冀人版（2017秋）五年级下册5.21自行车教学设计（表格式）

五年级教学设计
年 级 五年级 学 科 科学 备课时间 5.1
课 题 21.自行车 主备教师 审核教师
单元主题 简单机械
单元解读 “简单机械”单元属于技术与工程领域的内容。本单元是在中年级学生认识了使用工具可以更加精确、便利和快捷之后，进一步引领学生认识杠杆、滑轮、轮轴、斜面等常见的简单机械。本单元通过观察、实验、阅读、案例分析等活动，引导学生先认识杠杆类简单机械(杠杆、轮轴、滑轮)的作用及原理，再认识斜面类简单机械(斜面、螺旋)的作用与原理，最后认识简单机械的组合-一机器(自行车)的结构和作用，使学生意识到人们的生活离不开各种工具，工具是一种物化的技术，是人的力量的一种拓展。
课标要求 2022版科学课程标准指出：本单元属于技术与工程领域，第二学段（5-6年级）内容要求如下：①知道技术包括方法、程序和产品等;知道发明的常用方法，举例说出一些典型的发明，知道发明会用到一定的科学原理，很多发明可以在自然界找到原型。②知道工程以科学和技术为基础，知道工程通常由多个系统组成;知道中国主要的大科学工程。③知道技术对提高生产效率或工作效率的影响，举例说明应用适当技术可以提高生产效率或工作效率，应用所学科学原理设计并制作出可以提高效率的作品。④初步认识技术与工程对科学发展的促进作用，应用仪器设备进行观察并进行记录;举例说明科学发现可以促进新技术发明(如激光的发明)。学业要求：能举例说出常用的发明方法，能说出一些工程中的主要系统和中国的一些大科学工程;能简要说明技术与工程对科学发展的促进作用能 尝试利用仪器设备进行观测和记录。能尝试应用所学科学原理设计并制作简单的装置，能进行模拟演示并简要解释如何提高效率。能以事实为依据作出判断。
教材分析 本课是本单元的综合课，通过本课学习帮助 ( http: / / www.21cnjy.com )学生认识简单机械可以组合成各种复杂机器，这些机器被广泛应用于生产和生活中，有助于提高工作效率。本课按照知识的逻辑关系设计了两个活动。活动1“寻找自行车上的简单机械”目的是指导学生通过观察自行车，了解自行车由哪些简单机械构成。活动2“研究自行车各部分的作用”目的是通过阅读、观察等活动，指导学生认识机器（自行车）由四个部分组成以及各部分的作用。应用与拓展“研究新型自行车”旨在引导学生通过比较传统自行车与新型共享单车的异同，了解新型共享单车的优点，体会科技进步和人类的需求促进了传统自行车的改进，使人类的生活变得更加便利。通过本课学习，培养学生提出问题、实验观察、分析现象、得出结论、表达交流等科学探究能力；激发学生利用新的思路、新的方法、新的材料探究自行车的兴趣；帮助学生树立注重证据、作出判断，能与他人合作探究、沟通交流，尊重他人、形成集体观点的科学态度。本课的重点是认识自行车（机器）由动力部分、传动部分、工作部分和控制部分四部分组成及各部分的作用。
学情分析 自行车是人类发明的最成功的人力机械之一。 ( http: / / www.21cnjy.com )自行车以脚踩踏板为动力，是绿色环保的交通工具。现在越来越多的人将自行车作为健身器材用来骑行锻炼和出游。同时，自行车也是一种机器，它是由简单机械组成的。所以不管这些机器多么复杂，若把它们一部分一部分地拆开分析，就可以知道复杂的机器具有省力、省时间或改变用力方向作用，复杂的机器不过是简单机械的组合或变形。五年级的学生对自行车的外形和作用都比较熟悉，通过前面的学习也了解了杠杆、滑轮、轮轴、斜面等简单机械的作用，这些都为本课学习奠定了基础。
教学目标 科学知识1．能举例说出自行车某部分由哪些简单机械构成。2．能说出机器是由动力部分、传动部分、工作部分和控制部分四部分组成。3．能描述齿轮的作用和齿轮传动的规律。科学探究1．能根据自行车的结构和用途，提出探究性问题。2．能根据任务需要制订探究自行车不同部分作用的计划。3．能通过观察、实验等方式获取科学事实。4．能用记录表等方式记录整理信息，表述探究结果。5．能运用分析、比较、综合等方法得出结论。6．能对探究活动进行反思与评价。科学态度1．能对自行车的结构及利用了哪些简单机械表现出探究兴趣。2．能尊重实验结果，坚持以事实为依据得出活动结论。3．能采用新的思路、新的方法分析自行车某一部分的作用。4．能与他人合作学习、沟通交流，综合考虑大家意见，形成集体的观点。
重难点分析 教学重点：通过合作发现自行车的结构及功能教学难点：会选择适合自己的问题进行研究
预学任务单 1.寻找自行车上的简单机械。2.找出自行车的四个组成部分。3.探究自行车有哪些种类。
教学过程 第一课时（一）谜语导入1．导入：大家猜一个谜语吧。 ( http: / / www.21cnjy.com )“小毛驴，真轻巧，不喝油来不吃草，光有骨架没有毛，有人骑它它就跑。”自行车是一种以人力为动力、简单环保的交通工具。自行车利用了多种简单机械，大大提高了工作效率。（设计意图:爱玩是孩子的勺天性,从学生感兴趣的谜语入手的设计.利于激发学生探究自行车的欲望,自然引入本课学习内容。）2．提问：你知道自行车上有哪些简单机械吗？（二）探究发现，形成新知1．寻找自行车上的简单机械。（1）引导：自行车利用了 ( http: / / www.21cnjy.com )很多的简单机械，比如车闸利用了杠杆原理，可以使我们刹车的时候更加轻松，那么自行车上还有哪些简单机械呢？（出示教材第63页的自行车的图例）接下来以小组为单位对自行车进行观察。观察时要按照一定的顺序，如从整体到局部、从前到后的顺序进行观察，小组内要分工明确，边观察边交流，并将找出的简单机械记录下来。（2）观察：学生分组进行观察，并把观察的结果记录在《科学学生活动手册》第25页中。（3）汇报：指定学生进行汇报，其他学生进行补充和修正。（4）小结：自行车上有多种简单机械，如车 ( http: / / www.21cnjy.com )闸应用的是杠杆原理，脚蹬子、轮盘与中轴组成轮轴，车把是变形的轮轴，自行车上的螺丝应用的是斜面原理等。2．认识机器的组成及作用。（1）引导：人们根据需要对简单机械进行 ( http: / / www.21cnjy.com )了组合，发明了各种机器。大部分机器都是由动力部分、传动部分、工作部分和控制部分组成的。（出示机器四部分的课件）。下面以电动玩具车为例进行观察，研究机器的组成部分。（2）观察：学生在小组内进行观察，找出电动玩具车的四个部分，并说明理由。（3）汇报：指定学生进行汇报，其他学生进行补充和修正。（4）小结：玩具车的开关是控制部分，起 ( http: / / www.21cnjy.com )到控制电源的作用；电动机是动力部分，起到给玩具车提供动力的作用；齿轮箱是传动部分，起到传输动力的作用；轮子是工作部分，起到让玩具车运动的作用。（设计意图:使学生在你说我说的过程中，活跃了课堂氛围。提高了学生的语言表达能力,为培养能说会道的学生打下一定基础，让学生在发表意见相互补充的同时，最终使知识更加有条理,更加完善，人人得到不同的发展。）（三）实践运用，拓展延伸找出自行车的四个组成部分。1．引导：自行车是一种设计合理、广泛应用的机器，它的工作原理和玩具车十分相似，请大家找出自行车的四个组成部分。2．观察：学生分组观察，并将观察结课记录在《科学学生活动手册》第25页中。3．汇报：指定小组代表汇报结果，其他学生进行补充与评价。4．小结：自行车的控制部分是车把和车闸，动力部分是脚踏板，传动部分是齿轮和链条，工作部分是车轮。第二课时（一）提出问题1．引导：通过上节课的学习，我们知道了自行车是一种设计合理、使用广泛的机器，并且认识了它的四个组成部分。2．你知道自行车的各部分有什么作用吗？（二）制订计划1．引导：同学们，下面我们选择自行车其中的一个部分进行研究，活动之前需要制订自己的研究计划（出示第一组研究计划）。【出处：21教育名师】在制订计划时，要明确要研究的问题，并对问题作出假设，确定研究方法，还要考虑记录和结果呈现的方式。2．设计：学生在小组内制订小组的活动计划，并把结果记录在《科学学生活动手册》第25页中。3．交流：组织学生展示交流各小组的计划，引导其他学生进行质疑、补充，最后形成统一的方案。（三）获取信息学生分组进行观察。（建议以研究链条传动装置中齿轮的作用为主。）（四）整理信息学生在小组内将收集的信息记录在《科学学生活动手册》第25页中。教师巡视指导，帮助学生解决出现的问题。（五）得出结论1．汇报：指定小组代表汇报活动结果，其他小组进行补充与评价。2．讨论：通过以上活动，我们可以得出什么结论？3．小结：在链条传动中，齿轮有传 ( http: / / www.21cnjy.com )递动力、加快或减慢工作速度的作用。在齿轮传动中，齿轮有传递动力、加快或减慢工作速度以及改变运动方向的作用。在车把控制部分中，车把和车闸起到了控制方向和控制运动状态的作用。（设计意图:合作学习能够起到全员参与的目的 调动学生的积极性，从而更大限度的 更好的激发学生探索知识的欲望。同时,为学生更好适应社会奠定一定基础。）（六）拓展延伸1．引导：大家一定使用过共享单车，它极大地方便了我们的生活。（出示共享单车图片）你知道共享单车有哪些特点吗？2．提问：共享单车的车轮、轮盘和车锁等部分是怎样的？与传统的自行车有什么区别？这样设计有什么优点？3．观察：学生在小组内进行观察。4．汇报：指定学生交流观察结果，其他学生进行补充与评价（设计意图:科学的学习不会因课堂环节的结束而休休止,课上与课下相结合,充分说明理论与实践的密切联系。理论以实践为基础,实践为理论服务）【知识拓展】自行车有哪些种类自行车大致可以分为山地车、公路车、折叠车、旅行车等类型。1．山地车。这类自行车适合 ( http: / / www.21cnjy.com )多种复杂的路况。车身结实、轮胎宽大、抓地力好，适合越野，山地车整体强度较大、抗冲击能力强，相比其他自行车在进行强力骑行时不易损坏。2．公路车。它是为追求速度而设计的 ( http: / / www.21cnjy.com )，有减低风阻的下弯把手设计、专用的钳形刹车系统、较细的低阻力外胎。但是由于公路车胎细，所以适用环境不如山地车，国内山地车使用量远大于公路车。3．折叠车。以体积小巧、容易上手，而受到大家的欢迎，它由车架折叠关节和立管折叠关节构成。折叠车最主要的优点就是便携，是开车郊游必带之物。4．旅行车。整体车架非常结实、可靠，它专为长途旅行准备，有较舒适放松的车架设计，可以承载比较重的行李物品，配件选择方面追求可靠耐用。齿轮齿轮是指轮缘上有通过连续啮合 ( http: / / www.21cnjy.com )传递动力的机械元件。早在19世纪末，齿轮在传动中的应用就出现了。齿轮通过与其他齿状机械零件传动，可实现改变转速与扭矩、改变运动方向和改变运动形式等功能。齿轮轮齿相互扣住会带动另一个齿轮转动来传送动力。将两个齿轮分开，又可以应用链条、履带、皮带来带动两边的齿轮而传送动力。齿轮可按齿形、齿轮外形、齿线形状、轮齿 ( http: / / www.21cnjy.com )所在的表面和制造方法等分类。齿轮可按其外形分为圆柱齿轮、锥齿轮、齿条、蜗杆蜗轮、非圆齿轮；按齿线形状分为直齿轮、斜齿轮、人字齿轮、曲线齿轮；按轮齿所在的表面分为外齿轮、内齿轮；按制造方法可分为铸造齿轮、切制齿轮、轧制齿轮、烧结齿轮等。齿轮的制造材料和热处理过程对齿轮的承载能力 ( http: / / www.21cnjy.com )和尺寸重量有很大的影响。20世纪50年代前，齿轮多用碳钢，60年代改用合金钢，而70年代多用表面硬化钢。按硬度，齿面可区分为软齿面和硬齿面两种。软齿面的齿轮承载能力较低，但制造比较容易，跑合性好；硬齿面齿轮的承载能力高，但在处理中，齿轮会产生形变，因此在热处理之后须进行磨削、研磨或精切，以消除因变形产生的误差，提高齿轮的精度。
板书设计 自行车 动力部分: 脚踏板;传动部分: 车链和齿轮 工作部分:车轮控制部分:车把、刹车
教学反思 本节课，我引领孩子们通过对自行车的观察、发现和探究自行车的科学知识，知道在自行车中的综合运用，让学生在“真枪实弹”式的探索研究过程中经历、感悟、体验，培养了学生全面、科学地认识事物的能力，激发学生的科学探究兴趣。使学生的科学素养得以提升。反思这个教学过程，我有三点深刻的体会:1.教师要学会组织引导有研究表明:科学素养的形成规律和科学探究的意义告诉我们，学生的科学素养不是“教”给的，不是“灌输”的，而是在成长中，在科学化的学习过程中，逐渐养成的。最根本的和最有效的途径是使其经历科学探究过程。教师的任务是引导和帮助学生经历科学探究，形成知识和技能，而不是把现成的知识灌输给学生。因此，在教学中，我没有把自行车简单机械原理直接告诉学生，而是让学生在课堂上仔细研究，看看有什么发现和疑问。用你们自己喜欢的方式做好记录，看看哪个小组的发现最多。我给学生充分的思考和动手操作的时间，引导他们去探索、讨论，通过学生亲身的体会，学生在课堂上自然而然地生成了新的知识信息。2.教师要学会等待教学需要等待。等待是一种尊重，是一种民主，是一种公平，也是一种信任。它是教师对学生学习能力的信任，相信学生通过自身的积极努力能够取得成功。教学中的适时等待，有利于学生保持更浓厚的学习兴趣，使学习信心更加充足。教学《自行车的科学》一课时，当小组出现不同结果时，不直接告诉学生谁对谁错，而是腾出时间让学生自己探索:当有同学提出改进操作时，需要耐心地倾听学生的方案，先让学生评价，再表明老师的态度。这种延时评价可以充分的激活学生的思维，增强探究的乐趣。有教学等待，就有探究灵感出现的可能:有教学等待，就有教学精彩场面诞生的希望!3.利用多媒体课件，丰富科学课堂教学，增强课堂教学的实效性。多媒体课件辅助教学加大了课堂教育信息的流量。根据教学目标和教学环节的设计，制作符合教学所需的多媒体课件，既能有效地突出教学的重点，又能很好地激发了学生的兴趣，拓展了学生的知识面。
“双减”背景下的作业设计
分层布置 作业内容 设计意图 时长
基础性作业 判断题：人们根据需要对（ ）进行组合，发明了各种复杂的机器。自行车车把运用了（ ）的工作原理。自行车齿轮装置属于（ ）。4.车轮胎行花纹起（ ）的作用5.前闸刹车应用了（ ）原理。 通过练习加深学生对行车的结构及利用了哪些简单机械有更深的理解 5分钟
拓展性作业 继续研究自行车的种类及特点。别忘了把你的发现写成专题论文呀!也可以将有价值的成果和资料制成自行车专题网页. 鼓励学生积极进行调查研究 ，培养学生的实践能力。 10分钟