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与工作原理，通过展示手推车、自行车、汽车转向图片提问导入，衔接前几课杠杆、斜面等简单机械知识，以生活经验为支架引导学生认识轮轴。 特色在于融合科学观念、科学思维与探究实践，通过设计制作玩具车转向装置（用塑料瓶盖作方向盘、木棍作车轴），运用结构功能分析和系统设计思维，采用工程设计法与小组合作法，培养学生动手能力与问题解决能力，分层作业满足不同需求，助力教师高效教学。

课 题 2.6《给小车安装方向盘》 总第 课时 教材分析 本课是教科版五年级上册“工具与技术”单元的第6课。在前几课学习杠杆、斜面、滑轮的基础上，本课聚焦轮轴这种简单机械。教材编排认识轮轴（观察方向盘、自行车把手）、设计转向装置（为玩具车设计方向盘）和制作与测试（动手制作并调试）三个活动，引导学生理解轮轴由轮和轴组成，轮带动轴转动可实现转向控制。 学情分析 学生对汽车方向盘、自行车把手有使用经验，但不知道它们属于轮轴，也不清楚其工作原理。通过设计制作玩具车转向装置，能亲身体验轮轴如何控制方向。对“轮带动轴转动”的认识需要通过实践建立，动手制作环节需教师提供材料支持。 教学目标 科学观念：知道轮轴由轮和轴组成，固定在一起转动；了解方向盘、自行车把手等都是轮轴的应用。 科学思维：能运用结构与功能分析的思维方法，分析转向装置中“轮带动轴转动”的结构如何实现转向控制功能，建立“结构决定功能”的认识；能运用系统设计的工程思维，在设计制作中综合考虑方向盘固定、车轴连接、前轮转向三个子系统的协调配合。 探究实践：能为玩具车设计并制作一个简单的转向装置（方向盘+轮轴）；测试其转向效果并记录问题。 态度责任：体会轮轴技术在交通工具发展中的重要作用，关注设计与功能的匹配。 教学重点与难点 重点：认识轮轴的结构，理解方向盘（轮）带动车轴（轴）转动实现转向。 难点：设计制作玩具车转向装置时，确保方向盘与车轴的连接及转向灵活。 教学方法 观察分析法、工程设计法、小组合作法、实践制作法 教学准备 教师：课件（各种运输工具转向装置图片、轮轴示意图）；预钻孔轴套和螺丝（简化连接）。 分组材料：玩具车（每组1辆）、轴架、轴套（预钻孔）、螺丝螺母、硬纸板、塑料瓶盖（作方向盘）、木棍（作车轴）、热熔胶枪、剪刀、记录单。 学生活动设计 导入：手推车/自行车/汽车转向图片→问“怎样转向”→揭题。 认识轮轴：讲解“轮+轴固定转动”→方向盘/车把手/水龙头/螺丝刀示例→标出轮和轴→理解“轮带动轴转动”。 设计：任务（为玩具车装方向盘转向装置）→提供材料→小组讨论方案→画设计图（标注材料/连接方式）→组间互提建议→修改。 制作测试：瓶盖固定于轴端→安装轴架→连接前轮→转动测试→记录问题（打滑/不灵活/松动）→改进→成功组展示。 研讨：哪部分是轮/轴→独轮车为何不需方向盘（单轮靠重心转向）→车轴长度与转弯半径关系→螺丝刀手柄越粗越省力。 作业：分层布置。 教 学 过 程 设计意图 一、聚焦导入——从转向需求切入（约3分钟） （一）观察转向装置，激发设计欲望 教师展示手推车、自行车、汽车图片，提问：“它们怎样转向？为什么有的车转向很灵活？” 学生回答：方向盘、车把控制方向。 揭示课题：《给小车安装方向盘》。 二、探究活动一：认识轮轴——建立概念（约6分钟） （一）认识“轮+轴”的结构 教师讲解：由轮和轴固定在一起转动的机械叫轮轴。汽车方向盘是轮，连接的车轴是轴。转动轮，轴跟着转。 学生在轮轴示意图上标出轮和轴。 展示其他实例：自行车把手（轮）+车轴；水龙头（轮）+阀杆（轴）；螺丝刀手柄（轮）+金属杆（轴）。 提问：“轮轴有什么作用？”（省力、方便控制） 三、探究活动二：设计转向装置——工程规划（约8分钟） （一）画设计图，明确方案 教师布置任务：为玩具车设计一个方向盘转向装置，让前轮可由手控制转向。 提供材料：塑料瓶盖（方向盘）、木棍（车轴）、轴架（预钻孔）、螺丝等。 小组讨论并画设计图，标注各部分名称和连接方式。 组间交流：教师点评可行性（方向盘与轴需固定，轴与前轮连接需灵活）。 修改设计。 四、探究活动三：制作与测试——迭代改进（约12分钟） （一）动手制作，体验工程迭代 教师巡视指导： 将方向盘（瓶盖）固定在车轴一端（热熔胶或螺丝）。 将车轴安装到玩具车前轮轴架上，确保能自由转动。 测试：转动方向盘，观察前轮是否随之偏转。 安全提醒：热熔枪高温防烫伤，剪刀注意安全。 记录问题（如转动不灵活、连接松动、打滑），提出改进方法。 成功小组展示，分享经验。 五、研讨与拓展——巩固认知（约6分钟） （一）深化理解，联系生活 教师组织研讨： “转向装置中哪部分是轮？哪部分是轴？” “为什么独轮车不需要方向盘？”（只有一个轮子，靠倾斜身体转向） “不同长度的车轴组装，转向效果有什么区别？”（车轴越长，转弯半径越大） 拓展：生活中轮轴的应用——螺丝刀、水龙头、扳手（轮越大越省力）。 总结：轮轴是一种简单机械，广泛用于转向和省力。 六、作业布置（约2分钟） 分层布置作业（见作业设计）。 从生活实际问题切入，激发为玩具车设计转向装置的欲望。体现课标“从生活需求出发进行工程设计”。 通过多个实例建立轮轴概念，理解“轮带动轴转动”的工作原理。体现课标“能通过观察认识简单机械的结构”。 1. 通过设计图培养工程规划能力，明确“先设计后制作”的工程规范。体现课标“能绘制设计图表达工程方案”。 1. 通过动手制作培养精细操作和团队协作，在测试与改进中体验工程迭代。预钻孔轴套降低连接难度。体现课标“能按工程方案实施制作并调试优化”。 通过研讨深化对轮轴原理的理解，联系生活迁移应用。独轮车的分析体现“结构与功能相适应”的工程观念。体现课标“能运用所学分析生活中的工具设计”。 作业设计： 基础层：画出一个轮轴示意图（如水龙头），标出轮和轴。写出方向盘在汽车中的作用。 提升层（选做）：①改进玩具车转向装置使其更灵活（如加轴承），拍照记录；②查阅资料：汽车方向盘为什么是圆的？写一段解释。 拓展层：研究自行车车把的轮轴原理，测量车把长度与省力程度的关系，写一篇小报告 板书设计： 2.6给小车安装方向盘 1、 轮轴 由轮和轴固定在一起转动的机械 轮转动 → 轴转动 2、 生活中的轮轴 汽车方向盘、自行车把手、水龙头、螺丝刀、扳手 3、 制作转向装置 轮：方向盘（塑料瓶盖） 轴：车轴（木棍） 要求：轮与轴固定，轴带动前轮灵活转向 4、 测试与改进 转动方向盘 → 前轮偏转 → 实现转向 常见问题：打滑、不灵活、松动 5、 拓展 轮越大，越省力（螺丝刀手柄粗的省力） 独轮车无需方向盘（单轮靠重心转向） 课后反思： 优点：设计制作环节学生兴趣高，能理解轮轴的基本结构并完成转向装置制作；测试成功后成就感强，生活实例丰富。 不足：部分小组方向盘与轴固定不牢，转动时打滑；车轴与前轮连接复杂，耗时较长。 改进：提供预钻孔轴套和螺丝简化连接，减少打滑；增加“转向装置评价表”促进反思；下节课前留5分钟优化展示，体现迭代闭环。 学科网（北京）股份有限公司 $