2.5《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这一简单机械，核心知识点为定滑轮改变用力方向不省力、动滑轮省力不改变用力方向。课堂导入从斜面需较大场地的局限切入，通过起重机吊重物、工人用滑轮提升重物的图片或短视频创设情境，引导学生思考直上直下提升重物的问题，搭建前后知识联系的学习支架。 该资料以“实验探究+数据分析”为主线，设计认识滑轮、定滑轮实验、动滑轮实验三个递进活动。定滑轮实验用“钩码平衡法”对比两边钩码数量，动滑轮实验通过橡皮筋长度测量用力差异，培养学生探究实践能力。引导学生对比数据归纳规律，体现科学思维，结合旗杆、塔吊等生活应用深化科学观念。既帮助学生提升实验操作与分析能力，也为教师提供清晰教学流程和可操作实验方案。

《妙用滑轮》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5课。在学生认识杠杆、斜面等简单机械的基础上，本课聚焦滑轮这一新型简单机械。教材以“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，这时可以用滑轮将重物甚至整个手推车吊升上去”为切入点，设计了“认识几种滑轮”“用定滑轮提升重物”“体验动滑轮的作用”三个递进的探究活动。本课属于2022版课标“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。本课帮助学生建立“工具改变工作方式、技术提升工作效率”的认知，为后续学习滑轮组及复杂机械奠定基础。 2、 学情分析 五年级学生在第2课中已经认识了杠杆原理，在第4课中探究了斜面的省力规律。学生对滑轮并不完全陌生——他们在生活中见过旗杆顶部的轮子、塔吊的吊钩，但缺乏对滑轮结构的科学认知，也说不清定滑轮和动滑轮的区别。学生已具备一定的对比实验操作和数据分析能力，但“定滑轮不省力但能改变用力方向”“动滑轮省力但不能改变用力方向”这一对概念相对抽象，需要通过分组实验和对比数据来帮助学生建立清晰的认知。学生对动手实验兴趣浓厚，适合以“实验探究+数据分析”为主线展开教学。 3、 学习目标 科学观念：知道边缘有凹槽、可绕中心轴转动的轮子叫滑轮；知道滑轮分为定滑轮和动滑轮两类——固定在一个位置转动而不移动的滑轮叫定滑轮，可以随重物一起移动的滑轮叫动滑轮；明确定滑轮可以改变用力方向但不省力，动滑轮可以省力但不能改变用力方向的核心科学规律。 科学思维：通过对比实验数据，归纳两类滑轮的功能差异，培养对比分析、归纳推理的科学思维；能够根据滑轮特点，分析生活中滑轮应用的工作原理，建立“工具特点对应应用场景”的逻辑认知。 探究实践：能够独立组装定滑轮、动滑轮实验装置，规范完成测力、数据记录等实验操作；能完整经历“提出问题—猜想假设—动手实验—分析结论”的探究流程。 态度责任：感受滑轮工具对生产生活的便利作用，体会简单机械的技术价值；养成严谨求实、合作探究的科学态度，乐于观察、发现生活中的科学工具与技术应用。 四、教学重难点 重点：认识定滑轮和动滑轮的结构与区别，通过实验掌握两类滑轮的核心作用与特点。 难点：精准分析实验数据，归纳两类滑轮的功能差异；结合生活场景灵活区分、解释滑轮的实际应用原理。 五、教学环节 教学环节 教师活动 学生活动 设计意图 一、聚焦：滑轮如何将重物运送到高处？（5分钟） 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，这时可以用滑轮将重物甚至整个手推车吊升上去。”出示起重机吊重物、工人用滑轮提升重物的图片或短视频。 2. 引发思考：“滑轮是如何将重物运送到更高处的？” 3. 揭示课题：板书“妙用滑轮”。 观察起重机吊重物、滑轮提升重物的图片或视频；思考“滑轮是怎样工作的”；围绕“滑轮有什么作用”自由发言，暴露前概念；明确本课探究的核心问题。 从上一课“斜面需要较大场地”自然过渡到本课“直上直下用滑轮”；以真实情境激发探究兴趣；聚焦核心问题，明确探究方向。 二、探索 活动一：认识几种滑轮（5分钟） 1. 发布任务：“观察下面的图片，认识几种滑轮。” 2. 呈现资料：“边缘有凹槽，可绕中心轴转动的轮子叫滑轮。”出示滑轮结构示意图。 3. 区分类型：出示旗杆顶部的滑轮图片——“像旗杆顶部的滑轮那样，固定在一个位置转动而不移动的滑轮叫定滑轮。”出示塔吊吊钩图片——“像塔吊的吊钩一样，可以随重物一起移动的滑轮叫动滑轮。” 4. 引导观察：“定滑轮和动滑轮有什么相同点和不同点？”引导学生发现——相同点：都是边缘有凹槽、可绕轴转动的轮子；不同点：定滑轮位置固定，动滑轮随物体移动。 观察滑轮结构示意图，了解滑轮的基本构造；观察旗杆顶部滑轮和塔吊吊钩图片；区分定滑轮（位置固定）和动滑轮（随物移动）；在活动手册上记录两种滑轮的特点。 通过图片观察和对比，帮助学生建立定滑轮和动滑轮的概念；为后续实验探究奠定概念基础。 活动二：用定滑轮提升重物——探究定滑轮的作用（10分钟） 1. 发布任务：“安装一个定滑轮，利用定滑轮提升重物并记录。” 2. 介绍实验方法：左边的钩码模拟重物，右边的钩码模拟人力。“定滑轮有什么作用呢？” 3. 发放记录单：发放“定滑轮模拟实验”记录单。 4. 指导操作： （1）在铁架台上安装一个定滑轮； （2）将细线绕过定滑轮，一端挂钩码（重物），另一端挂钩码（模拟拉力）； （3）改变左边钩码的数量（1个、2个、3个），观察右边需要几个钩码才能达到平衡； （4）记录实验结果。 5. 分组实验：学生分组进行实验并记录数据。 6. 引导分析：“要达到平衡，右边需要的钩码数和左边一样吗？这说明了什么？”引导学生发现——两边钩码数相同，定滑轮不省力。 7. 追问：“使用定滑轮提升重物时，用力方向是怎样的？”引导学生发现——向下拉绳，重物向上运动，定滑轮改变了用力方向。 明确实验方法和记录要求；领取记录单；分组安装定滑轮装置；依次改变左边钩码数量，记录右边达到平衡所需的钩码数；分析数据，发现定滑轮不省力；观察用力方向的变化——向下拉、重物向上。 通过定量对比实验，让学生自主发现“定滑轮不省力但能改变用力方向”的规律；记录单培养规范记录的习惯；“钩码平衡法”直观呈现力的关系。 活动三：体验动滑轮的作用——探究动滑轮是否省力（10分钟） 1. 过渡：“定滑轮不省力但能改变用力方向。动滑轮呢？感觉比定滑轮省力。做实验验证利用动滑轮提升重物是否省力。” 2. 指导组装：“组装一个动滑轮装置，用它提升重物。” 3. 介绍实验方法： （1）测量直接提升重物时橡皮筋（或弹簧测力计）的长度； （2）测量用动滑轮提升重物时橡皮筋的长度； （3）比较两种情况下用力大小的差异。 4. 发放记录单：发放“动滑轮模拟实验”记录单。 5. 分组实验：学生分组组装动滑轮装置，分别测量直接提升和使用动滑轮提升时的用力大小，记录数据。 6. 引导分析：“直接提升时橡皮筋有多长？使用动滑轮时呢？数据说明了什么？”引导学生发现——使用动滑轮时橡皮筋更短（用力更小），动滑轮能省力。 7. 追问：“使用动滑轮提升重物时，用力方向是怎样的？”引导学生发现——向上拉绳，重物也向上运动，动滑轮不能改变用力方向。 明确实验方法；领取记录单；分组组装动滑轮装置；测量直接提升和使用动滑轮提升时的用力大小并记录；分析数据，发现动滑轮能省力；观察用力方向——向上拉、重物向上。 通过定量对比实验，让学生自主发现“动滑轮能省力但不能改变用力方向”的规律；与定滑轮实验形成完整对比。 三、研讨深化：对比两种滑轮，解释生活应用（7分钟） 1. 问题一：“分别使用定滑轮和动滑轮提升重物，有什么不同的效果？”引导学生从“是否省力”和“能否改变用力方向”两个维度对比。 2. 问题二：“生活中，定滑轮和动滑轮各有哪些实际的应用？”引导学生列举——定滑轮：旗杆顶部升旗、电梯；动滑轮：塔吊吊钩、起重机。 3. 问题三：“为什么旗杆顶部要用定滑轮而不是动滑轮？”引导学生理解——升旗需要改变用力方向（向下拉绳、旗向上走），不需要省力。 4. 总结提升：“定滑轮和动滑轮各有特点——定滑轮改变用力方向但不省力，动滑轮省力但不能改变用力方向。人们根据不同的需求选择合适的滑轮，这就是‘妙用滑轮’的智慧。” 从“是否省力”和“能否改变用力方向”两个维度对比定滑轮和动滑轮；列举生活中定滑轮和动滑轮的应用实例；分析旗杆顶部使用定滑轮的原因；形成“根据需要选择合适工具”的科学观念。 两个研讨问题从“功能差异”到“生活应用”，层层深入；帮助学生建立“工具特点对应应用场景”的逻辑认知。 四、拓展延伸——从单个滑轮到滑轮组合（3分钟） 1. 呈现资料：“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。”出示起重机、消防车、电梯图片。 2. 引导思考：“你还知道生活中哪些地方会将滑轮组合使用吗？” 3. 布置任务：课后观察生活中的滑轮应用（如建筑工地、码头、游乐场等），判断使用的是定滑轮还是动滑轮，记录下来，下节课交流分享。 观察起重机、消防车、电梯等图片；思考滑轮组合使用的场景；课后观察生活中的滑轮应用并记录。 从单个滑轮拓展到滑轮组合；培养持续观察和学以致用的意识；为后续学习滑轮组做铺垫。 学科网（北京）股份有限公司 $