《独轮车省力的秘密》（教学设计）-2026-2027学年教科版科学五年级上册

《独轮车省力的秘密》教学设计-2026-2027学年教科版（新教材）小学科学五年级上册

一、学情分析

五年级学生已经具备基础的科学探究能力，能够独立完成简单的观察、对比实验与数据记录，在之前的学习中，已经初步认识了拉力、重力、摩擦力等基础力学概念，了解杠杆、斜面等简单机械的基本作用，为本节课探究独轮车省力原理奠定了知识与能力基础。从认知特点来看，该阶段学生好奇心强，擅长具象化、生活化的探究学习，对生活中的交通工具、劳动工具充满探索兴趣，但抽象逻辑思维尚未完全成熟，难以自主将独轮车的结构与杠杆机械原理建立关联，容易只关注“独轮车能省力”的现象，忽略省力的核心结构与力学逻辑。同时，学生在小组合作实验中，能完成基础操作，但存在变量控制不严谨、实验结论总结不全面、数据分析流于表面的问题。此外，学生对传统劳动工具的认知较为浅薄，仅在生活或影视中见过独轮车，对其应用价值、结构优势缺乏系统认知，需要通过情境创设、对比实验、逐层引导，帮助学生从现象探究本质，构建完整的机械力学认知体系，同时树立工具服务生活、技术推动劳动进步的科学观念。

二、教材分析

《独轮车省力的秘密》是2026年教科版新教材五年级上册第二单元《工具与技术》的核心探究课时，承接单元前期简单机械的认知内容，是衔接理论探究与实践制作的关键课程。本单元以“认识工具、探究原理、实践制作、优化创新”为核心逻辑，层层递进引导学生理解工具与技术的内在关联。本节课聚焦独轮车这一传统简易机械工具，教材内容以“情境

导入—结构观察—猜想假设—对比实验—原理总结—生活拓展”为核心脉络，编排逻辑贴合小学生科学探究规律。教材首先通过生活劳动场景图片、传统独轮车实物图，引导学生感知独轮车的用途，随后聚焦独轮车的车轮、车架、支点、承重区等核心结构，引导学生猜想省力原因，再通过教材指定的对比探究实验，对比徒手搬运、简易推车搬运的用力差异，结合杠杆原理图解，揭秘独轮车省力的核心秘密。本节课的学习，既能巩固学生前期所学的杠杆力学知识，帮助学生理解复杂简易机械的组合应用，也为下一节课《制作独轮车》的实践操作提供理论支撑，实现“理论探究赋能实践创作”的单元教学目标，同时让学生体会传统工具蕴含的科学智慧，理解工具改良、技术优化对提升劳动效率的重要意义，落实工具与技术的单元核心主题。

三、核心素养教学目标

（一）科学观念

1. 准确识别独轮车的核心结构，包括车轮、车轴、车架、承重槽、扶手，明确各结构的基本功能。2. 理解独轮车是省力杠杆的实际应用，掌握独轮车省力的核心原理：车轮与地面的接触点为支点，承重物位于支点与发力点之间，动力臂大于阻力臂，因此能够省力。3. 知道独轮车可以减小摩擦力、分散物体重力，有效降低人力劳动的用力成本，提升搬运效率。

（二）科学思维

1. 能够通过观察独轮车结构、对比不同搬运方式的差异，提出合理的探究猜想，建立“结构决定功能”的科学思维。2. 能够结合实验数据、教材图解，分析独轮车省力的关键因素，区分省力、费力的结构差异，

归纳总结简单机械的应用规律。3. 能够运用杠杆原理，解释生活中同类省力工具的工作原理，实现知识迁移与逻辑推理。

（三）探究实践

1. 能够根据探究问题，自主设计对比实验，规范完成“徒手搬运、小车搬运”的对比探究，精准记录实验感受与实验数据。2. 能够结合教材实验步骤，严格控制实验变量，保证实验的科学性与严谨性，自主分析实验现象、得出实验结论。3. 能够小组合作完成探究任务，主动参与讨论、分享探究发现，提升实验操作与合作探究能力。

（四）态度责任

1. 保持对机械工具、科学探究的好奇心与求知欲，养成严谨求实、尊重实验事实的探究态度。2. 体会传统劳动工具蕴含的科学智慧，感受工具与技术对生产生活、劳动生产的重要作用。3. 树立“科学源于生活、服务生活”的理念，乐于用科学知识解释生活现象、解决生活中的简单问题。

四、教学重难点

（一）教学重点

认识独轮车的核心结构与功能，通过对比实验探究，掌握独轮车省力的核心原理，理解独轮车省力与杠杆动力臂、阻力臂的关联。

（二）教学难点

精准定位独轮车的支点、动力点、阻力点，区分动力臂与阻力臂，理解“动力臂大于阻力臂是独轮车省力的根本原因”，实现力学原理的具象化理解与灵活迁移。