2.2 独轮车省力的秘密 （教学设计）--2026-2027学年科学教科版五年级上册

该小学科学教学设计聚焦杠杆的三个位置（支点、用力点、阻力点）及省力原理，通过复习独轮车省力现象引出杠杆技术，结合预习检查和关键追问建立工具结构特征联系，搭建从具体到抽象的学习支架。 资料亮点在于以模拟实验为核心，通过变换用力点和支点位置的探究实践，让学生直观感受距离对省力的影响，培养科学思维中的推理论证能力。结合生活工具分析和人体杠杆拓展，落实科学观念的应用，实验记录单和小组讨论法提升学生动手与合作能力，为教师提供清晰的重难点突破路径。

独轮车省力的秘密 一、基本信息 课题 独轮车省力的秘密 课型 新授课 课时 1课时 教材 教科版《科学》五年级上册 第二单元工具与技术 第2课 年级 五年级 学科 科学 教法 讲授法、演示法、小组讨论法、实验法 教具 撬杠、直尺、石块、橡皮、杠杆示意图、杠杆类工具图片（筷子、食物夹、钢丝钳、开瓶器、订书机、修枝剪）、记录单 【教学目标】 1. 知识目标：知道杠杆有三个重要位置（支点、用力点、阻力点），了解杠杆类工具能省力的原理。 2. 能力目标：能通过模拟实验体验杠杆的作用，能寻找生活中的杠杆类工具并说明其好处。 3. 情感态度价值观目标：培养动手实验和分析推理能力，体会科学原理在生活中的应用。 【教学重难点】 重点：通过模拟实验认识杠杆的三个位置，体验杠杆能省力。 难点：能理解用力点与支点距离、阻力点与支点距离对省力效果的影响。 二、教学过程 环节一 解读目标，检查预习 (2~3分钟) 复习导入：上节课我们认识了独轮车，为什么它能省力？（因为独轮车运用了杠杆技术）我们使用过杠杆类工具吗？杠杆有什么作用？学生自由发言。 检查预习：请学生说说预习中了解的杠杆类工具。教师明确本节课将探究杠杆省力的秘密。 【预设回答】生1：剪刀是杠杆类工具。生2：用撬杠撬石头省力。 【关键追问】“独轮车和剪刀样子完全不同，为什么都叫杠杆类工具？”引导学生关注共同的结构特征。 小结：本节课通过模拟实验寻找独轮车省力的秘密。 回顾独轮车的结构。 交流使用过杠杆类工具的经验。 生1：剪刀是杠杆类工具。生2：撬杠能省力。 明确本课探究任务。 由独轮车为什么省力引出杠杆技术，以问题聚焦本课探究任务，衔接上节课内容。 【知识点】独轮车能帮助我们更省力地搬运重物，是因为独轮车运用了杠杆技术。 环节二 认识杠杆 (6~7分钟) 教师出示一根棍子和一个支撑物，讲解：这样的工具叫撬杠（撬棍），撬杠是一种杠杆类工具。 出示杠杆示意图，讲解三个重要位置：支点、用力点、阻力点。 结合课本资料讲解：支点是支撑着杠杆、杠杆能围绕着上下转动的固定点；用力点是在杠杆上用力的位置，通常是扶手位置；阻力点是杠杆中阻碍用力点转动的位置。 提问：独轮车中，支点、用力点、阻力点分别在哪里？学生自由回答。 【预设回答】生1：车轮处是支点。生2：扶手处是用力点。生3：车身装货的位置是阻力点。 【关键追问】“撬杠撬石头时，三个位置分别在哪里？”引导学生迁移认识。 【易错点】学生容易混淆支点与阻力点，强调支点是杠杆绕着转动的固定点。 小结：杠杆三个位置是支点、用力点、阻力点。 观察撬杠，认识杠杆类工具。 记住杠杆的三个重要位置：支点、用力点、阻力点。 找独轮车中的支点、用力点、阻力点。 生：车轮处是支点，扶手处是用力点，装货处是阻力点。 从撬杠到独轮车认识杠杆的三个重要位置，建立杠杆结构的基本概念，落实重点。 【知识点】杠杆上有三个重要的位置：支点、用力点、阻力点。 环节三 模拟实验（一）：变换用力位置 (8~9分钟) 教师出示实验材料（直尺、石块、橡皮），提问：它们分别模拟了什么？学生独立思考。 【预设回答】生1：直尺模拟独轮车车身。生2：橡皮模拟车轮，是支点。生3：石块模拟重物。 出示课本第39页的实验方法。学生分组实验，完成记录单。 讲解实验方法：用直尺抬起石块，保持橡皮和石块的位置不变，变换手指用力的位置，感受用力情况的不同并记录。 组织学生汇报：用力点离支点越远，越省力；用力点离支点越近，越费力。 【关键追问】“手指在哪个位置按最省力？”引导学生把感受与距离联系起来。 【易错点】学生实验时容易移动橡皮或石块，强调只能变换手指用力的位置。 小结：用力点离支点越远越省力。 思考直尺、石块、橡皮分别模拟什么。 分组实验：用直尺抬起石块，保持橡皮和石块位置不变，变换手指用力的位置。 完成记录单，记录感受到的用力情况。 汇报：用力点离支点越远越省力，越近越费力。 通过变换用力位置的模拟实验，让学生在真实感受中发现用力点与支点的距离影响省力效果，落实重点。 【知识点】用力点离支点越远，越省力；用力点离支点越近，越费力。 记录单1：独轮车搬运重物模拟实验（一）（环节三用，仿课本记录单） 用力的位置 感受到的用力情况 环节四 模拟实验（二）：变换支点位置 (8~9分钟) 教师提出第二个实验，出示课本第40页的实验方法。学生分组实验，完成记录单。 讲解实验方法：保持石块和手指用力的位置不变，调整橡皮的位置，感受用力情况发生的变化并记录。 组织学生汇报：支点离阻力点越近越省力，支点离阻力点越远越费力。 【预设回答】生1：橡皮靠近石块时很省力。生2：橡皮靠近手时按不动了。 结合实验（一）（二）分析：独轮车的车轮紧靠货物一侧，人手握扶手的位置离车轮远，所以省力。 【关键追问】“独轮车的支点在哪里，货物离支点近还是远？”引导学生用实验结论解释独轮车的设计。 【易错点】学生调整橡皮时容易同时移动手指，强调每次只改变一个条件。 小结：支点离阻力点越近越省力。 分组实验：保持石块和手指用力的位置不变，调整橡皮的位置。 完成记录单，记录感受到的用力情况。 汇报：支点离阻力点越近越省力，越远越费力。 用实验结论解释独轮车省力的设计。 通过变换支点位置的模拟实验，让学生发现支点与阻力点的距离对省力的影响，突破难点。 【知识点】支点离阻力点越近，越省力；支点离阻力点越远，越费力。 记录单2：独轮车搬运重物模拟实验（二）（环节四用，仿课本记录单） 橡皮的位置 感受到的用力情况 环节五 寻找生活中的杠杆类工具 (6~7分钟) 提问：生活中还有哪些杠杆类工具？它们有什么好处？（剪刀、钳子、镊子等） 出示筷子、食物夹、钢丝钳、开瓶器、订书机、修枝剪等图片。 组织学生完成记录单，记录工具名称和使用起来的好处。 组织全班交流：这些工具虽然结构不同，但都用到了杠杆原理，有的省力，有的方便操作。 【预设回答】生1：钢丝钳剪铁丝省力。生2：开瓶器能轻松撬开瓶盖。生3：筷子方便夹取食物。 出示课本资料：杠杆类工具种类丰富，结构多样。用力点、支点和阻力点位置不同，功能也不同。 【关键追问】“镊子和钢丝钳都是杠杆，为什么镊子费力大家还用？”引导认识杠杆不都为省力，还有操作方便等好处。 【易错点】学生容易认为所有杠杆都省力，强调用力点、支点和阻力点位置不同，功能也不同。 总结：用力点、支点和阻力点位置不同，杠杆的功能也不同。 寻找生活中的杠杆类工具。 完成记录单，记录工具名称和使用起来的好处。 交流：钢丝钳省力，开瓶器方便，筷子便于夹取食物。 理解杠杆类工具位置不同、功能不同。 把杠杆原理迁移到生活工具的识别与分析中，理解杠杆类工具位置不同、功能不同，突破难点。 【知识点】杠杆类工具种类丰富、结构多样；用力点、支点和阻力点位置不同，功能也不同。 记录单3：生活中的杠杆类工具（环节五用，仿课本记录单） 工具名称 使用起来的好处 环节六 研讨 (7~8分钟) 组织研讨问题1：独轮车省力的秘密是什么？ 【预设回答】独轮车是省力杠杆。车轮处是支点，货物离支点近，阻力臂短；人手握扶手的位置离支点远，动力臂长。动力臂大于阻力臂，所以使用独轮车更省力。 组织研讨问题2：生活中的杠杆类工具还有哪些作用？ 【预设回答】省力、少距离、让操作更灵活，还可以改变用力的方向，部分杠杆（天平）还可以称量物体。 【关键追问】“天平也是杠杆，它的三个位置有什么特别？”引导学生认识支点在中间的等臂杠杆。 【易错点】学生容易只记得“省力”一种作用，强调杠杆类工具还有改变用力方向、方便操作、称量等作用。 小结：杠杆类工具有省力、灵活操作、改变用力方向、称量等多种作用。 说出独轮车省力的秘密。 生：动力臂大于阻力臂，所以省力。 交流杠杆类工具的多种作用。 生：省力、灵活操作、改变用力方向、称量物体。 研讨帮助学生把两个模拟实验的结论整合成对独轮车省力原理的完整解释，突破难点。 【知识点】独轮车是省力杠杆，动力臂大于阻力臂；杠杆类工具还有灵活操作、改变用力方向、称量等作用。 环节七 拓展与总结 (4~5分钟) 讲解拓展资料：我们的身体也有很多地方运用了杠杆原理。比如人的手臂绕肘关节运动，可以看作由手臂肌肉和骨骼组成的杠杆在转动。 讲解：肘关节是支点，肱二头肌提供动力，重物对手施加阻力。 提问：你还能举出更多的例子吗？ 【预设回答】生1：踮脚尖时脚掌是杠杆。生2：低头抬头时颈椎是杠杆。 结合板书带领学生梳理：杠杆三个位置是什么？怎样使用杠杆更省力？ 【易错点】学生容易在举例时找错支点，强调支点是绕着转动的固定点。 总结：用力点离支点越远越省力，支点离阻力点越近越省力。杠杆原理在生活中应用广泛。 了解人体中的杠杆：肘关节是支点，肱二头肌提供动力。 举例身体中的杠杆：踮脚尖、点头等。 看板书复述杠杆三个位置和省力规律。 人体杠杆的拓展让学生体会科学原理就在自己身上，深化对杠杆三个位置的理解，收束全课。 【知识点】人的手臂绕肘关节运动也是杠杆：肘关节是支点，肱二头肌提供动力，重物施加阻力。 三、板书设计 独轮车省力的秘密 杠杆三个位置：支点、用力点、阻力点 用力点离支点越远→越省力；支点离阻力点越近→越省力 生活中的杠杆：剪刀、钳子、撬杠、独轮车…… 学科网（北京）股份有限公司 $