2.2 独轮车省力的秘密（教学设计）科学教科版五年级上册

该小学科学教学设计聚焦杠杆原理，通过农田独轮车情境导入，引导学生从生活现象探究省力秘密。先借助撬棍示意图认识支点、用力点、阻力点，再迁移到独轮车结构，搭建从模型到实物的学习支架。 资料亮点在于以模型建构和探究实践为核心，用直尺、橡皮、石块模拟独轮车，通过改变用力点和支点的对比实验，让学生直观感受省力条件。结合生活杠杆工具分类及分层作业，培养科学思维与探究能力，助力教师开展生活化、结构化教学。

课题 2.2独轮车省力的秘密 教材简析 本课是教科版五年级科学上册“工具与技术”单元的第2课。在认识各种工具的基础上，本课聚焦独轮车，探究其省力的原理——杠杆。 教材通过认识杠杆（撬杠）、模拟独轮车实验（改变用力点、支点）、寻找生活中的杠杆类工具等活动，引导学生发现杠杆的三个重要位置（支点、用力点、阻力点） 及其与省力、费力关系。教学理念强调模型模拟、控制变量、联系生活。 学情分析 已有经验：五年级学生见过撬棍、独轮车、剪刀等工具，在生活中无意识使用过杠杆，知道部分工具能省力，但不知道背后是杠杆原理，不了解支点、用力点、阻力点科学概念。 认知难点：容易形成误区 —— 所有杠杆都省力；难以区分三个作用点；不能把模拟实验模型对应真实独轮车结构。 探究优势：具备基本对比实验操作、现象观察与记录能力，适合通过模拟实验建构科学概念。 教学目标 一、科学观念 1.知道杠杆包含三个关键位置：支点、用力点、阻力点。 2.理解独轮车属于省力杠杆：当支点到用力点距离大于支点到阻力点距离时，杠杆省力。 3.举例说明杠杆类工具功能不同：有的省力，有的可以让操作更方便。 二、科学探究 1.能利用直尺、橡皮、石块搭建模拟杠杆，完成对比实验。 2.能观察、感受用力大小变化，如实记录实验现象。 3.基于实验数据推理独轮车省力秘密，建立模型与实物之间的联系。 三、科学思维 1.借助模型建构、对比分析、归纳推理，从实验现象总结杠杆工作规律，发展模型认知思维。 四、态度责任 1.感受杠杆工具对农业、工地运输的帮助。 2.体会古代劳动人民发明独轮车的智慧。 3.乐于观察、寻找生活中的杠杆。 教学重难点 一、教学重点 认识杠杆的三个重要位置（支点、用力点、阻力点），探究省力的条件。 二、教学难点 理解“用力点离支点越远越省力，阻力点离支点越近越省力”的规律。 教学准备 一、教师材料 多媒体课件、独轮车、杠杆 二、分组实验材料 直尺、橡皮、石块、活动记录单 教学过程 二次备课 （一）情境聚焦，导入新课 1.课件出示教材农田独轮车图片，谈话导入：古时候运输条件有限，农民、工人经常用独轮车搬运泥土、粮食重物。人们用手直接搬重物很累，推独轮车轻松很多。 2.教师抛出核心问题：独轮车为什么能够省力搬运重物？ 3.揭示课题：独轮车省力的秘密（板书） 4.聚焦问题：课本提示独轮车运用杠杆技术。提问：什么是杠杆？ 【设计意图】利用真实生活情境激发探究兴趣，锚定本节课核心探究问题。 （二）探究活动一：认识杠杆与三要素 1.课件出示撬棍撬石头示意图，讲解杠杆定义：一根棍子，有支撑物支撑，能够撬动重物，这样工具叫做撬杠，属于杠杆类工具。 2.组织学生自学教材 “资料” 板块，认识杠杆三个关键点： •支点：支撑杠杆，杠杆绕着转动的固定点 •阻力点：重物阻碍杠杆转动的位置 •用力点：我们施加力的位置 3.引导学生巩固辨认：在撬棍示意图标注三点。 4.课件出示独轮车图片，引导思考迁移：独轮车上，轮子转轴、货物、手抓扶手处，分别对应杠杆哪个点？ 5.师生研讨，达成共识：轮子轴 = 支点；放货物位置 = 阻力点；扶手 = 用力点。 【设计意图】建立基础科学概念，为模拟实验做好铺垫，搭建实物与模型桥梁。 （三）探究活动二：模拟独轮车实验，揭秘省力秘密 1.教师实验模型对应讲解：直尺模拟独轮车车架；橡皮模拟车轮转轴（支点）；石块模拟车上重物（阻力点）；手指按压直尺末端模拟人手推车扶手（用力点）。 【实验 1：固定支点、重物位置，改变用力点位置】 1.实验要求：橡皮、石块位置不变，手指分别在靠近石块、中间、直尺最末端三处按压抬起石块，感受用力大小。 2.学生分组操作，填写《模拟实验（一）记录单》 3.交流发现：手指离支点越远（用力点距离支点更远），抬起石块越省力。 【实验 2：固定石块、用力点位置，改变支点位置】 1.实验要求：石块位置不变，手指按压位置不变，移动橡皮（支点），观察用力变化。 2.分组实验，填写《模拟实验（二）记录单》 3.研讨小结：支点越靠近重物（阻力点），抬起重物越省力。 4.归纳独轮车省力秘密：独轮车车轮转轴是支点；重物在支点内侧，人手用力的扶手离支点更远。支点到用力点距离＞支点到阻力点距离，杠杆省力。 【设计意图】两组对比实验层层递进，用模型实验把看不见的 “力” 转化为身体感受，落实本课重点；训练对比实验控制变量的探究方法。 （四）探究活动三：寻找生活中的杠杆工具 1.课件出示图片：筷子、尖嘴钳、开瓶器、订书机、园艺剪、夹子等生活中常见的杠杆类工具。 2.请学生观察并思考：这些工具使用起来都有哪些好处？ 2.组织小组讨论，并完成活动记录单。 3.全班交流，分类梳理： 省力杠杆：钳子、开瓶器、园艺剪（省力） 不省力杠杆：筷子、食品夹子（虽然不省力，但方便、精准控制） 4.教师小结：杠杆不一定都省力。用力点、支点、阻力点位置不同，杠杆作用不一样。 （五）拓展研讨，课堂总结 1.研讨两个核心问题： ① 独轮车省力的秘密是什么？ ② 生活杠杆类工具有哪些作用？ 2.拓展阅读：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。 3.课堂总结：人们巧妙利用杠杆原理制造工具，帮助我们更好工作。 4.布置课后分层作业： （1）基础层：画出一个杠杆的示意图，标出支点、用力点、阻力点。写出独轮车省力的秘密（一句话）。 （2）提升层：①观察家中的一种杠杆类工具（如剪刀、夹核桃器），判断它是省力还是费力，说明理由；②查阅资料：为什么钓鱼竿要做成费力杠杆？ （3）拓展层：研究人体中的另一个杠杆（如踮脚尖、抬头），画出简图并标出三点，写出它是省力还是费力杠杆。 板书设计： 教学反思： 2 3 学科网（北京）股份有限公司 $