2.5 《妙用滑轮》 （教学设计）-2026-2027学年五年级上册科学教科版

该小学科学教学设计聚焦滑轮这一简单机械，涵盖定滑轮和动滑轮的结构特点、区别及作用。通过升旗动画和起重机视频导入，承接杠杆、斜面等前置知识，构建简单机械知识体系的学习支架。 特色在于以核心素养为导向，科学观念上明确滑轮结构与作用，探究实践通过分组实验让学生自主组装装置、记录数据，科学思维体现在对比实验数据归纳功能差异。采用分组实验探究法和对比分析法，如用钩码、橡皮筋完成定滑轮和动滑轮实验，培养学生动手能力和归纳能力，为教师提供清晰教学流程与资源支持。

2.5 小学科学教科版（2026版）五年级上册第二单元《工具与技术》 第5课《妙用滑轮》教学设计（2026新教材·五年级） 一、核心概念、内容与要求 核心概念：技术与工程领域的“简单机械”。滑轮是简单机械的一种，分为定滑轮和动滑轮，分别具有改变用力方向和省力的不同作用。 内容与要求： 1． 知道滑轮的结构特点——边缘有凹槽、可绕中心轴转动的轮子。 2． 能区分定滑轮和动滑轮——定滑轮固定在一个位置转动而不移动，动滑轮随重物一起移动。 3． 通过模拟实验探究定滑轮和动滑轮的作用，能说出定滑轮能改变用力方向但不省力，动滑轮能省力但不能改变用力方向。 4． 能辨别生活中定滑轮和动滑轮的实际应用。 二、教材分析 本课是教科版小学科学五年级上册第二单元《工具与技术》的第5课，隶属于新课标“技术与工程”核心领域。本单元前期已学习杠杆、斜面等简单机械，本课承接前置知识，聚焦滑轮这一新型简单机械，是简单机械知识体系的重要延伸，也是学生建立“工具改变工作方式、技术提升工作效率”认知的关键课时。 教材以“聚焦—探索—研讨—拓展”四大板块组织内容。聚焦部分以“滑轮是如何将重物运送到更高处的”为核心问题引出课题；探索部分包含两个层层递进的实验活动——定滑轮模拟实验和动滑轮模拟实验，分别引导学生探究两类滑轮的作用；研讨部分引导学生对比两类滑轮的不同效果；拓展部分引导学生关注滑轮组在起重机、消防车、电梯等生活场景中的应用。 教材以“观察结构—区分类型—实验探究—应用拓展”为逻辑主线，侧重引导学生通过动手实验获取数据、分析规律，培养实证探究能力，同时衔接生活实际，落实科学与生活、技术融合的育人理念，为后续滑轮组学习及复杂机械认知奠定基础。 三、学情分析 五年级学生已经认识杠杆、斜面等简单机械，知道简单机械可以省力或改变用力方向。生活中见过升旗杆、吊车滑轮，但分不清定滑轮与动滑轮，不清楚二者作用区别。学生动手操作欲望强，能独立完成简单组装实验，会记录数据、对比现象；喜欢图片、视频、实物等直观素材。但归纳总结能力较弱，难以自主提炼“定滑轮不省力、改变方向；动滑轮省力、不改变方向”的规律，需要教师引导对比实验现象、梳理数据得出结论。学生对动手操作和实验探究充满热情，对生活中常见的机械装置有好奇心，乐于观察和发现生活中的科学工具。 4、 教学目标（四维表格） 核心素养维度 教学目标 科学观念 1、能说出滑轮的结构特点（边缘有凹槽、可绕中心轴转动的轮子）；能区分定滑轮和动滑轮； 2、能说出定滑轮能改变用力方向但不省力，动滑轮能省力但不能改变用力方向。 科学思维 1、 能比较定滑轮和动滑轮实验数据的异同；能归纳两类滑轮的功能差异； 2、 能根据滑轮特点分析生活中滑轮应用的工作原理。 探究实践 1、 能独立组装定滑轮和动滑轮实验装置；能规范完成实验操作和数据记录； 2、 能完整经历“提出问题—作出猜想—实验验证—分析结论”的探究过程。 态度责任 1、 能感受到滑轮工具对生产生活的便利作用； 2、 能养成严谨求实、合作探究的科学态度；乐于观察和发现生活中的科学工具与技术应用。 五、教学重点与难点 教学重点：认识定滑轮和动滑轮的结构与区别，通过实验掌握两类滑轮的核心作用与特点。 教学难点：精准分析实验数据，归纳两类滑轮的功能差异；结合生活场景灵活区分、解释滑轮的实际应用原理。 六、教学准备 教具：定滑轮模型、动滑轮模型、铁架台、细绳、钩码（若干）、橡皮筋、尺子、多媒体课件（含旗杆升旗动画、起重机吊重物视频、消防车和电梯图片）。 学具（每组一套）：铁架台1个、定滑轮1个、动滑轮1个、细绳（约50厘米）2根、钩码（5克、10克、20克各若干）、橡皮筋1根、尺子1把、记录单每组2张（定滑轮模拟实验记录单、动滑轮模拟实验记录单）。 多媒体资源：升旗动画视频、建筑工地起重机吊重物视频、消防车云梯图片、电梯结构示意图。七、教学过程 教学环节 教师活动 学生活动 设计意图 情境导入 1. 播放升旗动画视频和建筑工地起重机吊重物短视频，提问：“同学们仔细观察，升旗和吊重物时，都用到了一个带轮子的装置，它是什么？它有什么共同特点？” 2. 板书学生回答的关键词，引导学生聚焦到“滑轮”这一共同装置。 3. 出示滑轮实物（或模型），让学生观察：“边缘有凹槽、可绕中心轴转动的轮子叫滑轮。” 4. 板书课题：妙用滑轮。 1. 观看视频，独立思考视频中共同出现的装置。 2. 同桌互相交流观察发现。 3. 2-3名学生分享自己的发现。 从学生熟悉的升旗和起重机场景切入，激发探究兴趣，建立生活经验与科学概念的联结。（体现“情境导入法”） 聚焦 1. 出示教材聚焦问题：“滑轮是如何将重物运送到更高处的？”- 2. 引导学生观察教材中几种滑轮的图片，提问：“这些滑轮看起来一样吗？有什么不同？”- 3. 追问：“有的滑轮固定不动，有的滑轮会随重物一起移动，它们的作用一样吗？” 1. 观察滑轮图片，说出自己发现的异同。 2. 对“固定不动的滑轮”和“随重物移动的滑轮”提出自己的猜想。 聚焦核心问题，激发认知冲突，引导学生关注两类滑轮的区别，为后续探究活动做好思维铺垫。 探索1：定滑轮的作用 1. 讲解定滑轮的定义：“像旗杆顶部的滑轮那样，固定在一个位置转动而不移动的滑轮叫定滑轮。”- 2. 介绍实验方法：“左边的钩码模拟重物，右边的钩码模拟人力。我们通过增减右边钩码的数量，观察定滑轮提升重物时两边钩码数量的关系。” 3. 演示定滑轮的安装方法：用铁架台做支架，将定滑轮固定在支架顶部。 4. 分发定滑轮模拟实验记录单，指导学生分三步实验：左边分别挂1个、2个、3个钩码，猜测并记录右边达到平衡时所需钩码数。- 5. 巡视各小组实验情况，适时给予操作指导。 6. 请2-3个小组汇报实验数据，引导全班观察：左右两边钩码数量有什么关系？ 7. 追问：“定滑轮能省力吗？它能改变用力的方向吗？”引导学生结合升旗时向下拉绳子旗子却上升的现象得出结论。- 1. 倾听定滑轮的定义，明确实验方法。 2. 小组合作组装定滑轮装置。 3. 分三次进行实验：左边分别挂1个、2个、3个钩码，猜测并记录右边所需钩码数。 4. 小组内交流实验数据，尝试得出结论。 5. 各小组汇报数据，全班观察、比较。 6. 归纳得出：定滑轮两边钩码数相等，不省力；但能改变用力方向。 通过模拟实验让学生直观感受定滑轮“不省力、改变用力方向”的特点。培养动手操作、数据记录和合作探究能力。（体现“分组实验探究法”） 探索2：动滑轮的作用 1. 讲解动滑轮的定义：“像塔吊的吊钩一样，可以随重物一起移动的滑轮叫动滑轮。”- 2. 引导学生思考：“动滑轮有什么作用呢？它能不能省力？”- 3. 介绍实验方法：“先用橡皮筋直接提起重物，测量橡皮筋的长度；再用动滑轮提起同一重物，再次测量橡皮筋的长度。比较两次橡皮筋的长度，就能知道动滑轮是否省力。”- 4. 演示动滑轮的安装方法，强调动滑轮要随重物一起移动。 5. 分发动滑轮模拟实验记录单，指导学生分三次实验，每次使用不同数量的钩码。- 6. 巡视各小组实验情况，提醒学生注意：每次测量要使用同一根橡皮筋，保持测量的准确性。 7. 请2-3个小组汇报实验数据，引导全班观察：使用动滑轮后橡皮筋的长度发生了什么变化？ 8. 追问：“动滑轮能省力吗？它能改变用力的方向吗？”引导学生归纳结论。- 1. 倾听动滑轮的定义，猜想动滑轮的作用。 2. 小组合作组装动滑轮装置。 3. 分三次实验：先直接提重物测橡皮筋长度，再用动滑轮提同一重物测橡皮筋长度。 4. 小组内交流实验数据，比较两次橡皮筋长度的差异。 5. 各小组汇报数据，全班观察、比较。 6. 归纳得出：动滑轮能省力（橡皮筋更短），但不能改变用力方向。 通过对比实验让学生直观感受动滑轮“省力、不改变用力方向”的特点。培养对比分析和归纳推理能力。（体现“对比分析法”） 研讨 1. 提出研讨问题一：“分别使用定滑轮和动滑轮提升重物，有什么不同的效果？”-引导学生从“是否省力”和“能否改变用力方向”两个维度进行比较。 2. 板书对比表格（见板书设计），请学生口头填写。 3. 提出研讨问题二：“生活中，定滑轮和动滑轮各有哪些实际的应用？”- 4. 展示旗杆顶部、塔吊吊钩等图片，引导学生辨别。 1. 小组讨论两类滑轮的不同效果。 2. 各小组代表发言，对比定滑轮和动滑轮的作用差异。 3. 列举生活中定滑轮和动滑轮的应用实例。 4. 辨别教师展示图片中分别属于哪类滑轮。 通过对比研讨，帮助学生系统梳理两类滑轮的作用差异，深化对滑轮原理的理解。培养比较分析和归纳表达能力。 拓展 1. 出示教材拓展内容：“生活中常常能看到人们将多个滑轮组合在一起使用，例如起重机、消防车、电梯等。”- 2. 展示起重机、消防车、电梯的图片-，提问：“这些装置中，哪些滑轮是定滑轮？哪些是动滑轮？” 3. 追问：“你还知道生活中哪些地方会将滑轮组合使用吗？”- 4. 简单介绍滑轮组：定滑轮和动滑轮组合在一起，既能省力又能改变用力方向。 1. 观察起重机、消防车、电梯图片。 2. 辨别图片中各滑轮的类型。 3. 联系生活经验，说出其他使用滑轮的场景（如晾衣架、窗帘等）。 将课堂知识延伸到生活实际，让学生感受滑轮工具在生活中的广泛应用，激发持续探究的兴趣。（体现“科学与生活融合”理念） 课堂总结 1. 带领学生回顾本课所学： ——滑轮的结构：边缘有凹槽、可绕中心轴转动的轮子。 ——定滑轮：固定不动，不省力，能改变用力方向。 ——动滑轮：随重物移动，能省力，不能改变用力方向。 2. 强调：不同的滑轮有不同的作用，人们根据实际需要选择合适的滑轮。 1. 跟随教师回顾本课核心知识。 2. 用自己的话说出定滑轮和动滑轮的区别。 系统梳理本课知识点，帮助学生构建完整的知识框架。 布置作业 布置课后探究作业： 1. 观察家中或社区里哪些地方用到了滑轮，判断它们是定滑轮还是动滑轮，记录在下节课的“科学观察本”上。 2. 思考：如果要把一桶水从一楼吊到二楼，你会选择定滑轮还是动滑轮？为什么？ 记录作业内容，课后认真完成观察和思考。 将科学探究延伸到课外，培养学生观察生活、学以致用的习惯。（体现“做中学”理念） 八、板书设计 2.6妙用滑轮 一、滑轮：边缘有凹槽、可绕中心轴转动的轮子 二、定滑轮 定义：固定在一个位置转动而不移动 作用：不省力，能改变用力方向 举例：旗杆顶部 三、动滑轮 定义：可以随重物一起移动 作用：省力，不能改变用力方向 举例：塔吊吊钩 四、对比 定滑轮：不省力 ✓ 改变方向 动滑轮：省力 ✓ 不改变方向 九、教学反思 本课以“做中学”为主线，通过两个层层递进的模拟实验，引导学生自主探究定滑轮和动滑轮的作用。教学中注重突出学生的主体地位——学生自己组装装置、自己记录数据、自己分析结论，教师仅在关键处引导追问。从课堂反馈看，学生对动手实验兴趣浓厚，大部分小组能顺利完成实验操作并得出正确结论。 值得肯定的地方：情境导入从升旗和起重机两个生活场景切入，有效激发了学生的探究欲望；两个实验的设计由易到难，定滑轮实验侧重观察平衡状态，动滑轮实验侧重对比橡皮筋长度变化，层次清晰；研讨环节通过对比表格帮助学生系统梳理两类滑轮的区别，突破了教学难点。 需要改进的地方：少数小组在组装动滑轮装置时遇到困难，后续教学中可增加教师演示的时长和清晰度；个别学生在归纳结论时仍较依赖教师提示，后续可多给学生留白时间，鼓励自主表达；拓展环节时间略显紧张，滑轮组的介绍可以更充分一些。 后续教学建议：下一课可衔接滑轮组的内容，让学生进一步体会“组合”带来的优势；同时可引导学生将本课所学与杠杆、斜面进行横向比较，深化对简单机械“省力或改变用力方向”这一核心概念的理解。 十、课堂巩固练习 （一）填空题 1、边缘有凹槽、可绕中心轴转动的轮子叫________。 2、像旗杆顶部的滑轮那样，固定在一个位置转动而不移动的滑轮叫________。 3、像塔吊的吊钩一样，可以随重物一起移动的滑轮叫________。 4、定滑轮________省力（填“能”或“不能”），但________改变用力方向（填“能”或“不能”）；动滑轮________省力（填“能”或“不能”），但________改变用力方向（填“能”或“不能”）。 参考答案： 1、滑轮2、定滑轮3、动滑轮4、不能 能 能 不能 （二）选择题 1、升旗时，向下拉绳子，国旗向上升起。旗杆顶部的滑轮属于（ ） A. 动滑轮　　B. 定滑轮　　C. 滑轮组 2、下列装置中，能省力但不能改变用力方向的是（ ） A. 定滑轮　　B. 动滑轮　　C. 斜面 3、建筑工地塔吊的吊钩上，跟着货物一起升降的滑轮是（ ） A. 动滑轮　　B. 定滑轮　　C. 杠杆 参考答案： 1、B 2、B 3、A （三）判断题 1、使用定滑轮提升重物时，拉力的大小和重物的重量相等。（ ） 2、动滑轮固定在墙面上，不会跟着重物一起移动。（ ） 3、使用动滑轮提升重物可以省力，所以动滑轮一定比定滑轮好。（ ） 4、电梯中同时使用了定滑轮和动滑轮，属于滑轮组。（ ） 参考答案： 1、√ 2、×（动滑轮会随重物一起移动） 3、×（定滑轮和动滑轮各有不同的用途，应根据实际需要选择） 4、√ （四）实验探究题 题目：小明在科学课上做了“定滑轮模拟实验”，他将1个钩码挂在定滑轮左边（模拟重物），在右边挂钩码（模拟人力）。请你根据所学知识回答以下问题： （1）小明在右边挂了1个钩码，发现定滑轮两边刚好平衡。这说明使用定滑轮提升1个钩码时，需要多大的拉力？ （2）小明又将左边换成2个钩码，他猜测右边需要3个钩码才能平衡。他的猜测正确吗？右边实际需要几个钩码？ （3）通过这个实验，你能得出什么结论？ （4）如果小明想用定滑轮把3个钩码从桌面提升到高处，他应该向哪个方向拉绳子？ 参考答案： （1）需要1个钩码的拉力。说明使用定滑轮不省力，拉力等于重物的重量。 （2）不正确。右边实际需要2个钩码。因为定滑轮不省力，左右两边钩码数量应该相等。 （3）结论：使用定滑轮不能省力，左右两边钩码数量相等；但定滑轮可以改变用力的方向（向下拉绳子，重物向上升）。 （4）应该向下拉绳子。因为定滑轮能改变用力方向，向下拉绳子时，重物会向上升。 学科网（北京）股份有限公司 $