《轮轴的秘密》
教材分析与设计意图：
《轮轴的秘密》是教科版六年级《科学》上册《机械和工具》单元的第四课时内容。在这一课中学生将探索另一种简单机械——轮轴。当学生面对一个新的机械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，学生会意识到轮的大小对轴的作用是有影响的，并对自己的生活经历进行整理，去寻找那些属于轮轴的简单机械。
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。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。
教学目标：
科学概念：认识在轮轴的轮上用力能够省力，轮越大越省力；在轴上用力费力。
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。
教学重点：
通过实验了解轮轴作用和轮的大小对轮轴作用的影响。
教学难点：
轮的大小对轮轴作用的影响。
教学准备：
学生：每组钩码1盒、2段棉线、1个铁架台、1套轮轴实验盒、一把螺丝刀、系有绳子一瓶的水。
教师：大螺丝刀1把、阀门式水龙头一个、轮轴实验装置一套、课件。
教学过程：
一、实物出示，了解轮轴构造
1．（出示实物：去掉轮的水龙头）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平时常见的水龙头，它是由哪几部分组成的？每部分有什么特点？【PPT2】
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》。
5．有同学会说，水龙头有很多种啊，都是轮轴吗？我们来看看吧。出示一组水龙头图片，【PPT3】请同学们仔细观察，并说说图片上哪个部位是水龙头的轴？哪个是水龙头的轮？（指名学生上来指一指，说一说）
二、实验探究，了解轮轴的作用
1．猜测轮轴作用：
（1）水龙头的每一个部分都是有一定作用的，那么水龙头上的轮有什么作用呢？（学生尝试回答）
（2）刚才我们有同学来试过了，如果取下水龙头上的轮子，直接去拧轴，容易拧开水龙头吗？（学生回答）
（3）根据刚才的尝试，我们推想一下轮轴有什么作用？（省力）省力的含义是什么？（在轮上用较小的力，在轴上会用较大的力）
2．玩变形轮轴螺丝刀：
（1）轮轴是否真的有省力作用呢？你们有什么方法证明吗？【PPT4】
我们先借助一个小游戏来研究研究，好吗？
（2）（出示实物螺丝刀）这个游戏要借助这种工具，认识吗？一般用来干什么？螺丝刀是轮轴吗？哪个是轮？哪个是轴？
（3）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。
（4）【PPT5】游戏要求：我们的游戏就是要用螺丝刀来吊起这瓶水，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，转动刀柄，也就是轮，把水瓶吊起来。第二种玩法是把水瓶系在螺丝刀的轮上，转动轴，把水瓶吊起来。
你觉得玩的时候应注意什么？
老师还有两个要求：第一，每位同学每种方法都要玩一次！第二，吊水时把水瓶口吊到与桌面基本相平为止。
（5）学生领取材料后实验。
（6）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？小结：轮上用力省力。
3．深入研究轮轴作用：
（1）老师这里还有一个轮轴【PPT6】，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。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槽中，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。如果老师现在把手放开，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。
①学生领取实验材料，分组实验。
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？【PPT7】
研究轮轴作用的实验记录表
轴上钩码的个数
轮上钩码的个数
我们的发现
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（5）小组交流汇报实验的结果和发现：在轮上用力比较省力，轴上用力比较费力。
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，那么如果想让轮轴更省力应该怎么办呢?（把轮变大或轴做小）今天我们先一起研究轮变大。
2．你们说该怎么用实验验证呢？
教师示范操作实验：我们保持刚才的轴不变，把更大的轮和这个轴固定在一起，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．老师示范实验并请学生记录实验数据。【PPT8】
研究轮轴的轮的大小对轮轴作用的影响实验记录表
轴上钩码的个数
轮上钩码的个数
我们的发现
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4．【PPT9】交流讨论数据表实验1与实验2的数据比较，你发现了什么规律？
5．如果老师这个轮轴上的轮变得更大，会怎样？
6．小结：在轴不变的情况下轮越大，在轮上用力越省力。
7．那么既然轮越大越省力是不是把轮做的无限大呢？（结合生活中的实际情况）
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哪些方便？【PPT10】
2．这些是轮轴吗？【PPT10——PPT14】说说哪部分是轮？哪部分是轴？这些轮轴的作用是什么？它们是省力的还是费力的？（方向盘、辘轳、门把手、扳手、牛顿盘——拧轴后，开始旋转，属于费力的轮轴。）
五、课后作业
1．课外留心观察身边的物体，找找哪些是轮轴的应用。【PPT15】
2．完成配套课堂作业本上的相关作业。
教学反思：
这已是学生在学习工具和机械单元的第四课了，当学生面对一个新的机械时已经会主动推测它的作用了。对学生而言，轮轴虽是一个新的简单机械知识，尤其是这个专用科学名词，对学生比较陌生，但生活中的应用却相当广泛，在教学中，我们要努力唤起学生潜意识的苏醒，当他们学完这课后，就会恍然大悟：”哦，原来是这个道理啊！”我们期待学生学会去关注生活中更多蕴含着科学道理的事物和现象。
为了让学生能有切身体会，材料的准备教师要用心。首先，水龙头的选择，要选择那种阀门式水龙头，而且是要那种”轮”能够卸下的水龙头，这不仅能帮助学生直观有效认识”轮”和”轴”，还可以让学生体会一下，在轴上用力拧水龙头那种费力的感觉，就对”轮上用力可以省力”有更深的印象。其次，对于螺丝刀的认识活动中，按照教材上的方法，是两个学生握螺丝刀的两头玩一个比力气大小的游戏，但是那样的游戏对于理解轮轴在轮上用力省力并不明显，而且还存在安全隐患。除非螺丝刀特别大，刀柄特别粗，曾经想过自制”手榴弹”式的模拟螺丝刀，但这样的话准备材料非常麻烦，无意中看到一位老师的”吊水瓶”游戏设计，亲自试了试，很有效，材料准备也容易，普通的螺丝刀，普通的矿泉水瓶，装满水，在瓶口处系上一段棉线就完成了，而且为学生理解”辘轳”埋下伏笔（很多学生不认识辘轳的）。
此外，本课教学中还有一大难点，就是轮轴实验装置的准备和组装对学生来说是困难的。我采用的办法是通过教师的示范演示和课件配合，指导学生认识并学习组装，而”轮的大小对轮轴作用的影响”环节中，要为每组准备更大的轮比较困难，时间也比较紧张，我采用的是教师演示，学生观察记录，而且为了有更大的说服力，教师还准备了多个不同大小的轮，让学生对轮越大越省力有更深刻的印象。
通过此课教学，使我更加感觉到科学课的材料准备很重要，课前教师自己的操作体会也很重要。
课件16张PPT。轮轴的秘密小学科学（科教版）六年级上册第一单元第4课轮轴像水龙头这样，轮子和轴固定在一起转动的机械，叫做轮轴。轮轴的秘密 这些水龙头都是轮轴吗？轮轴有什么作用？轮轴螺丝刀轮轴有什么作用？小游戏玩法一玩法二注意安全！轴轮轮轴有什么作用？研究轮轴作用的实验记录表轮轴的轮的大小对轮轴作用的影响实验记录表轮轴的作用：在轮上用力省力。在轴不变的情况下，轮越大越省力。 对上面两种轮轴提起相同重物所用的力进行比较，从数据中我们发现了什么？找一找，在我们的周围，哪些地方应用了轮轴？它们的哪一部分相当于轮？哪一部分相当于轴？轮轴生活中的轮轴：轮轴生活中的轮轴：轮轴生活中的轮轴：轮轴生活中的轮轴：科学就在身边，
只要你留心观察！THANKS
