14 《拧螺丝的学问》（教学设计）-2025-2026学年苏教版五年级下册科学

第四单元 《简单的机械》 第二课时 《拧螺丝的学问》 一、教材分析 《拧螺丝的学问》是苏教版五年级下册第四单元《简单的机械》的第二课时，属于“物质科学”领域。本课是在学生认识了杠杆的基础上，进一步探究轮轴的工作原理，认识轮轴也是一种简单机械，了解轮轴在生活中的广泛应用。 教材编排遵循“现象观察—体验探究—原理分析—应用拓展”的认知逻辑，包含三个主要活动：活动一，通过用螺丝刀拧螺丝的体验，认识轮轴的结构（轮和轴）；活动二，通过对比实验，探究轮轴省力的规律；活动三，了解轮轴在生活中的应用，认识各类轮轴机械。 根据《义务教育科学课程标准（2022年版）》高年段要求，学生应“知道利用杠杆、轮轴、滑轮、斜面等简单机械可以省力或提高工作效率”。本节课注重培养学生的科学观念、探究实践能力和科学思维，引导学生在亲身体验中理解轮轴原理，感受科学就在身边。 二、教学目标 科学观念：通过体验和实验，知道轮轴是一种简单机械，了解轮轴的结构（轮和轴），认识轮轴省力的规律。 科学思维：能运用观察、比较、分析等方法，发现轮轴省力的规律；能设计对比实验，探究轮的大小对省力效果的影响。 探究实践：能够设计并完成探究轮轴省力规律的实验，记录实验数据，得出科学结论。 态度责任：在科学探究中培养严谨求实的科学态度，感受科学就在身边，激发探究简单机械的兴趣。 三、教学重难点 教学重点：认识轮轴的结构，通过实验探究轮轴省力的规律。 教学难点：理解轮越大越省力，轮轴省力与轮半径和轴半径的关系。 四、教学准备 教师材料：教学课件、螺丝刀、螺丝、木板、轮轴实验装置（轮轴模型）、不同大小的轮子、测力计、轮轴在生活中应用的图片。 学生分组材料（每组一套）：轮轴实验装置（或轮轴模型）、测力计、钩码、不同大小的轮子、记录表、学习记录单。 五、教学过程 （一）情境导入，体验拧螺丝—— “拧不动的螺丝” 1.情境创设：教师出示一块木板和一颗螺丝，“谁能把这颗螺丝拧进木板里？”请一位学生用手直接拧螺丝。 2.体验困难：学生用手拧不动，感觉很费力。 3.提供工具：教师出示螺丝刀，请学生用螺丝刀再试一次。 4.对比发现：学生用螺丝刀轻松拧进了螺丝。 5.引发思考：“为什么用手拧不动，用螺丝刀就能轻松拧动？螺丝刀有什么奥秘？”学生交流猜想。 6.揭示课题：“这就是今天我们要研究的《拧螺丝的学问》。”（板书课题） 设计意图：通过亲身体验，制造认知冲突，激发学生的好奇心和探究欲望，为新课学习做好铺垫。 （二）认识轮轴，了解结构—— “轮轴的两部分” 1.学生观察螺丝刀，认识它的结构 手柄：粗的部分，叫“轮” 金属杆：细的部分，叫“轴” 2.认识轮轴：像螺丝刀这样，由轮和轴组成，轮转动时轴也跟着转动的简单机械，叫作轮轴。 3.学生找一找生活中还有哪些轮轴（方向盘、水龙头、门把手等）。 4.小结：轮轴也是一种简单机械，可以帮助我们省力。 设计意图：通过观察和讲解，帮助学生认识轮轴的基本结构，为后续探究实验打下基础。 （三）实验探究，发现规律—— “轮轴实验室” 1.提出问题：“用螺丝刀拧螺丝为什么省力？轮的大小会影响省力效果吗？” 2.设计实验：学生分组讨论，设计对比实验 要改变的条件：轮的大小（轴不变） 保持不变的条件：轴上挂的钩码数量（阻力大小） 观察记录：轮上需要挂多少钩码才能平衡（或测力计读数） 3.实验操作： 第一步：在轴上挂一定数量的钩码 第二步：在轮上挂钩码，使轮轴平衡 第三步：记录轮上需要挂的钩码数量 第四步：换用不同大小的轮子，重复实验 4.记录数据：学生填写实验记录表： 轴上的钩码数 轴半径 轮半径 轮上的钩码数 4个 1格 1格 4个 4个 1格 2格 2个 4个 1格 3格 ？ 5.分析数据：学生观察数据，发现规律—— 轮越大，轮上需要的钩码越少，越省力 轮半径是轴半径的几倍，轮上用的力就是轴上阻力的几分之一 6.得出结论：轮轴省力，且轮越大越省力。 设计意图：通过实验探究，让学生亲身体验轮轴省力的规律，培养实验设计和数据分析能力。 （四）原理讲解，深化理解—— “轮轴的奥秘” 1.教师结合实验数据讲解—— 轮轴省力的原因：轮越大，相当于加长了用力点到支点的距离 轮轴实际上是杠杆的变形，轮相当于杠杆的用力点，轴相当于阻力点 2.公式介绍：教师简单介绍——轮半径是轴半径的几倍，省力就是几分之一 3.小结：轮轴在生活中的应用非常广泛，了解轮轴原理，可以帮助我们更好地使用工具。 设计意图：通过讲解和公式介绍，帮助学生理解轮轴省力的本质，建立完整的科学概念。 （五）联系生活，拓展应用—— “生活中的轮轴” 1.找一找：教师出示图片（方向盘、水龙头、门把手、扳手、自行车把手、绞盘），“这些工具哪些是轮轴？轮和轴分别在哪里？” 2.学生分类：学生找出轮轴工具，指出轮和轴的位置。 3.讨论交流：“为什么方向盘要做成大的？水龙头把手为什么做成弯的？”学生讨论——轮越大越省力，所以方向盘要做大。 4.拓展思考：“如果让你设计一个更省力的螺丝刀，你会怎么做？”学生回答——把手做得更大。 5.小结：轮轴在我们生活中无处不在，了解轮轴原理，可以帮助我们更省力地工作。 设计意图：将所学知识与生活实际相联系，培养学生的应用意识和创新思维。 （六）课堂总结—— “收获分享会” 1.回顾收获：“这节课你学到了什么？关于拧螺丝的学问，你知道了什么？” 2.学生总结： 轮轴由轮和轴组成，是一种简单机械 轮轴省力，轮越大越省力 生活中很多工具应用了轮轴原理 3.师：“一个小小的螺丝刀，却藏着科学的奥秘。希望同学们在生活中多观察、多思考，发现更多简单机械的秘密！” 六、教学反思 （一）成功之处：体验探究，概念建构生动 本节课紧紧围绕2022版课标核心素养要求，以“体验—探究—应用”为主线贯穿始终。最精彩的是“轮轴实验室”环节，学生通过轮轴实验装置，自己发现“轮越大越省力”的规律。当学生看到用小轮子需要挂4个钩码才能平衡，换大轮子只需要挂2个钩码时，对轮轴省力原理有了直观理解。这种在实验中建构概念的方式，让抽象的物理原理变得具体可感。 （二）亮点实践：对比分析，思维训练深入 本课注重培养学生的对比分析能力。在实验探究中，学生通过对比不同大小轮子需要挂的钩码数量，发现轮越大越省力的规律。当学生总结出“轮半径是轴半径的几倍，省力就是几分之一”时，说明已经理解了轮轴省力的本质。这种通过数据得出结论的方式，培养了学生的科学思维。 （三）不足与改进：实验条件，尚需优化 反思整个课堂，存在两个问题：一是轮轴实验装置不够精细，影响实验准确性；二是部分学生对“轮和轴”的区分不够清晰，把方向盘也当成轮轴时，容易混淆。这与实验材料的准备和学生认知有关。 改进设想：在今后的教学中，可准备更精确的轮轴实验装置，保证实验数据的可靠性。讲解轮轴结构时，可强调“轮转动时轴也跟着转动”这一特点，帮助学生区分。评价机制上，不仅要关注实验结果的正确性，更要关注学生在实验过程中的观察和思考。 七、教学总结 这堂《拧螺丝的学问》，我和孩子们一起在拧螺丝的体验中发现科学的力量，在轮轴实验中探究省力的规律，在生活实例中感受智慧的结晶。当孩子们发现“轮越大越省力”，当他们在方向盘、水龙头中认出轮轴，我看到了科学教育最美的样子——它让孩子们用实验验证猜想，用科学解释生活。愿这份探究精神，伴随他们成长。 学科网（北京）股份有限公司 $