2.2《独轮车省力的秘密》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杠杆原理及独轮车省力秘密，通过独轮车搬运图片提问导入，衔接上一课结构认知，搭建从撬棍模型到独轮车实物的学习支架，帮助学生理解支点、用力点、阻力点三要素。 特色在于通过两组对比实验（改变用力点和支点位置）培养科学思维与探究实践能力，结合老虎钳、筷子等生活工具分类及人体手臂杠杆拓展，落实科学观念应用，实验严谨性要求与古人智慧渗透提升态度责任，为教师提供实操方案，助力学生联系生活理解原理。

2.2 《独轮车省力的秘密》教学设计 【教材分析】 本课承接第一课独轮车结构认知，聚焦独轮车省力核心原理 —— 杠杆原理。教材分为四大板块：聚焦直接抛出 “独轮省力源于杠杆” 核心观点，激发探究欲；探索环节先用直尺、橡皮、石块搭建简易杠杆模型，通过两组对比实验，分别改变用力点、支点位置感受用力大小，再分类识别生活省力、费力杠杆；研讨汇总三类杠杆的作用；拓展挖掘人体内部杠杆结构，打通工具与人体科学的联系。 本课是单元首个简单机械原理探究课，搭建杠杆三点（支点、用力点、阻力点）核心模型，为后续工程制作课奠定理论基础。 【学情分析】 学生知道独轮车运货更轻松，但不清楚杠杆这一底层原理；能看懂撬石头的简易杠杆，却很难对应到独轮车扶手、车轮、货物的三点位置；实验时容易忽略 “单一变量” 原则，得出片面结论；生活中只能识别老虎钳这类省力杠杆，容易忽略筷子、夹子等费力杠杆的实用价值。 【教学目标】 科学观念 1.杠杆包含支点、用力点、阻力点三个关键位置，独轮车是典型省力杠杆； 2.知道用力点距离支点越远，撬动重物越省力。 科学思维 对比两组杠杆模拟实验，分析独轮车省力的秘密； 探究实践 1.比较使用杠杆和不使用杠杆的用力情况，发现使用杠杆能够省力。 2.通过改变手指用力位置、橡皮位置的对比实验，搜集证据说明三个点位置的改变会影响杠杆的作用效果。 态度责任 1.严谨开展对比实验，如实记录用力感受，不主观修改实验结论； 2.体会古人利用杠杆发明独轮车的智慧，愿意主动寻找身边杠杆工具。 【教学重难点】 重点：通过模拟实验总结杠杆省力规律，识别生活中的杠杆类工具。 难点：在独轮车上精准找到支点、用力点、阻力点，区分省力与费力杠杆的用途。 【教学准备】 教师教具：多媒体课件，老虎钳 / 筷子 / 订书机实物。 小组学具：直尺、橡皮、橡皮泥、探究记录单。 【教学流程图】 【教学过程】 （一）聚焦（5 分钟） 出示独轮车搬运重物的图片提问：同样一堆木材，徒手搬很重，用独轮车推着却轻松很多，独轮车省力的秘密是什么？导入本课杠杆探究。 设计意图：结合上节课独轮车旧知建立知识衔接，直接点明本课核心机械概念。 （二）探索（24 分钟） 活动 1 认识杠杆三要素（5 分钟） 展示撬石头示意图，讲解支点、阻力点、用力点。 设计意图：先用简易撬棍模型降低概念难度，便于在下一环节迁移到独轮车，完成模型到实物的对应转化，突破本课难点。 活动 2 寻找独轮车里的杠杆（20分钟） 1.将杠杆的三个作用点对应独轮车：车轮 = 支点、货物 = 阻力点、扶手末端 = 用力点。 2.杠杆实验 实验一：固定支点，改变用力点 橡皮固定做支点，橡皮泥统一放在直尺中间（阻力点不变），手分别在靠近支点、中等距离、最外侧三处抬直尺，感受用力轻重并记录。 实验二：固定用力点与重物，移动支点 手抬直尺位置、橡皮泥位置不变，移动橡皮支点逐渐远离橡皮泥，对比用力大小。注意：教师提示本实验存在双变量，因为支点靠近阻力点的同时，也在靠近用力点。而支点不能够移动到用力点和阻力点的中间，否则无法抬起重物。本实验仅用来模拟独轮车轮子安装逻辑。 设计意图：用身体感受杠杆省力的秘密，同时规避学生 “支点越近重物越省力” 误区，同步说明实验局限性，培养严谨实验思维，同时关联独轮车制作要点。 活动 3 寻找生活中的杠杆 分发各类杠杆工具实物，小组体验并标注三点，区分省力、费力工具。 设计意图：理论联系生活，打破 “杠杆一定省力” 固有认知，理解费力杠杆延长操作范围的优势。 （三）研讨（10 分钟） 1.独轮车能省力的秘密是什么？ 2.杠杆分为哪几种类型？有什么用处？ 设计意图：总结杠杆的特点，并辩证分析各类杠杆的使用价值，建立 “省力只是工具其中一个功能” 完整认知。 （四）拓展（5分钟） 展示手臂骨骼肌肉示意图，讲解手肘为支点、手部重物为阻力、肱二头肌为用力点，让学生举重物感受人体杠杆，并寻找更多的身体中的杠杆。 设计意图：拓展杠杆认知边界，证明机械原理不仅存在人造工具，也存在生物体结构，拓宽科学视野。 【板书设计】 【学生记录单设计】见附件 学科网（北京）股份有限公司 $