《10.自行车》教学设计-2026-2027学年科学六年级上册苏教版

该小学科学教学设计聚焦“系统”概念及自行车子系统构成，通过梳理1790年“木马轮”到1888年现代自行车的发展历程，以技术改进史为支架，引导学生从整体到部分建立对复杂机械的认知。 此资料亮点在于融合科学观念、科学思维与探究实践，通过部件分类建立子系统概念，组装齿轮模型实验分析传动规律，观察刹车制动理解摩擦力应用，培养系统思维与探究能力。提供实物观察、分组实验等学科特色方法，助力教师高效教学，促进学生将科学知识与生活实践结合。

课 题 《自行车》 （共 课时） 总第 课时 教学内容 自行车 第___课时 教学目标 科学观念：知道由几个相互联系、相互作用的要素组成的、具有一定功能的有机整体叫作系统；自行车由传动、执行、控制、支承等子系统构成。 科学思维：能通过观察、分类和分析，建立系统的概念，理解系统各部分相互配合、协同工作的整体性，发展系统思维。 探究实践：探究链条传动的原理和大小齿轮的关系；解释刹车的工作原理。 态度责任：关注自行车发展历史，感受技术产品不断改进的过程。 教学重点与难点 教学重点：通过自行车案例分析，建立“系统”的概念——由相互联系、相互作用的要素组成的具有一定功能的有机整体。 教学难点：理解系统中各子系统之间相互配合、协同工作的整体性。 教学方法 观察法、分类法、实验探究法、小组合作法、讨论法、讲授法 教学准备 教师材料：课件、自行车实物（或模型、挂图）、齿轮模型 学生分组材料：齿轮模型、链条模型、记录单、自行车部件图卡、分类表 学生活动设计 阅读自行车发展历史→观察自行车部件→按功能分类各部件→认识四大子系统→组装模拟链条传动装置→观察齿轮互转→数大小齿轮齿数→记录齿数与转动圈数关系→归纳传动规律→观察刹车块位置→捏刹车把手观察制动→用摩擦力原理解释→讨论各子系统协同工作。 教 学 过 程 设计意图 一、情境导入——自行车发展史（约6分钟） 1.交流经验 （1）教师提问：“同学们，你会骑自行车吗？自行车由哪些部件组成？” （2）学生自由发言，回忆自行车的结构。 2.阅读与讨论 （1）学生阅读“自行车的发展历史”资料。 （2）提取关键信息，梳理发展历程： 年份 发展变化 1790年 “木马轮”——木质两轮车，用脚蹬地前行 1839年 曲柄连杆机构驱动后轮，踩脚踏板驱动 1861年 前轮大、后轮小，前轮装曲柄和脚踏板（速度快但不稳定） 1874年 前轮缩小，脚踏板通过齿轮和链条与后轮相连（更轻松、更安全） 1888年 充气橡胶轮胎应用于自行车，现代结构基本定型 3.聚焦问题 （1）教师：“自行车从诞生到基本定型，经历了近100年的改进。它为什么被称为‘非常成功的复杂机械’？它有哪些子系统？各子系统如何协同工作？今天我们来研究——自行车。” （2）板书课题：第2课 自行车。 二、认识自行车的子系统（约8分钟） 2.观察与分类 （1）教师出示自行车结构图（或实物），引导学生认识各部件： 车座、车架、刹车把手、龙头（车把）、后轮、大齿轮、小齿轮、链条、前轮 （2）学生按功能对部件进行分类。 3.部件分类 （1）学生分组讨论，将部件按功能归类： 子系统 包含的部件 功能 传动系统 脚踏板、大齿轮、链条、小齿轮 将动力传递到车轮 执行系统 前轮、后轮 执行运动（前进） 控制系统 龙头（车把）、刹车把手、刹车块 控制方向和速度 支承系统 车架、车座 支撑车体和骑行者 4.建立“系统”概念 （1）教师讲解：像这样由几个相互联系、相互作用的要素组成的、具有一定功能的有机整体，叫作系统。自行车由传动、执行、控制、支承等子系统组成，是一种机械系统。 （2）板书：系统——由相互联系、相互作用的要素组成的具有一定功能的有机整体。 5.联系汽车 （1）教师补充：汽车的机械系统也由五个基本子系统（控制系统、动力系统、传动系统、执行系统、支承系统）组成，各子系统相互配合、协同工作。 三、探究自行车的传动系统（约10分钟） 1.链条传动实验 （1）教师出示齿轮模型：“自行车的链条是如何传动的？我们来组装一个模拟装置观察。” （2）分组实验： ① 组装大齿轮、小齿轮和链条的模拟装置。 ② 分别转动大齿轮和小齿轮，观察一个齿轮如何带动另一个齿轮。 （3）观察现象：一个齿轮转动时，链条带动另一个齿轮也同方向转动。 （4）结论：自行车的链条传动的秘密是——链条将动力从一个齿轮传递到另一个齿轮，两个齿轮同向转动。 2.大小齿轮的关系 （1）学生活动：数一数大齿轮和小齿轮的齿数，记录数据： 大齿轮有（）个齿，小齿轮有（）个齿。 （一般大齿轮齿数约为小齿轮的2-3倍） （2）实验操作：记录大齿轮转动圈数与小齿轮转动圈数的关系： 大齿轮转动圈数 小齿轮转动圈数 1圈 ____圈 2圈 ____圈 3圈 ____圈 4圈 ____圈 （3）发现：大齿轮转1圈，小齿轮转的圈数 = 大齿轮齿数 ÷ 小齿轮齿数。例如：大齿轮48齿，小齿轮16齿，大齿轮转1圈，小齿轮转3圈。 （4）归纳：自行车快速前进的秘密——大齿轮带动小齿轮，小齿轮转得快（转速加快），使后轮快速转动。 四、探究自行车的控制系统——刹车（约8分钟） 1.观察刹车结构 （1）教师提问：“自行车如何停下来？刹车是如何工作的？” （2）学生观察自行车的刹车结构（或图片），寻找刹车部件： 刹车把手（在车把上） 刹车线（连接把手和刹车臂） 刹车臂 刹车块（靠近车轮钢圈） （1）学生操作： ① 观察与左、右刹车把手相连的刹车块在什么位置。 ② 捏紧右刹车把手，观察刹车块是如何制动的。 ③ 捏紧左刹车把手，观察刹车块是如何制动的。 （2）观察现象：捏紧刹车把手时，刹车线拉动刹车臂，使刹车块紧贴车轮钢圈，产生摩擦阻力。 3.运用摩擦力解释 （1）教师提问：“用学过的摩擦力知识来解释，刹车为什么能让自行车停下来？” （2）学生回答：刹车块与车轮钢圈产生摩擦力，摩擦力阻碍车轮转动，使车轮减速直至停止。 （3）归纳：自行车制动的秘密——刹车块与车轮钢圈之间的摩擦力使车轮减速。 4.安全强调 （1）教师强调：自行车的刹车部件很重要，一旦失灵，可能造成严重后果，因此要定期检查刹车系统。 五、各子系统协同工作（约5分钟） 1.讨论与梳理 （1）教师出示自行车的四个子系统示意图。 （2）小组讨论：自行车的各个子系统是怎样协同工作的？ 2.全班交流 （1）学生梳理工作流程： 控制子系统（龙头）控制骑行方向 传动子系统（脚踏板→大齿轮→链条→小齿轮）将动力从脚传递到后轮 执行子系统（前轮、后轮）执行运动 支承子系统（车架、车座）支撑整体 制动子系统（刹车）控制减速和停止 （2）教师强调：四个子系统缺一不可，任何一个子系统出现问题，自行车都不能正常、安全地工作。这就是系统的整体性。 3.教师总结 （1）自行车是一种典型的机械系统——各子系统相互联系、相互作用，共同完成“载人骑行”这一功能。 六、课堂总结与作业布置（约3分钟） 师生共同总结 （1）系统：由相互联系、相互作用的要素组成的具有一定功能的整体。 （2）自行车由传动、执行、控制、支承四个子系统组成。 （3）链条传动：链条将动力从一个齿轮传到另一个齿轮，两齿轮同向转。 （4）大小齿轮关系：大齿轮齿数多，小齿轮齿数少；大齿轮转1圈，小齿轮转多圈，实现增速。 （5）刹车原理：刹车块与车轮钢圈之间的摩擦力使车轮减速。 通过阅读自行车发展史，让学生了解技术产品不断改进的过程，建立“复杂机械”的整体印象。 通过部件分类，让学生建立“子系统”的概念，进而抽象出“系统”的一般定义，培养分类和归纳能力。 通过模拟实验和齿数测量，让学生理解链条传动的原理和大小齿轮的转速关系，揭示自行车快速前进的机械奥秘。 将刹车的制动原理与已学的摩擦力知识相联系，实现知识的迁移和应用，同时进行安全教育。 帮助学生建立“系统整体性”的认识，理解“整体大于部分之和”的系统核心思想。 梳理本课核心知识，强化“系统”概念和自行车各部分协同工作的整体认识。 作业设计： 基础作业（必做） ：向家人介绍手摇卷笔刀中包含哪些简单机械，它们分别起什么作用。 拓展作业（选做其一） ： 1　 找一找常见的小家电（如手持电风扇、电动剃须刀、电动牙刷），观察它们是如何工作的，写一段观察记录。 2　 从教材中五类工具中选一种，画出它的工作示意图，标注简单机械的类型。 板书设计： 第10课　自行车 一、自行车的发展历程 木马轮（1790）→曲柄连杆（1839） →大前轮（1861）→链条传动（1874） →充气轮胎（1888）→现代自行车 二、系统 由相互联系、相互作用的要素组成 具有一定功能的有机整体 三、自行车的四个子系统 传动系统：脚踏板→大齿轮→链条→小齿轮 执行系统：前轮、后轮 控制系统：龙头、刹车 支承系统：车架、车座 四、传动系统的秘密 链条传动：同向转动 大齿轮带动小齿轮 → 转速加快（增速） 五、刹车的秘密 刹车块 + 车轮钢圈 = 摩擦力 → 减速停止 学科网（北京）股份有限公司 $