2.5 妙用滑轮（教学设计）科学教科版五年级上册

教科版科学五年级上册第二单元 第5课《妙用滑轮》教学设计 一、教材分析 本课是教科版五年级上册第二单元《简单机械》的第5课。前一课学生已经认识了斜面，知道斜面能省力。本课承接"直上直下提升重物"的新场景——斜面需要较大场地，而起重机、塔吊要把重物垂直吊到高处，于是引出新的简单机械：滑轮。 教材按"认识滑轮 → 定滑轮实验 → 动滑轮实验 → 对比研讨 → 滑轮组拓展"的逻辑展开： 第50页：起重机吊重物大图引入，认识三种滑轮实物； 第51页：定滑轮实验（用钩码平衡），认识定滑轮不省力但能改变用力方向； 第52页：动滑轮实验（用橡皮筋长度比力），认识动滑轮省力但不能改变方向； 第53页：记录单、研讨、拓展（起重机、消防车、电梯里的滑轮组合）。 本课是"实验—证据—结论"探究能力的再次训练，也是控制变量思想的延续。 二、教学目标 （一）科学观念目标 1.知道滑轮是边缘有凹槽、可绕中心轴转动的轮子，是一种简单机械。 2.知道定滑轮固定不动，能改变用力方向但不省力；动滑轮随重物一起移动，能省力但不能改变用力方向。 3.知道起重机、塔吊等机械往往把定滑轮和动滑轮组合起来使用。 （二）科学思维目标 1.能通过对比实验，比较定滑轮、动滑轮提升重物时用力的不同。 2.能根据实验现象推理两种滑轮各自的作用，建立"结构—功能"联系。 （三）探究实践目标 1.会组装定滑轮、动滑轮装置，用钩码或橡皮筋测量用力大小。 2.能如实记录实验数据，通过小组讨论得出结论。 （四）态度责任目标 1.体会简单机械在生产生活中的巨大作用，感受人类智慧。 2.乐于合作、实事求是，能用所学解释起重机、电梯、塔吊等工作原理。 三、教学重点 认识定滑轮和动滑轮的作用：定滑轮改变方向不省力，动滑轮省力不改变方向。 四、教学难点 理解两种滑轮"各自牺牲一点、合起来两全其美"的组合思想；用橡皮筋长度科学比较用力大小。 五、教学过程 （一）聚焦导入（约5分钟） 师：同学们，上节课我们认识了斜面，工人叔叔把货物推上货车，搭一块长板就省力多了。可是请大家看大屏幕（出示课本50页起重机大图）——这是一辆大起重机，它要把成吨重的钢构件、集装箱，直直地吊到几十层楼高的楼顶。这时候还能搭斜面吗？ 生（齐）：不能！太高了，没法搭那么长的坡。 师：对！斜面需要很大场地。可有时候我们就是要直上直下把重物送到高处。那怎么办呢？大家看图，起重机头上那个圆圆的、挂着钢丝绳的东西，叫什么？ 生（小声）：滑轮。 师：没错，就是滑轮。今天我们就来研究——妙用滑轮。这节课我们要弄明白一个问题：滑轮是怎么把重物送到更高处的？它省力吗？ （二）探索一：认识几种滑轮（约5分钟） 师：请大家翻开课本第50页，看"探索"第1题下面那三张图。这就是三种不同的滑轮实物。仔细观察，它们有什么共同特点？ 生1：都是圆圆的轮子。 生2：轮子边上都有一道凹槽。 生3：有的上面带钩子，有的下面带钩子。 师：观察得真仔细！课本上的资料告诉我们：边缘有凹槽、可以绕中心轴转动的轮子，就叫滑轮。凹槽是用来卡绳子的，绳子不会滑出来。大家再比一比，这三个滑轮有什么不一样？ 生4：第一个上面是个钩子，绳子从下面穿过去。 生5：第二个上面是个圆环吊环，下面带钩子。 师：很好。有的滑轮是被固定在上面不动的，有的滑轮是跟着重物一起上下走的。这就引出了两种重要的滑轮——定滑轮和动滑轮。我们先研究定滑轮。 （三）探索二：研究定滑轮（约12分钟） 师：请大家看课本51页右上角的资料框。谁来读一下？ 生（读）："边缘有凹槽、可绕中心轴转动的轮子叫滑轮。像旗杆顶部的滑轮那样，固定在一个位置转动而不移动的滑轮，叫定滑轮。" 师：记住两个关键词——固定、不动。升旗时，旗杆顶上那个滑轮，旗子往上升，滑轮本身一直待在旗杆顶端，这就是定滑轮。（出示课本51页旗杆顶部滑轮放大图）大家看，绳子从滑轮凹槽里绕过去，我们在下面拉绳子，旗子就上去了。 师：那定滑轮有什么作用呢？我们来做实验。请大家看课本上两个同学的实验图。左边挂钩码模拟重物，右边挂钩码模拟人力。大家讨论一下：我们这个实验需要哪些器材？ 生6：需要一个支架、一个滑轮、一根绳子、一些钩码。 生7：还要把滑轮固定在支架上，不然它会掉下来。 师：非常好！器材：铁架台、滑轮、细绳、钩码。实验方案怎么设计？ 生8：左边挂1个钩码当重物，右边一个一个加钩码，直到两边平衡，看看右边要挂几个。 生9：然后左边换2个、3个钩码，再试。 师：方案很清楚！大家先猜一猜：左边挂1个钩码，右边要挂几个才能平衡？ 生（七嘴八舌）：1个！ 2个！ 0.5个！ 师：好，把猜测填进记录单"猜测"栏。现在小组开始实验，注意：滑轮一定要固定牢，绳子要顺凹槽走，动作轻一点。 （学生分组实验，教师巡视） 师：哪个小组来汇报？ 生10：我们组左边挂1个，右边挂1个就平衡了；左边2个，右边也要2个；左边3个，右边也要3个。 生11：我们组也是！两边钩码数一样。 师：那说明定滑轮省力吗？ 生（齐）：不省力！ 师：可是大家想想，我们平时升旗，是往下拉绳子，旗子往哪走？ 生（齐）：往上走！ 师：往下拉，重物却往上升——这说明定滑轮虽然不省力，但它能改变用力的方向，让我们站在下面就能把旗子升上去。这就是定滑轮的作用：不省力，但能改变用力方向。（板书） （四）探索三：研究动滑轮（约12分钟） 师：定滑轮不省力，那有没有一种滑轮能省力呢？请大家看课本52页资料框，谁来读？ 生（读）："像塔吊的吊钩一样，可以随重物一起移动的滑轮，叫动滑轮。" 师：注意——随重物一起移动。（出示课本52页塔吊吊钩图）大家看，塔吊下面这个吊钩，挂着集装箱，箱子往上走，这个滑轮也跟着往上走，这就是动滑轮。 师：动滑轮有什么作用呢？课本上两个同学在做实验。左边这个同学说"动滑轮有什么作用呢？"右边这个同学说"感觉比定滑轮省力"。真的省力吗？我们用数据说话。 师：这次我们用橡皮筋来比力。回忆上节课斜面实验，橡皮筋拉得越长，说明用力越大。大家讨论：怎么设计这个实验？ 生12：先用橡皮筋直接提重物，量长度；再用动滑轮提同一个重物，量长度，比一比。 生13：重物要一样，橡皮筋也要一样。 师：非常好！这又是控制变量。器材：铁架台、动滑轮、细绳、带钩小盒子（或重物）、橡皮筋、刻度尺。方案：①直接提重物，记橡皮筋长度；②用动滑轮提同一个重物，记长度；重复3次。 （学生分组实验） 师：汇报一下，两次长度一样吗？ 生14：不一样！直接提的时候橡皮筋拉得很长，用动滑轮提的时候短一些。 生15：我们组也是，动滑轮那一次明显省力。 师：这说明动滑轮有什么作用？ 生（齐）：省力！ 师：那动滑轮能不能像定滑轮那样改变用力方向呢？大家看课本52页下面两张图：直接提是往上拉，用动滑轮提，手也是往上拉还是往下拉？ 生（观察）：往上拉！ 师：重物往上走，手也往上拉——方向没变。所以动滑轮能省力，但不能改变用力方向。（板书） （五）研讨交流（约5分钟） 师：课本53页研讨两个问题。第一个：分别用定滑轮和动滑轮提升重物，有什么不同效果？谁来总结？ 生16：定滑轮不省力，但能改变方向；动滑轮省力，但不能改变方向。 师：非常完整！第二个问题：生活中它们各有什么应用？ 生17：升旗用定滑轮，因为要站在下面拉。 生18：塔吊吊重物用动滑轮，因为要省力。 师：说得好！可是大家想一想，如果只用定滑轮，不省力；只用动滑轮，不能改变方向。那起重机怎么办？它既要省力，又要工人站在地上往下拉绳子。 生（小声）：把它们合起来！ 师：对！聪明人把多个滑轮组合在一起，就成了滑轮组。 （六）拓展：滑轮组（约5分钟） 师：请大家看课本53页拓展图——起重机。图上标了两个滑轮：上面那个固定在吊臂头上的，是？ 生（齐）：定滑轮！ 师：下面那个跟着吊钩一起上下走的，是？ 生（齐）：动滑轮！ 师：这就是滑轮组——定滑轮负责改变方向，动滑轮负责省力，两个一起用，工人站在地面往下拉，就能把成吨重物吊上天。生活中还有哪里？ 生19：消防车！课本上有消防车举高喷射。 生20：电梯！电梯里也有滑轮。 师：对！消防车云梯顶部、电梯轿厢顶部，都用到滑轮组。大家课后再找找，还有哪些地方用了滑轮组合。 （七）全课小结（约2分钟） 师：这节课我们认识了两种滑轮。谁来用一句话总结？ 生21：定滑轮固定不动，不省力但能改变方向；动滑轮跟着重物走，省力但不能改变方向；组合起来就两全其美。 师：总结得非常棒！滑轮和斜面一样，都是人类发明的简单机械，帮我们把"不可能"变成"可能"。 六、板书设计 5 妙用滑轮 定滑轮 动滑轮 （固定不动） （随重物动） 不省力 省力 改变用力方向 不改变方向 ↓ ↓ 升旗 塔吊吊钩 ↓ 滑轮组：又省力、又改变方向 应用：起重机、消防车、电梯 七、教学反思 本课通过两次对比实验，让学生用钩码平衡和橡皮筋长度两种不同方式测量用力，分别得出定滑轮、动滑轮的作用。学生兴趣浓厚，实验参与度高。 需改进之处： 1. 部分小组安装动滑轮时绳子绕法错误，导致实验失败，下次要提前用微课演示正确绕线； 2. "动滑轮省一半力"这一规律不必强求五年级学生量化，定性认识"省力"即可； 3. 滑轮组只做定性介绍，不深入"几段绳子承担"，避免超纲。 素养落点：从起重机真实现象出发，通过实验取证、对比推理、回到生活应用，完整经历了科学探究过程。 1 学科网（北京）股份有限公司 $