2.2《独轮车省力的秘密》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杠杆原理，通过认识支点、用力点、阻力点及省力条件，探究独轮车省力的秘密。以独轮车生活场景图片导入，承接前课工具多样性认知，搭建从生活现象到科学原理的学习支架。 特色在于递进式模拟实验设计，通过固定支点变换用力点、固定用力点调整支点的控制变量实验，培养科学思维中的归纳能力。用直尺、橡皮等材料模拟独轮车，规范实验记录提升探究实践能力，联系古代智慧与人体杠杆激发态度责任，帮助学生具象理解原理，为教师提供可操作的生活化教学方案。

《独轮车省力的秘密》教学设计 1、 教材分析 本课是教科版五年级上册第二单元《工具与技术》的第2课，承接第1课对工具多样性的认识，聚焦于独轮车这一经典运输工具。本课属于2022版课标“技术与工程”领域，核心概念为“独轮车运用了杠杆技术，杠杆可以省力”。教材以“过去运输工具不发达，人们常使用独轮车搬运重物”为切入点，引导学生认识杠杆的结构（支点、用力点、阻力点），并通过两个递进的模拟实验探究杠杆省力的秘密。教材遵循“生活情境导入—实验探究—生活迁移—人体拓展”的逻辑，最后拓展到人体中的杠杆，帮助学生建立从生活到科学再到生活的完整认知链条。 2、 学情分析 五年级学生在第1课中已经认识了工具的多样性，接触过独轮车等运输工具，知道独轮车可以帮助人们更省力地搬运重物。学生对“杠杆”一词可能有所耳闻，但对杠杆的结构（支点、用力点、阻力点）和杠杆省力的原理缺乏科学认知。部分学生可能认为独轮车省力只是因为“有轮子”，而不知道其背后的杠杆原理。学生已具备一定的实验操作和记录能力，对“模拟实验”有初步体验。教学中需通过直观的模拟实验（用直尺、橡皮、石块模拟独轮车），帮助学生从具体操作中抽象出杠杆的科学概念。 3、 学习目标 科学观念：通过模拟实验，知道杠杆上有三个重要位置——支点、用力点、阻力点；理解用力点到支点的距离大于阻力点到支点的距离时杠杆省力；知道独轮车运用了杠杆技术，是一种省力杠杆。 科学思维：通过控制变量实验（变换用力位置、调整支点位置），对比分析用力大小的变化，归纳杠杆省力的规律；能运用杠杆原理解释独轮车省力的原因。 探究实践：能用直尺、橡皮、石块等材料模拟独轮车搬运重物的过程；能规范完成两组模拟实验并记录实验数据；能观察并分析生活中的杠杆类工具。 态度责任：对杠杆类工具产生探究兴趣，乐于用科学原理解释生活中的现象；体会古代劳动人民的智慧，感受科学技术对生产生活的推动作用。 四、教学重难点 重点：通过模拟实验认识杠杆的结构（支点、用力点、阻力点），发现杠杆省力的秘密。 难点：理解用力点到支点的距离与阻力点到支点的距离对省力效果的影响。 五、教学环节 教学环节 教师活动 学生活动 设计意图 一、聚焦：独轮车为什么能省力？（5分钟） 1. 情境导入：“过去运输工具不发达，人们常使用独轮车搬运重物。不过，直到今天，我们仍能在工地、矿场、农田等场地见到独轮车的身影。”出示独轮车在工地、农田使用的图片。 2. 引发思考：“使用独轮车搬运重物，比直接搬运省力得多。独轮车可以帮助我们更省力地搬运重物，是因为独轮车运用了杠杆技术。我们使用过杠杆类工具吗？杠杆有什么作用？” 3. 揭示课题：板书“独轮车省力的秘密”。 观察独轮车使用场景的图片；思考“独轮车为什么能省力”；围绕“杠杆类工具”自由发言，暴露前概念；明确本课探究的核心问题。 从生活情境导入，激发探究兴趣；聚焦核心问题，明确探究方向；为后续认识杠杆做认知铺垫。 二、探索 活动一：认识杠杆（7分钟） 1. 演示引入：出示一根棍子和一块石头。“在一根棍子下面放一个支撑物，就能用它撬起重物了。人们把这样的工具叫撬杠。撬杠是一种杠杆类工具。” 2. 讲解三要素：“杠杆上有三个重要的位置： （1）支点：支撑着杠杆，是杠杆能围绕转动的固定点； （2）用力点：在杠杆上用力使杠杆转动的位置，通常是扶手位置； （3）阻力点：杠杆中阻碍杠杆转动的力的位置。” 3. 标注练习：出示撬杠撬起重物的示意图，请学生指认支点、用力点、阻力点。 4. 过渡：“认识了杠杆的三要素，独轮车里的杠杆在哪里呢？” 观察撬杠撬起重物的演示；倾听杠杆三要素的讲解；在示意图上标注支点、用力点、阻力点；思考独轮车中的杠杆结构。 从撬杠这一典型杠杆入手，帮助学生建立杠杆的直观概念；三要素讲解为后续实验和独轮车分析奠定概念基础。 活动二：模拟实验——杠杆省力的秘密（一）（10分钟） 1. 发布任务：“做模拟独轮车搬运重物的实验，体验杠杆的作用并记录。” 2. 介绍材料：出示直尺、石块、橡皮。“直尺、石块、橡皮分别模拟了什么？”——直尺模拟杠杆（车身），石块模拟重物（阻力），橡皮模拟支点（车轮）。 3. 指导实验一：“用直尺抬起石块，保持橡皮和石块的位置不变，变换手指用力的位置，感受用力大小的不同并记录。” 4. 发放记录单：发放“独轮车搬运重物模拟实验（一）”记录单。 5. 分组实验：学生分组进行实验，变换手指用力的位置（靠近支点、中间、远离支点），感受用力大小的变化并记录。 6. 汇总交流：“用力位置不同，用力大小有什么变化？”引导学生发现——用力点离支点越远，越省力。 了解实验材料和模拟关系；明确实验操作方法；领取记录单；分组进行实验，变换用力位置，感受用力大小；在记录单上记录实验感受；交流发现——用力点离支点越远越省力。 通过模拟实验，让学生亲身体验用力位置对省力效果的影响；记录单培养规范记录的习惯；为后续理解独轮车省力原理奠定基础。 活动三：模拟实验——杠杆省力的秘密（二）（8分钟） 1. 指导实验二：“保持石块和手指用力的位置不变，调整橡皮的位置，感受用力大小发生的变化并记录。” 2. 发放记录单：发放“独轮车搬运重物模拟实验（二）”记录单。 3. 分组实验：学生分组进行实验，调整橡皮（支点）的位置（靠近石块、远离石块），感受用力大小的变化并记录。 4. 汇总交流：“支点位置不同，用力大小有什么变化？”引导学生发现——支点离石块（阻力点）越近，越省力。 5. 归纳总结：“杠杆省力的秘密是什么？”引导学生归纳——用力点到支点的距离大于阻力点到支点的距离时，杠杆省力。 明确实验操作方法；领取记录单；分组进行实验，调整支点位置，感受用力大小；交流发现——支点离阻力点越近越省力；归纳杠杆省力的秘密。 第二组实验从另一维度验证杠杆省力的条件；两组实验形成完整的证据链；归纳总结帮助学生建立科学概念。 活动四：寻找生活中的杠杆类工具（5分钟） 1. 发布任务：“说一说我们都使用过哪些杠杆类工具，这些工具使用起来有什么好处。” 2. 呈现资料：“杠杆类工具种类丰富，结构多样。用力点、支点和阻力点位置不同，功能也不同。” 3. 展示图片：出示剪刀、钳子、筷子、开瓶器等杠杆类工具的图片。 4. 引导分析：“这些工具中，支点、用力点、阻力点分别在什么位置？它们是省力杠杆还是费力杠杆？” 5. 发放记录单：发放“生活中的杠杆类工具”记录单。 6. 小组讨论：学生分组讨论并记录。 观察生活中的杠杆类工具图片；在记录单上记录工具名称和使用的好处；小组讨论各工具的支点、用力点、阻力点位置；初步判断哪些是省力杠杆、哪些是费力杠杆。 从模拟实验回归生活应用；培养“学以致用”的意识；为后续深入学习杠杆分类做铺垫。 三、研讨深化：解释独轮车省力的秘密（5分钟） 1. 问题一：“独轮车省力的秘密是什么？”引导学生用杠杆原理解释——独轮车的车轮是支点，车斗中的货物是阻力点，手握车把的位置是用力点。用力点到支点的距离大于阻力点到支点的距离，所以省力。 2. 问题二：“生活中的杠杆类工具还有哪些作用？”引导学生列举并说明。 3. 总结提升：“独轮车之所以能省力，是因为它巧妙地运用了杠杆技术——把车轮作为支点，让用力点远离支点，阻力点靠近支点。这就是古代劳动人民的智慧！” 用杠杆原理解释独轮车省力的秘密；列举生活中的杠杆类工具及其作用；感受古代劳动人民的智慧。 两个研讨问题从“原理解释”到“生活应用”，层层深入；帮助学生完成从实验发现到科学原理的认知建构。 四、拓展延伸——人体中的杠杆（2分钟） 1. 呈现资料：“我们的身体也有很多地方运用了杠杆原理。比如人的手臂绕肘关节运动，可以看作由手臂肌肉和骨骼组成的杠杆在转动。肘关节是支点，肱二头肌提供动力，重物对手施加阻力。” 2. 引导思考：“你还能举出更多的例子吗？” 3. 布置任务：课后观察人体中还有哪些地方运用了杠杆原理（如踮脚尖、咬东西等），记录下来，下节课交流分享。 了解人体中的杠杆原理；思考人体中更多的杠杆实例；课后观察并记录人体中的杠杆现象。 将杠杆原理从工具拓展到人体，深化对杠杆普遍性的认识；培养“处处有科学”的观察意识。 学科网（北京）股份有限公司 $