14.方便的轮轴 教学设计-2026-2027学年科学六年级上册粤教粤科版

该小学科学教学设计聚焦轮轴的结构、省力规律及应用，通过生活中螺丝刀、水龙头等实物导入，承接杠杆原理，引导学生观察轮轴共同特征，搭建从具体到抽象的学习支架。 以核心素养为导向，通过控制变量法开展不同轮径省力对比实验，落实科学思维与探究实践，规范记录数据推理规律，类比杠杆理解轮轴本质。联系生活实例培养态度责任，助学生提升实验能力与知识迁移，为教师提供清晰教学流程与丰富教具支持。

14.方便的轮轴 【教材分析】 本课是简单机械单元第三课，在学生掌握杠杆原理的基础上，探究第二种简单机械——轮轴。教材以门把手、水龙头、螺丝刀等生活轮轴工具为载体，引导学生观察轮轴的基本结构，认识轮和轴的组合特点，通过对比实验探究轮轴省力的规律，明确轮越大越省力的核心原理。本课承接杠杆的力学探究方法，延续“观察结构—实验探究—总结规律—生活应用”的探究模式，丰富学生简单机械的知识体系，为后续滑轮、斜面的学习提供探究方法借鉴。 【学情分析】 六年级学生生活中随处可见轮轴类工具，每天都会使用水龙头、门把手、螺丝刀等物品，但不知道这类物品属于轮轴简单机械，无法区分轮和轴的结构。学生已经掌握控制变量的实验探究方法，具备力学规律归纳能力，但难以理解轮轴是杠杆的变形，对轮轴省力的内在原理认知模糊，需要通过直观实验突破抽象难点。 【核心素养分析】 [科学观念] 1.知道轮轴是由轮和轴组成、能绕共同轴心转动的简单机械； 2.掌握轮轴省力规律：在轴粗细不变时，轮越大，轮轴越省力； 3.识别生活中的轮轴工具，了解轮轴在生产生活中的广泛应用。 [科学思维] 通过不同大小轮轴的对比实验，对比实验数据，推理轮大小与省力效果的关系，类比杠杆原理理解轮轴的力学本质，形成迁移推理思维。 [探究实践] 完成轮轴结构观察、不同轮径的省力对比实验，规范记录实验数据，自主分析、总结轮轴省力规律，熟练运用控制变量法开展探究实验。 [态度责任] 1.感受轮轴机械结构的科学性，体会简单机械对生活的便利作用； 2.养成严谨记录实验数据、规范操作实验器材的良好探究习惯； 3.善于观察生活中的科学现象，主动挖掘生活物品中的机械原理。 【教学重点】 认识轮轴的基本结构，通过实验总结轮轴的省力规律。 【教学难点】 理解轮轴的省力原理，知晓轮轴是杠杆的变形，建立力学知识关联。 【教具准备】 [教师教具] 可拆卸轮轴实验装置、大小不同的轮盘、水龙头模型、门把手模型、螺丝刀、多媒体课件、轮轴应用科普视频。 [学生分组器材] 轮轴实验套装、钩码、弹簧测力计、不同规格螺丝刀、实验记录单。 【教学过程】 一、导入新课 [教师活动]出示问题：拧螺丝时，粗手柄螺丝刀和细手柄螺丝刀哪个更省力？开关水龙头、转动门把手为什么不用费力？展示相关实物，引出轮轴这种简单机械，板书课题《方便的轮轴》。 [学生活动]结合生活经验猜想粗手柄螺丝刀更省力，思考轮轴省力的原因，进入新课探究。 [设计意图]从学生熟悉的生活场景切入，引发认知思考，快速聚焦轮轴探究主题。 二、讲授新课（聚焦、探索、研讨、拓展四大板块） （一）聚焦板块 [教师活动]展示水龙头、门把手、螺丝刀实物，引导学生观察结构共同点，讲解轮轴的定义：由轮和轴组成，能绕共同轴心旋转的简单机械，区分轮和轴的结构特点，抛出核心问题：轮轴为什么能省力？轮的大小会影响省力效果吗？ [学生活动]观察实物结构，总结轮轴的共同特征，记录轮轴概念，思考核心探究问题。 [设计意图]具象化认识轮轴结构，明确本节课探究核心问题，搭建探究框架。 （二）探索板块 1.轮轴结构辨识 [教师活动]示范区分各类工具的轮和轴，指导学生在实物和示意图中精准找出轮、轴、轴心位置，纠正辨识错误。 [学生活动]自主辨识螺丝刀、水龙头的轮与轴，小组互相检查，熟练掌握轮轴结构。 [设计意图]夯实基础认知，突破结构辨识难点，为实验探究铺垫。 2.轮轴省力对比实验 [教师活动]讲解实验方案：保持轴的粗细、钩码数量不变，更换大小不同的轮盘，用弹簧测力计测量拉动钩码所需的拉力，对比不同轮径的用力大小。强调控制单一变量，规范测力计读数方法，巡视指导各组实验。 [学生活动]小组分工合作，完成大轮、小轮两组对比实验，记录测力计数据，对比数据差异，初步归纳轮轴省力规律。 [设计意图]运用控制变量法开展定量探究，用真实数据推导省力规律，落实探究实践素养。 （三）研讨板块 [教师活动]出示研讨问题，组织小组讨论后全班交流总结。 研讨问题1：轮轴由哪两部分组成？工作时有什么特点？ 研讨问题2：轮的大小对轮轴省力效果有什么影响？ 研讨问题3：生活中哪些物品运用了轮轴原理？ [学生活动]准确阐述轮轴结构与工作特点，总结轴不变、轮越大越省力的规律；列举螺丝刀、水龙头、门把手、方向盘等生活实例。 [设计意图]梳理实验结论，深化规律认知，实现知识与生活的深度结合。 （四）拓展板块 [教师活动]讲解轮轴是杠杆的变形，轮的半径相当于用力点力臂，轴的半径相当于阻力点力臂，帮助学生关联旧知。播放汽车方向盘、辘轳等轮轴应用视频，布置课后任务：探究不同轮轴工具的省力特点。 [学生活动]建立轮轴与杠杆的知识关联，了解轮轴的力学本质，记录课后探究任务。 [设计意图]串联前后知识，构建完整力学知识体系，拓宽学生认知视野。 三、课堂小结 本节课我们认识了第二种简单机械——轮轴。轮轴由轮和轴两部分组成，能够绕共同的轴心转动。通过对比实验我们总结出轮轴的省力规律：在轴的粗细固定不变的情况下，轮的直径越大，轮轴越省力。轮轴本质上是杠杆的变形，利用力臂差异实现省力效果。生活中的螺丝刀、水龙头、门把手、汽车方向盘、辘轳都是典型的轮轴工具，极大地便利了我们的生产生活。 【板书设计】 方便的轮轴 1.结构：轮 + 轴（绕共同轴心转动） 2.省力规律：轴不变，轮越大，越省力 3.本质：杠杆的变形简单机械 4.生活应用：螺丝刀、水龙头、门把手、方向盘、辘轳 1 学科网（北京）股份有限公司 $