轮轴的秘密教学设计

教 材：教育科学出版社小学《科学》六上年级
教材分析
本课分为两个部分：一是轮轴有什么作用；二是轮的大小对轮轴作用的影响。通过本课教学力求达到如下目标：科学概念（知道什么是轮轴和轮轴能省力）；过程与方法（通过活动的层层推进探究轮轴是能省力的）；情感态度与价值观（通过活动体会和感悟轮轴是如何省力的）。
轮轴这种机械在生活中的应用很广，但对轮轴的概念和省力现象的理性分析是缺乏的。所以本课从回忆生活中经常使用的水龙头开始，将学生的注意力吸引到观察水龙头的构造上来，从而了解了什么是轮轴（像水龙头这样，轮子和轴固定在一起，可以转动的机械叫轮轴）。此时学生对轮轴的认识还是模糊的，仅仅是文字概念而已。接着教材通过组装一个轮轴的实验装置，来研究轮轴的作用。在反复比较轮上和轴上的钩码数量，对实验数据进行分析后，得出轮上用力比较省力，轴上用力比较费力。紧接着教材安排了轮的大小对轮轴作用的影响的实验。先改变轮轴装置，将轮变大，保持轴上的钩码数量不变，轮上的钩码进行数量调整，记录下钩码的数量情况，接着将记录下的数据与前一次实验中的数据进行比较分析（这是本课的关键，因为本单元核心目标是培养学生从数据中得出规律的能力），在教师的引导下得出：轮越大，轮轴越省力。教材循序渐进地安排了一个个涉及轮轴概念本质的活动，使学生对概念的认识不断深化，最终建立起了对“轮轴”的完整概念。
教学设计
（一）教学目标
1、科学概念：知道什么是轮轴，轮轴能省力和在轴不变的前提下轮越大越省力。
2、过程与方法：通过螺丝刀游戏和两次在轮轴上挂重物的实验数据分析，认识轮越大越省力。
3、情感态度价值观：通过活动体会和感悟轮轴是如何省力的，知道游戏中也含有科学道理。
（三）教学重点：经历轮轴的研究过程，建立轮轴的完整概念。
（四）教学难点：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。
（五）教学准备
学生材料(每组)：1盒钩码(系线)、1个轮轴、1个轮圈、2把螺丝刀、2瓶水（系线)、1套支架、1张记录表。
教师材料：学生材料1套、教学课件、组装水龙头1个。
（六）教学过程
1、了解轮轴构造
（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》。
2、玩变形轮轴螺丝刀
（1）认识螺丝刀
（ 课件出示螺丝刀）螺丝刀是轮轴吗？哪个是轮？哪个是轴？
小结：螺丝刀的确是轮轴，只不过它的轮和轴为了人们使用的方便变长了。
（2）“吊水瓶”游戏
下面，让我们来玩一玩螺丝刀！我们要用螺丝刀这个轮轴来吊起这瓶水，老师向大家推荐两种玩法！第一种玩法是把水瓶系在螺丝刀的轴上，转动轮，把水吊起来。第二种玩法是把水瓶系在轮上，转动轴，把水吊起来。你觉得玩的时候应注意什么？
老师还有两个要求：第一，每位同学每种玩法都要玩一次！第二，吊水时必须把水瓶口吊到与桌面基本相平为止。学生领取材料后实验。
交流：这两种玩法，哪种省力？哪种费力？在玩的过程中你还有什么发现？
3、轮轴原理深度研究
（1）（课件出示）老师这里有一个轮轴，你知道它哪部分是轮？哪部分是轴吗？
（2）我们就借用这个轮轴来作进一步研究。现在老师要在这个轮轴的轮和轴上分别吊一个钩码。为了防止钩码掉到地上，可将轮轴朝向盒子的内部！我们先拿出系有线的钩码，把线头放进轮上的凹口中，在轮上绕几圈。然后，我们用同样的方法在轴上再挂上一个方向相反的钩码。如果我把手放掉，轮上和轴上的钩码会发生怎样的变化？为什么？
（3）同学们想不想自己动手来知道结果？不过，老师还有一个要求，如果轮轴没有平衡，请你想办法把轮轴调平衡。学生领取材料后实验。
（4）现在老师还要为这个轮轴加上一个轮圈，组合成一个新的轮轴，（教师操作组装轮轴）这个轮轴与刚才的轮轴相比，有什么相同和不同的地方？
如果老师在这个轮轴的轮上挂一个钩码，同学们还能把这个轮轴调平衡吗？学生领取材料后实验。
（5）交流：
（6）如果老师再将这个轮轴的轮扩大，在轮上还是挂一个钩码，你能猜一下这个轴上需要挂几个钩码才能保持两边的平衡？
4、拓展整理
（1）现在谁能告诉大家，（出示组合式水龙头）为什么加了这个东西，水龙头就能够轻松的拧开？
（2）这就是轮轴的秘密。老师有一个疑问：我们都知道汽车是很重的，而驾驶员却能很轻松的转动汽车轮子，他靠的是什么呢？
（3）在我们周围还有哪些物品应用了轮轴？
（4）总结：生活当中的轮轴还有很多。有兴趣的同学可以去找一找，并思考这些轮轴帮我们解决了哪些问题？