2.6 《给小车安装方向盘》 （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轮轴的结构、原理及在转向装置中的应用。通过展示四轮手推车、自行车、汽车图片导入，引导学生观察转向方式，承接斜面等简单机械知识，以轮轴实例和教师演示模型为支架，帮助学生建立轮轴概念。 资料亮点在于强化探究实践与科学思维，通过设计制作玩具车转向装置，学生画设计图、选用材料动手制作并测试改进，理解轮轴“轮轴固定转动”原理。结合生活中水龙头、螺丝刀等实例巩固科学观念，提升学生动手与创新能力，为教师提供详细材料与步骤指导，便于课堂实施。

2.6 小学科学教科版（2026版）五年级上册第二单元《工具与技术》 第6课《给小车安装方向盘》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——轮轴是一种简单机械，由较大的轮和较小的轴固定在一起转动组成，轮轴可以省力或方便。方向盘是轮轴在转向装置中的应用。 内容与要求： 1． 观察常见的运输工具（四轮平板手推车、自行车、汽车），了解它们的转向方式。 2． 认识轮轴的定义（由较大的轮和较小的轴组成，轮和轴固定在一起转动），汽车方向盘和自行车车把是轮轴的应用。 3． 设计并制作一种转向装置：为玩具车的前轮设计、制作转向装置，用手控制转向。 4． 研讨设计的转向装置的工作原理，以及为什么独轮车不需要方向盘。 5． 举例生活中轮轴的实际应用（水龙头、螺丝刀、自行车牙盘与曲柄、扳手拧螺丝等）。 二、教材分析 本课是《科学》五年级“工具与技术”单元的第6课时（在斜面之后，滑轮单元内部？但教材顺序：妙用滑轮之后直接给小车安装方向盘）。教材从“今天许多运输工具都有转向装置”切入，聚焦核心问题：“转向装置为什么能使车轮转向？运用了哪些技术？”探索活动包括：观察常见运输工具的转向方式；阅读资料，认识轮轴（汽车方向盘、自行车车把）；设计并制作一种转向装置（为玩具车安装方向盘）。研讨环节要求解释工作原理，并思考独轮车不需要方向盘的原因。拓展部分列举生活中轮轴的应用。本课强调工程设计与制作，将轮轴原理应用于实际转向装置，培养学生的动手实践和创新能力。 三、学情分析 五年级学生对方向盘有直观认识（见过汽车、自行车），但很少思考其原理。他们可能知道转动方向盘能改变车轮方向，但说不清为什么。本课通过为玩具车设计安装方向盘，让学生亲身体验轮轴在转向中的作用。学生对于“轮轴”概念（轮和轴固定在一起转动）需要从具体实例中抽象。制作转向装置涉及材料选择、连接方式等，需要教师提供多种材料和范例指导。学生对于“独轮车不需要方向盘”的讨论能加深对车辆结构（单轮与双轮转向差异）的理解。 四、教学目标（四维表格） 维度 教学目标 科学观念 1. 能说出轮轴是由较大的轮和较小的轴固定在一起转动的简单机械。 2. 能说出汽车方向盘、自行车车把等是轮轴在转向装置中的应用。 科学思维 1. 能通过分析转向装置的结构，归纳出轮轴的工作原理（轮带动轴转动或轴带动轮转动）。 2. 能比较不同运输工具的转向方式，分析其设计意图。 探究实践 1. 能选用合适的材料，为玩具车设计并制作一个用手控制转向的装置。 2. 能画出设计简图，标注关键部件（方向盘、车轴、连接件等）。 3. 能测试转向装置的效果，并进行改进。 态度责任 1. 在制作过程中认真操作、注意安全，乐于与同伴合作。 2. 通过了解轮轴的广泛应用，体会简单机械在生活中的价值。 五、教学重点与难点 教学重点：认识轮轴的结构和工作原理，为玩具车设计并制作一个转向装置。 教学难点：理解轮轴中“轮”和“轴”的固定关系以及转向的实现方式（转动方向盘带动车轴偏转，从而改变车轮方向）；制作时确保转向灵活且连接牢固。 六、教学准备 教具：多媒体课件（含各种运输工具转向装置图片、轮轴示意图、制作范例）、教师制作的玩具车转向装置模型1个 学具（每组）：玩具车（四轮，前轮可转向，或简易小车底盘）1辆、方向盘（可用圆形塑料盖、硬纸板等制作）、车轴（木棍或铁丝）、轴架（固定车轴的支架，可用硬纸板或塑料片）、联轴器（连接方向盘和车轴的部件，可用橡皮泥或热熔胶）、螺丝刀、尖嘴钳、铝丝、螺丝、螺母、硬纸板、双面胶、热熔胶枪（安全使用）、剪刀、记号笔 教室布置：4人一组，桌面铺旧报纸。热熔枪注意安全，教师协助低龄学生使用。 七、教学过程 环节 教师活动 学生活动 设计意图 情境导入 展示四轮平板手推车、自行车、汽车图片。 提问：“这些运输工具如何改变行驶方向？它们的转向装置有什么共同特点？”引出方向盘。 板书课题《给小车安装方向盘》。 观察图片，回答：转动方向盘、车把。 （从实际运输工具切入，激发对转向装置的好奇。） 聚焦 出示教材“聚焦”板块问题：“今天许多运输工具都有转向装置。转向装置为什么能使车轮转向？运用了哪些技术？”明确本课将学习轮轴并动手制作转向装置。 明确学习任务。 （聚焦核心问题。） 探索 （活动一） 组织观察常见运输工具的转向方式。出示图片：自行车车把、汽车方向盘、推车的转向轮。提问：“这些转向装置中，哪部分是‘轮’？哪部分是‘轴’？” 引导学生发现：方向盘或车把是轮，连接的杆是轴。 出示资料：轮轴是由较大的轮和较小的轴固定在一起转动的机械。 观察图片，回答。记录轮轴定义。 （建立轮轴概念。） 探索 （活动二） 提问：“为什么转动方向盘就能改变车轮方向？”演示教师制作的简易玩具车转向装置：转动方向盘，前轮随之偏转。 解释：方向盘（轮）转动时，带动车轴（轴）转动，轴通过连接件使前轮支架偏转，从而改变方向。 观察演示，理解原理。 （直观理解轮轴与转向的关系。） 探索 （活动三） 组织设计与制作。 ①分发材料和玩具车。 ②要求：为玩具车的前轮设计并制作一个用手控制转向的装置（方向盘）。 ③提示：画出设计简图，标注材料；考虑如何固定轴架、如何连接方向盘与车轴、如何使转向灵活。 巡视指导，提供建议（如用橡皮泥做联轴器、用铝丝做转向连杆）。 强调安全使用热熔枪。 小组讨论设计，画设计图，动手制作。测试转向效果，调整改进。 （工程实践，培养设计和动手能力。） 研讨 组织讨论： ①我们为玩具车设计的转向装置是如何工作的？引导学生从轮轴原理回答。 ②为什么不需要在独轮车上安装方向盘？引导学生回答：独轮车只有一个轮子，转向靠身体倾斜和扶手调节，不需要复杂的转向机构。 展示作品，解释工作原理。回答问题，举例生活应用。 （巩固轮轴概念，迁移应用。） 拓展 展示更多轮轴应用图片：门把手、电风扇旋钮、绞盘等。提问：“这些轮轴中，是轮带动轴还是轴带动轮？”鼓励学生课后观察。 观察思考。 （拓展视野，体会轮轴的广泛性。） 课堂总结 总结：轮轴是一种简单机械，由轮和轴固定在一起转动；方向盘应用了轮轴原理；生活中许多工具都用到了轮轴。 回顾本课核心知识。 （强化概念。） 布置作业 必做作业： 回家观察家中三种轮轴类工具（如水龙头、门把手、螺丝刀），画出它们的轮和轴，说明哪个部分省力。 选做作业： 查阅资料，了解汽车方向盘的演变历史，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 2.6给小车安装方向盘 一、转向装置与轮轴 转向装置：方向盘、车把等 轮轴定义：由较大的轮和较小的轴固定在一起转动 原理：转动轮带动轴转动，或转动轴带动轮转动 二、方向盘如何工作？ 转动方向盘（轮） → 轴转动 → 连接件 → 前轮偏转 → 改变方向 三、为什么独轮车不需要方向盘？ 只有一个轮子，靠身体倾斜和扶手调节方向 四、生活中的轮轴 水龙头（轮是手柄，轴是阀杆） 螺丝刀（轮是手柄，轴是刀杆） 自行车牙盘与曲柄 扳手拧螺丝 九、教学反思 本课通过“认识轮轴—观察转向—设计制作”的流程，让学生将机械原理应用于实际。学生对轮轴概念接受较快，但在制作转向装置时遇到不少实际问题：轴架不牢固、方向盘与车轴连接松动、转向角度小等。教师巡回指导，鼓励学生用橡皮泥或热熔胶加固连接，用铝丝做连杆增加转向范围。大部分小组成功实现了用手控制前轮转向，成就感强。研讨环节，学生能主动解释自己作品的工作原理，并举例生活中轮轴。关于独轮车不需要方向盘，学生从“只有一个轮子，无法像两轮车一样偏转”得出正确结论。拓展部分门把手等例子引发学生兴趣。时间分配合理，制作环节稍紧，可提前让学生预习设计。整体上，本课培养了工程思维和解决问题的能力。 十、课堂巩固练习 （一）填空题 1、由较大的________和较小的________固定在一起转动的机械叫轮轴。 参考答案： 轮；轴 2、汽车方向盘属于________类机械，转动方向盘时，（填“轮”或“轴”）带动（填“轮”或“轴”）转动。 参考答案： 轮轴；轮；轴 3、独轮车不需要安装方向盘，因为它只有________个轮子，靠身体________来改变方向。 参考答案： 一；倾斜 4、使用螺丝刀拧螺丝时，螺丝刀的手柄相当于________，刀杆相当于________。 参考答案： 轮；轴 （二）选择题 1、下列工具中，应用了轮轴原理的是（ ） A. 镊子 B. 水龙头 C. 钓鱼竿 D. 斜面 参考答案： B 2、为玩具车安装方向盘时，方向盘的作用是（ ） A. 增加车的重量 B. 使前轮转向 C. 加速 D. 刹车 参考答案： B 3、下列描述中，属于轮轴工作原理的是（ ） A. 轮带动轴转动 B. 轮和轴独立转动 C. 轴带动轮转动 D. 轮和轴一起固定转动，可以互相带动 参考答案： D （三）判断题（正确打“√”，错误打“×”） 1、轮轴不一定省力，有时是为了方便。（ ） 参考答案： √ 2、自行车车把也是一种轮轴。（ ） 参考答案： √ 3、独轮车也需要安装方向盘来方便转向。（ ） 参考答案： × 4、转动水龙头手柄时，手柄（轮）带动阀杆（轴）转动，从而控制水流。（ ） 参考答案： √ （四）实验探究题 题目：小明为玩具车设计了一个转向装置，他用一个圆形塑料片做方向盘，用一根木棍做车轴，用硬纸板做轴架。转动方向盘时，前轮可以左右偏转。 （1）这个转向装置运用了什么简单机械原理？ （2）如果方向盘与车轴的连接处松动，转动方向盘时前轮不跟着动，可能是什么原因？应该怎样改进？ （3）为什么方向盘做得越大，转动起来感觉越省力？ 参考答案： （1）轮轴原理。方向盘相当于轮，车轴相当于轴，轮带动轴转动，轴通过连接件使前轮偏转。 （2）原因：连接处没有固定紧，摩擦力不够导致打滑。改进方法：用热熔胶或橡皮泥将方向盘与车轴牢固粘合；或者在轴端打孔，用螺丝固定方向盘。 （3）方向盘越大，相当于轮轴的轮越大。在轴（阻力）不变的情况下，轮越大，转动时越省力（因为力臂更长）。 学科网（北京）股份有限公司 $