具有實驗操作、記錄數(shù)據(jù)的能力，能對數(shù)據(jù)進行歸納概括并得出結(jié)論。 （3）認知特點：學生處在皮亞杰認知發(fā)展階段中的具體運算階段，該階段學生具有了抽象概念，能夠進行邏輯推理，但仍需要具體事物的支持。
學習目標確定 科學觀念：知道輪軸是常見的簡單機械，了解輪軸類型，以及各種輪軸因結(jié)構(gòu)不同而具有不同作用。 科學思維：通過閱讀資料收集信息，提出關(guān)于輪軸作用的問題；基于輪軸的結(jié)構(gòu)與功能作出有針對性的假設(shè)；通過實驗搜集證據(jù)，運用比較分類、歸納推理等思維方法分析數(shù)據(jù)得出結(jié)論，并通過演繹推理分析生活中的輪軸工具。 探究實踐：通過觀察輪軸的實例和實驗，培養(yǎng)學生的觀察能力和實驗能力，提高科學探究素養(yǎng)。 態(tài)度責任：了解人類的好奇和社會的需求是科學技術(shù)發(fā)展的動力，技術(shù)發(fā)展和應用影響著社會發(fā)展。
學習重點難點 重點：知道輪軸是常見的簡單機械,了解輪軸的類型,以及各種輪軸因結(jié)構(gòu)不同而具有的不同作用。 難點：通過實驗搜集證據(jù),運用比較與分類、歸納推理等思維方法分析數(shù)據(jù)得出結(jié)論,并通過演繹推理分析生活中的輪軸工具。
學習評價設(shè)計 評價內(nèi)容評價指標表現(xiàn)程度自評互評師評☆☆☆☆☆☆活動引入能對輪軸探究產(chǎn)生興趣能基本能不能閱讀輪軸資料能了解輪軸結(jié)構(gòu)特點能基本能不能猜想假設(shè)對輪軸的作用從結(jié)構(gòu)和功能的角度作出假設(shè),并說明假設(shè)依據(jù)能基本能不能實驗探究輪軸作用能通過輪軸的作用實驗搜集證據(jù),對數(shù)據(jù)進行比較分析,歸納得出輪軸的作用規(guī)律能基本能不能家里的輪軸能辨識生活中輪軸裝置,分析其類型與作用能基本能不能學習收獲
6.學習活動設(shè)計 教師活動學生活動環(huán)節(jié)一：活動引入教師活動1 找一找，方向盤、水管閥門、船舵在結(jié)構(gòu)有什么相同的地方？（出示圖片） 出示實物：水管閥門 這是生活中常用的水管閥門，怎么打開和關(guān)閉？找學生演示。 思考：無論打開還是關(guān)閉水管閥門，轉(zhuǎn)動輪子的時候，軸有什么變化？ 方向盤、船舵，是不是也是這樣：輪子帶動軸轉(zhuǎn)？ 教師小結(jié)：像汽車方向盤這樣由一個軸和一個輪組成的裝置也是一種簡單機械，叫輪軸。學生活動1 觀察回答：方向盤、水管閥門、船舵在結(jié)構(gòu)上都是由輪和軸組成。 演示后回答：順時針轉(zhuǎn)動輪子，關(guān)閉；逆時針轉(zhuǎn)動，打開。 輪子帶動軸轉(zhuǎn) 是活動意圖說明：從生活實際出發(fā)引導學生觀察，激發(fā)他們對輪軸的研究興趣。環(huán)節(jié)二：閱讀輪軸資料教師活動2 人們在使用方向盤、水管閥門和船舵時，都是在哪上用力？ 追問：生活中有用軸帶動輪轉(zhuǎn)動的輪軸嗎？ 通過對輪軸結(jié)構(gòu)、使用方法的了解，你有什么問題需要提出來供大家研究的嗎？ 學生活動2 輪 輪帶動軸轉(zhuǎn)動 竹蜻蜓、風扇、陀螺 力用在軸上 ①輪軸的作用是什么？ ②不同的使用方法，輪軸的作用是不是也不一樣？活動意圖說明：通過閱讀，了解輪軸的結(jié)構(gòu)特點，并讓學生對輪軸的作用產(chǎn)生好奇，激發(fā)學生的探究欲。環(huán)節(jié)三：猜想假設(shè)教師活動3 下面的簡單機械都是一些輪軸。根據(jù)所學知識和生活經(jīng)驗，對它們的作用作出假設(shè)。 學生活動3 學生猜想交流： ①竹蜻蜓是軸帶動輪轉(zhuǎn)，它不省力。玩竹蜻蜓時，如果時間長手會覺得累。 ②手搖轉(zhuǎn)筆刀的搖把相當于輪，用輪帶動軸轉(zhuǎn)，不僅省力，還很方便。 ③擰水龍頭時，擰動手柄，用輪轉(zhuǎn)動軸，很輕松打開或關(guān)閉水龍頭。 ④圓規(guī)是軸帶動輪，不省力，但使用起來很方便。活動意圖說明：引導學生基于生活經(jīng)驗和所學知識,對輪軸的作用從結(jié)構(gòu)和功能的角度作出假設(shè),并說明假設(shè)的依據(jù)。環(huán)節(jié)四：搜集數(shù)據(jù)教師活動4 憑著經(jīng)驗，有的輪軸省力，有的輪軸不省力。事實真的如此嗎？我們通過實驗用測力計來測量一下用力的大小，通過測量數(shù)據(jù)來尋找準確的答案。 1.出示實驗材料：鉤碼、測力計、輪軸裝置 2.明確實驗任務：用輪軸、線繩、鉤碼和測力計，組裝輪軸裝置，分別探究輪帶動軸轉(zhuǎn)動和軸帶動輪轉(zhuǎn)動的用力大小，記錄并分析數(shù)據(jù)，歸納概括輪軸的作用規(guī)律。 3.講解實驗步驟 ①測量直接提起軸上重物所用力的大小 ②測量輪帶動軸轉(zhuǎn)動提起重物所用力的大小 ③測量軸帶動輪轉(zhuǎn)動提起重物所用力的大小 4.實驗提示 ①將棉線分別從輪和軸的一側(cè)套在卡槽上，并且用膠固定好，安裝時要將棉線分別繞在輪和軸的凹槽內(nèi)。輪和軸的繞線方向要相反，避免出現(xiàn)“一順邊”的現(xiàn)象。 ②將重物和測力計分別掛在棉線的環(huán)上。測力時測力計應垂直于物體向上測得所用的力，這樣得到的數(shù)據(jù)會更準確。 ③小組要分工明確，測力、繞線、記錄都要有專人負責。實驗過程中要填寫記錄表，實驗后匯報結(jié)果。 5.實驗演示：輪帶動軸轉(zhuǎn)動實驗（播放視頻） 6.指導學生填寫實驗記錄 7.通過實驗數(shù)據(jù)分析，我們發(fā)現(xiàn)輪軸有什么作用？學生活動4 認識實驗材料 聽教師講解實驗步驟和觀看演示視頻后，小組內(nèi)分工實驗，記錄實驗數(shù)據(jù) 交流實驗數(shù)據(jù) ①用輪帶動軸轉(zhuǎn)動時，輪軸省力 ②用軸帶動輪轉(zhuǎn)動時，輪軸不省力活動意圖說明：通過輪軸的作用實驗搜集證據(jù),對數(shù)據(jù)進行比較分析,歸納得出輪軸的作用規(guī)律。環(huán)節(jié)五：家里的輪軸教師活動5 輪軸在生活中有廣泛應用。找出下圖中的輪軸裝置，判斷輪軸的類型和作用。 學生活動5 填寫表格，分類交流 活動意圖說明：辨識生活中的輪軸裝置,分析其類型與作用。
7.板書設(shè)計 輪軸 輪帶動軸：省力 軸帶動輪：不省力
作業(yè)與拓展學習設(shè)計 課堂練習： 一、選擇題 1. 圖片中是玩具竹蜻蜓，下列關(guān)于它的說法正確的一項是（ ） A．竹蜻蜓是一種輪軸，它的柄是輪，“翅膀”是軸 B．用手轉(zhuǎn)動竹蜻蜓，是輪帶動軸轉(zhuǎn)動 C．竹蜻蜓是一個不省力的輪軸 2.下圖是妙妙假期回奶奶家時，見到的一種早期打水工具，它運用了（ ）的原理。 A．杠桿 B．輪軸 C．滑輪 3.推門的時候，推力作用在離門軸（ ）的點，所用的力最小。 4.下圖輪軸，哪一項是用軸帶動輪轉(zhuǎn)動的（ ） 二、判斷題 1. 輪軸裝置的輪都是圓形的。（ ） 2.電風扇轉(zhuǎn)動時,是軸帶動輪轉(zhuǎn)動,屬于不省力的輪軸。（ ） 3.使用輪軸機械,用力在軸上才能省力。（ ） 4.竹蜻蜓是軸帶動輪轉(zhuǎn),不省力。（ ） 【參考答案】 一、CBCC 二、 √ √ 作業(yè)布置：課外探究：輪軸的輪子有大有小，作用一樣嗎？
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單元基本信息
單元主題 小小機械師
課標要求 一、核心概念 （四）能的轉(zhuǎn)化與能量守恒 (十二)技術(shù)、工程與社會 二、學習內(nèi)容 4.1能的形式、轉(zhuǎn)移與轉(zhuǎn)化 ②知道簡單機械(杠桿、滑輪、輪軸、斜面)及其在生產(chǎn)生活中的應用。 12.2技術(shù)與工程改變了人們的生產(chǎn)和生活 ③知道技術(shù)對提高生產(chǎn)效率或工作效率的影響，舉例說明應用適當技術(shù)可以提高生產(chǎn)效率或工作效率，應用所學科學原理設(shè)計并制作出可以提高效率的作品。 三、學業(yè)要求 ①知道常見的簡單機械(杠桿、滑輪、輪軸、斜面)及其應用。 ②能嘗試應用所學科學原理設(shè)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。
單元課時設(shè)計 5課時
一、單元學習主題分析（體現(xiàn)學習主題的育人價值）
主題名稱 小小機械師
單元設(shè)計意圖 本單元是五年級上冊的第五個綜合探究單元，側(cè)重培養(yǎng)科學探究要素“作出假設(shè)”，主要學習內(nèi)容是杠桿、滑輪、輪軸、斜面等簡單機械的研究與使用。簡單機械屬于工具的范疇，工具是指能夠方便人們完成工作的器具，人們利用工具來提高工作效率。 本單元一共由5課組成，分別是《工具的妙用》《杠桿》《滑輪》《輪軸》《斜面》，課標題即表明了每節(jié)課的主要學習內(nèi)容。 各課間的邏輯線索是“總一分一總”的關(guān)系，第1課《工具的妙用》的學習任務是體會工具的作用，了解工具和簡單機械的結(jié)構(gòu)及其作用的關(guān)聯(lián)性，并且在遷移應用環(huán)節(jié)設(shè)置了“埃及金字塔建造之謎”的問題情境，為后續(xù)幾課的學習奠定了基礎(chǔ)并指明了方向。從第2課到第5課的課標題名稱上即可看出這幾課是并列關(guān)系，它們分別研究一種簡單機械，每篇課文的教學過程也都大致分成六個主要環(huán)節(jié)：教學導入（解決生活中的實際問題）閱讀資料并提出問題、作出假設(shè)、搜集證據(jù)、得出結(jié)論、遷移應用。從教學進程角度分析，這幾課又是遞進關(guān)系，如杠桿的學習從學習方法和知識儲備兩個方面都為滑輪的學習提供了支撐。本單元最后一課的末尾則設(shè)置了一個綜合實踐活動簡單機械的組合應用，并將這種組合經(jīng)驗拓展到埃及金字塔的巨石搬運問題之中，與第1課的問題情境首尾呼應，設(shè)計非常巧妙。
主題學情分析 在小學低年級，學生能認識生活中常見的勞動工具，了解其名稱及 功能，會使用工具解決一些學習生活中的簡單實際問題。到中年級則需要了解生活中的常見儀器及其功能，并會使用簡單的儀器和測量工具。 小學生認知和動手能力逐步提高，開始側(cè)重簡單機械工具的學習， 能利用一些簡單機械來改變力的方向和大小，控制物體的運動狀態(tài)，了解簡單機械在生活中的各種運用，學生有濃厚的探索實踐興趣。 對于簡單機械的工作原理，對學生不作要求，由于學生生活經(jīng)驗的缺乏，使用簡單機械解決生活中的實際問題，對學生有一定難度。
開放性學習環(huán)境 1.指導性預習：閱讀+問題+檢測； 2.大單元大概念大任務課堂學習：問題+探究+講述+整合+實戰(zhàn)； 3.現(xiàn)代教育新技術(shù)：PPTX+微視頻+網(wǎng)絡+師生互助
二、單元學習目標設(shè)計（基于標準、分析教材、結(jié)合學情，體現(xiàn)素養(yǎng)導向）
單元學習目標 科學觀念：知道杠桿、滑輪、輪軸、斜面等是常見的簡單機械。 科學思維：運用分析、比較、歸納等方法，體會在完成某些特定任務時應用簡單機械的效率。 探究實踐：根據(jù)現(xiàn)實需要設(shè)計簡單機械、器具等完成實踐中的簡單任務。 態(tài)度責任：對事物的結(jié)構(gòu)、功能、變化及相互關(guān)系產(chǎn)生探究的興趣，在進行多人合作時，愿意溝通交流，綜合考慮小組各成員的意見 。
三、學習活動/任務設(shè)計（指向?qū)W習目標，強調(diào)學生的活動與體驗）
第1課時 任務1 名稱：引入——完成挑戰(zhàn) 不借助任何工具，徒手完成一些任務：撕一個圓、把螺絲擰進木塊里、折斷粗鐵絲、拔出釘子等。 設(shè)計意圖：在操作的過程中，學生感受徒手操作的費力與不方便。
任務2 名稱：活動——借助工具完成挑戰(zhàn) 借助工具，如鉗子、螺絲刀、美工刀、羊角錘等工具完成相同任務。 設(shè)計意圖：學生在活動體驗對比中體會到工具的作用，對工具的研究產(chǎn)生興趣。
任務3 名稱：猜想假設(shè)——工具的本領(lǐng) 引導學生對不熟悉的工具（理發(fā)剪刀、壓蒜器、手搖絞肉機、花邊剪刀等）進行觀察，分析它們的結(jié)構(gòu)，結(jié)合自己的生活經(jīng)驗，猜出它們可以幫助我們做什么工作。 設(shè)計意圖：引導學生開始關(guān)注工具和機械的結(jié)構(gòu)與其功能的對應關(guān)系。
任務4 名稱：遷移應用——埃及金字塔建造之謎 閱讀教材有關(guān)金字塔建設(shè)的圖文資料，引導學生思考古埃及建設(shè)者們是利用怎樣的工具來搬運巨石的。 設(shè)計意圖：此環(huán)節(jié)旨在讓學生做出有針對性的假設(shè),關(guān)注設(shè)計方案中的機械結(jié)構(gòu),分析是否具備所需功能,為后續(xù)學習奠定了基礎(chǔ)。
第2課時 任務1 名稱：情境導入 首先創(chuàng)設(shè)生活情境：妙妙和媽媽在公園玩蹺蹺板，她怎么也不能把 媽媽翹起來……幫她出個主意吧，讓她和媽媽能一起快樂地玩蹺蹺板。 設(shè)計意圖：巧玩蹺蹺板,解決生活中成人與小孩兒玩蹺蹺板時遇到的難題,使學生開始關(guān)注杠桿的距離與力的大小的關(guān)系,初步體會杠桿在改變力的方向和大小方面的作用。
任務2 名稱：提出問題 引導學生閱讀教材資料，了解杠桿結(jié)構(gòu)，結(jié)合所創(chuàng)設(shè)的情景提出問題——怎樣借助杠桿，用較小的動力撬起更重的物體呢？ 設(shè)計意圖：閱讀資料,使學生了解什么是杠桿以及杠桿的結(jié)構(gòu)(三點兩距離),結(jié)合導入情境,提出問題。
任務3 名稱：猜想假設(shè) 結(jié)合我們所學的知識和玩蹺蹺板的經(jīng)驗，說說自己的想法。 設(shè)計意圖：引導學生基于生活經(jīng)驗和所學知識,對杠桿在省力或費力方面作出假設(shè)。
任務4 名稱：搜集證據(jù) 首先做杠桿尺平衡實驗，搜集、分析實驗數(shù)據(jù)。然后尋找、分析生活中更多杠桿工具的結(jié)構(gòu)與作用。 設(shè)計意圖：通過杠桿尺平衡實驗搜集證據(jù),分析數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)距離與力的大小之間的關(guān)系,得出結(jié)論，知道杠桿在生活中有廣泛應用。
任務5 名稱：遷移應用——改進蹺蹺板 根據(jù)我們研究發(fā)現(xiàn)的杠桿用力規(guī)律，對妙妙和媽媽一起玩蹺蹺板的難題提出解決辦法，或提出改進蹺蹺板的方案。 設(shè)計意圖：利用本課所學知識,有針對性地、創(chuàng)造性地解決問題,并提出改進方案。
第3課時 任務1 名稱：情境導入 船員準備升起船帆,但是爬到桅桿上升船帆太危險,怎樣使船員站在甲板上就能升起船帆呢 引導學生設(shè)計組裝一個機械裝置解決問題,教師可用升國旗的事例進行提示。 設(shè)計意圖：通過學生熟悉的場景激發(fā)學生的學習興趣。
任務2 名稱：提出問題 閱讀滑輪的資料,對滑輪的作用提出研究問題。 杠桿有的省力,有的不省力，滑輪呢？ 動滑輪和定滑輪的作用會有不同嗎？ 設(shè)計意圖：通過閱讀，學生了解認識滑輪的構(gòu)造特點，并對滑輪的作用產(chǎn)生好奇，為下面的探究奠定基礎(chǔ)。
任務3 名稱：猜想假設(shè)——不同滑輪的作用 針對提出的問題：動滑輪和定滑輪的作用會有不同嗎？引導學生說 說自己的想法。 設(shè)計意圖：作出假設(shè)環(huán)節(jié)引導學生基于對杠桿的認知,對不同滑輪的作用提出有針對性的假設(shè),要求學生說出假設(shè)的依據(jù)。
任務4 名稱：搜集證據(jù)——探究定滑輪和動滑輪的作用 設(shè)計實驗方案，通過實驗探究定滑輪和動滑輪的作用，填寫實驗記錄單，分析結(jié)論。 設(shè)計意圖：通過實驗探究定滑輪和動滑輪的作用,對實驗數(shù)據(jù)進行分析并得出結(jié)論。
任務5 名稱：遷移應用——起重機的啟示 觀察起重機上的滑輪，分析它們的類別和作用。利用下面的材料組 裝一個既能省力又能改變用力方向的滑輪組，用它來提升重物。 設(shè)計意圖：觀察起重機上的滑輪,應用所學知識分析滑輪的類別與作用,并通過拓展活動組裝滑輪組,研究滑輪組的作用。
第4課時 任務1 名稱：引入活動，創(chuàng)設(shè)情境 出示圖片或?qū)嵨? 引導學生找一找，方向盤、水管閥門、船舵在結(jié)構(gòu)和使用上有什么相同的地方。 設(shè)計意圖：從生活實際出發(fā)引導學生觀察，激發(fā)他們對輪軸的研究興趣。
任務2 名稱：提出問題 閱讀資料，提出研究問題:輪軸的作用是什么 不同的輪軸,其作用是否也不一樣 設(shè)計意圖：通過閱讀，了解輪軸的結(jié)構(gòu)特點，并讓學生對輪軸的作用產(chǎn)生好奇，激發(fā)學生的探究欲。
任務3 名稱：猜想假設(shè) 根據(jù)所學知識和生活經(jīng)驗，對輪軸的作用作出假設(shè)。 設(shè)計意圖：引導學生基于生活經(jīng)驗和所學知識,對輪軸的作用從結(jié)構(gòu)和功能的角度作出假設(shè),并說明假設(shè)的依據(jù)。
任務4 名稱：搜集證據(jù)——輪軸的作用實驗 引導學生用輪軸、線繩、鉤碼和測力計，組裝輪軸裝置，分別探究輪帶動軸轉(zhuǎn)動和軸帶動輪轉(zhuǎn)動的用力大小，記錄并分析數(shù)據(jù)，歸納概括輪軸的作用規(guī)律。 設(shè)計意圖：通過輪軸的作用實驗搜集證據(jù),對數(shù)據(jù)進行比較分析,歸納得出輪軸的作用規(guī)律。
任務5 名稱：遷移應用——家里的輪軸 出示圖片 引導學生找出圖中的輪軸裝置，判斷輪軸的類型和作用。 設(shè)計意圖：辨識生活中的輪軸裝置,分析其類型與作用。
第五課時 任務1 名稱：創(chuàng)設(shè)情境 人坐著輪椅上臺階時會非常費力，幫他們想個辦法。 設(shè)計意圖：創(chuàng)設(shè)了輪椅上臺階的問題情境,引導學生從生活經(jīng)驗出發(fā),思考坐著輪椅上臺階的方法。
任務2 名稱：提出問題 閱讀教材斜面資料，提出問題：斜面有什么作用？學生思考問題。 設(shè)計意圖：通過閱讀，學生了解斜面的結(jié)構(gòu)特點，激發(fā)學生對斜面的作用產(chǎn)生好奇。
任務3 名稱：猜想假設(shè) 根據(jù)自己的生活經(jīng)驗和所學知識，對斜面的作用作出假設(shè)。 依據(jù)騎車爬坡經(jīng)歷，對斜面的傾斜角度和用力大小的關(guān)系提出假設(shè)。 設(shè)計意圖：引導學生基于生活經(jīng)驗(爬坡的經(jīng)歷等)和所學知識,對斜面的作用和省力大小作出假設(shè),并說明假設(shè)的依據(jù)。
任務4 名稱：搜集證據(jù) 1.設(shè)計實驗，證明使用斜面提升重物比直接提升重物更省力。 2.設(shè)計實驗，探究斜面的傾斜角度和用力大小的關(guān)系。 設(shè)計意圖：學生通過實驗探究斜面的作用,記錄實驗數(shù)據(jù)并對數(shù)據(jù)進行比較分析,歸納得出斜面的作用規(guī)律。
任務5 名稱：遷移應用——生活中的斜面 學生說一說生活中有哪些地方應用到了斜面。 設(shè)計意圖：引導學生交流生活中人們對斜面應用的實例分析,進一步深化其對斜面作用的理解。
任務6 名稱：探究活動 自選材料，應用多種簡單機械組裝一個裝置。 設(shè)計意圖：學生能根據(jù)現(xiàn)實的需要設(shè)計簡單器具、生產(chǎn)物品或完成任務。
任務7 名稱：遷移應用 根據(jù)所學的知識，想一想，古埃及人是怎樣把巨石運到金字塔上面 去的？并根據(jù)自己的假設(shè)畫出設(shè)計圖。 設(shè)計意圖：此環(huán)節(jié)鼓勵學生綜合運用杠桿、滑輪、輪軸和斜面來解決實際問題,并畫出設(shè)計圖。
四、單元學習評價設(shè)計
評價要素 針對單元整體描述
評價內(nèi)容 第1課時：工具的妙用 1.知道完成某些任務需要特定的工具,體會工具在生活中關(guān)于改變力的方向、大小,以及控制物體的運動狀態(tài)等方面的作用。 2.對于不熟悉的工具，能夠通過觀察和分析它們的結(jié)構(gòu)，再結(jié)合自己的生活經(jīng)驗做出合理猜測并進行驗證。 第2課時：杠桿 1.知道杠桿是常見的簡單機械,了解杠桿的類型,以及各種杠桿因結(jié)構(gòu)不同而具有的不同作用。 2.能根據(jù)現(xiàn)實的需要設(shè)計簡單器具、生產(chǎn)物品或完成任務 第3課時：滑輪 1.知道滑輪是常見的簡單機械,了解滑輪的類型,以及各種滑輪因結(jié)構(gòu)不同而具有的不同作用。 2.通過演繹推理分析起重機中的滑輪的類別與作用:能根據(jù)現(xiàn)實的需要設(shè)計簡單器具、生產(chǎn)物品或完成任務。 第4課時：輪軸 1.知道輪軸是常見的簡單機械,了解輪軸的類型,以及各種輪軸因結(jié)構(gòu)不同而具有的不同作用。 2.通過實驗搜集證據(jù),運用比較與分類、歸納推理等思維方法分析數(shù)據(jù)得出結(jié)論,并通過演繹推理分析生活中的輪軸工具。 第5課：斜面 1.知道斜面是常見的簡單機械,了解斜面可以省力,斜面的傾斜角度越小越省力。 2.通過實驗搜集證據(jù),運用比較與分類、歸納推理等思維方法分析數(shù)據(jù)得出結(jié)論,并通過演繹推理分析生活中的斜面工具。 3.能根據(jù)現(xiàn)實的需要設(shè)計簡單器具、生產(chǎn)物品或完成任務。
評價指標 第1課時：工具的妙用 1.知道完成某些任務需要特定的工具,并體會工具在生活中關(guān)于改變力的方向、大小,以及控制物體的運動狀態(tài)等方面的作用。（科學觀念） 2.在解決生活中實際問題的體驗中明確探究方向,在觀察與實踐的基礎(chǔ)上作出有針對性的假設(shè)。（科學思維） 3.小組合作，借助工具完成任務挑戰(zhàn)，在探究過程中能接受別人的批評意見,反思、調(diào)整;在進行多人合作時,愿意溝通交流,綜合考慮小組各成員的意見,形成集體的觀點。（探究實踐） 4.了解人類的好奇和社會的需求是科學技術(shù)發(fā)展的動力,技術(shù)的發(fā)展和應用影響著社會發(fā)展。（責任態(tài)度） 第2課時：杠桿 1.知道杠桿是常見的簡單機械,了解杠桿的類型,以及各種杠桿因結(jié)構(gòu)不 同而具有的不同作用;能根據(jù)現(xiàn)實的需要設(shè)計簡單器具、生產(chǎn)物品或完成 任務。（科學觀念） 2.能通過閱讀資料收集信息,提出關(guān)于杠桿作用的問題并作出假設(shè);通過實驗搜集證據(jù),運用比較分類、歸納推理等思維方法分析數(shù)據(jù)得出結(jié)論,并通過演繹推理分析生活中的杠桿工具。（科學思維） 3.通過觀察、實驗、分析和綜合等科學方法，引導學生發(fā)現(xiàn)杠桿的平衡條件，培養(yǎng)學生的觀察能力、實驗操作能力和數(shù)據(jù)分析能力 。（科學探究） 4.通過小組合作、交流和討論，培養(yǎng)學生的團隊合作意識、溝通能力和解決問題的能力 。（責任態(tài)度） 第3課時：滑輪 1.知道滑輪是常見的簡單機械,了解滑輪的類型,以及各種滑輪因結(jié)構(gòu)不同而具有的不同作用。（科學觀念） 2.能通過閱讀資料收集信息,提出關(guān)于滑輪作用的問題并作出假設(shè);通過實驗搜集證據(jù),運用比較分類、歸納推理等思維方法分析數(shù)據(jù)得出結(jié)論,并通過演繹推理分析起重機中的滑輪的類別與作用。（科學思維） 3.能夠通過實驗驗證滑輪的省力效果，理解定滑輪方便但不省力，動滑輪省力但不方便的規(guī)律；能夠設(shè)計研究方案，選擇研究材料，得出滑輪組既省力又方便的結(jié)論。（科學探究） 4.培養(yǎng)學生重證據(jù)、敢于嘗試的精神，關(guān)注社會生活中的機械給人類帶來的諸多方便 。（責任態(tài)度） 第4課時：輪軸 1.知道輪軸是常見的簡單機械,了解輪軸的類型,以及各種輪軸因結(jié)構(gòu)不同而具有的不同作用。（科學觀念） 2.通過閱讀資料收集信息,并提出關(guān)于輪軸作用的問題;基于輪軸的結(jié)構(gòu)與功能作出有針對性的假設(shè);通過實驗搜集證據(jù),運用比較分類、歸納推理等思維方法分析數(shù)據(jù)得出結(jié)論,并通過演繹推理分析生活中的輪軸工具。（科學思維） 3.通過觀察輪軸的實例和實驗，培養(yǎng)學生的觀察能力和實驗能力，提高科學探究素養(yǎng)。（科學探究） 4.了解人類的好奇和社會的需求是科學技術(shù)發(fā)展的動力,技術(shù)的發(fā)展和應用影響著社會發(fā)展。（責任態(tài)度） 第5課時：斜面 1.理解斜面在不同方向上的省力效果，并認識到斜面在生活中的應用相當廣泛，給生產(chǎn)、生活帶來了便利 。（科學觀念） 2.通過實驗搜集證據(jù),運用比較與分類、歸納推理等思維方法分析數(shù)據(jù)得出結(jié)論,并通過演繹推理分析生活中的斜面工具。（科學思維） 3.能利用器材搭建一個斜面，完成特定的搬運任務，能正確操作測力計，準確測量利用斜面搬運物體和直接提升物體所用的力的大小。（探究實踐） 4.與同伴合作探究時，互相協(xié)作，關(guān)系融洽；愿意傾聽其他同學的表達，樂于分享自己的觀點。（態(tài)度責任）
評價方法 課上評價 1.教師激勵評價 2.學生自我反思評價 3.成果展示，學生互評：贊賞性評價和質(zhì)疑性評價 5.使用評價量化表，延時評價 課后評價 1.課時作業(yè) 2.單元測試
五、單元作業(yè)設(shè)計
一、選一選，將正確的序號填寫在括號。 1.工人叔叔要把幾塊樓板運到在建的房子頂部,下列方法最合適的是（ ） A.幾個人合力把樓板抬上去 B.用帶有滑輪組的小型起重機把樓板吊上去 C.用帶有定滑輪的小型起重機把樓板吊上去 2.圖片中是玩具竹蜻蜓,下列關(guān)于它的說法正確的一項是（ ） A.竹蜻蜓是一種輪軸,它的柄是輪,“翅膀”是軸 B.用手轉(zhuǎn)動竹蜻蜓,是輪帶動軸轉(zhuǎn)動 C.竹蜻蜓是一個不省力的輪軸 3.下列正確使用輔助工具的是（ ） A.用手折斷粗鐵絲 B.用扳手釘釘子 C.用斧子砍樹 4.春節(jié)期間,親友送來了一些核桃,我們要去掉核桃皮可以選擇的工具是（ ） 5.鋒利的斧子容易劈開堅硬的木頭,這是因為斧刃也是一種簡單機械,有省力的作用,這種簡單機械是（ ） A.杠桿 B.斜面 C.輪軸 6.小明在回家路上發(fā)現(xiàn)有個人背著東西走路,示意圖如下。圖中那個人背東西很費勁,你將建議他作下列哪些改變呢 （ ） A.步子邁得小些 B.兩手往前移一移 C.將棒往前移一些,使物體離人更近些 7.甲、乙兩位同學玩蹺蹺板,在如下圖所示的位置處恰好保持平衡,要使甲同學在高處,下列做法正確的是（ ） A.甲不動,乙向中點移動 B.乙不動,甲向中點移動 C.乙不動,甲遠離中點移動 8.推門的時候,推力作用在離門軸（ ）的點,易于把門打開。 A. 較遠 B.較近 C.中間 9.下圖都是生活中的輪軸,請仔細觀察哪一項是用軸帶動輪轉(zhuǎn)動的（ ） 10.被譽為“天下第一公路奇觀”的天門山盤山公路位于張家界市的天門山,該公路全長約10公里,海拔從約200米急劇提升到了約1300米,共有99道彎,似玉帶環(huán)繞在山間。下列關(guān)于盤山公路這一設(shè)計,說法正確的一項是( )。 A.這一設(shè)計能達到省力的目的 B.這一設(shè)計能節(jié)約建設(shè)公路的成本 C.這一設(shè)計能減少人們上山所用的時間 【參考答案】 BCCC BCBA CA 二、辨一辨，正確的打√，錯誤的打 。 1.我們可以設(shè)計一個滑輪裝置安裝在桅桿上,使得船員站在甲板上就能升起船帆。（ ） 2.古埃及人是利用吊車把巨石運到金字塔上面去的。（ ） 3.滑梯是利用斜面的原理制成的。（ ） 4.學校旗桿頂端安裝的簡單機械是定滑輪,它的作用是可以省力,但不改變用力方向。（ ） 5.起重機機械臂頂端的滑輪可以使抬升貨物時更省力。（ ） 6.輪軸裝置的輪都是圓形的。（ ） 7.所有的工具都能省力。（ ） 8.釣魚竿是個費力杠桿。（ ） 9.定滑輪不僅能改變力的方向,還可以改變力的大小。（ ） 10.不同坡度的斜面越陡越費力。（ ） 【參考答案】 √ √ √ √ 三、連一連，工具的妙用。 【參考答案】 四、簡答題 簡單機械在我們?nèi)粘Ｉ钪袘脧V泛,如門上的門把手,它是應用了什么簡單機械原理 類似應用你還知道哪些 請再寫出四條。 【參考答案】 門把手應用了輪軸原理。螺絲刀(方向盤和自行車踏板等)應用了輪軸原理,蹺蹺板(剪刀、鉗子、鑷子等)應用了杠桿原理,S形公路等應用了斜面原理,百葉窗(升降晾衣架、起重機等)應用了滑輪原理。 五、實驗題 研究杠桿實驗。 1．實驗一，如圖1所示。在A處用力時會（ ）。 A．省力 B．費力 C．不省力也不費力 2．實驗二，如圖2所示。怎樣才能使杠桿尺保持平衡。 方法一：移鉤碼，應將右邊的鉤碼向________（填“左”或“右”）移動，要移動_________格。 方法二：加鉤碼，在不移動原來鉤碼位置的基礎(chǔ)上，再添加一個鉤碼，使杠桿尺保持平衡。請直接在圖2上畫出來。 3．張大媽是開水果店的，她的桿秤秤砣不小心被吸了一塊小磁鐵，這時她稱出來的水果重量比實際的重量要 （填“輕”或“重”）。 【參考答案】 1．A 2．右；1 3．輕
六、單元教學結(jié)構(gòu)圖
小小機械師 杠桿 滑輪 工具的妙用 制作裝置 輪軸 斜面 （總） ——（分） ——（總）
七、反思性教學改進（實施后填寫）
實施后填寫
21世紀教育網(wǎng)(www.21cnjy.com)

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