《2.独轮车省力的秘密》（教学设计）- 2026-2027学年教科版科学五年级上册

该小学科学教学设计聚焦杠杆原理，通过探究独轮车省力的秘密，引导学生认识支点、用力点、阻力点。课堂导入用“工人用独轮车运砖”短视频制造矛盾情境，对比直接搬砖的费力，承接上一课对独轮车结构的初步认识，搭建从现象到原理的认知支架。 该资料以核心素养为导向，科学思维上通过模拟实验分析支点和用力点位置变化对用力的影响，探究实践设计“迷你独轮车”实验，用直尺、石块等建构模型并量化记录用力感受，态度责任强调真实数据记录。采用问题驱动和数据擂台赛等方法，激发学生分析兴趣，提升探究能力，为教师提供清晰可操作的教学策略。

2026最新版教科版五年级上册教案 第 2 课 独轮车省力的秘密 第 二 单元 工具与技术 【课标落实】 1.对应核心概念的内容要求和学业要求: 学科核心概念 5年级学习内容 5年级学习内容要求 5年级学业要求 12.2技术与工程改变了人们的生产和生活 ①知道技术对提高生产效率或工作效率的影响，举例说明应用适当技术可以提高生产效率或工作效率，应用所学科学原理设计并制作出可以提高效率的作品。 ①知道技术包括方法、程序和产品等；知道发明的常用方法，举例说出一些典型的发明，知道发明会用到一定的科学原理，很多发明可以在自然界找到原型。 能说出技术与工程的基本特点及其对提高生产效率或工作效率的作用。能尝试应用所学科学原理设计并制作简单的装置，能进行模拟演示并简要解释如何提高效率。 4.1能的形式、转移与转化 ②知道简单机械（杠杆、滑轮、轮轴、斜面）及其在生产生活中的应用。 ②知道简单机械（杠杆、滑轮、轮轴、斜面）及其在生产生活中的应用。 知道常见的简单机械（杠杆、滑轮、轮轴、斜面）及其应用；能举例说明常见的热传递现象和影响热传递的主要因素。 2.指向的跨学科概念 稳定与变化：支点、用力点、阻力点位置的变化，会导致用力情况的变化。 【教材分析】 本课是五年级上册《工具与技术》单元的第2课，是继《各种各样的工具》之后，深入探究一种具体工具——独轮车背后的科学原理。教材以“聚焦—探索—研讨—拓展”为主线，引导学生从“认识杠杆”到“模拟实验”，再到“寻找生活中的杠杆”，层层递进。探索环节通过“认识杠杆的三个位置”和“模拟独轮车搬运重物实验”两个活动，让学生从理论认知走向实践操作，体验杠杆原理，发现独轮车省力的秘密。本课旨在帮助学生建立“杠杆是简单机械”的核心概念，为后续学习斜面、滑轮等打下基础。 【学情分析】 1.认知分析 学生通过上一课的学习，对独轮车的结构有了初步认识，知道独轮车能省力，但对其“为什么省力”背后的科学原理缺乏深入理解。部分学生可能听说过“杠杆”一词，但并不清楚其具体含义和条件。 2.探究能力分析： 五年级学生具备一定的动手操作和小组合作能力，能够进行简单的模拟实验。但在设计实验、控制变量、量化记录“用力感受”方面仍需教师引导，尤其是对“省力”的定性描述如何转化为可比较的数据。 3.兴趣分析： 学生对动手操作、模拟实验有浓厚兴趣。通过上一课对独轮车的体验，学生有较强的探究欲望，想知道“独轮车为什么这么省力”。但部分学生可能在实验过程中过于兴奋，忽略规范操作和记录。 【教学目标】 科学观念 1.认识杠杆上的三个重要位置：支点、用力点、阻力点。 科学思维 1.通过模拟实验，能分析用力点、支点位置变化对用力情况的影响。 2.能运用比较、分析的方法，归纳总结独轮车省力的原理。 探究实践 1.能利用直尺、石块、橡皮等材料，设计并完成模拟独轮车搬运重物的实验。 2.能规范记录实验数据，并用科学语言描述用力情况的变化。 态度责任 1.在实验中形成严谨求实、如实记录的科学态度。 【教学重难点】 重点 通过模拟实验，探究支点、用力点位置变化对用力情况的影响，发现独轮车省力的秘密。 难点 能设计实验方案，控制变量，如实记录实验现象，并用科学的语言解释独轮车省力的原因。 【教学策略】 1.问题驱动策略：以“独轮车为什么省力”为核心问题，驱动学生主动探究。 2.模型建构策略：利用直尺、石块、橡皮等材料，建构独轮车的杠杆模型，将抽象原理具象化。 3.对比实验策略：通过两次模拟实验，分别改变用力点和支点位置，引导学生进行对比分析。 4.合作探究策略：采用小组分工合作的方式，培养学生的团队协作能力和责任意识。 【教学准备】 多媒体课件、直尺、1块小石块、1块橡皮（。 【教学过程设计】 教学环节 教师活动 学生活动 设计意图 学习表现 一、情境唤醒，聚焦问题 1.创设矛盾情境：播放一段“工人用独轮车轻松运砖”的短视频，然后提问：“如果让你直接用手搬同样多的砖，会怎样？” 2.引出核心问题：追问：“为什么独轮车能让我们这么省力？它里面藏着什么‘秘密武器’？” 3.板书课题：独轮车省力的秘密，并加上“？” 4.激活生活经验：提问：“你们在生活中还见过哪些‘用小力撬动大力’的场面？比如用撬棍撬石头、用开瓶器开瓶盖。” 1.观看视频，对比思考。 2.产生好奇，尝试猜测原因。 3.回忆生活中的类似场。 用“矛盾对比”代替“直接回顾”，制造认知冲突，更强烈地激发学生的探究欲望。 学生能积极参与讨论，对“省力原因”表现出强烈好奇。 二、认识杠杆三要素 1.实物演示，直观感知：用一根木棍和一块橡皮，现场演示撬起一块石头，提问：“这根木棍为什么能撬起石头？哪个点最关键？” 2.命名三个位置：结合演示，讲解“支点（支撑点）、用力点（手用力处）、阻力点（重物处）”，并邀请学生上台指认。 3.寻找共同点：出示独轮车和撬棍的对比图，提问：“这两种工具，虽然长得不一样，在结构上却有一个惊人的相似之处，你们发现了吗？” 1.观察演示，思考并回答。 2.上台指认，加深记忆。 3.观察、对比、讨论，发现都有“三个点”。 用“实物演示”代替“图片讲解”，更直观、生动；用“惊人相似”的悬念，激发学生主动对比观察。 学生能准确说出三个位置名称，并能在图片中独立指认。 三、模拟实验，揭秘省力 1.发布挑战任务：“我们就是‘小工程师’，现在要用直尺、石块、橡皮这些材料，还原一个‘迷你独轮车’，找出它省力的秘密！” 2.引导设计分工：引导学生将直尺模拟车身，石块模拟重物，橡皮模拟车轮（支点）。明确小组分工（操作员、记录员、观察员）。 3.实验一：探秘“用力点”： ①保持橡皮和石块位置不变，手指在直尺的“近、中、远”三个位置用力。 ②引导学生用“1-5级”记录用力感受（1最省力，5最费力），并强调“感受要真实，不能为了数据好看而造假”。 4.实验二：探秘“支点”： ①保持石块和手指用力点位置不变，调整橡皮位置（近、中、远）。 ②同样记录用力等级。 5.巡视引导：关注“数据异常”的小组，引导他们重新操作，培养“实事求是”的科学态度。 1.明确任务，领取材料。 2.小组讨论，分工合作。 3.完成实验一，记录数据。 4.完成实验二，记录数据。 5.小组内交流感受，初步整理数据，讨论发现。 将“实验”设计为“工程师探秘任务”，增强代入感和目标感；强调“真实记录”，培养科学精神。 学生能规范操作，如实记录，小组合作有序，能初步比较不同位置的用力感受。 四、研讨交流，揭示规律 1.数据擂台赛：邀请两个数据差异较大的小组上台，展示数据，并进行“PK”。 2.引导分析： ①提问：“实验一中，‘用力点’离‘支点’越远，数据是变大还是变小？这说明了什么？” ②提问：“实验二中，‘支点’离‘阻力点’越近，数据又有什么变化？” 3.揭示秘密：引导学生用一句话总结：“独轮车省力的秘密是什么？” 4.板书总结：阻力点离支点越近，用力点离支点越远，杠杆越省力。 1.小组代表展示数据，进行PK。 2.分析数据，得出结论。 3.总结：用力点离支点远，阻力点离支点近，就省力。 用数据擂台赛代替简单汇报，增加趣味性和竞争性，激发学生主动分析数据。 学生能清晰表达实验结论，能用自己的语言说出独轮车省力的秘密。 五、拓展延伸，学以致用 1.“火眼金睛”辨杠杆：快速出示剪刀、核桃夹、筷子、钓鱼竿等图片，提问：“哪些是省力杠杆？哪些是费力杠杆？为什么？” 2.“身体探秘”：请学生举起手臂，感受肘关节运动，提问：“我们的手臂是杠杆吗？哪里是支点、用力点、阻力点？它是省力杠杆吗？”（引导学生发现手臂是费力杠杆） 1.快速判断，并说明理由。 2.观察手臂，尝试指认三个位置，并进行讨论。 层层递进，引导学生认识到“杠杆无处不在”。 学生能识别常见的杠杆类工具，并尝试分析其类型。 【课堂小练习设计】 练习一 请在下图中，用“△”标出“支点”，用“○”标出“用力点”，用“□”标出“阻力点”。 【作业设计】 1.基础性作业 完成本课的相关记录。 2.实践性作业 请回家寻找一件“费力杠杆”工具，思考：为什么设计师要把它设计成费力的？ 3.拓展性作业 查阅资料，了解“跷跷板”是等臂杠杆，思考：为什么跷跷板不省力也不费力？如果要把跷跷板改成省力杠杆，应该怎么改？画出设计简图。 学科网（北京）股份有限公司 $