第5课 妙用滑轮 教学设计-2026-2027学年科学五年级上册教科版

该小学科学教学设计聚焦滑轮构造及定滑轮改变力的方向、动滑轮省力的核心知识，通过情境对比斜面场地限制引出滑轮，承接杠杆、斜面学习脉络，形成简单机械认知链，提供实验装置与记录单作为学习支架。 以探究实践为特色，通过定滑轮钩码平衡实验、动滑轮橡皮筋测力实验培养科学思维，结合跨学科融合与疑难解答策略。助力学生建立科学观念，提升动手能力，为教师提供完整教学方案与评价工具。

第5课 妙用滑轮 教科版五年级上册第二单元《工具与技术》 一、课程标准依据 本课属于《义务教育科学课程标准（2022年版）》中"技术与工程"领域，核心概念为"滑轮是一种简单机械，定滑轮可以改变力的方向，动滑轮可以省力"。通过认识定滑轮和动滑轮的构造，用定滑轮和动滑轮分别提升重物的实验，了解两种滑轮的不同作用效果和各自的应用场景。 二、单元分析 本课是单元第5课，在学习杠杆和斜面之后继续探究另一种简单机械——滑轮。本课同时介绍定滑轮和动滑轮两种类型，通过对比实验让学生了解两者的不同作用：定滑轮可以改变力的方向但不能省力，动滑轮可以省力但不能改变力的方向。通过了解生活中定滑轮（旗杆顶部）和动滑轮（塔吊吊钩）以及滑轮组（起重机、电梯）的应用，建立"不同工具各有所长"的完整认知。 三、教学目标 （一）科学观念 1. 知道边缘有凹槽、可绕中心轴转动的轮子叫滑轮。 2. 知道定滑轮（固定在一个位置转动而不移动）可以改变力的方向，但不能省力。 3. 知道动滑轮（可以随重物一起移动）可以省力，但不能改变力的方向。 4. 了解生活中定滑轮（旗杆顶部）、动滑轮（塔吊吊钩）和滑轮组（起重机、电梯）的应用。 （二）科学思维 1. 能通过实验比较使用定滑轮与不使用定滑轮的区别。 2. 能通过实验验证动滑轮是否可以省力。 3. 能分析不同场景中选择定滑轮或动滑轮的原因。 （三）探究实践 1. 能安装定滑轮装置，用钩码模拟重物和人力进行实验。 2. 能安装动滑轮装置，用橡皮筋测量力的大小进行比较。 3. 能记录实验数据，分析结果并得出结论。 4. 能识别和记录生活中定滑轮和动滑轮的应用实例。 （四）态度责任 1. 对滑轮的奇妙作用产生探究兴趣。 2. 体会简单机械对人类劳动的帮助。 3. 乐于运用科学知识分析生活中的工具设计。 【教学重点】通过实验了解定滑轮（改变力的方向）和动滑轮（省力）的不同作用。 【教学难点】理解定滑轮不省力但改变方向、动滑轮省力但不改变方向的互补特性。 四、课前准备 （一）学生准备 1. 定滑轮装置每组1个 2. 动滑轮装置每组1个 3. 钩码每组若干 4. 橡皮筋每组1根 5. 直尺每组1把 6. 记录单每人1份 （二）教师准备 1. 定滑轮和动滑轮演示装置各1个 2. 滑轮结构图（黑板用） 3. 滑轮在生活中的应用图片（旗杆、塔吊、起重机、消防车、电梯） 4. 班级记录单（黑板用） 五、教学过程（40分钟） 环节一：聚焦问题（5分钟） 【教师活动】 1. 情境导入："运用斜面往往需要较大场地，然而有时要直上直下地将重物运到高处，这时可以用滑轮。" 2. 提问："滑轮是如何将重物运送到更高处的？" 3. 板书课题：妙用滑轮。 【学生活动】 1. 观察情境，思考并讨论问题。 2. 提出自己的猜测和假设。 3. 产生探究兴趣。 【设计意图】通过情境激趣，激活学生已有经验，引出核心问题，激发探究欲望。 环节二：探索实验（18分钟） 【教师活动】 1. 活动一：认识几种滑轮。展示不同滑轮的图片，讲解滑轮的基本结构——边缘有凹槽、可绕中心轴转动的轮子叫滑轮。 2. 活动二：用定滑轮提升重物。讲解：像旗杆顶部的滑轮那样，固定在一个位置转动而不移动的叫定滑轮。左边的钩码模拟重物，右边的钩码模拟人力。让学生安装定滑轮并进行实验，记录左右平衡时所需的钩码数。 3. 活动三：体验动滑轮的作用。讲解：像塔吊吊钩一样可以随重物一起移动的叫动滑轮。让学生组装动滑轮装置，用橡皮筋长度比较直接提升和使用动滑轮提升时的用力大小。 4. 巡视指导，帮助学生正确组装滑轮装置。 【学生活动】 1. 观察滑轮的构造，区分定滑轮和动滑轮。 2. 安装定滑轮，用钩码模拟实验，记录达到平衡时所需的钩码数。 3. 安装动滑轮，用橡皮筋比较直接提升和使用动滑轮提升时力的大小。 4. 填写记录单，分析实验数据。 5. 讨论生活中定滑轮和动滑轮的应用。 【设计意图】通过层层递进的探究活动，让学生从多个角度收集证据，发展科学探究能力。 环节三：研讨交流（10分钟） 【教师活动】 1. 组织学生汇报实验数据。 2. 提问引导："分别使用定滑轮和动滑轮提升重物，有什么不同的效果？" 3. 追问："生活中，定滑轮和动滑轮各有哪些实际的应用？为什么旗杆用定滑轮？为什么塔吊用动滑轮？" 4. 引导学生归纳：定滑轮——改变力的方向，不省力；动滑轮——省力，不改变方向。各有所长。 【学生活动】 1. 各小组汇报探究发现。 2. 参与班级研讨，补充观点。 3. 根据证据得出结论。 【设计意图】通过研讨环节，将分散的探究发现整合起来，引导学生从证据走向结论，发展归纳推理能力。 环节四：拓展应用（5分钟） 【教师活动】 1. 展示拓展内容：生活中常常能看到人们将多个滑轮组合在一起使用，例如起重机、消防车、电梯等。 2. 引导思考：滑轮组可以同时拥有定滑轮（改变方向）和动滑轮（省力）的优点。 3. 鼓励学生课后观察生活中还有哪些地方将滑轮组合使用。 【学生活动】 1. 尝试完成拓展任务。 2. 联系生活，举例说明。 【设计意图】将本课知识延伸到新的情境，激发学生持续探究的兴趣。 环节五：课堂小结（2分钟） 【教师活动】 1. 回顾本课核心问题：定滑轮和动滑轮各有什么作用？ 2. 总结：定滑轮可以改变力的方向但不省力，动滑轮可以省力但不改变力的方向。将两者组合使用（滑轮组）可以同时获得两者的优点。 3. 布置课后任务：观察生活中哪些地方使用了滑轮，判断是定滑轮还是动滑轮。 【学生活动】 1. 回顾探究过程，总结发现。 2. 明确课后探究任务。 【设计意图】帮助学生梳理知识要点，巩固本课核心概念。 六、板书设计 七、教学反思 1. 学生是否能区分定滑轮和动滑轮？ 2. 学生是否能通过实验得出"定滑轮不省力"的结论？ 3. 学生是否能通过实验验证"动滑轮省力"？ 4. 学生是否理解"改变力的方向"在实际使用中的意义？ 5. 学生是否能举出生活中定滑轮和动滑轮的应用实例？ 6. 学生对滑轮组的拓展内容是否产生了兴趣？ 八、跨学科融合设计说明 （一）关联的物理学科：了解定滑轮和动滑轮的力学原理。 （二）关联的工程技术：认识滑轮在建筑、运输等领域的实际应用。 （三）关联的劳动教育：了解滑轮在提高劳动效率中的作用。 （四）关联的历史学科：了解滑轮在古代和现代工具中的应用演变。 九、学生疑难解答（附常见问题的应对策略） 疑难问题 解答策略 学生认为"定滑轮可以省力"，因为用了滑轮感觉轻松了。 纠正：定滑轮不省力但改变力的方向。比如升旗时在下面拉绳子，比爬到旗杆顶上去挂旗子方便得多。"感觉轻松"是因为作用方向更顺手了，但用的力实际上和直接提一样大。通过钩码实验数据可以清晰验证。 学生组装滑轮装置时不会穿绳子。 指导：定滑轮的绳子从凹槽穿过，一端挂重物，另一端用手拉。动滑轮则绳子一端固定在天花板/挂钩上，另一端绕过动滑轮的凹槽后用手向上拉。可以先用小模型示范。 学生对"动滑轮省力一半"有疑问。 简单解释：使用动滑轮时，两段绳子共同承担重物，所以每段绳子只承担一半的重量。但不省功——省力一半但拉的距离增加了一倍。 十、附件 附件一：第5课 妙用滑轮 · 活动记录单 一、定滑轮模拟实验 日期：______　姓名：______ 我的发现：使用定滑轮________（能/不能）省力，但可以改变力的________。 实验次数 左边原有钩码数/个 达到平衡时右边所需钩码数/个 猜测 实验结果 第1次 1 第2次 2 第3次 3 二、动滑轮模拟实验 日期：______ 我的发现：使用动滑轮________（能/不能）省力。 实验次数 直接提升重物时橡皮筋长度/厘米 使用动滑轮提升重物时橡皮筋长度/厘米 第1次 第2次 第3次 三、滑轮的比较 类型 特点 生活中的应用 定滑轮 改变方向、不省力 动滑轮 省力、不改变方向 滑轮组 既改变方向又省力 附件二：班级记录单（黑板用） 妙用滑轮 日期：__________ 结论：不同滑轮各有所长，根据实际需要选择。 滑轮类型 定义 作用 生活应用 定滑轮 固定不动 改变力的方向 旗杆顶部、窗帘轨道 动滑轮 随重物移动 省力 塔吊吊钩、起重机 滑轮组 定+动组合 既改变方向又省力 电梯、消防车 附件三：学习评价表 评价内容 自评 师评 我能区分定滑轮和动滑轮 ☆☆☆ ☆☆☆ 我能安装定滑轮并做实验 ☆☆☆ ☆☆☆ 我能安装动滑轮并验证省力 ☆☆☆ ☆☆☆ 我知道定滑轮和动滑轮的不同作用 ☆☆☆ ☆☆☆ 我能举出生活中滑轮的应用 ☆☆☆ ☆☆☆ 附件四：学习评价表（对照学习目标） 评价维度 合格 良好 优秀 能准确描述实验现象 能说出 能详细描述 能描述并解释 能运用证据进行推理 能简单推理 能合理推理 能完整推理 能与同伴合作交流 能参与 能主动交流 能积极合作 对本课知识点掌握程度 基本了解 理解并能应用 深入理解并能迁移 学科网（北京）股份有限公司 $