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作用及转向装置制作，通过复习独轮车等运输工具，展示四轮运输车改良过程引出转向装置，连接前学杠杆等简单机械，搭建知识支架。 以“设计-制作-测试”完整工程流程为特色，对比不同车辆转向方式培养科学思维，小组合作组装测试提升探究实践，助力学生理解轮轴原理，为教师提供清晰教学路径与改进建议。

6 给小车安装方向盘 课型 工程设计制作课 课时 1 学情分析 学生已经学习杠杆、斜面、滑轮三类简单机械，本节课接触轮轴这一新简单机械，同时开展转向装置工程制作。五年级学生能看懂汽车、自行车转向结构，但对“轮轴”的原理比较陌生；绘制带尺寸标注的工程设计图、精准组装方向盘转向结构存在难度；难以对比不同运输车转向结构的优劣，也不理解独轮车无需方向盘的结构逻辑。 核心素养目标 科学观念 1. 认识轮轴：由较大的轮和较小的轴组成，汽车方向盘、自行车车把都属于轮轴。 2. 知道轮轴能够省力。 3. 知道方向盘转向装置依靠轮轴传递动力，操控前轮实现灵活转向。 科学思维 1. 对比手推车、自行车、汽车的转向方式，归纳轮轴转向装置的优势，发展对比分析思维。 2. 结合轮轴原理设计玩具车转向装置，推理轮、轴尺寸对操控效果的影响，建立工程设计思维。探究实践 1. 小组合作完成“绘制转向装置设计简图→选材组装方向盘→测试转向效果”的完整工程流程，规范使用尖嘴钳、螺丝刀等工具。 2. 能够测试、对比不同轴距转向装置的转向灵活性差异；理解不同类型的车辆转向装置的适配场景。 态度责任 1. 体会轮轴技术在交通工具、生活工具中的广泛应用，感受人类不断改良运输工具的创新思维。 2. 养成“先设计、再制作、后测试优化”的工程探究习惯，规范安全使用金属加工工具。 教学重难点 重点 认识轮轴结构与作用；完成玩具车方向盘转向装置的设计、组装与测试。 难点 理解方向盘利用轮轴实现省力操控；分析不同轴距对转向效果的影响；解释独轮车无需安装方向盘的原因。 教学准备 教师准备 教学课件、全套制作材料。 学生准备 课前观察汽车、自行车的方向盘或车把结构。 教学过程 师生活动指导 设计意图 一、聚焦 （3分钟） 1. 复习回顾前面学习过的独轮车、手推车等运输工具。课件展示四轮运输车的改良过程，讲解：现代运输车都带有转向装置。 2. 出示核心探究问题：转向装置为什么能控制车轮转向？运用了什么技术？ 3. 出示资料介绍轮轴概念，板书课题：给小车安装方向盘。 从运输工具的改良切入，引出转向装置，抛出轮轴核心知识点，明确本课工程制作任务。 二、探索 （25分钟） 活动一：对比各类运输车的转向装置 1. 课件展示四轮平板手推车、自行车、手推车、汽车的图片，分组讨论：四种车辆分别如何转向？哪种车辆的转向装置操控最方便？ 2. 小结：汽车方向盘、自行车车把属于轮轴转向装置，操控省力、转向灵活；四轮平板手推车依靠万向轮，手推车依靠整体倾斜转向。 活动二：设计并制作一种转向装置 1. 明确设计图绘制要求：标注全部所需材料、各部件尺寸、轮轴安装位置；思考轮、轴、前轮架如何匹配组装。 2. 小组讨论方案并绘制设计图，完成《玩具车转向装置设计简图》记录单，教师巡回指导修正不合理设计。 3. 根据设计图完成转向装置的组装。 活动三：测试不同轴距转向装置 1. 测试任务：推动小车，对比长、短两种轴距的转向架的转向灵活度。 2. 小组记录现象：轴距短，转弯半径小，转向更灵活；轴距长，转弯更平稳但转弯空间更大。 3. 识别装置里的轮轴：方向盘是“轮”，下方连接的细杆是“轴”，转动轮轻松带动轴控制前轮转向。 由生活中的车辆对比认知原理，再完整走工程设计、制作、测试流程，层层落地轮轴与转向装置两大核心内容。 三、研讨 （7分钟） 1. 我们设计的玩具车转向装置是如何工作的？ （引导学生总结：转动方向盘，轮带动轴转动，轴带动前轮支架左右摆动，实现车轮转向。） 2. 为什么不需要在独轮车上安装方向盘？ （引导学生总结：独轮车只有单个前轮，依靠人手抬起、倾斜车身即可改变前进方向，结构简单，不需要轮轴转向装置。） 依托制作测试成果梳理原理，对比独轮车结构，突破本课难点。 四、拓展 （5分钟） 1. 课件展示生活中的轮轴工具：螺丝刀、水龙头、扳手拧螺丝、自行车牙盘和曲柄等，讲解它们都利用轮轴的特点，让学生指出哪里是轮、哪里是轴。 2. 课后任务：回家寻找3种轮轴工具，找到哪里是轮、哪里是轴，下节课分享。 拓展轮轴在生活中的应用，打通交通工具与日常工具的知识关联，延伸工程优化实践。 板书设计 给小车安装方向盘 轮轴：由较大的轮和较小的轴组成 作用：省力 【教学反思】 本课以“认识轮轴转向结构→绘制设计图→组装小车方向盘→轴距对比测试”为完整工程探究主线，融合轮轴简单机械知识点与动手制作实践，贴合工程技术课教学目标。课堂存在三处明显不足：第一，部分小组绘图时未区分轮和轴，安装时方向盘与前轮连接杆错位，无法实现同步转向，再教时课前提供标准组装示意图，标注轮轴对应位置；第二，使用尖嘴钳、螺丝组装时安全管控难度大，少数学生随意摆弄配件，后续分组配备工具操作示范卡，教师巡回近距离看护、纠正；第三，学生对“独轮车不需要方向盘”理解片面，无法结合单轮结构解释转向逻辑，再教时可现场演示独轮车倾斜转向操作，直观对比四轮车轮轴转向的差异，加深理解。 学科网（北京）股份有限公司 $