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（2024）

该小学科学教学设计聚焦杠杆三要素（支点、用力点、阻力点）及独轮车省力原理，从学生已认识的独轮车切入，通过情境问题引导探究，搭建从具体工具到抽象原理的学习支架。 以模拟实验为核心特色，用直尺、石块、橡皮模拟独轮车，学生在控制变量实验中感受用力变化，培养科学思维的模型建构与探究实践能力。生活及人体杠杆拓展强化科学观念应用，激发兴趣，助力教师高效落实教学目标。

2.2《独轮车省力的秘密》教学设计 【教材分析】 《独轮车省力的秘密》是教科版（2024）科学五年级上册第二单元"工具与技术"的第二课。本课以上节课认识的独轮车为切入点，引导学生探究独轮车省力的原理——杠杆技术，建立杠杆的概念。 教材通过"聚焦—探索—研讨—拓展"的结构展开：先认识杠杆（支点、用力点、阻力点）三个重要位置；再通过模拟实验（直尺、石块、橡皮分别模拟独轮车各部分），探究用力位置和橡皮位置变化时用力大小的变化；然后寻找生活中的杠杆类工具；最后拓展了解人体中的杠杆原理（手臂）。 本课的核心概念是杠杆及其三要素（支点、用力点、阻力点），通过模拟实验让学生体验杠杆省力的原理，为后续学习其他简单机械打下基础。 【学情分析】 五年级学生在生活中使用过一些杠杆类工具（如剪刀、钳子等），但对杠杆的概念和原理缺乏系统认识。在以下方面存在困难： （1）在科学知识方面：学生不知道什么是杠杆，不清楚支点、用力点、阻力点的概念，需要通过具体实例建立认识。 （2）在科学探究方面：模拟实验中直尺、石块、橡皮分别模拟什么，学生需要理解模拟关系；在变换用力位置和橡皮位置时，如何感受并记录用力大小的变化，需要指导。 （3）在科学思维方面：从模拟实验到归纳杠杆省力规律，需要一定的抽象概括能力。 【课时目标】 科学观念：认识杠杆是一种简单机械，知道杠杆有三个重要位置——支点、用力点和阻力点；了解独轮车运用了杠杆技术来实现省力。 科学思维： 1.通过模拟实验，发展控制变量和数据分析的思维能力。 2.通过寻找生活中的杠杆类工具，培养知识迁移能力。 探究实践： 1.能用直尺、石块、橡皮做模拟独轮车搬运重物的实验，感受用力大小的变化。 2.能识别生活中的杠杆类工具，说出它们的使用好处。 态度责任： 1.对简单机械的原理产生探究兴趣。 2.认识到科学原理可以指导工具的设计和使用。 【评价任务】 1.能说出杠杆的三个重要位置（支点、用力点、阻力点）的含义。 2.能通过模拟实验，感受并记录用力位置变化时用力大小的变化。 3.能举出2-3种生活中的杠杆类工具，说出它们的好处。 【学习活动】 材料准备：直尺、石块（模拟重物）、橡皮（模拟支点）、杠杆类工具实物或图片（剪刀、钳子、开瓶器等）、独轮车图片、记录单等。 【教学环节】 一、情境问题 同学们，上节课我们认识了独轮车的构造。独轮车可以帮助我们更省力地搬运重物。 （教师出示独轮车图片） 过去运输工具不发达，人们常使用独轮车搬运重物。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。 独轮车为什么能省力呢？它运用了什么技术？ （学生猜测：可能和车轮有关、可能和杠杆有关……） 独轮车省力的秘密在于它运用了杠杆技术。今天我们就来探究杠杆的奥秘。 （板书课题：独轮车省力的秘密） 设计意图：从上节课的独轮车自然过渡到杠杆概念，激发学生探究省力原理的兴趣。 二、探究实验 活动一：认识杠杆 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。 （教师演示：用棍子和支撑物撬起石块） 杠杆上有三个重要的位置： ●支点：支撑着杠杆，是杠杆能围绕着转动的固定点。 ●用力点：在杠杆上用力使杠杆转动的位置，通常是扶手位置。 ●阻力点：杠杆中阻碍杠杆转动的力的位置。 请同学们找一找，独轮车的支点、用力点和阻力点分别在哪里？ （学生讨论后回答：支点是车轮着地的位置，用力点是扶手，阻力点是货物放在车身上的位置。） 设计意图：通过演示和讲解，帮助学生建立杠杆和三要素的概念，并与独轮车建立联系。 活动二：模拟实验——寻找独轮车里的杠杆 现在，我们用直尺、石块和橡皮来模拟独轮车搬运重物的实验。 直尺模拟独轮车的车身，石块模拟重物，橡皮模拟车轮（支点）。 实验一：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。 （学生分组实验，记录感受） 记录单：独轮车搬运重物模拟实验（一） 日期：______________ 用力的位置 感受到的用力大小 ① ② ③ 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。 （学生分组实验，记录感受） 记录单：独轮车搬运重物模拟实验（二） 日期：______________ 橡皮的位置 感受到的用力情况 ① ② ③ 哪个小组来分享你们的发现？ （学生汇报：用力位置离支点越远，越省力；橡皮（支点）离石块（重物）越近，越省力。） 教师总结：当用力点到支点的距离大于阻力点到支点的距离时，杠杆可以省力。这就是独轮车省力的秘密！ 设计意图：通过两个对比模拟实验，让学生亲身体验杠杆省力的原理，培养控制变量的实验能力。 活动三：寻找生活中的杠杆类工具 杠杆类工具在我们的生活中非常多。请同学们说一说，你们都使用过哪些杠杆类工具？ （学生讨论后汇报：剪刀、钳子、开瓶器、指甲剪、镊子、扳手……） 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。 请同学们选择2-3种杠杆类工具，说一说它们使用起来有什么好处。 （学生分享：剪刀能省力地剪断东西；开瓶器能轻松打开瓶盖；钳子能夹紧和剪断铁丝……） 设计意图：将杠杆概念迁移到生活实际中，培养知识应用能力和归纳能力。 三、回顾评价 同学们，回顾今天的探究：我们提出了"独轮车为什么能省力"的问题（问题），通过认识杠杆和模拟实验（方法），发现了用力位置和支点位置会影响用力大小（证据），我们知道了独轮车运用了杠杆技术，当用力点到支点的距离大于阻力点到支点的距离时可以省力（观点）。 请大家对照评价标准，对自己的学习进行评价： 评价内容 ★★★ ★★ ★ 能说出杠杆三要素的含义 能完整解释三个概念 能说出2个概念 只能说出1个 能通过实验感受用力变化 记录完整，发现准确 记录较完整 记录不完整 能识别生活中的杠杆工具 能说出3种以上 能说出1-2种 说不出 设计意图：回顾探究过程，强化杠杆概念和省力原理的理解。 四、拓展迁移 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。 你还能举出更多人体中杠杆的例子吗？ （学生讨论：咬东西时下颌是杠杆、走路时脚尖是杠杆、点头时颈椎是杠杆……） 设计意图：将杠杆原理拓展到人体结构中，体现科学知识的广泛适用性，激发探究兴趣。 【作业设计】 1.找出家中3种杠杆类工具，标出它们的支点、用力点和阻力点，记录它们的好处。 2.观察人体中的杠杆现象，记录2个例子并分析其支点、用力点和阻力点。 学科网（北京）股份有限公司 $