5《妙用滑轮》教学设计-2026-2027学年科学五年级上册教科版

秋季学期教科版小学五年级 科学上册第二单元《妙用滑轮》精品教学设计 卷首语：同学们，起重机、升降晾衣架、塔吊里面都藏着一种奇妙的简单机械——滑轮。小小的滑轮分为定滑轮和动滑轮，它们本领各不相同，有的能改变用力方向，有的可以帮我们省力，把它们组合起来的滑轮组更是兼具两种优势。今天，让我们化身小小探究者，动手实验，对比研究定滑轮、动滑轮、滑轮组的作用，读懂滑轮背后的科学规律，学会在不同场景下妙用滑轮解决起重难题，在实验中严谨记录、细心思考，感受简单机械给工程和生活带来的便利！ 一、基本教学信息 授课年级：五年级 教材版本：2026秋季教科版小学五年级科学上册 课题：第二单元《妙用滑轮》 课时：1课时（40分钟） 课件总张数：29张 学情分析：五年级学生已经学习杠杆、轮轴、斜面等简单机械，熟练掌握对比实验、控制变量的探究方法，在生活中见过晾衣架、吊车滑轮，但大多分不清定滑轮和动滑轮，容易混淆二者作用，常常误以为滑轮都能省力。学生容易出现认知误区：定滑轮也省力，动滑轮可以改变用力方向。实验操作时，动滑轮自身重量会干扰实验数据，学生很难理解数据和理论存在微小差距的原因。学生对组装滑轮、动手测试兴趣浓厚，适合采用猜想、分组实验、对比研讨的模式，搭配分层梯度作业，兼顾基础识记、数据分析、工程应用，落实科学探究素养。 二、教学设计意图 1. 立足单元体系，完善简单机械知识框架。本课是简单机械单元的重点探究课，承接斜面、轮轴的学习，区分定滑轮、动滑轮、滑轮组三种装置的不同功能，构建完整的简单机械认知体系，为后续综合运用多种简单机械开展工程制作打下基础。 2. 分层梯度设计习题，实现差异化培优补差。作业分为基础巩固、能力提升、拓展拔高三层。基础层聚焦概念识别、基础判断，保证全体学生掌握定滑轮、动滑轮的核心作用；提升层面向中等学生，侧重实验数据辨析、装置判断；拓展拔高面向学有余力学生，侧重滑轮组分析、工程方案选择，习题含金量高，适配单元评价标准。 3. 聚焦控制变量思维，培养实证意识。本课通过三组对比实验，引导学生明确：重物不变，分别测试定滑轮、动滑轮、滑轮组的拉力与用力方向；引导学生关注动滑轮自重带来的实验误差，学会客观看待实验数据。联系塔吊、晾衣架、升降梯等真实场景，让学生根据需求选择合适滑轮，实现学以致用。 三、教学目标 1. 科学观念：知道滑轮分为定滑轮和动滑轮；定滑轮不省力，但可以改变用力方向；动滑轮能省力，但不能改变用力方向；滑轮组既能省力，又能改变用力方向。 2. 科学探究：能够组装定滑轮、动滑轮、滑轮组，规范使用弹簧测力计测量拉力，对比、记录数据，分析得出实验结论；能识别生活中的滑轮装置。 3. 科学思维：能区分定滑轮、动滑轮，分析实验误差产生的原因；根据实际需求，选择合适的滑轮装置。 4. 态度责任：体会滑轮在建筑、生活中的广泛应用，尊重实验数据，理解工程上会根据需求组合机械，感受科技服务生活。 四、教学重难点 重点：定滑轮、动滑轮、滑轮组各自的作用；识别定滑轮与动滑轮。 难点：理解动滑轮自重对实验数据的影响；结合使用场景，选择合适的滑轮装置。 五、教学准备 教师：课件、定滑轮、动滑轮、支架、钩码、弹簧测力计、绳子、晾衣架、塔吊图片、实验记录单 学生分组材料：铁架台、滑轮、棉线、钩码、弹簧测力计、实验记录单 六、教学过程（40分钟） （一）情境导入，引出滑轮（5分钟，课件1-5） 1. 出示晾衣架、塔吊图片提问：晾衣架的绳子拉动后，衣服为什么能上升？塔吊是怎么把重物吊到高处的？ 学生自由发言，教师出示滑轮实物，揭示课题：这个边缘有凹槽、能绕轴转动的轮子就是滑轮。今天我们一起探究《妙用滑轮》。 2. 提出猜想：滑轮在提升重物的时候，能不能省力？能不能改变用力方向？ （二）认识滑轮，区分种类（6分钟，课件6-10） 1. 出示两种滑轮装置，对比讲解： 定滑轮：轴固定不动的滑轮； 动滑轮：轴会随着重物一起移动的滑轮。 2. 引导猜想：两种滑轮作用一样吗？我们用对比实验来验证猜想。明确实验任务：分别测试直接提重物、使用定滑轮、使用动滑轮、滑轮组提升重物时拉力大小、用力方向。 3. 实验温馨提示：匀速拉动弹簧测力计，视线平视刻度；多次实验，减小误差；注意，动滑轮本身有重量，会影响测量结果。 （三）分组实验，收集数据（13分钟，课件11-20） 小组分工：操作员、读数员、记录员、监督员，依次完成三组实验。 实验1：组装定滑轮，挂上钩码，向下拉动绳子，观察重物运动方向，读出拉力大小。 发现：拉力大小和直接提起重物基本相等，向下拉，重物向上走。结论：定滑轮不省力，可以改变用力方向。 实验2：组装动滑轮，挂上钩码，向上拉动绳子，观察重物运动方向，读出拉力大小。 发现：拉力比直接提起重物小，拉力方向和重物上升方向相同。结论：动滑轮省力，不能改变用力方向。 实验3：组装滑轮组（一个定滑轮+一个动滑轮），拉动绳子，观察方向和拉力。 发现：拉力更小，同时可以改变用力方向。结论：滑轮组既能省力，又能改变用力方向。 教师巡视，及时纠正：测力计倾斜、快速拉动、绳子卡轮等操作问题，引导学生思考：为什么动滑轮测出来的拉力，比理论值偏大？——因为动滑轮自身有重量。 （四）研讨交流，总结规律（10分钟，课件21-27） 1. 各组汇报实验数据，全班汇总，整理表格： 定滑轮：不省力，改变用力方向 动滑轮：省力，不改变用力方向 滑轮组：省力+改变用力方向 2. 易错辨析： 提问：想站在地面，把重物送到高处，希望向下拉绳子，用什么滑轮？（定滑轮或者滑轮组） 想提升很重的货物，优先考虑省力，用什么？（动滑轮、滑轮组） 3. 生活应用：升降晾衣架是滑轮组；旗杆顶端是定滑轮；简易吊货装置常用动滑轮；大型塔吊使用多组滑轮组，实现大幅省力。 （五）课堂小结，拓展延伸（6分钟，课件28-29） 小结：定滑轮、动滑轮特点不同，工程师根据需要单独使用或者组合成滑轮组，妙用滑轮解决起重难题。 拓展思考：如果需要吊起特别重的机器，我们可以增加滑轮组里面动滑轮的数量，进一步省力，但拉动的距离会变长。 七、分层课堂作业（基础巩固、能力提升、拓展拔高） ★基础巩固（全员完成） 1. 填空题 （1）轴固定不动的滑轮叫______；轴随重物一起移动的滑轮叫______。 （2）定滑轮______省力，但可以______用力方向。 （3）滑轮组结合了定滑轮和动滑轮的优点，既能______，又能______。 2. 判断题 （1）动滑轮可以省力，但是不能改变用力方向。（ ） （2）旗杆顶端的滑轮是动滑轮。（ ） （3）所有滑轮都能省力。（ ） ★★能力提升（选做，中等学生） 1. 选择题 （1）小明站在地面，想向下拉绳子，把重物提上去，只改变方向、不要求省力，可以选用（ ） A.定滑轮 B.动滑轮 C.两个动滑轮 （2）下列说法正确的是（ ） A.动滑轮省力，拉动距离变短 B.定滑轮不省力，但改变用力方向 C.滑轮组只能省力，不能改变方向 2. 简答题：家里升降晾衣架用到滑轮组，请说一说滑轮组的好处。 ★★★拓展拔高（选做，学有余力学生） 实验探究题：小华做动滑轮实验，发现测出的拉力，没有达到理想的省一半力，拉力偏大。请分析原因。工地要把很重的钢材吊到楼顶，工人希望站在地面向下拉动绳子，你推荐使用哪种滑轮装置，说明理由。 八、参考答案与解析 ★基础巩固 1. 填空 （1）定滑轮；动滑轮 解析：滑轮分类基础识记考点。 （2）不；改变 解析：定滑轮核心特点。 （3）省力；改变用力方向 解析：滑轮组两大优势。 2. 判断 （1）√ 解析：动滑轮省力，用力方向和重物运动方向一致。 （2）× 解析：旗杆滑轮轴固定，属于定滑轮。 （3）× 解析：定滑轮不省力。 ★★能力提升 1. 选择 （1）A 解析：定滑轮只改变方向，不省力。 （2）B 解析：动滑轮省力但是费距离；滑轮组可以同时省力、改变方向。 2. 简答参考答案：晾衣架的滑轮组既能省力，我们拉动绳子更轻松；又可以改变用力方向，我们向下拉绳子，衣物就能向上升起，使用很方便。 ★★★拓展拔高 参考答案：拉力偏大的原因：动滑轮本身有自重，拉动重物的时候，拉力同时要提起重物和动滑轮，所以拉力大于重物重力的一半。 推荐装置：滑轮组（一个定滑轮+一个动滑轮）。理由：滑轮组既可以省力，方便吊起很重的钢材；又可以改变用力方向，工人站在地面向下拉绳子就能把钢材吊上去。 解析：本题考察误差分析和工程选型，是本单元高频考题，区分学生是死记结论还是真正理解原理。 九、板书设计 妙用滑轮 ✅ 定滑轮：轴固定 | 不省力，改变用力方向（旗杆） ✅ 动滑轮：随重物移动 | 省力，不改变用力方向 ✅ 滑轮组：定+动组合 | 既能省力，又能改变用力方向 ✅ 补充：省力机械一般费距离 ✅ 误差来源：动滑轮自重 十、教学反思 本节课以分组实验为主，学生组装滑轮、测量拉力的热情很高，大部分学生能够分清定滑轮、动滑轮，记住各自的作用。课堂暴露出典型问题：一部分学生只会背诵结论，遇到真实场景不会选择滑轮；不少学生忽略动滑轮自重这个误差因素，疑惑为什么实验和理论不完全一致。后续教学中，可以增加对比演示，展示去掉动滑轮自重理想模型和真实实验的差别；多创设工程任务情境，让学生自主选择滑轮装置，把知识和真实需求结合，强化工程思维，真正学会妙用滑轮。 学科网（北京）股份有限公司 $