《5.妙用滑轮》（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滑轮的结构与作用，通过“场地有限无法搭建斜面时如何直上直下运重物”的矛盾情境导入，衔接前序杠杆、斜面知识，引导学生从认识滑轮到探究定滑轮、动滑轮作用，构建简单机械学习支架。 此资料以“体验-探究-研讨”为主线，采用对比实验（定滑轮与动滑轮横向对比、直接提升与滑轮提升纵向对比）和模型建构（用橡皮筋长度量化力的大小）策略，培养学生科学思维与探究实践能力，强调如实记录数据落实态度责任，助力学生建立科学观念，便于教师高效开展实验教学。

2026最新版教科版五年级上册教案 第 5 课 妙用滑轮 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。 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。 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。 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。 2.指向的跨学科概念 结构与功能：滑轮的结构（边缘有凹槽，可绕轴转动）决定了其功能（改变力的方向或省力）；定滑轮和动滑轮的结构差异决定了其功能的不同。 【教材分析】 本课是五年级上册《工具与技术》单元的第5课，是继《巧用斜面》之后，进一步探究另一种重要简单机械——滑轮的典型课例。教材以“聚焦—探索—研讨—拓展”为主线，引导学生从“认识滑轮”到“探究定滑轮作用”，再到“体验动滑轮作用”，最后“认识滑轮组”，层层递进。探索环节通过三个层次的探究活动，从定性观察到定量比较，帮助学生逐步建构“定滑轮可以改变力的方向但不能省力，动滑轮可以省力但不能改变力的方向”的科学观念。 【学情分析】 1.认知分析 学生在前几课中已经学习了杠杆和斜面两种简单机械，掌握了运用模拟实验来研究简单机械作用的方法。学生对旗杆顶部的滑轮、塔吊的吊钩有一定的感性认知，但多为“见过但不熟悉”，对滑轮的结构特点、工作原理缺乏深入理解。 2.探究能力分析： 学生已经积累了用手感受用力情况（如独轮车实验）和借助橡皮筋长度比较力的大小（如斜面实验）的经验，具备一定的操作能力和数据记录能力。但在组装滑轮装置、控制变量进行定量实验方面仍需教师引导，尤其是对“匀速提升”和“测量橡皮筋长度”的操作细节需要明确指导。 3.兴趣分析： 学生对“省力”话题有天然兴趣，尤其是通过亲身体验验证“省力”会带来成就感。滑轮的组装和操作具有一定的挑战性，能激发学生的动手欲望。但部分学生可能因操作不熟练而产生畏难情绪，需要教师及时鼓励和示范。 【教学目标】 科学观念 1.知道边缘有凹槽、可绕中心轴转动的轮子叫滑轮，滑轮可以将重物运往高处。 科学思维 1.通过对比实验，能分析定滑轮和动滑轮在省力和改变力的方向方面的不同效果。 探究实践 1.能利用支架、滑轮、钩码、绳子等材料，正确组装定滑轮和动滑轮装置。 2.能规范完成定滑轮提升重物和动滑轮提升重物的模拟实验，如实记录数据，并根据数据得出结论。 态度责任 1.在实验中形成严谨求实、如实记录的科学态度，不随意修改数据。 【教学重难点】 重点 通过模拟实验，探究定滑轮和动滑轮的作用及其省力情况。 难点 通过实验数据分析，得出“定滑轮不省力，动滑轮省力”的结论，并能清晰地解释原因。 【教学策略】 1.体验感知策略：从“直接用手提拉重物”的体验出发，对比“使用定滑轮”和“使用动滑轮”提升重物时的不同感受，让学生在亲身体验中建立对滑轮作用的直觉认知，激发探究欲望。 2.对比发现策略：通过“定滑轮vs动滑轮”的横向对比，以及“直接提升vs用滑轮提升”的纵向对比，引导学生从“力的方向是否改变”和“力的大小是否变化”两个维度进行系统分析，在对比中发现规律。 3.模型建构策略：引导学生将抽象的“力”转化为可观察、可测量的指标（如钩码平衡、橡皮筋长度），通过数据模型来揭示滑轮的工作原理，培养定量分析的思维习惯。 4.问题链驱动策略：以“滑轮有什么共同特点？→定滑轮和动滑轮分别有什么作用？→为什么需要组合使用？”为问题链，层层递进，引导学生从现象走向本质，从单一认知走向系统理解。 【教学准备】 多媒体课件、支架、滑轮、重物盒、绳子、橡皮筋、直尺、自制橡皮筋测量工具（带刻度硬纸、橡皮筋、回形针、线）。 【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、情境导入，聚焦问题 1.创设矛盾情境：出示“用斜面搬运重物到高处”的图片，提问：“如果场地有限，不能搭建斜面，又需要直上直下地将重物运到高处，该怎么办？” 2.引出课题：出示起重机用滑轮吊运货物的图片，提问：“这个装置叫什么？它有什么神奇之处？” 3.板书课题：妙用滑轮，并标注“？” 4.激发探究：追问：“滑轮是如何将重物运送到更高处的？它有哪些秘密？” 1.思考并回答。 2.观察图片，初步认识滑轮。 3.产生好奇，对滑轮的作用产生探究欲望。 用“矛盾情境”打破学生思维定势，自然引出滑轮，激发探究欲望。 学生能积极思考，对滑轮产生好奇。 二、认识滑轮 1.实物观察：每组提供3种不同的滑轮，提问：“请仔细观察，这些滑轮有什么共同特点？” 2.引导发现：引导学生从“边缘形状”“中间结构”“能否转动”等方面观察。 3.总结概念：边缘有凹槽，可绕中心轴转动的轮子叫滑轮。 4.生活唤醒：提问：“你们在哪些地方见过滑轮？”（旗杆顶部、塔吊吊钩、窗帘拉绳等） 1.小组观察，动手转动滑轮。 2.发现共同特点：边缘有凹槽，中间有轴，可以转动。 3.回忆生活经验，举例说明。 通过实物观察，让学生直观感知滑轮的结构特点，构建滑轮概念，为后续探究奠定基础。 学生能准确说出滑轮的结构特点，能举例说明生活中的应用。 三、探究定滑轮的作用 1.引出定滑轮：出示旗杆顶部滑轮图片，提问：“这个滑轮有什么特点？它被固定在一个位置，只转动不移动，这样的滑轮叫定滑轮。” 2.任务发布：“我们也来安装一个定滑轮，用它来提升重物。你们觉得定滑轮有什么作用？” 3.实验指导：出示装置图，讲解：左边钩码模拟重物，右边钩码模拟人力；提问：“怎样算达到平衡？”（两边都不掉下来） 4.组织实验：强调“先预测，再实验，如实记录”，每组至少完成3次不同钩码数量的实验。 5.数据梳理：引导小组分析数据，发现“左右钩码数量相等时达到平衡”。 1.观察图片，理解定滑轮的概念。 2.预测定滑轮的作用。 3.明确实验方法，领取材料。 4.小组合作，完成实验，记录数据。 5.分析数据，初步得出结论。 通过“先预测再实验”的探究过程，培养学生的科学思维；通过实验数据，让学生发现定滑轮不省力的规律。 学生能规范操作，如实记录，能发现“左右钩码数量相等”的规律。 四、体验动滑轮的作用 1.引出动滑轮：出示塔吊吊钩图片，提问：“这个滑轮有什么特点？它和定滑轮有什么不同？” 2.概念讲解：像这样随着重物一起移动的滑轮叫动滑轮。 3.引导设计实验：提问：“你打算怎样验证动滑轮能省力？”引导学生思考“比较直接提升和用动滑轮提升时橡皮筋的长度”。 4.工具介绍：出示自制橡皮筋测量工具（带刻度硬纸、橡皮筋、回形针、线），讲解使用方法，强调“缓慢匀速提升，在提升时读取长度”。 5.组织实验：巡视指导，提醒学生“直接提升”和“用动滑轮提升”各做3次，取平均值，如实记录。 6.数据汇总：邀请2-3个小组展示数据，全班观察数据规律。 1.观察图片，比较定滑轮和动滑轮的不同。 2.理解动滑轮的概念。 3.小组讨论，设计实验方案。 4.了解测量工具的使用方法。 5.小组合作，完成实验，记录数据。 6.观察数据，发现“用动滑轮提升时橡皮筋长度更短”。 通过“设计实验—使用工具—收集数据—分析数据”的完整探究过程，培养学生科学探究能力；通过自制测量工具，将“省力感受”转化为可量化的数据。 学生能规范操作，如实记录，能发现“用动滑轮提升更省力”的规律。 五、交流研讨，总结规律 1.对比总结：引导提问：“定滑轮和动滑轮在提升重物时，有什么不同的效果？” 2.板书总结：定滑轮：不省力，能改变力的方向；动滑轮：能省力，不能改变力的方向。 3.思辨延伸：提问：“为什么定滑轮不省力却有存在的价值？”（改变力的方向，让操作更方便） 1.回顾实验，对比分析，得出结论。 2.思考并讨论，理解“改变力的方向”也是一种重要功能。 通过对比总结，帮助学生建立对定滑轮和动滑轮的系统认知；通过思辨，培养学生全面看待工具的功能。 学生能清晰表达实验结论，能理解“改变力的方向”的价值。 六、拓展延伸，联系生活 1.认识滑轮组：出示起重机、消防车、电梯等图片，提问：“这些机器上的滑轮，是定滑轮还是动滑轮？为什么要把它们组合在一起？” 2.总结提升：引导学生回答，教师总结：“将定滑轮和动滑轮组合在一起，既能省力，又能改变力的方向，这就是滑轮组的妙用！” 1.观察图片，思考并回答。 2.倾听，理解滑轮组的作用。 从单个滑轮拓展到滑轮组，让学生认识滑轮组合使用的更大价值，激发持续探究的兴趣。 学生能理解滑轮组的作用。 【课堂小练习设计】 练习一 请将下面的滑轮类型与其作用用线连起来。 定滑轮　　 A. 能省力，不能改变力的方向 动滑轮　　 B. 能改变力的方向，不能省力 滑轮组　　 C. 既能省力，又能改变力的方向 【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 寻找生活中至少2处使用滑轮的地方，完成以下记录： ①物品名称： ②使用的是哪种滑轮（定滑轮/动滑轮/滑轮组）？ ③它有什么作用？ 3.拓展性作业 查阅资料，了解“滑轮组”在起重机、电梯等设备中的应用。 学科网（北京）股份有限公司 $