4.轮轴的秘密
【教材简析】
《轮轴的秘密》是教科版小学科学六年级上册《工具和机械》单元的第四课时。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。
轮轴机械在生活中应用广泛,但对学生而言,轮轴是一个新的简单机械,对轮轴的概念和省力现象的理性分析也是缺乏的。所以本课要充分唤起学生的前概念,从生活中使用的水龙头开始,将学生的注意力吸引到观察水龙头的构造上来,从而了解轮轴的概念: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。先让学生通过游戏体验感受轮带动轴运动时省力,猜测轮轴能省力,接着教材通过组装一个轮轴的实验装置,来探究轮轴的作用。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,调整轮上和轴上的钩码数直到平衡,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:轴不变,轮越大,在轮上用力越省力。
【学情分析】
轮轴虽然是一个全新的机械,但通过前面三课的学习,使用工具和杠杆的认识,学生对于轮轴的作用自然猜想到省力,六年级的孩子已经具有一定独立探究的能力,会利用观察、实验所获的证据来解释所探究的问题,本课关于轮轴是否省力,学生根据轮轴装置会设计并收集到证据来证明他们的猜想,通过实验数据分析认识轮轴的本质。通过课堂上的活动,学生对轮轴的本质有了认识,同时激发他们去寻找生活中属于轮轴的简单机械。
【教学目标】
科学概念目标
1.认识轮轴是轮与轴固定在一起转动的简单机械。
2.轮带动轴转动时省力,轴带动轮转动时费力,轮越大越省力。
科学探究目标
1.通过拧水龙头、螺丝刀吊钩码游戏等轮轴性工具,认识轮轴的本质特征。
2.通过在不同大小的轮轴上挂重物的实验分析,认识轮轴的作用,以及轮越大越省力。
科学态度目标
1.在轮轴游戏中产生对工具和机械类知识探究的兴趣。
2.通过体验活动,感受轮轴工具给我们带来的省力和方便。
科学、技术、社会与环境目标
1.了解轮轴在生活中的应用。
2.意识到可以利用工具帮助我们完成任务和解决生活中的实际问题。
【教学重难点】
重点:通过实验了解轮轴的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。
【教学准备】
教师:多媒体课件,大螺丝刀一把、阀门式水龙头一个、钩码一盒、轮的大小对轮轴作用影响的器材一套
小组:实验活动记录单一份、水龙头一个、钩码一盒、螺丝刀一把、绳子一根、不同大小的轮一套(轮的大小对轮轴作用的影响套装一盒)
【教学过程】
一、导入:揭示课题(预设3分钟)
[材料准备:阀门式水龙头]
1.出示实物水龙头(没有轮的阀门式水龙头)
提问:认识吗?有谁来将它拧开?
(学生活动:一学生上来拧水龙头,其他学生观察有依据地猜测与交流。)
提问:拧不开,这跟你平时看到的有什么不一样的?(预设:上面还有一个拧的装置。)
2.提供轮子装置,将轮安装在一起,让学生再次来拧水龙头。
提问:前后两次拧水龙头,说一说不同的感受。(预设:有轮更轻松、方便、省力。)
3.观察水龙头,对比前后两次拧水龙头的不同感受,说一说水龙头开关的主要组成部分?各部分有哪些特点?(教师可指出: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。)
4.揭示课题:轮轴的秘密(板书)
二、轮轴有什么作用(预设15分钟)
(一)螺丝刀吊钩码游戏
[材料准备:螺丝刀一把、钩码一盒、绳子一根、轮轴套装]
1.出示螺丝刀,提问:这是什么?螺丝刀是轮轴吗?哪部分是轮?哪部分是轴?
2.用螺丝刀吊钩码,教师指导两种“吊法”,一种方法是把5个钩码挂在轮上,转动轴,另一种方法是把5个钩码挂在轴上,转动轮。
3.教师巡视,指导学生正确操作。
4.研讨交流,两种方法吊钩码,有什么不同的感受?(预测:转动轮吊起钩码省力,转动轴吊起钩码费力。)
(二)探究:轮轴的作用(找证据,用数据来验证轮轴的作用。)
[材料准备:轮轴装置一套、钩码一盒]
1.出示轮轴装置,提问:哪部份是轮?哪部分是轴?
2.教师演示在轮轴装置的轮和轴上各挂上一个钩码,提问:轮轴平衡吗?为什么?
3.你有办法让它平衡吗?轮轴平衡时记下轮上和轴上的钩码数。如果我在轮上加2个钩码呢?你能找到更多的证据吗?
4.学生实验,教师巡视指导学生正确操作。
5.研讨交流,学生根据所得实验数据进行分析交流。
6.总结:轮上用力比轴上用力省力,轮带动轴运动省力。
三、轮的大小对轮轴作用的影响(预设15分钟)
[材料准备:不同大小的轮的轮轴装置一套,钩码一盒]
1.给这个轮轴装置再加一个大轮,组成一个新的轮轴,这个轮轴跟刚才的轮轴有什么不一样的地方?
2.在轮上挂一个钩码,猜测在轴上挂几个钩码能够达到平衡?你还能收集到更多的数据吗?
3.学生实验,教师巡视知道学生正确操作。
4.研讨交流,分析数据,得出轴不变,轮越大越省力。
四、拓展:生活中的轮轴(预设7分钟)
[材料准备:扳手、螺丝钉]
1.出示扳手,认识哪一部分是轮,哪一部分是轴,解释原理。
2.出示生活中运用轮轴的图片,让学生来观察解释原理。
3.教师演示:用螺丝刀拧螺丝钉,提问:运用了什么原理?怎样拧更省力。
4.小结:生活中的轮轴还有很多,同学们可以去找一找,并思考这些轮轴帮助我们解决了哪些问题。
【板书设计】
4.轮轴的秘密
轴不变 轮 越大越 省力
轴 费力
表1:研究轮轴作用的实验记录表
轮上钩码的个数
轴上钩码的个数
我们的发现
1
2
表2:研究轮轴的轮的大小对轮轴作用的影响实验记录表
更大轮上钩码的个数
轴上钩码的个数
我们的发现
1
2
【作业设计】
1.轮轴的轮越大越_________,轮带动轴运动时________,轴带动轮运动时________。
2.如图,扳手工具就是应用了____________原理,使用时,在______用力最省力。
3.判断:轮轴一定省力。( )