《6.给小车安装方向盘》（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轮轴的结构与原理，通过播放运输工具转弯视频导入，唤醒学生对转向装置的直观认知，衔接前序杠杆、斜面、滑轮等简单机械知识，搭建从认识到应用的学习支架。 该资料以工程实践为主线，通过“设计-制作-测试-改进”完整流程落实探究实践，引导学生绘制设计简图、小组合作制作转向装置，体现科学思维中的模型建构与推理论证。问题链驱动和观察比较策略助力科学观念形成，提升学生动手与问题解决能力，为教师提供可操作的实践教学方案。

2026最新版教科版五年级上册教案 第 6 课 给小车安装方向盘 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。 5-6年级：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。 13.2工程的关键是设计 ①利用示意图、影像、文字或实物等多种方式，阐述自己的创意，初步认识设计方案中各影响因素间的关系。 ①知道工程的关键是设计，设计需要考虑多种因素，如材料、结构、成本等。 能根据任务要求，与同伴合作完成设计方案，利用工具和材料进行加工制作。 13.3工程是设计方案物化的结果 ①利用工具制作简单的实物模型，根据反馈结果进行改进并展示。 ①知道工程是将设计方案物化为产品的过程，需要经历测试、改进、完善等环节。 能根据实际效果进行修改迭代，对实物模型进行改进。 2.指向的跨学科概念 结构与功能：方向盘由较大的轮和较小的轴组成，轮和轴固定在一起转动，这种结构决定了其可以轻松控制方向的功能。 【教材分析】 本课是五年级上册《工具与技术》单元的第6课，是继《妙用滑轮》之后，进一步探究另一种重要简单机械——轮轴的典型课例。教材以“聚焦—探索—研讨—拓展”为主线，引导学生从认识转向装置入手，理解轮轴原理，再动手设计制作转向装置，最后研讨不同转向装置的特点及应用。本课是单元中工程实践性最强的一课，旨在让学生经历完整的“问题—设计—制作—测试—改进”工程实践过程，将轮轴原理应用于实际问题的解决，培养工程思维和动手能力。 【学情分析】 1.认知分析 学生在前几课中已经学习了杠杆、斜面、滑轮三种简单机械，对“简单机械可以省力或方便”有了初步认识。学生对汽车方向盘、自行车把手等转向装置有直观感知，但多为“见过但不了解”，对“方向盘为什么能灵活控制方向”背后的轮轴原理缺乏深入理解。 2.探究能力分析： 学生已经积累了动手制作（如制作独轮车）和设计方案的初步经验，具备一定的动手操作能力和小组合作能力。但在设计转向装置时，对材料选择、连接方式、结构稳定性等工程因素的综合考虑仍显不足，需要教师引导。 3.兴趣分析： 学生对“动手制作能用的东西”有浓厚兴趣，尤其是“给小车安装方向盘让自己控制转向”会带来强烈的成就感。但部分学生可能急于动手，忽略设计环节，导致后期返工；部分学生可能在遇到困难时容易放弃，需要教师及时鼓励和引导。 【教学目标】 科学观念 1.知道由较大的轮和较小的轴组成，轮和轴固定在一起转动的机械叫轮轴。 科学思维 1.通过观察和比较不同运输工具的转向装置，能分析其共同特点，归纳轮轴的结构特征。 探究实践 1.能利用车轮、车轴、联轴器、铝丝等材料，为玩具车设计并制作转向装置。 2.能开展转向测试，发现作品存在的问题，并根据测试结果进行改进。 态度责任 1.在小组活动中乐于合作，善于倾听他人意见，勇于尝试创新。 【教学重难点】 重点 理解轮轴的原理，并能根据原理设计制作玩具车的转向装置，实现转向功能。 难点 利用材料制作转向装置并安装在玩具车上，实现灵活可控的转向。 【教学策略】 1.观察发现策略：通过观察不同运输工具转向装置的图片和视频，引导学生发现转向装置的结构共同点，自主归纳轮轴概念。 2.问题链驱动策略：以“运输工具如何转向？→方向盘为什么能灵活控制方向？→如何为玩具车安装方向盘？”为问题链，层层递进，驱动学生主动探究。 3.工程实践策略：通过“明确任务—设计方案—动手制作—测试改进—交流评价”的完整工程实践流程，让学生经历从“想法”到“产品”的转化过程。 4.合作探究策略：采用小组分工合作的方式，培养团队协作能力和责任意识。 【教学准备】 多媒体课件、制作材料（方向盘、车轮、车轴、联轴器、轴套、铝丝、玩具车、螺丝、螺丝刀、尖嘴钳等）、两个用不同长度车轴组装的转向装置模型、转向杆小车和方向盘小车模型。 【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.播放视频：播放各类运输工具（自行车、汽车、手推车、四轮平板车）转弯的短视频。 2.引发思考：提问：“这些运输工具为什么能灵活转弯？它们是怎么实现转向的？” 3.聚焦问题：追问：“哪种运输工具的转向装置最方便？为什么？” 4.板书课题：给小车安装方向盘，并标注“？” 1.观看视频，直观感受转向过程。 2.思考并回答：有方向盘、车把等。 3.产生好奇，对转向装置的工作原理产生探究欲望。 用视频直观展示转向过程，唤醒学生已有认知，聚焦核心问题，激发探究欲望。 学生能积极回答，对转向装置产生好奇。 二、认识轮轴 1.观察比较：出示汽车方向盘、自行车把手、手推车车把等图片，提问：“这些转向装置有什么共同特点？” 2.引导发现：引导学生从“结构组成”角度观察，发现都有“一个较大的轮”和“一个较小的轴”。 3.讲解概念：由较大的轮和较小的轴组成，轮和轴固定在一起转动的机械，叫轮轴。汽车方向盘应用了轮轴。 4.联系生活：提问：“生活中还有哪些地方用到了轮轴？”（如门把手、螺丝刀、扳手等） 1.观察图片，比较异同。 2.发现共同特点：都有轮和轴。 3.回忆生活经验，举例说明。 通过观察比较，让学生自主发现轮轴的结构特征，建立轮轴概念，为后续设计制作奠定认知基础。 学生能准确说出轮轴的结构特点，能举例说明生活中的应用。 三、明确任务，设计方案 1.发布任务：出示一辆只有后轮的玩具车，提问：“你能为这辆玩具车设计制作前轮和转向装置，给它安装一个方向盘吗？” 2.出示材料：介绍方向盘、车轮、车轴、联轴器、轴套、铝丝等材料的名称和特点。 3.引导设计：提问：“你打算怎么设计？先画一画设计简图。” 4.明确要求：提出小车制作要求： ①小车能转向、轮子能转动 ②车轴无法左右滑动 ③前后轮等高 5.组织交流：邀请1-2位同学分享设计想法，教师用实物演示其想法，其他同学提出改进建议。 1.明确任务，产生挑战欲望。 2.认识材料，了解功能。 3.小组讨论，绘制设计简图。 4.明确设计要求。 5.分享设计，听取建议，修改完善设计方案。 通过“任务发布—材料认识—设计图纸—交流优化”的流程，让学生经历完整的设计过程，培养设计规划能力和批判性思维。 学生能积极参与讨论，设计图基本合理，能根据建议进行修改。 四、动手制作，组装测试 1.安全提醒：强调尖嘴钳、螺丝刀等工具的使用安全。 2.制作指导：巡视指导，关注学生是否按照设计图进行制作，提醒“注意组装位置、连接处的牢固程度”。 3.开展测试：完成制作后，引导小组测试转向功能，并完成自评表。 4.发现问题：鼓励学生在测试中发现不足，如“转向不灵活”“车轴左右滑动”等，渗透“测试是为了发现问题，改进才能进步”的工程理念。 1.注意安全，规范操作。 2.按照设计图，分工合作制作转向装置。 3.开展测试，完成自评表。 4.发现不足，思考改进方向。 通过“制作—测试—发现问题”的流程，让学生在实践中体验工程是不断优化的过程，培养动手能力和问题解决能力。 学生能规范操作，认真制作，积极测试，能发现作品存在的问题。 五、交流研讨，深化认识 1.展示交流：各小组将作品放在展示架上，进行投票，选出最符合要求的小车。 2.分析优缺点：邀请优秀小组和小问题小组分别分享，分析不同小车的优缺点。 3.研讨转向原理：提问：“玩具车的转向装置是如何工作的？”引导理解“手握着轮转动，带动轴转动，轴又带动下面的连着轮胎的轮转动”。 4.比较不同设计：展示两个用不同长度车轴组装的转向装置，提问：“使用效果有什么不同？”引导学生发现“车把手越长（轮越大）越省力”。 5.思辨延伸：提问：“为什么自行车用转向杆，而汽车用方向盘？为什么不需要在独轮车上安装方向盘？” 1.展示作品，互相评价。 2.倾听他人分享，反思自身作品。 3.思考并回答，理解转向原理。 4.观察比较，发现“轮越大越省力”的规律。 5.讨论并回答，理解不同设计适应不同场景。 通过展示、评价、研讨，培养学生的反思能力和批判性思维；通过比较不同设计，深化对轮轴原理的理解；通过思辨，培养学生“工具设计需贴合实际需求”的意识。 学生能客观评价自己和他人，能清晰表达转向原理，能理解不同设计的适用场景。 六、拓展延伸，联系生活 1.寻找生活中的轮轴：出示门把手、螺丝刀、扳手、水龙头等图片，提问：“这些是轮轴吗？它们的轮和轴分别是什么？” 2.总结提升：引导学生回答，教师总结：“轮轴是一种常见的简单机械，生活中很多工具都应用了轮轴原理，它让我们更省力、更方便。” 1.观察图片，判断并说出轮和轴。 2.倾听，感受轮轴的广泛应用。 将课堂学习延伸到生活，引导学生学以致用，感受轮轴作为简单机械的广泛应用。 学生能识别常见的轮轴应用。 【课堂小练习设计】 练习一 请将下面的工具与对应的原理用线连起来。 汽车方向盘　　 A. 轮轴（轮越大越省力） 门把手　　　　 B. 轮轴（轮和轴固定转动） 螺丝刀　　　　 C. 轮轴（用于拧紧螺丝） 扳手　　　　 　D. 轮轴（用于开门） 练习二 周末，小科发现家里的水龙头开关太紧，很难拧开。请你帮他想一想，可以用什么方法让拧水龙头更省力？请写出你的方案，并说明运用了什么原理。 【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3处应用轮轴原理的地方，完成以下记录： ①物品名称： ②轮在哪里？轴在哪里？ ③它有什么作用？ 3.拓展性作业 查阅资料，了解“扳手”为什么越长越省力？ 学科网（北京）股份有限公司 $