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简单机械及转向装置原理，通过短视频对比手推车、自行车、汽车转向方式导入，衔接前课小车结构知识，为后续复杂机械学习搭建支架，结合动态视频和实物模型降低抽象概念理解难度。 资料特色在于完整工程探究流程，学生经历观察、设计绘图、制作组装、测试改进，通过长短车轴对比实验推理结构对功能的影响，落实科学观念与科学思维。联系螺丝刀、水龙头等生活轮轴应用，提升探究实践能力，为教师提供详细教学资源和步骤，助力高效教学。

教科版科学五年级上册教学设计 2.6 给小车安装方向盘 一、教材分析 本课是小学五年级工程技术单元内容，以轮轴简单机械为核心，围绕运输车转向装置展开探究。教材先对比平板手推车、自行车、汽车等交通工具的转向结构，引出轮轴概念；再安排设计、制作玩具车方向盘转向装置的动手实践；最后通过研讨、拓展巩固轮轴原理，融合观察、设计、制作、评价完整工程流程。承接前一课小车结构知识，为后续复杂机械学习铺垫，突出 “技术服务生活” 的工程理念。 二、学情分析 五年级学生已经认识小车车轮、车轴基础结构，见过汽车方向盘、自行车车把，能直观感知转向功能，但不理解内部轮轴原理；具备基础手工操作能力，喜欢动手搭建制作，但工程设计思维薄弱，绘制规范设计简图、匹配零件、分析装置优缺点存在困难。学生乐于小组合作讨论，但在实验对比、归纳机械规律时需要教师引导梳理。 三、核心素养分析 科学观念 知道轮轴是由大轮和同轴小轴组成的简单机械；方向盘、车把等转向装置利用轮轴工作，轮轴能省力、方便控制运动。 科学思维 能对比不同车辆转向结构，分析优劣；通过长短车轴对比实验，推理轮轴结构对转向效果的影响，建立结构与功能的联系。 探究实践 完整经历 “观察 — 设计 — 绘图 — 制作 — 测试改进” 工程流程，独立使用尖嘴钳、螺丝刀等工具组装转向装置，记录、调整作品。 态度责任 体会交通工具不断改良的技术发展史，感受机械发明便利生活；养成规范绘图、细心制作、反复测试的严谨工程习惯。 四、教学重点 1.认识轮轴结构，理解转向装置运用轮轴实现车轮转向的原理。 2.独立设计并动手制作玩具车方向盘转向装置。 五、教学难点 1.区分转向装置里 “轮” 和 “轴”，分析轴的长度对转向灵活度的影响。 2.规范绘制带标注的工程设计简图，根据测试结果优化装置。 六、教具准备 教师教具 多媒体课件、各类运输车实拍短视频、成品带方向盘玩具小车、轮轴结构演示模型、全套制作材料（方向盘、车轮、轴架、铝丝、螺丝刀、尖嘴钳等）。 学生分组材料 玩具车底盘、方向盘、车轮、车轴、轴套、螺丝螺母、联轴器、尖嘴钳、螺丝刀、记录单。 七、教学过程 课前准备视频 1.短视频 1：手推车、自行车、汽车转向动态对比短片（1 分钟） 2.短视频 2：汽车方向盘内部轮轴传动原理动画（2 分钟） 3.短视频 3：玩具车转向装置完整制作示范视频（3 分钟） 一、导入新课 教师活动：出示老式无转向手推车图片，播放运输车转向对比短视频，提问：老式手推车转向很费力，现在汽车、自行车转弯灵活，靠什么装置实现？引出课题《给小车安装方向盘》。 学生活动：观看视频，对比不同车辆转弯方式，举手分享生活中见过的转向部件。 设计意图：借助实物与动态视频创设生活情境，激发探究转向装置原理的兴趣，自然导入本课学习主题。 二、讲授新课 （一）聚焦板块 教师活动：出示教材聚焦问题，展示方向盘轮轴结构图，讲解资料内容，明确轮轴定义：由大轮、同轴小轴固定在一起同步转动的机械；提问：转向装置为什么能控制车轮转弯，运用了什么机械技术？播放汽车方向盘内部传动动画视频。 学生活动：阅读教材资料，观察轮轴示意图，观看动画，小组交流方向盘、自行车车把哪里是轮、哪里是轴，全班汇报。 设计意图：落实科学概念，直观拆解轮轴内部结构，初步建立 “转向装置 = 轮轴” 的核心认知，解决聚焦核心问题。 （二）探索板块 1.观察各类运输工具转向结构 教师活动：出示平板手推车、自行车、独轮手推车、汽车图片，组织小组讨论四种车辆的转向方式，引导对比哪种转向最便捷。 学生活动：分组观察图片，梳理每种车转向特点，对比得出汽车方向盘转向操控最灵活省力。 设计意图：联系生活实物对比，让学生感知转向装置不断改良的技术历程。 2.设计、制作玩具车转向装置 教师活动：出示全套制作材料，播放制作示范短视频；讲解设计简图绘制要求：标注材料、尺寸、结构；发放记录单，指导小组绘制简图；巡视指导学生使用工具组装方向盘、轴架、前轮，完成装置制作。 学生活动：小组合作讨论方案，在记录单绘制带标注的设计简图；领取材料，用螺丝刀、尖嘴钳加工铝丝、固定零件，组装转向小车；组装完成后试车，观察转弯效果。 设计意图：完整落实工程探究流程，锻炼绘图、动手操作能力，在制作中深化轮轴结构认知。 3.对比测试不同长度车轴效果 教师活动：发放长短两种车轴，引导学生更换车轴重复测试，抛出思考问题：转向装置中轮和轴分别是什么？长短车轴转向有什么区别？ 学生活动：更换车轴多次试车，记录转向灵活度差异，小组讨论总结实验现象。 设计意图：通过对比实验，引导学生发现结构改变直接影响功能，锻炼对比推理的科学思维。 （三）研讨板块 教师活动：出示教材两个研讨问题，组织全班交流，适时点拨。问题 1 引导学生拆解装置工作流程；问题 2 结合独轮手推车结构分析不需要方向盘的原因。 学生活动：结合自己制作的小车演示，讲解方向盘转动带动轴、牵引前轮转向的工作原理；对比独轮车结构，发言分析独轮车单轮受力，推拉即可转向，无需额外方向盘装置。 设计意图：梳理本课核心知识，将动手制作经验转化为清晰科学表述，内化轮轴转向原理。 （四）拓展板块 教师活动：出示螺丝刀、水龙头、扳手、自行车牙盘图片，讲解都是轮轴在生活中的应用，拓展提问：你还能说出身边哪些轮轴工具？ 学生活动：观察图片识别轮轴结构，联系生活举例门把手、辘轳、手摇卷笔刀等轮轴物品。 设计意图：实现知识迁移，把课堂轮轴概念延伸到日常生活，强化科学与生活的联系。 三、课堂练习 （一）选择题 1.汽车方向盘用到的简单机械是（） A. 杠杆 B. 轮轴 C. 斜面 答案：B 2.转向装置里，方向盘属于轮轴的（） A. 轮 B. 轴 C. 支架 答案：A 3.同等条件下，更短的前轮车轴转向会（） A. 更灵活 B. 更迟钝 C. 无变化 答案：A （二）判断题 1.自行车车把不属于轮轴装置。（×） 解析：车把是大轮，中间连接轴，属于轮轴。 2.独轮手推车不需要安装方向盘。（√） 解析：单轮直接推拉就能转向，无需额外转向装置。 3.轮和轴分开转动，也能叫做轮轴。（×） 解析：轮轴要求轮与轴固定同步转动。 （三）情境题 小明制作玩具车转向装置时，选用了很长的车轴，试车发现转弯特别费力、不灵活，请结合轮轴知识分析原因，并给出改进办法。 答案：过长车轴增大前轮转动阻力，操控费力；改进：更换更短的车轴，缩小前轮转动半径，转向会更灵活省力。 四、课堂小结 今天我们认识了轮轴这种简单机械，知道方向盘、自行车车把都是利用轮轴做成的转向装置。我们观察了四种运输车的转向结构，亲手设计简图、组装了带方向盘的玩具小车，通过测试发现车轴长短会直接影响转弯灵活度。我们还弄懂了方向盘转动时，轮带动轴牵引前轮实现转向；独轮手推车只有单个车轮，推拉就能转弯，不用装方向盘。生活里螺丝刀、水龙头、扳手也都是轮轴的应用，机械技术不断改良，让交通工具使用起来更方便省力。 五、板书设计 6 给小车安装方向盘 1.轮轴：大轮 + 同轴小轴（同步转动） 2.转向装置原理：方向盘（轮）→轴→前轮转向 3.对比：长车轴转向迟钝；短车轴转向灵活 4.应用：汽车方向盘、自行车车把、螺丝刀、水龙头 六、教学反思 成功之处 1.视频动画、动手制作结合，直观降低轮轴抽象概念理解难度，学生参与课堂积极性高。 2.完整落实工程设计流程，绘图、制作、测试、研讨层层递进，有效锻炼学生探究实践能力。 3.联系大量生活交通工具、工具实例，学生能快速完成知识迁移，掌握轮轴应用。 不足之处 1.部分小组工具使用不熟练，组装转向装置耗时过长，课堂后半段研讨时间被压缩。 2.少数学生绘制设计简图缺少尺寸、零件标注，工程绘图规范没有完全落实。 3.长短车轴对比实验，部分学生只观察现象，不能自主归纳结构与功能的规律。 教学建议 1.课前增加 5 分钟工具使用小教学，提前演示尖嘴钳、螺丝刀安全操作，节省课堂制作时间。 2.出示标准设计简图标注范例，绘图时巡回一对一指导，明确标注要求。 3.对比实验前给出简单记录表格，引导学生记录现象，辅助总结实验结论；增加小组分享展示时间。 学科网（北京）股份有限公司 $