5.21. 齿轮 教学设计

《齿轮》教学设计
【教学内容】
《齿轮》是青岛版小学科学五年级下册第五单元生活中的机械的第四课。本课是在前几课学习简单机械的基础上，继续深入探究简单机械，同时，也为后面探究复杂机械打下基础，使学生意识到科学是不断发展的，科学探究是无止境的。
【教材简析】
在本课的学习中，学生根据生活中的经验自行探究其中的规律，认识到利用简单机械可以提高工作效率，了解这些原理在生活中的广泛应用，进而尝试用所学到的科学原理解决生活中的一些问题，最终体现科学与技术、社会的关系以及来源于生活又服务于生活的课程设计理念。
【教学目标】
围绕着课程标准提出的“全面提高每一位学生的科学素质是科学课程的核心理念”这一中心，并依据学情、年段、教材特点，确定了如下教学目标：
1.通过玩齿轮，了解齿轮的构造，知道利用齿轮可以传递动力、改变方向、改变速度，可以提高工作效率。
2.知道科学是不断发展的，关心新科技等社会问题，善于用学到的知识改善生活。
3.学生在玩齿轮的过程中，提高学生的观察、分析能力，发现问题和解决问题能力。
【教学重点】
通过玩齿轮，了解齿轮的构造，知道利用齿轮可以传递动力、改变方向、改变速度，可以提高工作效率。
【教学难点】
学生在玩齿轮的过程中，提高学生的观察、分析能力，发现问题和解决问题的能力。
【教学过程】
（一）创设观察探究情境，唤醒已有认知
教师出示“钟表”的小视频，学生观察，并提出问题：“表针为什么会转动呢？”
学生通过观察钟表内部结构模型，引发对齿轮的思考，教师出示课题：21.齿轮
（设计意图：学生在生活中，或多或少的都见过齿轮，对齿轮的作用也有一定的了解，尽管不全面，也不够准确，通过观察身边常见物品导入，唤起学生对齿轮这一事物的新思考，为下一步活动做准备。同时也培养了学生聚焦问题，确定并提出有探究价值的问题的能力，鼓励学生养成勤于思考的好习惯。）
（二）小组探究，研究齿轮构造和作用
活动一：玩齿轮
教师为学生准备了多组齿轮学具，分别是：塑料小齿轮、齿轮组学具。学生通过动手、观察、组装、转动等方式充分的玩，发现齿轮的奥秘。
以小组为单位，通过这些学具，学生会有更多的发现：学生通过多组齿轮，可以发现齿轮的构造；还发现：齿轮需要啮合，才可以转动；以及齿轮能改变方向。
活动二：交流发现
1.学生以小组为单位，汇报交流：发现齿轮的构造。教师归纳总结学生的发言，板书明确齿轮各部分的名称：
①结构：
齿轮上凸起的部分叫做：轮齿
相邻两齿之间凹进去的部分叫做：齿槽
②啮合
教师组织学生小组到黑板上组合齿轮，引导学生进一步发现：齿轮如果不能互相咬合，就无法转动，只有互相咬合时才能转动。教师总结，明确这个互相咬合在一起的过程，叫做“啮合”。
啮合
③作用
学生使用3组不同的齿轮组：塑料小齿轮、齿轮组学具、齿轮组传动学具，给学生充分的时间自己设计、组装，在动手实践的过程中发现并体会齿轮的作用：传递动力、改变方向、改变速度。
2.教师播放齿轮组传动学具的视频。
学生亲身经历实践的过程，动手做的同时，动脑思考：这些齿轮组合体现了齿轮的哪些作用？塑料齿轮、齿轮组传动学具：利用了齿轮的“传递力量”；齿轮组学具：利用了齿轮的“改变方向”；齿轮组传动学具：改变速度。
活动三：教师总结
通过学生动手操作、动脑思考、合作探究，汇报交流的发现，教师提炼概念，总结并板书：传递动力、改变方向、改变速度
（设计意图：学生通过充分的玩齿轮、组装齿轮，发现了齿轮的构造和作用。在组装齿轮中体会到这样的设计都是利用了齿轮的传递力量、改变方向、改变速度的特点来设计使用的。教师将实验中的观察现象作为指导重点，汇报中，指导学生注意倾听，同时提醒学生要注意积累别的小组的发言，体现合作交流的学习理念，让学生知道事实和证据是得出正确结论的根本保证，并能进行陈述与报告。）
（三）探究齿轮在生活中的应用，升华理性认识
活动一：学生交流
学生交流生活中齿轮的应用：变速自行车、压面机、四驱车等等。
活动二：分析三球仪上利用了齿轮的哪些作用
学生动手操作三球仪，感受齿轮在三球仪中的作用：
.手摇仪器的手柄，三球开始运转。
体现了传递动力
.齿轮运转的方向相反，带动了三球的不同方向转动。
体现了改变方向
.手摇速度慢，而月球仪的转速却很快。
体现了改变速度
活动三：动手操作，完成小制作
小组合作：使用齿轮组学具、手摇发电机、钟表模型、齿轮传动学具、道闸、四驱车的相关组装材料完成小制作。
（设计意图：通过给学生提供合适的学具，让学生组装、设计，进一步感受到齿轮的作用。学生在动手操作中，发现齿轮的不同构造，在自主探究转动的过程中体验了齿轮的工作原理，学以致用，让学生在学习中，通过深入细致和持续地观察、实验得到正确的结论。）
（四）拓展延伸，激发创新意识
活动一：谁说齿轮一定是圆的？教师播放不规则齿轮的视频。
活动二：课后，利用身边的材料，设计、制作一个齿轮玩具。
（设计意图：拓展学生思维，既增强了学生的探究兴趣，又可以将探究活动持续到课下，达到使学生的科学探究兴趣及各项探究能力的持续发展。）
（五）板书设计
21.齿轮
构造：