1.6自行车车轮转动的奥秘 教案
教材分析
《齿轮传动》一课是苏教版五年级下册第一单元《神奇的机械》第六课《自行车车轮转动的奥秘》中的部分内容,前面四课分别研究了四种简单机械,本课是研究机械间相互合作的一种关系,即力在机械中的传递方式,其具体实物为机械中的传动装置。传动装置是复杂机械中必不可少的部分,它能将运动和能量由一个装置传递到同一机器的另一个装置上去,使机器的各组成部分连成整体。本课主要是通过组装齿轮组,进行齿轮传动的探究活动,了解齿轮传动和改变运动方向、速度的原理,激发学生科学探究的兴趣,为以后研究其他类型的传动、学习机器的结构奠定良好的基础。
教学目标
知识目标:对齿轮组的转动进行探究,了解齿轮传动和改变运动方向、速度的特点。
能力目标:通过对齿轮转动情况的研究,能运用从数据中总结的结论,分析解释一些实际问题,提高整理数据、总结结论、应用结论解释现象的能力。
情感目标:在观察、制作和研究齿轮的过程中,激发探究科学的兴趣,培养合作探究的情感,形成善于质疑的科学态度。
学情分析
五年级的学生已经具备了一定的动手能力和发现问题、提出问题、解决问题的能力,并通过以往的研究活动了解了一些研究方法,能够进行小组合作学习。同时,学生积累了一些生活经验,对齿轮和齿轮在生活中的应用有一定的了解,具备进一步研究简单齿轮的基础。
重点难点
教学重点:通过齿轮转动的探究活动,分析、体会总结主动轮与从动轮的齿数与转速之间的反比关系和齿轮位置与转向的关系。
在这节课中反比关系并不出现,只是让学生在总结结论是体会出相反关系就行了。
教学难点:根据数据总结结论。
因为学生对结论性的内容比较陌生,也很难从数据中总结提炼出来,因此,我选择这一点作为本课的难点。
教学准备
教具准备:课件、齿轮模型、齿轮探究活动记录、齿轮组及支架
教法和学法
教法:
1. 情境教学法: 通过实物展台展示学生常见的齿轮,激发学生学习兴趣。
2. 问题教学法:在学生进入情境、产生兴趣的接受知识的最佳状态,适时引入问题,引导学生思考、探究。
学法:
1. 观察分析法:根据教师创设的情境,思考齿轮传动的概念、分类及传动特点。
2. 自主探究法:根据教师设置的任务或问题,通过小组协作探究解决问题的答案。
3. 小组合作学习法:根据教师设置的任务,小组合作完成任务。
教学过程
活动1【导入】直观演示，激趣导入
一、直观演示,激趣导入(2分钟)
谈话:今天老师给大家要介绍一种新的机械,一起来看看。
师:对,就是齿轮。
师:为什么我转动紫色的齿轮,蓝色的齿轮也跟着转动,说明在转动紫色齿轮的时候,有 传递到蓝色的齿轮上面,让蓝色齿轮转动。
师:像齿轮这样,将动力从一个齿轮传到另外一个齿轮上的装置,叫“传动装置”。由于组成这个装置的是齿轮,所以我们把它称为“齿轮传动”。齿轮是一种常见的机械零件,在生产和生活中应用广泛。今天我们一起来探寻一下齿轮传动的奥秘吧!(板书齿轮传动)
【设计意图:学生在生活中,或多或少都见过齿轮,对齿轮的作用也有一定的了解,尽管不全面,也不够准确,但这样的导入能唤起学生对齿轮这一事物的思考,为探究齿轮传动的特点做准备】
活动2【活动】分组实验，探究新知
二、分组实验,探究新知(30分钟)
1. 介绍齿轮有关概念
师:大家看一下老师手中的齿轮模型,两个齿轮的齿有什么特点?
啮合就是一个齿轮的齿插入另一个齿轮的空隙。
师:谁知道,什么是转向?什么是转速?
转向就是齿轮转动的方向。
转速是指齿轮转动的圈数。
师:什么是主动轮和从动轮呢?谁来演示着给大家介绍?
解释:动力施加给大轮,大轮就是主动轮,小轮在大轮的带动下转动,所以小轮是从动轮。
师:同学们对齿轮的名称认识很扎实。在接下来的活动中,希望同学们表现得更认真!
【设计意图:向学生介绍齿轮的有关概念,为探究活动做好准备!】
2. 研究齿轮
(1)组装齿轮
谈话:老师为每一小组的同学都准备了大小不同的齿轮,在研究之前,我们先来数一数大轮和小轮分别有多少齿,再组装齿轮。
(2)齿轮探究活动
①初次探究
师:小组中有了齿轮组,那就赶快来研究一下它们的转动情况吧!(出示齿轮探究活动记录1)
学生分组进行探究活动。
师巡视指导,了解学生活动情况。
师:哪组来汇报一下你们组的实验结果。
师:齿轮中的所有齿都一样,你是怎么数清大小轮的转动圈数的呢?
生解释。
师:刚才这位同学给我们介绍了一种科学、规范的做法,就是做标记。
【设计意图:探究既是科学学习的目标,又是科学学习的方式。这表明《标准》强调的不仅仅是要让孩子们掌握科学知识,更重要的是学会科学探究。这一环节的设计就是想让学生在探究的过程中自己发现问题,解决问题。在这一探究学习过程中,学生们都能获得一个发现的“经历”,他们的科学素养在这个过程中又会向前推进一步。】
②大轮为主动轮
师:现在各小组再按照科学的方法做一次大轮为主动轮的情形,并完成活动记录2.
学生分组进行探究活动。
教师巡视指导,了解学生活动情况。
师:哪组来汇报一下你们组的实验结果。
师:通过分析刚才的实验,你发现了齿轮传动还有哪些作用?
【设计意图:学生通过科学、规范的探究活动,获得了准确的数据,分析这些数据,形成了实验结论,同时,分析这些数据,学生也应能联系到齿轮传动的作用】
③小轮为主动轮
师:在刚才的探究中,每个同学都能认真完成自己的任务,并准确记录数据,非常好!如果让小轮作为主动轮,大轮作为从动轮,情况又是怎样呢?接下来每个小组重新组装齿轮,看看小轮作为主动轮时得到的结论和大轮作为主动轮时是否一致。完成活动记录3.
师:在这次的探究活动中,同学们这么快就总结出结论,表现真的太出色了!谁来代表你们组来汇报一下你们组的探究情况。
生汇报。
师小结看来大轮作为主动轮和小轮作为主动轮时获得的结论是一样的。
【设计意图:学生通过对比发现,无论是大轮还是小轮作为主动轮,只要是这两个轮不变,得到的结论都是一样的,培养学生严谨、科学的实验态度】
活动3【练习】学以致用，迁移拓展
师:通过刚才的探究我们明白了齿轮传动的特点及作用。那你知道生产和生活中,什么地方用到了齿轮传动?
生汇报。
师出示生活中用到齿轮的图片及视频。
师:通过今天的探究,我们发现齿轮传动具有 , 和 的作用。那你知道下面这个用链条连接两个轮的传动装置是什么吗?(链条传动),下节课我们来探究链条传动的特点及作用。
【设计意图:加深学生对齿轮的作用的认识,同时也渗透了培养学生善于用掌握的科学知识分析、解决实际问题的能力,使学生意识到科学服务于生活。】
课件16张PPT。齿轮传动一、概念1. 啮合：就是一个齿轮的齿插入另一个齿轮的空隙。2. 转向：就是齿轮的转动方向。3. 转速：是指齿轮转动的圈数。4. 主动轮、从动轮： 动力施加给大轮，大轮就是主动
轮，小轮在大轮的带动下转动，所以小轮是从动轮。二、研究齿轮1. 数大、小齿轮的齿数，结果分别填在活动记录单中。2. 组装齿轮，让大轮作为主动轮，完成活动记录单中其它内容。《齿轮传动》记录单 1《齿轮传动》记录单 22814逆时针顺时针0.5222相反《齿轮传动》记录单 31428逆时针顺时针20.522相反（三）齿轮的作用1. 齿轮传递力2. 齿轮改变运动方向3. 齿轮改变运动快慢三、齿轮在生活中的应用修正带里有齿轮表里有齿轮儿童玩具汽车变速器加工机械齿轮传动 活动记录单素材
主动轮
从动轮
大轮
小轮
轮齿数
?转向?
转速（圈数）
我的结论： 1. 大轮的齿数是小轮的（ ）倍。
2. 小轮的转动圈数是大轮的（ ）倍。
3. 大轮与小轮的转向（ ）。
《齿轮传动》活动记录单 2
主动轮
从动轮
大轮
小轮
轮齿数
转向
顺时针
逆时针
转速（圈数）
1
1
我的结论： 1. 大轮的齿数是小轮的（ ）倍。
2. 小轮的转动圈数是大轮的（ ）倍。
3. 大轮与小轮的转向（ ）。
《齿轮传动》活动记录单 3
主动轮
从动轮
小轮
大轮
轮齿数
转向
顺时针
逆时针
转速（圈数）
1
1
我的结论： 1. 大轮的齿数是小轮的（ ）倍。
2. 小轮的转动圈数是大轮的（ ）倍。
3. 大轮与小轮的转向（ ）。
