3.15 便捷的滑轮（教学设计）科学粤教粤科版六年级上册（新教材）

粤教科技版（2024）科学六年级上册 《便捷的滑轮》教学设计 课题 3.15 便捷的滑轮 课型 新授课 教学目标 科学观念： 1. 知道滑轮是边缘有凹槽、能绕轴转动的轮子，是一种简单机械；能区分定滑轮、动滑轮和滑轮组在结构上的不同。 2. 知道定滑轮不省力但能改变力的方向，动滑轮能省一半的力但不改变力的方向，滑轮组既省力又能改变力的方向。 3. 知道滑轮及滑轮组广泛应用于升降晾衣架、旗杆、电梯、塔吊、港口龙门吊等生产生活场景，体会技术产品让工作更便捷。 科学思维： 1. 能比较“直接提重物—定滑轮—动滑轮—滑轮组”四种方式中拉力的大小与方向，运用比较、分类、归纳的方法概括三类滑轮的作用特点。 2. 能对实验数据与理论值的差异（摩擦力、滑轮自重）作出合理解释，初步形成用证据说话的实证意识。 探究实践： 1. 能小组合作正确组装定滑轮、动滑轮和滑轮组装置，规范使用测力计（调零、缓慢匀速竖直拉动、平视读数），完成对比实验，如实记录拉力方向与测力计示数。 2. 能基于实验证据得出结论，并运用结论解释升降晾衣架等生活中的滑轮现象。 态度责任： 1. 乐于动手探究、乐于合作交流，在实验中实事求是、尊重数据，愿意倾听他人意见并修正自己的想法。 2. 树立安全操作、爱护实验器材的责任意识。 教学重难点 重点： 通过对比实验探究定滑轮、动滑轮和滑轮组的作用，知道定滑轮能改变力的方向、动滑轮能省一半的力、滑轮组既省力又改变方向。 难点： 规范组装滑轮组并准确测量拉力；用“两段绳子共同承担物重”解释动滑轮省力的原理。 教学环节 教学过程 课堂导入 一、情境激趣：挂满衣服的晾衣架，为什么轻轻一摇就升上去？（约5分钟） 教师活动： 1. 出示可升降晾衣架实物（或模型），挂上几件“湿衣服”（可用钩码代替），请班上力气最小的一位同学摇动手柄，衣架缓缓上升。提问：“挂满湿衣服的衣架可不轻，她轻轻一摇就升上去了，秘密在哪里？” 2. 打开外壳（或出示结构图），露出带凹槽的小轮子，揭示概念：“这种边缘有凹槽、能绕轴转动的轮子，叫作滑轮。今天我们一起来研究——《便捷的滑轮》。”（板书课题） 3. 提炼驱动问题：“滑轮到底有什么本领？怎样用它提重物更省力、更方便？这节课我们用实验来寻找答案。” 设计意图：以真实生活情境和“力气小却轻松提起”的认知冲突导入，激发探究动机，聚焦本课核心问题，体现“从生活走向科学”。 课 程 学 习 二、环节一：观察滑轮，认识结构（约4分钟） 1. 教师活动： 分发滑轮，引导学生看一看、摸一摸、转一转：“滑轮长什么样？它有什么特别的地方？” 学生汇报后，师生共同概括并板书滑轮的两个特点：①边缘有凹槽——绳子不会滑脱；②能绕轴转动——把滑动变成滚动，减小摩擦。 2. 对比实验——三种方式提重物（约15分钟，本课重点） 方式一：直接用测力计提起重物（建立对照基准） 教师活动：演示用测力计钩住重物，缓慢、匀速地向上提起。提醒操作规范：测量前检查指针是否指零，拉动时要竖直、匀速，读数时视线与刻度平齐。 师生共同记录：拉力方向向上，重物向上移动，示数约2.0 N。强调：“这是我们的对照基准，它等于重物受到的重力。” 方式二：滑轮固定不动（定滑轮） 教师活动：出示装置图，指导组装：滑轮固定在铁架台上，绳子绕过凹槽，一端挂重物，另一端挂测力计向下拉。巡视纠错（绳子是否入槽、测力计是否竖直、重物是否离地匀速上升）。 学生活动：分组实验并记录：拉力方向向下，重物向上移动，示数约2.0 N（常因摩擦略大于2.0 N）。 教师追问：“用了滑轮，力变小了吗？那滑轮帮我们做了什么？”引导归纳：定滑轮不省力，但改变了力的方向——人向下拉、重物向上升，站在地面就能把东西提上去，更方便、更安全。 方式三：滑轮跟着重物一起移动（动滑轮） 教师活动：指导组装：绳子一端固定在支架上方，另一端向下绕过挂着重物的滑轮，再向上拉测力计。提醒学生比较：这时滑轮的位置有没有变化？ 学生活动：分组实验并记录：拉力方向向上，重物也向上移动，示数约1.0 N。 教师组织交流：“和直接提相比，拉力怎么样？方向变了没有？”引导得出：动滑轮大约能省一半的力，但拉力方向仍向上，没有改变用力方向。 汇总数据，形成结论 教师活动：投屏汇总各组数据，引导全班填好对比表（方式一：向上／向上／约2.0 N；方式二：向下／向上／约2.0 N；方式三：向上／向上／约1.0 N）。 学生活动：对比三组数据，用“我用数据发现……”的句式汇报，在课本上写下结论：定滑轮能改变方向但不省力；动滑轮能省一半力但不改变方向。 设计意图：以“直接提重物”为基准开展递进式对比实验，控制变量意识明确；让学生在“做中学”中自主建构概念，用证据得出结论，落实探究实践与实证意识。 环节二：滑轮组合——滑轮组（约8分钟） 1. 提出问题 教师活动：“能不能设计一种装置，既像动滑轮那样省力，又能像定滑轮那样站在下面往下拉？”学生猜想、画草图。 2. 组装与实验（方式四） 教师活动：指导组装：上方定滑轮固定在支架上，下方动滑轮挂着重物，绳子一端固定，向下绕过动滑轮、再向上绕过定滑轮，最后向下拉绳端。明确小组分工：一人扶支架、一人拉测力计、一人读数、一人记录。 学生活动：分组实验并记录：拉力方向向下，重物向上移动，示数约1.0 N。交流发现：“既省了力，又改变了方向！” 3. 对比分析 教师活动：组织两次对比——①与方式二（定滑轮）比：同样是向下拉，滑轮组只用了约一半的力，所以滑轮组更省力；②与方式三（动滑轮）比：同样省一半的力，滑轮组还能向下拉，所以滑轮组更方便。归纳：滑轮组=定滑轮+动滑轮，定滑轮负责改变方向，动滑轮负责省力，兼得两者之长。 学生活动：完成对比分析表，用一句话总结滑轮组的优点，并把它写在记录单上。 设计意图：从“单一滑轮”走向“组合应用”，渗透技术与工程思维；首尾呼应，用所学解释导入情境，形成完整的认知闭环。 环节三：生活中的滑轮与拓展延伸（约5分钟） 教师活动：1. 依次出示图片，请学生判断类型并说明理由：国旗杆顶部——定滑轮（向下拉绳，国旗上升）；升降晾衣架——定滑轮+滑轮组；电梯轿厢——滑轮组（钢丝绳牵引，平稳升降）；建筑塔吊吊钩——滑轮组（用小小的力吊起几吨重的材料）；港口“龙门吊”——多个滑轮组合。 2. 中国骄傲：播放“宏海号”图片或短视频，介绍：“我国自主制造的‘宏海号’是世界最大的龙门吊，可吊起22000吨货物，技术处于世界领先水平。”激发民族自豪感。 3. 弹性拓展：“如果还想更省力，有什么办法？”（增加动滑轮上承担物重的绳子段数）鼓励学生课后继续探究，不作统一要求。 学生活动：判断各场景中滑轮的类型并说明理由；谈一谈对“宏海号”的感受；把想继续研究的问题记下来。 设计意图：从课堂走向生活与技术前沿，体会科学、技术、社会与环境的关系（STSE），落实态度责任目标。 课堂 小结与课后作业 3、 课堂小结（师生共同建构，约3分钟） 1. 知识梳理：师生一起完成板书上的滑轮“三张身份卡”，齐读三句口诀——定滑轮：位置不动，不省力，能改变方向；动滑轮：跟着重物走，省一半力，不改方向；滑轮组：定+动，既省力又改变方向。 2. 方法回顾：回顾探究过程——提出问题→猜想预测→实验取证（控制变量、规范测量）→比较归纳→解释应用。 四、课后作业（分层）​ 基础作业：完成课本“思考与练习”；回家给爸爸妈妈当“小老师”，用今天学到的知识解释升降晾衣架为什么既省力又方便。 实践作业：在家里或小区里找一找藏在身边的滑轮（窗帘轨道、健身器材、升降晾衣架、工地塔吊等），拍照片或画下来，标明它属于哪种滑轮、起到了什么作用，下节课交流。 拓展作业（选做）：试着用2个以上的滑轮组装一个“更省力”的装置，画出绕绳示意图，猜想能省多少力，下节课带来分享。 板书设计 第15课 便捷的滑轮 ① 定滑轮 ② 动滑轮 ③ 滑轮组 · 位置：固定不动 · 位置：随重物一起移动 · 组成：定滑轮 + 动滑轮 · 省力：不省力（F≈G） · 省力：省一半力（F≈G÷2） · 省力：省一半力（F≈G÷2） · 方向：能改变（↓拉↑升） · 方向：不改变（↑拉↑升） · 方向：能改变（↓拉↑升） 省力秘密（右侧板画区）：动滑轮上有两段绳子共同承担物重，每段只承担一半 → F≈物重÷2；定滑轮只有一段绳子拉重物 → F≈物重，只改变方向，不省力。（红笔描绳、双色箭头标注 F↓ 与 G↑） 简单机械 · 改变方向 · 省力 · 让生活更便捷 教学反思 成功之处： 1. “情境—问题—证据—应用”主线清晰。以升降晾衣架的真实情境导入，以“怎样提更省力、更方便”为驱动问题贯穿全课，课末再回扣情境解释晾衣架的秘密，形成完整闭环，学生始终围绕真实问题学习，参与度高、获得感强。 2. 实验探究层次分明，证据意识落到实处。以“直接提重物”为基准，依次研究定滑轮、动滑轮、滑轮组，构成递进式对比实验；学生亲历组装、测量、记录、分析全过程，真正用数据说话。对“实测略大于理论值”的误差讨论（摩擦、滑轮自重），培养了实事求是的科学态度。 3. 难点突破有抓手。把动滑轮省力的原因转化为“两段绳子共同承担物重”的可视化模型，学生指一指、说一说，抽象原理变得看得见、说得清，课堂检测正确率高。 4. 素养培育自然融入。通过“宏海号”22000吨龙门吊感受我国装备制造的世界领先水平，民族自豪感与技术自信油然而生；从课堂走向生活中的滑轮，体现了科学、技术、社会与环境的联系。 不足之处与改进： 1. 组装与测量耗时偏长。部分小组在动滑轮、滑轮组的绕绳和测力计读数上花时较多，导致“生活应用与拓展”环节略显仓促。改进：课前培训小组长，印发带绕绳示意图的分步操作卡；条件允许时改用数字化力传感器提高读数效率；也可把滑轮组的组装前置为课后“小工程师”预习任务。 2. 个别学生“动手多、思考少”。有学生只关注“拉起来了”，对“方向”与“省力”的对比关注不够。改进：记录单增设“拉力方向”“重物方向”两栏并要求用箭头标注，汇报时规定用“我用数据发现……”的句式表达，把动手与动脑更紧密地结合。 3. 拓展深度可进一步加强。对“增加绳子段数可以更省力”仅作弹性提及，学有余力的学生意犹未尽。改进：课后开设“滑轮挑战赛”，用3个滑轮设计更省力的装置并测量验证，作为单元项目式学习的延伸，满足不同层次学生的发展需求。 1 学科网（北京）股份有限公司 $