轮轴的秘密教学设计

《轮轴的秘密》教学设计

教材分析

本课教学内容分为两个部分。

从回忆使用水龙头的经历开始，将学生的注意力吸引到观察水龙头的构造上来，认识像水龙头这样由轮子和轴固定在一起，可以转动的机械被称为轮轴。

第一部分：轮轴有什么作用。

回忆、交流打开水龙头的经历，观察水龙头的构造，试想如果取下水龙头上的轮子，直接去拧轴，还容易打开水龙头吗？进而可能产生“轮轴为什么能省力”的科学问题，促成开展研究轮轴作用的活动。

通过组装一个轮轴实验装置，来研究轮轴的作用。把一定数据的钩码挂在轴上，看成要克服的阻力。在轮上也挂上钩码，看成是我们用力的大小。要学生记录下每次实验的数据，在小组内通过反复比较轮上钩码和轴上钩码的数量，并对实验数据进行分析，可以发现在轮上用力比较省力，轴上用力比较费力。

通过玩一玩“小个子战胜大力士”的游戏，让学生进一步感受在轮上用力比在轴上用力要省力。

第二部分：轮的大小对轮轴作用的影响。

组织学生在游戏活动后进行简单的对话讨论，期望学生们能提出螺丝刀能省力是因为轮比轴大，再进一步提出猜测，如果轮换成更大的，否会更省力呢？

学生分组改变轮轴装置，将轮换成更大的，研究轮的大小对轮轴作用的影响。保持轴上的钩码数量不变，轮上的钩码进行数量调整，记录下实验使用钩码数量的情况，分析使用更大轮的轮轴与前一次轮轴实验中钩码数量的不同。这里期望学生发现：轮越大，需要的钩码数越少，即：轮越大，轮轴越省力（比如小扳手扳一颗螺丝扳不动，换一个大扳手就可能扳动，这就是在更大的“轮”上用力，所以轮越大越省力）。

发动学生们找一找在我们身边应用了轮轴原理的地方。如汽车的方向盘、水龙头开关、门锁把手、扳手，等等，在找的过程中巩固对轮轴的认识。

学情分析

在这一课中，学生将探索另一种简单机械——轮轴。当学生面对一个新机械——轮轴时，可能会主动推测它的作用，是不是可以省力呢。用实验的方法是研

究解决问题的一个好途径。当在轮和轴上分别挂上不同数量的钩码并使之保持平衡时，学生会意识到轮比轴省力。当他们讨论并对直径差别更大的轮轴进行测量后，学生会更肯定地认识到轮的大小对轮轴作用是有影响的，并对自己的生活经历进行整理，去找寻那些属于轮轴的简单机械。

教学目标

科学概念：

在轮轴的轮上用力能够省力，轮越大越省力。

过程与方法：

通过在大小差别更大的轮轴上挂重物的实验分析，认识轮越大越省力。

情感、态度、价值观：

积极了解轮轴在生活中的应用，发展研究简单机械的兴趣。

教学重难点

重点：通过实验了解轮轴作用和轮的大小对轮轴作用的影响。

难点：通过对实验数据的对比分析，发现轴不变，轮越大越省力的原理。

评价任务

1.认识轮轴的特点及作用。

2.通过实验与分析数据认识轮的大小对轮轴作用的影响。

教学准备

为每位学生准备：记录单两份。

为每组学生准备：1盒钩码、2段粗线绳、1个铁架台、1个大轮、1个小轮、1个轴。

为全班学生准备：大号十字螺丝刀。

教学过程

一、导入新课

1.（出示实物水龙头）这是什么？谁能把它拧开？老师再给你一样东西，把它们组合起来，你再来试一试！前后两次拧水龙头，你有什么想说的？

2.为什么加了一样东西就能轻松的拧开水龙头呢？

3.让我们一起来仔细观察水龙头，它是由哪几部分组成的？每部分有什么特点？

4.归纳：我们把像水龙头这样，轮子和轴固定在一起，可以转动的机械，叫做轮轴。今天我们就一起来研究《轮轴的秘密》。

二、轮轴作用的研究

1.设计家在设计水龙头的时候都是有一定目的的，通过我们的刚才的体验说一说水龙头上的轮有什么作用呢？

2.（学生尝试回答）现在我们就来研究一下轮轴的作用。

3.用一个轮轴装置来研究轮轴的作用。

实验操作：

（1）把一些大小不同的轮和轴分别固定在一起，安装在支架上，在轮和轴的凹槽内装上棉线，把钩码分别挂在轮和轴上，试试看，能发现什么？

（2）学生分组实验并做好实验记录，这里主要培养学生的协同分工能力。

4.小组成员汇报数据，并进行交流和思考，发现了什么规律？（挂在轮上的钩码更少，证明在轮上用力能省力）

5.轮轴作用的运用（小游戏）：猜猜胜者是谁？请几对同学上台来进行游戏。一个同学握住螺丝刀柄，一个同学握住螺丝刀轴，2人按不同方向转。

三、轮的大小对轮轴作用的影响。

1.刚才我们通过实验和游戏了解了在轮轴的轮上用力是比较省力，那么如果轴固定不变，把轮换大些会怎么样呢？（请学生进行大胆推测）

2.示范操作实验：把更大的轮和轴（不变）固定在一起，先在轴的棉线上挂3～5个钩码，然后请学生尝试在轮上加钩码，使轮上的钩码刚好能拉起轴上的重物。

3.在小组内开展实验活动，用不同大小的轮和轴进行实验，并请学生记录实验数据，填入书本（P11）的表格内。

4.交流讨论数据表，说说你是按什么顺序进行收集数据的？你发现了什么规律？

（按轮从小到大或从大到小的顺序进行实验，然后进行对比；发现轮越大，越省力，轮越小，越费力的规律）

四、巩固与应用

1.找一找，说一说在我们的生活中还有哪些地方应用轮轴？说说它们给我们

的工作和生活带来了那些方便。

2.这些轮轴的作用是什么？它们是省力的还是费力的？（方向盘、轱辘、门把手、扳手、牛顿盘）其中牛顿盘在旋转时是拧轴，属于费力的轮轴。

教学反思

本课先让学生体验打开有轮和无轮水龙头的感受，观察水龙头的构造，认识轮轴，进而产生了“轮轴为什么能省力”的科学问题，促成开展研究轮轴作用的活动。然后通过组装一个轮轴实验装置，来研究轮轴的作用。

通过课件的演示，进行实验前的指导，让学生弄明白我们把一定数量的钩码挂在轴上，看成要克服的阻力。在轮上也挂上钩码，看成是我们用力的大小。并且要学生记录下每次实验的数据，在小组内通过反复比较轮上钩码和轴上钩码的数量。最后进行全班交流，对实验数据进行分析，同学们都发现了在轮上用力比较省力，轴上用力比较费力。然后在轴不变的情况下，换成大轮再做实验，研究轮轴的轮的大小对轮轴作用的影响。通过实验同学们发现了在轴不变的情况下，轮越大越省力。在这两个实验中，如何绕线学生还是有点困难的，需要老师的细致指导。

最后轮轴在生活中的运用，我通过出示典型的生活中的运用轮轴的图片让学生说一说，它们哪部分相当于轮，哪部分相当于轴，让学生充分认识轮轴。并且还让同学们举例生活中还有哪些轮轴，同学们的思路很开阔，它们能充分利用教室内的资源，想到了教室中电风扇开关、钥匙开锁等等，学生的思维被打开了！