2.2 《独轮车省力的秘密》 （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杠杆的支点、用力点、阻力点及独轮车省力的杠杆原理，通过回顾独轮车构造提问“省力秘密”导入，从撬杠实例建立杠杆概念，再抽象独轮车为杠杆模型，搭建递进式学习支架。 此资料以模拟实验（直尺、石块、橡皮模拟独轮车）为核心，通过控制变量探究省力规律，结合生活杠杆工具分析与人体杠杆拓展，体现科学思维的模型建构和探究实践的操作能力培养，帮助学生直观理解抽象原理，教师教学环节清晰且资源丰富，便于高效实施。

2.2 小学科学教科版（2026版）五年级上册第二单元《工具与技术》 第2课《独轮车省力的秘密》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：物质的运动与相互作用——杠杆是一种简单机械，有三个重要位置（支点、用力点、阻力点），使用杠杆可以省力或方便。独轮车运用了杠杆技术，其省力秘密与杠杆原理有关。 内容与要求： 1. 认识杠杆的定义和三个重要位置（支点、用力点、阻力点），通过撬杠实例建立杠杆概念。 2. 寻找独轮车中的杠杆，分析其支点、用力点和阻力点的位置。 3. 做模拟独轮车搬运重物的实验（直尺、石块、橡皮），改变用力点位置或阻力点位置，感受用力大小的变化并记录。 4. 寻找生活中的杠杆类工具，列举并说明使用的好处。 5. 研讨：独轮车省力的秘密是什么？生活中的杠杆类工具还有哪些作用？ 6. 拓展：了解人体中的杠杆（手臂绕肘关节运动）以及其他杠杆实例。 二、教材分析 本课是《科学》五年级“工具与技术”单元的第2课时。教材在第1课认识各种工具的基础上，聚焦独轮车这一具体工具，探究其省力的科学原理——杠杆。教材从“独轮车可以帮助我们更省力地搬运重物，是因为独轮车运用了杠杆技术”切入，聚焦核心问题：“我们使用过杠杆类工具吗？杠杆有什么作用？”探索活动包括：认识杠杆（撬杠），明确支点、用力点、阻力点的定义；寻找独轮车里的杠杆，分析三点的位置；做模拟独轮车搬运重物的实验（用直尺、石块、橡皮分别模拟车体、重物、车轮支点），通过改变用力点位置或阻力点位置，感受用力大小的变化；寻找生活中的杠杆类工具，填写记录单。研讨环节围绕独轮车省力的秘密和杠杆的作用展开。拓展部分介绍人体手臂的杠杆原理。本课强调通过模拟实验探究杠杆的省力规律，培养实验设计和数据记录能力。 三、学情分析 五年级学生已经在前一课了解了各种工具的发展，对独轮车有初步认识。他们可能有使用撬棍、剪刀等杠杆工具的生活经验，但从未从科学角度分析过杠杆的支点、用力点和阻力点。学生对于“为什么独轮车能省力”的思考可能停留在“有轮子”上，而不会联想到杠杆。本课通过模拟实验（用直尺撬石块），让学生亲身体验改变用力点位置时用力大小的变化，直观感受杠杆的省力效果。学生对于“用橡皮模拟车轮支点”可能感到抽象，需要教师用实物演示并反复强调对应关系。记录单的填写和讨论能够帮助学生归纳规律。 维度 教学目标 科学观念 1. 能说出杠杆有三个重要位置：支点、用力点、阻力点。 2. 能说出使用杠杆可以省力或方便，独轮车运用了杠杆原理。 科学思维 1. 能通过模拟实验，分析改变用力点或阻力点位置对用力大小的影响，归纳杠杆省力的条件。 2. 能运用杠杆原理分析独轮车各部分的作用（车轮是支点，扶手是用力点，车斗内重物是阻力点）。 探究实践 1. 能用直尺、石块、橡皮模拟独轮车搬运重物，体验不同位置用力大小的变化并记录。 2. 能寻找生活中的杠杆类工具，说明其三个点的位置及使用好处。 态度责任 1. 在模拟实验中认真操作、准确记录，愿意与同伴交流发现。 2. 通过了解杠杆在生活和身体中的应用，体会科学与日常生活的紧密联系。 四、教学目标（四维表格） 五、教学重点与难点 教学重点：认识杠杆的三个重要位置（支点、用力点、阻力点），通过模拟实验发现改变用力点或阻力点位置会影响用力大小。 教学难点：将独轮车抽象为杠杆模型，找出其支点（车轮中心）、用力点（扶手）、阻力点（车斗内重物）；理解模拟实验中直尺、石块、橡皮分别模拟独轮车的什么部分。 六、教学准备 教具：多媒体课件（含撬杠图片、独轮车杠杆分析图、各种杠杆类工具图片）、独轮车模型或实物图片、撬杠实物（棍子+支撑物） 学具（每组）：直尺（约30cm）1把、大小石块（或重物）1个、橡皮（或小木块）1块、记录单、笔 教室布置：4人一组，桌面平整，便于操作直尺撬石块实验。 七、教学过程 环节 教师活动 学生活动 设计意图 情境导入 展示独轮车图片，回顾上节课独轮车的构造。 提问：“上一课我们了解到独轮车比背篓、扁担更省力，它的省力秘密是什么？” 出示课题《独轮车省力的秘密》。 回忆独轮车构造，思考省力原因。 （承上启下，聚焦核心问题。） 聚焦 出示教材“聚焦”板块文字，明确本课将学习杠杆原理，探究独轮车省力的秘密。 明确学习任务。 （聚焦核心概念。） 探索 （活动一） 出示撬杠图片（棍子下放石块撬大石头）。 讲解：撬杠是一种杠杆类工具。介绍杠杆的三个重要位置：支点（支撑杠杆的固定点）、用力点（施加力的位置）、阻力点（阻碍杠杆转动的力的位置，即重物位置）。 请学生上台在图中指出三点。 举例：生活中的剪刀、钳子等也是杠杆。 观察图片，理解杠杆三点。上台标注撬杠的支点、用力点、阻力点。 （建立杠杆概念，为分析独轮车打基础。） 探索 （活动二） 提问：“独轮车也是一根杠杆，它的支点、用力点、阻力点分别在哪里？”展示独轮车图片，引导学生分析：车轮（中心）是支点，扶手是用力点，车斗内货物是阻力点。 出示模拟实验材料：直尺（模拟车身/杠杆）、石块（模拟重物）、橡皮（模拟车轮/支点）。 演示：将橡皮放在桌面，直尺放在橡皮上（橡皮靠近直尺一端），石块放在直尺另一端。 提问：“怎样用直尺撬起石块？”指导学生操作：用手向下压直尺远离石块的一端（用力点）。感受用力大小。 观察独轮车，分析三点位置。学习模拟实验的对应关系。 （将独轮车抽象为杠杆模型，用模拟实验可视化。） 探索 （活动三） 组织两个模拟实验，填写记录单。 实验一：保持橡皮（支点）和石块（阻力点）位置不变，改变手指用力点的位置（靠近支点、远离支点），感受用力大小的变化并记录。 实验二：保持石块和手指用力的位置不变，改变橡皮（支点）的位置（靠近石块、远离石块），感受用力大小的变化并记录。巡视指导，提醒学生用相同的石块，每次感受时注意比较。 汇总记录单，引导学生发现：用力点离支点越远越省力；支点离阻力点越近越省力。 分组实验，记录感受。填写记录单。讨论并总结规律。 （通过控制变量实验，探究杠杆省力规律。） 探索 （活动四） 提问：“生活中还有哪些杠杆类工具？它们有什么好处？”出示图片：剪刀、钳子、镊子、指甲刀、开瓶器、钓鱼竿等。 指导学生分析这些工具的支点、用力点、阻力点，并说出使用好处（省力或方便）。学生填写记录单“生活中的杠杆类工具”。 观察图片，分析杠杆三点，填写记录单。分享交流。 （迁移应用，巩固杠杆概念。） 研讨 组织讨论两个问题： ①独轮车省力的秘密是什么？引导学生回答：独轮车应用了杠杆原理，车轮是支点，扶手是用力点，货物是阻力点，用力点离支点远，所以省力。 ②生活中的杠杆类工具还有哪些作用？引导学生归纳：省力（如开瓶器）或方便（如钓鱼竿）。 回答问题，总结杠杆的作用。 （深化理解，形成科学解释。） 拓展 出示人体手臂杠杆示意图：肘关节是支点，肱二头肌提供动力，手拿重物是阻力。提问：“你还能举出身体中其他的杠杆例子吗？”鼓励学生课后观察。 了解身体中的杠杆。 （渗透跨学科知识，激发兴趣。） 课堂总结 总结：杠杆有三个重要位置——支点、用力点、阻力点；独轮车省力是因为它运用了杠杆原理，且用力点离支点较远；杠杆可以省力或方便。 回顾本课核心知识。 （强化核心概念。） 布置作业 必做作业： 回家找三种杠杆类工具（如剪刀、镊子、瓶盖起子），画出它们的支点、用力点、阻力点，并说明使用好处。 选做作业： 查阅资料，了解古代中国人使用桔槔（一种杠杆提水工具）的故事，写一段介绍。 记录作业要求。 （将探究延伸到课外，巩固知识。） 八、板书设计 2.2独轮车省力的秘密 一、杠杆的三个重要位置 支点：杠杆绕其转动的固定点（支撑） 用力点：施加力的位置 阻力点：阻碍杠杆转动的力的位置（重物） 图示：支点——用力点——阻力点 二、独轮车中的杠杆 支点——车轮中心 用力点——扶手 阻力点——车斗内的货物 三、模拟实验规律 用力点离支点越远 → 越省力 支点离阻力点越近 → 越省力 四、生活中的杠杆类工具 省力：开瓶器、钳子、指甲刀 方便（省距离）：钓鱼竿、镊子 五、拓展 人体杠杆：手臂（肘关节支点） 九、教学反思 本课通过撬杠实例引入杠杆概念，学生能快速理解三个点。将独轮车抽象为杠杆模型有一定难度，但通过直尺、石块、橡皮的模拟实验，学生直观看到了“车轮是支点”的对应关系。模拟实验环节，学生通过改变用力点位置，明显感受到“离支点越远越省力”，数据记录清晰。实验中有的学生发现支点太靠近阻力点时几乎撬不起来，从而归纳出“支点靠近阻力点省力”的结论。研讨环节，学生能主动分析剪刀、镊子等工具的三点位置，并区分“省力”和“方便”两种不同作用。拓展的人体杠杆例子让学生惊叹“原来身体也用杠杆”。时间分配合理，实验操作有序。不足之处是部分学生对“用力点离支点远省力”与“支点离阻力点近省力”容易混淆，需通过对比实验强化。整体上，本课成功建立了杠杆概念，为后续学习轮轴、斜面等简单机械打下基础。 十、课堂巩固练习 （一）填空题 1、杠杆上有三个重要的位置：________、________和________。 参考答案： 支点；用力点；阻力点 2、独轮车运用了________原理，它的支点是________，用力点是________，阻力点是________。 参考答案： 杠杆；车轮中心；扶手；车斗内的货物 3、使用杠杆可以________或________。 参考答案： 省力；方便 4、用撬棍撬大石头时，石头的位置是________点，手用力向下压的位置是________点，石头下面垫的硬物是________点。 参考答案： 阻力；用力；支 （二）选择题 1、下列工具中，属于省力杠杆的是（ ） A. 钓鱼竿 B. 镊子 C. 开瓶器 D. 筷子 参考答案： C 2、在模拟独轮车搬运重物实验中，直尺模拟的是（ ） A. 车轮 B. 车斗 C. 车身（杠杆） D. 扶手 参考答案： C 3、使用独轮车搬运重物时，改变下列哪个因素可以更省力？（ ） A. 增大车轮直径 B. 将扶手加长 C. 增加货物重量 D. 减小车轮直径 参考答案： B（加长扶手使用力点离支点更远） （三）判断题（正确打“√”，错误打“×”） 1、所有的杠杆都能省力。（ ） 参考答案： ×（有的杠杆是为了方便，如钓鱼竿） 2、独轮车的车轮相当于杠杆的支点。（ ） 参考答案： √ 3、使用杠杆时，用力点离支点越近越省力。（ ） 参考答案： ×（越远越省力） 4、人的手臂也是一根杠杆，肘关节是支点。（ ） 参考答案： √ （四）实验探究题 题目：在模拟独轮车搬运重物的实验中，小明用直尺、石块和橡皮做了两次实验： 实验 操作 感受 第一次 将橡皮放在离石块较近的位置，用手压直尺远离石块的一端 较省力 第二次 将橡皮放在离石块较远的位置（靠近用力点），用手压直尺同一位置 很费力 （1）第一次实验中，橡皮模拟独轮车的什么结构？石块模拟什么？ （2）对比两次实验，你能得出什么结论？ （3）结合实验结论，解释为什么独轮车的扶手要设计得比较长？ 参考答案： （1）橡皮模拟独轮车的车轮（支点），石块模拟车斗内的货物（阻力点）。 （2）结论：支点离阻力点越近（离用力点越远），使用杠杆越省力；支点离阻力点越远，越费力。即支点靠近阻力点时省力。 （3）独轮车的扶手设计得比较长，相当于加大了用力点到支点的距离（或者使支点更靠近货物），根据杠杆原理，这样可以用较小的力抬起较重的货物，达到省力的目的。（合理即可） 学科网（北京）股份有限公司 $