2.2 独轮车省力的秘密（教学设计）科学教科版五年级上册（新教材）

教科版（2024）科学五年级上册 《独轮车省力的秘密》教学设计 课题 2.2 独轮车省力的秘密 课型 新授课 教学目标 科学观念： 1.通过比较和分析独轮车搬运重物模拟实验的数据，总结独轮车的省力原理。认识到独轮车中使用了杠杆，知道杠杆类工具的三个重要位置，并根据杠杆的特点举例说出生产生活中的杠杆类工具。 2.通过独轮车模拟实验，知道使用杠杆时，用力点离支点越远越省力。 科学思维： 1.通过比较和分析独轮车搬运重物模拟实验的数据，找出独轮车的省力原理。 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，收集证据说明三个点相对位置的改变会影响杠杆的作用效果。 态度责任： 1.通过寻找生活中的杠杆类工具，关注简单机械在生活中的应用。 2.通过对比独轮车和杠杆，体会到工具的发明会用到一定的科学原理。 教学重难点 重点：基于实验数据分析，认识杠杆的结构与作用。 难点：根据杠杆的特点，寻找生产生活中杠杆的应用。 教学环节 教学过程 课堂导入 一、聚焦 1.[教师出示独轮车在工地、矿场、农田等场地使用的图片]提问：“过去运输工具不发达，人们常使用独轮车搬运重物。不过，直到今天，我们仍能在工地、矿场、农田等场地见到独轮车的身影。独轮车可以帮助我们更省力地搬运重物，这是为什么呢？” →学生自由发言，教师把学生的猜想简要记录。 2.继续思考：“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？” 3.教师揭题并板书：《独轮车省力的秘密》。 课 程 学 习 二、探索 活动1：认识杠杆 1.[教师出示撬杠示意图]提问：“在一根棍子下面放一个支撑物，就能用它撬起重物了。人们把这样的工具叫撬杠。撬杠是一种杠杆类工具。观察这幅图，你能找到杠杆的三个点吗？” 2.学生观察并回答，教师引导认识：支点是支撑着杠杆、使杠杆能围绕着转动的位置；阻力点是杠杆克服阻力的位置；用力点是在杠杆上用力的位置。 3.教师追问：“这三个点分别在哪里？你能用手指一指吗？” →请学生上台指认，教师及时纠正。 →教师板书：支点、阻力点、用力点。 4.教师追问：“你能在教室里找到杠杆类工具吗？它们的三个点分别在哪里？” →预设：剪刀、指甲剪、门把手等。 [教学提示：杠杆的三个点是本课的核心概念，要让学生反复指认，确保人人明确。可以用不同颜色的贴纸在示意图上标出三个点，增强视觉记忆。] 5.播放视频：“生活中的杠杆原理.mp4” 活动2：寻找独轮车里的杠杆 1.布置模拟实验：“做模拟独轮车搬运重物的实验，体验杠杆的作用并记录。” 2. 教师介绍材料：直尺模拟独轮车车身，石块模拟重物，橡皮模拟车轮轴。提问：“直尺、石块、橡皮分别模拟了什么？”学生回答：直尺模拟独轮车车身，石块模拟重物，橡皮模拟车轮轴。 3.[实验一]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，感受用力大小的不同并记录。 （1）学生分组实验，分别将手指放在①号位置、②号位置、③号位置，感受用力大小，填写记录单。 （2）教师巡视，提醒学生直尺要放平，石块要放稳，手指用力要均匀，不要突然用力压尺子。 （3）交流汇报：“用力的位置离支点越远，用力越小还是越大？”→预设：用力点离支点越远，越省力。 4.[实验二]保持石块和手指用力的位置不变，调整橡皮的位置，感受用力大小发生的变化并记录。 （1）学生分组实验，分别将橡皮放在①号位置、②号位置、③号位置，感受用力大小，填写记录单。 （2）教师巡视，提醒学生橡皮要放稳，不要滑动。 （3）交流汇报：“支点离阻力点越近，用力越小还是越大？” →预设：支点离阻力点越近，越省力。 5.教师引导学生归纳独轮车省力的秘密：独轮车是杠杆工具，车轮轴是支点，盛放重物的位置是阻力点，把手位置是用力点。用力点到支点的距离大于阻力点到支点的距离，也就是动力臂比阻力臂长，所以独轮车可以省力。 6.思考延伸：“如果把手变短了，独轮车还能省力吗？为什么？”→预设：把手变短，用力点到支点的距离变小，动力臂变短，就不省力了。 [教学提示：实验时要让学生充分感受不同位置用力大小的差异，可以让学生用“很轻松”“有点费力”“很费力”等词语描述感受，再引导到动力臂和阻力臂的概念。] 活动3：生活中的杠杆类工具 1.小组讨论：“说一说我们都使用过哪些杠杆类工具，这些工具使用起来有什么好处。”（并填写《课本》P41“记录单”) →预设：剪刀、指甲剪、跷跷板、杆秤等。 2.[教师出示老虎钳、筷子、食品夹、开瓶器、订书机、园林剪等图片]提问：“这些工具是杠杆类工具吗？它们的三个点分别在哪里？使用起来是省力还是费力？” 3.学生观察、分析并交流：老虎钳、开瓶器、园林剪是省力杠杆，动力臂更长，用更小力气就能干活；筷子、食品夹是费力杠杆，阻力臂更长，虽然费力，但是可以让物体移动更大距离，使用起来更方便。 4.继续提问：“为什么筷子是费力杠杆，我们还要用它？” →预设：筷子虽然费力，但可以夹取远处的食物，使用方便。 5.. 教师追问：“生活中还有哪些杠杆类工具？它们有什么作用？”学生举例：剪刀、指甲剪、跷跷板、杆秤等。 6.教师小结：“有的杠杆省力，有的杠杆费力但省距离，不同的杠杆适用于不同的需求。” 7.播放视频：“生活中的杠杆原理.mp4” 三、研讨 1.独轮车省力的秘密是什么？ 【解答】：独轮车是杠杆工具：车轮轴是支点，盛放重物的位置是阻力点，把手位置是用力点。用力点到支点的距离大于阻力点到支点的距离，也就是动力臂比阻力臂长，所以独轮车可以省力。 2.生活中的杠杆类工具还有哪些作用？ 【解答】：有的杠杆可以省力；有的杠杆虽然费力，但是可以省距离，使用起来更方便。省力作用：动力臂更长，用更小力气就能干活，例如钳子、修枝剪；省距离（方便操作）：阻力臂更长，虽然费力，但是可以让物体移动更大距离，例如筷子、食品夹。 四、拓展 1.[教师出示“屈膝做仰卧起坐”和“趴着会翘腿”的图片]。提问：“挑战一下：说一说‘屈膝做仰卧起坐’和‘趴着会翘腿’中的杠杆原理是怎样的？” 2.学生小组讨论并交流：屈膝做仰卧起坐时，髋关节是支点，腹部肌肉提供动力，小腿重力是阻力；趴着会翘腿时，髋关节是支点，腹部肌肉提供动力，小腿重力是阻力。 3.教师小结：“人体中藏着很多简单机械原理，人的手臂就是一个杠杆。希望同学们在生活中多观察、多思考，发现更多杠杆的秘密。” 课堂 小结 通过本堂课的学习，我们认识了杠杆的三个点——支点、用力点、阻力点，用直尺、石块、橡皮做了模拟独轮车搬运重物的实验，观察到用力点离支点越远越省力，支点离阻力点越近越省力，理解了独轮车省力的秘密是动力臂大于阻力臂，还认识了生活中各种各样的杠杆类工具。 在实验和讨论的过程中，我们培养了动手操作、观察分析、合作探究的能力，也感受到了杠杆原理在生活中的广泛应用。 板书设计 教学反思 1.模拟实验时，直尺要放平，石块要放稳，手指用力要均匀；可提前在直尺上标出①、②、③号位置，方便学生对照记录。建议每组准备一套材料，轮流操作，确保人人都有体验机会。 2.学生容易认为“杠杆一定省力”，应通过筷子、食品夹等例子让学生认识到有的杠杆费力但省距离，省力和费力都是杠杆的应用方式。可以让学生先猜一猜筷子是省力还是费力，再通过实验验证。 3.可用AI互动工具模拟杠杆实验，让学生拖动用力点位置，实时显示用力大小变化，帮助学生直观理解动力臂与省力的关系。也可播放“杠杆原理在生活中的应用”短视频，拓宽学生视野。 1 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $