4.12《滑轮》（教学设计）-2025-2026学年科学五年级下册人教鄂教版

五年级下册科学第四单元《简单机械》 第12课《滑轮》教学设计 一、设计依据 本教学设计严格遵循《义务教育科学课程标准（2022年版）》的核心理念，以“核心素养为导向，探究实践为载体”为原则，聚焦“科学观念、科学思维、探究实践、态度责任”四大核心素养的落地。教学以学生熟悉的“升国旗”场景为切入点，引导学生经历“认识滑轮—探究定滑轮与动滑轮的作用—了解滑轮组—制作升旗装置模型”的完整科学探究过程，将抽象的滑轮原理转化为可操作、可验证的实验活动，同时渗透“科学源于生活、服务生活”的理念，结合生活中的滑轮应用实例，培养学生用科学知识解释工具工作原理、解决实际问题的能力，落实“物质科学”领域的教学要求。 二、教材分析 本课是人教鄂教版小学科学五年级下册第四单元《简单机械》的第二课时，是学生在认识杠杆之后学习的第二种简单机械，旨在帮助学生建立滑轮的概念，理解定滑轮、动滑轮和滑轮组的工作原理和作用，为后续学习其他简单机械奠定基础。教材以“升国旗时，升旗手向下拉动绳子，国旗就升起来了，旗杆上面有什么秘密呢？”为核心问题，通过“认识滑轮的结构—区分定滑轮与动滑轮—探究定滑轮、动滑轮和滑轮组的作用—制作升旗装置模型”的探究主线，引导学生认识滑轮的组成，通过实验探究定滑轮改变力的方向、动滑轮省力的特点，了解滑轮组的作用，体会滑轮在生活中的应用。教材设计从生活中的升旗场景入手，层层递进，将抽象的力学知识转化为具象的实验和制作活动，同时融入起重机等生活实例，体现了科学与生活、科学与技术的融合，符合小学生从具象到抽象的认知发展规律。 三、学情分析 五年级学生已经认识了杠杆，具备一定的简单机械知识基础，也见过旗杆上的滑轮、起重机上的滑轮，但对“滑轮的分类”“定滑轮和动滑轮的作用”缺乏系统的科学认识，对滑轮组的组合应用更是陌生。此外，该阶段学生具备初步的实验操作和观察分析能力，也乐于参与动手实验和制作活动，但在实验变量控制、数据记录与分析上仍需引导，需要借助弹簧测力计、钩码等实验器材，帮助他们通过实验探究滑轮的特点，建构完整的科学概念，同时体会科学知识在生活中的应用价值。 四、教学目标 （一）科学观念目标 1. 知道滑轮是一种周边有槽、能绕轴转动的轮子，分为定滑轮和动滑轮两种类型。 2. 理解定滑轮能改变力的方向，但不省力；动滑轮能省力，但不改变力的方向；滑轮组既能省力又能改变力的方向。 3. 了解滑轮在生活中的广泛应用，知道旗杆、起重机等装置中滑轮的作用。 （二）科学思维目标 1. 能基于升国旗的现象，提出关于滑轮工作原理的合理猜想，分析滑轮的作用。 2. 能通过对比实验，记录并分析直接提升、使用定滑轮、使用动滑轮时的拉力数据，推理得出定滑轮和动滑轮的特点，发展证据意识和逻辑推理能力。 3. 能运用“滑轮原理”的科学概念，解释旗杆和起重机中滑轮的工作过程，分析其应用优势，实现知识的迁移应用。 （三）探究实践目标 1. 能观察旗杆和起重机上的滑轮，区分定滑轮和动滑轮，提升观察与分类能力。 2. 能设计并进行定滑轮、动滑轮和滑轮组的实验，记录不同情况下的拉力数据，分析滑轮的作用，提升实验操作与数据分析能力。 3. 能根据定滑轮和动滑轮的特点，设计并制作升旗装置模型，提升技术设计与制作能力。 （四）态度责任目标 1. 对探究滑轮原理产生浓厚兴趣，乐于主动参与实验探究和模型制作活动。 2. 认识到科学探究需要基于实验数据，培养尊重事实、严谨细致的科学态度，在实验和制作中养成规范操作、注意安全的良好习惯。 3. 体会滑轮等简单机械对人类生活的重要作用，感受科学技术与生活的紧密联系，树立用科学知识改善生活的意识。 五、教学重难点 教学重点 通过实验探究，理解定滑轮、动滑轮和滑轮组的特点和作用。 教学难点 1. 理解定滑轮改变力的方向、动滑轮省力的原理，能通过实验数据总结规律。 2. 能根据实际需求选择合适的滑轮类型，制作升旗装置模型。 六、教学准备 教师准备 教学课件、旗杆顶部滑轮放大模型、起重机滑轮图片、滑轮、钩码、铁架台、线绳、弹簧测力计、实验记录单、板书贴。 学生准备 每组一套实验器材（滑轮2个、钩码、铁架台、线绳、弹簧测力计）、制作升旗装置模型的材料（木棍、彩纸、线绳、滑轮、底座材料）、实验记录单、笔。 七、教学过程 （一）情境导入，聚焦滑轮的作用（5分钟） 师：同学们，上课！大家看课本第45页的图片，升国旗时，升旗手向下拉动绳子，国旗就升起来了，大家想一想，旗杆上面有什么秘密呢？ 生：旗杆顶部有一个轮子！ 师：说得非常对！这个轮子就是我们今天要学习的——滑轮。今天，我们就一起来探究《滑轮》的秘密，看看这个轮子藏着怎样的科学道理。（板书课题：滑轮） （二）观察认识，区分定滑轮和动滑轮（8分钟） 师：大家看课本里的放大图，旗杆顶部的滑轮，是一个周边有槽、能绕轴转动的轮子，这就是滑轮。除了旗杆，生活中还有很多装置会用到滑轮，比如起重机上的滑轮。大家看课本第46页的起重机图片，起重机上有两个滑轮，它们有什么不同？ 生：一个滑轮固定在起重机的顶部，不会动；另一个滑轮会跟着吊钩一起动！ 师：说得非常准确！我们把固定在一个地方、不能移动的滑轮，叫做定滑轮；会随着物体一起移动的滑轮，叫做动滑轮。大家再想想，生活中还有哪些地方用到了定滑轮或动滑轮？ 生：电梯上的滑轮、晾衣架上的滑轮、塔吊上的滑轮！ （三）实验探究，研究定滑轮、动滑轮和滑轮组的作用（18分钟） 师：接下来，我们用实验来探究定滑轮和动滑轮各有什么作用。大家看课本第46-47页的实验步骤，我们需要用到滑轮、钩码、铁架台、线绳和弹簧测力计。 实验一：直接提起钩码，测量拉力 师：首先，我们用弹簧测力计直接提起钩码，记录下弹簧测力计的示数，这个示数就是钩码的重力。大家分组进行实验，注意弹簧测力计要竖直向上拉，读数时视线要与指针相平。 （学生分组实验，教师巡视指导） 师：谁来说说你们的实验结果？ 生：我们用弹簧测力计直接提起钩码，示数是1N！ 实验二：使用定滑轮提起钩码，测量拉力 师：接下来，我们组装定滑轮，把滑轮固定在铁架台上，线绳一端挂钩码，另一端绕过定滑轮，用弹簧测力计向下拉，记录下弹簧测力计的示数，同时观察拉力的方向和钩码运动的方向。 （学生分组实验，教师巡视指导） 师：谁来说说你们的发现？ 生：用定滑轮提起钩码时，弹簧测力计的示数还是1N，和直接提起时一样，但拉力的方向是向下的，钩码向上运动！ 师：这说明什么？ 生：说明定滑轮不省力，但可以改变力的方向！这样我们向下拉绳子，就能把国旗升上去了！ 实验三：使用动滑轮提起钩码，测量拉力 师：现在，我们来组装动滑轮，把线绳一端固定在铁架台上，绕过动滑轮，动滑轮下面挂钩码，用弹簧测力计向上拉，记录下弹簧测力计的示数，同时观察拉力的方向和钩码运动的方向。 （学生分组实验，教师巡视指导） 师：谁来说说你们的实验结果？ 生：用动滑轮提起钩码时，弹簧测力计的示数是0.5N，比直接提起时小了一半，但拉力的方向和钩码运动的方向一样，都是向上的！ 师：这说明什么？ 生：说明动滑轮能省力，但不改变力的方向！ 实验四：使用滑轮组提起钩码，测量拉力 师：如果我们把定滑轮和动滑轮组合起来使用，就组成了滑轮组。大家来组装一个滑轮组，用它提起钩码，看看拉力的大小和方向有什么变化。 （学生分组实验，教师巡视指导） 师：谁来说说你们的发现？ 生：用滑轮组提起钩码时，弹簧测力计的示数是0.5N，和动滑轮一样省力，而且拉力的方向是向下的，和钩码运动的方向相反！ 师：这说明滑轮组既能省力，又能改变力的方向！ 师：现在，我们来总结一下定滑轮、动滑轮和滑轮组的作用： 定滑轮：改变力的方向，不省力 动滑轮：省力，不改变力的方向 滑轮组：既能省力，又能改变力的方向 （四）分析应用，解释旗杆和起重机的滑轮原理（5分钟） 师：现在，我们来解释一下旗杆和起重机中分别使用定滑轮和滑轮组的原因。旗杆上为什么用定滑轮？ 生：因为定滑轮能改变力的方向，升旗手向下拉绳子，国旗就能向上运动，操作起来很方便！ 师：说得非常对！起重机上为什么用滑轮组？ 生：因为滑轮组既能省力，又能改变力的方向，这样起重机就能用较小的力吊起很重的货物，还能方便地控制货物的运动方向！ （五）拓展制作，设计并制作升旗装置模型（7分钟） 师：接下来，我们要根据定滑轮的特点，制作一个升旗装置模型。大家看课本第48页的例子，制作前要先画出设计图，然后选择合适的材料进行制作。大家可以用木棍当旗杆，用彩纸做国旗，用滑轮当定滑轮，用线绳当升旗绳。制作时要注意滑轮要固定在旗杆顶部，线绳要绕过滑轮，这样拉动线绳时国旗才能顺利上升。 （学生分组制作升旗装置模型，教师巡视指导，提醒学生注意安全） 师：谁来展示你们的升旗装置模型，说说你们是怎么利用定滑轮的特点的？ 生：我们的模型顶部固定了一个定滑轮，线绳一端系着国旗，绕过定滑轮后，我们向下拉绳子，国旗就升起来了，利用了定滑轮改变力的方向的特点！ （六）全课小结，梳理收获（2分钟） 师：今天这节课，我们一起认识了滑轮，探究了定滑轮、动滑轮和滑轮组的作用，还制作了升旗装置模型。谁来说说，你有哪些收获？ 生：我知道了滑轮分为定滑轮和动滑轮，定滑轮改变力的方向，动滑轮省力，滑轮组既能省力又能改变力的方向。 生：我知道了旗杆上用定滑轮，起重机上用滑轮组，它们都是为了方便我们的工作。 生：我学会了制作升旗装置模型，知道了定滑轮在生活中的应用。 师：大家的收获都很丰富！滑轮是一种非常实用的简单机械，它在我们的生活中应用广泛，帮助我们解决了很多难题。希望大家以后能带着今天学到的知识，去发现生活中更多的滑轮，了解它们的工作原理，感受科学技术的魅力。 八、板书设计 滑轮 1. 滑轮的分类： 定滑轮：固定不动，改变力的方向，不省力（旗杆顶部） 动滑轮：随物体移动，省力，不改变力的方向 滑轮组：定滑轮+动滑轮，既能省力又能改变力的方向（起重机） 2. 作用对比： 类型 省力情况 力的方向 定滑轮 不省力 改变 动滑轮 省力 不改变 滑轮组 省力 改变 3. 应用：升旗装置、起重机、电梯、晾衣架等 九、教学反思 本节课以学生熟悉的升国旗场景为切入点，通过“观察认识—实验探究—制作应用”的探究主线，落实了科学核心素养的培养目标。教学中，通过对比实验让学生亲身探究定滑轮、动滑轮和滑轮组的作用，有效建构了滑轮的科学概念；小组制作升旗装置模型的活动，充分调动了学生的参与积极性，培养了学生的技术设计和动手制作能力。同时，教学过程中融入大量生活实例，引导学生体会滑轮在生活中的应用价值，体现了科学与生活的融合。 但教学中也存在一些不足：部分学生在弹簧测力计读数时不够准确，影响了实验数据的分析，后续可以加强对弹簧测力计使用方法的指导，增加读数练习的机会；在滑轮组的组装过程中，个别小组的线绳缠绕不够规范，影响了实验效果，后续可以增加组装示范和小组互助环节；对于滑轮组省力倍数的原理，部分学生理解不够深入，后续可以通过更多实例和动画演示，帮助学生深化理解。此外，课堂中对学生的生成性问题回应不够充分，后续教学中应更加关注学生的疑问，鼓励学生大胆提问，培养学生的探究精神和创新思维。 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $