设计起重机（教学设计）-2025-2026学年湘科版（2017）科学五年级下册

课题：设计起重机 教学目标： （1）科学观念：理解起重机等复杂机械是基于简单机械原理设计的，能够分析其结构并认识到技术对生产生活的便利性。 （2）科学思维：通过观察和设计起重机模型，培养分析问题、解决问题的逻辑思维能力，能够合理选择材料和工具完成设计任务。 （3）探究实践：在设计和制作起重机模型的过程中，掌握结构设计和流程设计的基本方法，能够绘制设计图并制定合理的制作流程。 （4）态度责任：在小组合作中培养严谨认真的科学态度，增强团队协作意识，勇于尝试并完善设计方案。 教学重难点： （1）理解并应用简单机械（杠杆、轮轴、滑轮）的原理，设计出功能完整的起重机模型，体现科学探究与工程设计的结合。 （2）在真实情境中，通过小组合作完成起重机的结构设计与制作流程规划，培养综合实践能力与团队协作素养。 （3）通过设计与制作过程，初步认识复杂机械在生产生活中的应用价值，体会技术对社会的积极影响，形成正确的技术观。 教学准备： （1）多媒体设备：用于展示各种类型和大小的起重机，帮助学生理解起重机的基本结构和工作原理。 （2）《小小起重机》教材及相关参考资料：为学生提供必要的背景知识和设计灵感。 （3）实验材料包：包含木板、木条、钉子、滑轮、线绳、铁丝等，供学生亲手设计和制作起重机模型。 教学过程 一、教学导入 师：同学们，我们一起来看看单元页的画面和这首小诗吧。提升重物轻轻抓，建桥建坝建大厦，杠杆滑轮都用到，我们也来制作它。（学生认真观察画面并朗读小诗） 师：大家从画面和小诗中，能猜出我们这节课要探讨的内容是什么吗？ 生：起重机。 师：对了，我们今天要学习的是关于起重机的知识。请大家自由发言一下你们对起重机的印象。 生：我在工地上见过起重机，它们可以吊起很重的东西。 生：起重机有长长的臂膀，可以伸得很远。 师：很好，大家都有一些初步的认识。接下来，我们将深入学习起重机的结构和工作原理。 师：从本节课开始，我们将进入《小小起重机》的学习。首先，我们来看看起重机的样子。请大家仔细观察各种类型的起重机，并思考它们的特点。（课件展示不同类型的起重机图片） 二、新课学习 1. 观察起重机原型 师：现在请大家认真观察这些起重机的结构，看看它们有哪些共同点和不同点。（课件展示多种不同类型和大小的起重机） 师：通过观察，我们可以发现，不同起重机有不同的结构。但一般都有悬吊重物并与重物一起移动的动滑轮，有与它配合的定滑轮，还有向外伸出并支撑重物起吊的杠杆等。想一想，起重机是如何完成工作的？ 生：我觉得起重机的工作是依靠滑轮组来省力的。 生：我认为起重机还有支架和支撑臂，可以用来平衡重物。 师：很好，大家已经注意到一些关键部件。接下来，我们详细讨论一下这些部件是如何协同工作的。 师：谁能具体说说这些部件是如何协作完成起重任务的？ 生：动滑轮和定滑轮通过绳索连接，可以省力；杠杆用于支撑和平衡。 生：起重机的工作原理是利用这些简单机械组合起来，从而实现更方便、更轻松地提升重物。 师：非常棒！大家总结得非常到位。人们正是根据简单机械的原理，制造了起重机等复杂机械，使工作更加方便和轻松。今天我们不仅要学习起重机的结构和原理，还要动手设计和制作一台起重机模型。 2. 设计起重机模型 师：我们的任务是设计并制作一台起重机模型，能够将 2 牛的重物提升 30 厘米高。为了完成这个任务，我们需要进行详细的讨论。 师：我们打算怎样制作起重机？大家可以先讨论以下几个问题： a. 是否需要安装滑轮组？安装滑轮组要用到什么材料？ 生：需要安装滑轮组，主要材料包括木板、木条、钉子、滑轮、线绳、铁丝。 b. 起重机的框架要制作成什么样子？ 生：框架可以设计成三角形，这样更牢固。 c. 用什么材料制作？选择材料时要考虑容易找到、部件连接方便、加工简单等因素。 生：我们可以选择木板、木条、钉子、滑轮、线绳、铁丝等材料，这些材料比较容易获得且加工方便。 师：各小组开始设计起重机的结构，并将设计图记录在活动手册上。 生：好，我们马上开始设计。（各小组开始讨论并绘制设计图） 师：我们来看一下第 1 小组的设计图。（展示第 1 小组的设计图） a. 起重机设计图：展示教材 P72 上方的图片。 b. 需要的材料：木板、木条、钉子、滑轮、线绳、铁丝。 c. 需要的工具：锤子、小锯、钳子。 d. 设计意图与优势：在下部安装摇柄能把线绳卷起来；用三角形做支架，这样牢固…… 师：他们的设计意图是通过安装摇柄来卷起线绳，同时用三角形做支架以增加稳定性。 师：现在，请各小组对比这个示例及其他组的设计，找出不足之处并进行改进。 生：（各小组互相交流并修改设计方案） 师：明确了设计之后，我们需要讨论具体的制作流程。请各小组汇报制作步骤和分工。 生：我们小组的制作步骤如下：第一步，制作起重机的框架；第二步，安装定滑轮；第三步，安装动滑轮及连接线绳；第四步，安装拉动线绳的摇把。 师：非常好，每个小组都有明确的分工。接下来，我们再看一个示例。 师：这是第 2 小组起重机的流程设计与分工： 第一步：制作起重机的框架。（制作人：胡小楠、常沙沙） 第二步：安装定滑轮。（制作人：王大欣） 第三步：安装动滑轮及连接线绳。（制作人：李晓天） 第四步：安装拉动线绳的摇把。（制作人：彭佩佩） 师：请各小组完善自己的制作流程并进行汇报。 生：（各小组汇报和完善制作流程） 三、整理，下课 师：请大家再检查一遍你们的设计方案和制作流程，确保每个步骤都没有问题。 生：（各小组检查并确认设计方案和制作流程） 师：今天我们学习了起重机的结构和工作原理，并设计了起重机模型。希望大家在接下来的实际操作中，严格按照设计图和流程进行制作，遇到问题及时解决。 生：我们会认真做的。 师：请同学们回家后继续完善设计方案，并准备好所需的材料和工具，下节课我们将进行实际制作。 生：好的，老师！ 师：今天的课就到这里，下课。 生：老师再见！ 布置作业： （1）根据课堂上观察到的起重机原型，设计一张你自己的起重机模型图，并简述你的设计意图与优势。 （2）撰写一份关于起重机制作流程的设计方案，包括所需的材料、工具以及小组成员的分工。 学科网（北京）股份有限公司 $