2.6《给小车安装方向盘》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轮轴的结构特征与工作原理，通过对比手推车、自行车、汽车等运输工具的转向装置导入，联系前几课杠杆、斜面等简单机械知识，搭建从生活现象到科学概念的学习支架。 以“观察-设计-制作-研讨”递进活动为特色，科学思维上引导学生归纳轮轴“轮轴固定转动”的本质，探究实践中通过设计转向装置简图、制作测试不同车轴长度效果培养工程能力，助力学生建立“结构决定功能”的科学观念，提升教师教学的实践性与趣味性。

《给小车安装方向盘》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6课。在前五课中，学生已经认识了杠杆、斜面、滑轮等简单机械。本课聚焦另一种重要的简单机械——轮轴。教材以“今天许多运输工具都有转向装置。转向装置为什么能使车轮转向？运用了哪些技术？”为切入点，通过“观察常见运输工具的转向装置”“设计并制作一种转向装置”两个递进的探究活动，引导学生认识轮轴的结构（由较大的轮和较小的轴组成，轮和轴固定在一起转动），理解轮轴的工作原理，并通过为玩具车设计安装转向装置的实践活动，将理论知识应用于工程实践。本课属于2022版课标“技术与工程”领域，内容要求为“知道轮轴是一种简单机械，了解轮轴在生活中的应用”，帮助学生建立“工具的结构决定其功能”的科学观念。 2、 学情分析 五年级学生在第3课中已经动手制作过独轮车模型，经历了完整的工程设计流程，具备了一定的动手能力和工程思维。学生在生活中见过方向盘、自行车把手、水龙头等轮轴类工具，但对“轮轴”这一概念缺乏科学认知，不知道“轮和轴固定在一起转动”是轮轴的本质特征。部分学生可能认为方向盘只是一个“把手”，不了解其省力的原理。学生对于“为什么不需要在独轮车上安装方向盘”这一问题缺乏深入思考。教学中需通过观察、制作和讨论，帮助学生建立轮轴的科学概念。 3、 学习目标 科学观念：知道由较大的轮和较小的轴组成、轮和轴固定在一起转动的机械叫作轮轴；了解汽车方向盘、自行车车把等都是轮轴的应用；理解使用轮轴可以省力——在轮上用力比在轴上用力更省力。 科学思维：通过观察和分析常见运输工具的转向装置，归纳轮轴的结构特点；能分析轮轴中“轮”和“轴”的对应关系；能运用轮轴原理解释生活中的现象。 探究实践：能为玩具车设计转向装置方案，画出设计简图；能选用合适材料制作转向装置并完成安装测试；能比较不同长度车轴组装后的使用效果差异。 态度责任：对轮轴类工具产生探究兴趣；在设计和制作中培养工程思维和创新能力；体会工具和技术的发展对人类生活的影响。 四、教学重难点 重点：认识轮轴的结构特点（轮和轴固定在一起转动），理解轮轴的工作原理。难点：设计并制作玩具车的转向装置，分析轮轴中“轮”和“轴”的对应关系。 五、教学环节 教学环节 教师活动 学生活动 设计意图 一、聚焦：转向装置为什么能让车轮转向？（5分钟） 1. 回顾导入：“今天手推车只在有限的场景中使用。人们在手推车的基础上改造了轮子、转向装置等，制造出更多灵活方便的运输车。”出示手推车、四轮平板手推车、自行车、汽车的对比图片。 2. 引发思考：“今天许多运输工具都有转向装置。转向装置为什么能使车轮转向？运用了哪些技术？” 3. 揭示课题：板书“给小车安装方向盘”。 观察手推车、自行车、汽车等运输工具的图片；思考“转向装置如何工作”；围绕“方向盘为什么能控制方向”自由发言；明确本课探究的核心问题。 从学生熟悉的交通工具入手，建立“转向装置”的直观感知；聚焦核心问题；为后续认识轮轴做铺垫。 二、探索 活动一：认识轮轴——转向装置中的科学（8分钟） 1. 发布任务：“观察常见的运输工具，说一说它们是如何实现转向的，哪种转向装置最方便。” 2. 呈现资料：“由较大的轮和较小的轴组成，轮和轴固定在一起转动的机械，叫作轮轴。汽车方向盘和自行车的车把都是转向装置，都应用了轮轴。”出示轮轴结构示意图。 3. 引导观察：出示汽车方向盘图片。“方向盘哪一部分是轮？哪一部分是轴？”引导学生明确——方向盘的外圈是“轮”，连接方向柱的部分是“轴”。 4. 引导迁移：出示自行车车把图片。“自行车车把中，哪一部分是轮？哪一部分是轴？” 5. 小结：“轮轴由轮和轴两部分组成，轮和轴固定在一起转动。在轮上用力，可以省力。” 观察常见运输工具的转向装置；了解轮轴的定义和结构特点；在汽车方向盘上指认“轮”和“轴”；在自行车车把上指认“轮”和“轴”；理解“轮和轴固定在一起转动”的核心特征。 从具体工具中抽象出轮轴的科学概念；通过指认活动巩固对“轮”和“轴”的辨识能力；为后续设计制作奠定概念基础。 活动二：设计转向装置——我们的方案（10分钟） 1. 发布任务：“选用合适的材料，为玩具车的前轮设计、制作转向装置，让玩具车实现用手控制转向。” 2. 呈现材料：出示方向盘、车轮、轴架、联轴器、轴套、螺丝、螺丝刀、玩具车、车轴等材料。“自行车把手结构简单，制作比较容易。” 3. 强调要点：“设计时要考虑与其他组件相匹配。画出设计简图，方便沟通和制作。在设计简图上标注更多的信息，可以让制作更精准。” 4. 发放记录单：发放“玩具车转向装置设计简图”记录单。 5. 小组设计：小组讨论并绘制设计简图，标注所需材料和关键尺寸。 6. 方案交流：请2-3个小组展示设计方案，全班提出改进建议。 了解制作任务和可用材料；明确设计要点；领取记录单；小组讨论，绘制转向装置设计简图；标注所需材料和关键尺寸；展示设计方案，听取建议并修改。 方案设计是工程实践的关键环节；设计简图培养工程表达能力；标注信息让设计更加精准。 活动三：制作与测试——让玩具车实现转向（10分钟） 1. 发布任务：“根据设计，将方向盘安装在玩具车上，试一试转向是否更便捷了。” 2. 指导制作：学生分组按照设计方案进行制作——安装方向盘、连接车轴、固定轮子。 3. 引导测试：完成安装后，测试转向效果——“转向装置中哪一部分是轮？哪一部分是轴？用不同长度车轴组装的转向装置，使用效果有什么区别？” 4. 巡视指导：关注学生的安装是否牢固、转向是否灵活。 5. 比较分析：让使用不同长度车轴的小组互相观察，比较转向效果的差异——车轴长度不同，转向灵活性和操控感有什么不同？ 按照设计方案制作转向装置；安装方向盘、连接车轴、固定轮子；测试转向效果；分析转向装置中的“轮”和“轴”；比较不同长度车轴的使用效果差异；记录观察结果。 将设计方案转化为实物，培养动手能力；“不同长度车轴”的比较培养对比分析思维。 三、研讨深化：解释原理，迁移应用（5分钟） 1. 问题一：“我们为玩具车设计的转向装置是如何工作的？”引导学生描述——转动方向盘（轮），带动车轴（轴）转动，从而控制车轮方向。 2. 问题二：“为什么不需要在独轮车上安装方向盘？”引导学生分析——独轮车只有一个轮子，不需要转向装置；方向盘用于控制两个或多个轮子的转向方向。 3. 拓展呈现：“生活中还有哪些轮轴的实际应用？”出示螺丝刀、水龙头、自行车的牙盘与曲柄、扳手拧螺丝等图片。 4. 总结提升：“轮轴是一种简单机械——由轮和轴组成，轮和轴固定在一起转动。在轮上用力可以省力。从汽车方向盘到水龙头，从自行车车把到螺丝刀，轮轴的应用无处不在。” 描述转向装置的工作原理；分析独轮车不需要方向盘的原因；观察并列举生活中的轮轴应用；形成“轮轴是一种省力简单机械”的科学概念。 两个研讨问题从“原理描述”到“对比分析”，层层深入；拓展环节将课堂知识延伸到生活观察。 四、拓展延伸——生活中的轮轴（2分钟） 1. 总结：“今天我们认识了轮轴——一种由轮和轴组成的简单机械。从汽车方向盘到水龙头，从自行车到螺丝刀，轮轴让我们的生活更加便捷。” 2. 布置任务：课后观察生活中的轮轴类工具（门把手、水龙头、螺丝刀、自行车脚踏板等），判断哪部分是“轮”、哪部分是“轴”，记录下来，下节课交流分享。 回顾本课所学核心概念；课后观察生活中的轮轴应用并记录。 将课堂学习延伸到课后生活；培养持续观察和学以致用的意识。 学科网（北京）股份有限公司 $