湘科版五年级上册科学2.4 滑轮兄弟教学设计

教学设计表 学科 科学 授课年级 五年级上册 学校 教师姓名
章节名称 4 滑轮兄弟 计划学时 1学时
学习内容分析 滑轮经常出现在生活中的各种机器或装置上，实际上它也是种变形的杠杆。定滑轮不省力也不费力但是可以改变力的方向，动滑轮可以省力但不可以改变力的方向，日常生活中定滑轮与动滑轮常结合使用，组成滑轮组。课文从生活中的具体事例出发引导学生通过“观察、体验、猜想与假设、实验验证”等活动探究滑轮的秘密。同时引导学生应用滑轮组解决生活中的实际问题。
学习者分析 学生已经学习了《简单的机械》中的杠杆、轮轴的相关知识，对于滑轮的学习，学生很感兴趣，在生活中经常见到应用滑轮方便我们生活，部分学生也玩过滑轮，所以并不陌生，但如何实施实验操作，了解滑轮的工作原理存在一定困难。
教学目标 课程标准：通过科学探究活动，保护和发展学生的好奇心，体验探究过程，培养良好的学习习惯，发展科学探究能力。
知识与技能：认识定滑轮和动滑轮的作用，通过对比分析，认识定滑轮和动滑轮作用的不同。知道定滑轮和动滑轮在实际中的应用。
过程与方法：通过实验研究定滑轮的作用，能够制定一个合理的动滑轮作用研究计划，并按照计划步骤进行研究。
情感、态度与价值观：在科学探究过程中，培养乐于探究、注重科学事实、敢于提出不同见解、乐于合作与交流的意识。
教学重点及解决措施 教学重点：　认识定滑轮和动滑轮的作用。
解决措施：通过制定合理的研究计划，经历实验探究过程，观察体验、对比分析发现定滑轮和动滑轮的不同作用。
教学难点及解决措施 教学难点：　试着用杠杆原理来解释定滑轮和动滑轮作用的不同。
解决措施：通过动画演示提供依据，利用杠杆解释定滑轮和动滑轮的不同作用原理。
教学设计思路 本课从升旗、起重机事例出发，借助课件直观认识定滑轮和动滑轮。然后通过观察滑轮是怎样工作的，引导学生对滑轮的作用提出猜想，再设计实验进行验证，发现定滑轮和动滑轮的不同作用。实验验证后，利用示意图，帮助学生进一步理解定滑轮和动滑轮的作用原理。最后的拓展应用活动，先利用组装滑轮组实验验证了滑轮组能省力，也可以改变力的方向，再完成使人在床上能关灯和找生活中应用滑轮的例子，让学生知道滑轮组的使用能帮助我们提高工作效率，同时引导学生应用滑轮组解决生活中的实际问题。
依据的理论 小学科学把探究活动作为学生学习的主要方式，学生通过观察、体验、猜想、验证等科学探究活动，理解基本的科学原理，提高科学实践能力，有意识应用所学知识帮助解决生活中的实际问题。
教学准备 滑轮支架、滑轮、细线、钩码，测力计、实验记录表（一）（二）。
信息技术应用分析
知识点 学习目标 媒体内容与形式 教学作用 使用
方式 媒体
来源
导入新课 揭示研究主题 情景图片 创设情境 播放设疑 下载、
自制
探究滑轮的 作用 发现定滑轮、动滑轮的作用 滑轮工作图、滑轮示意图 提供事实、建立概念、归纳总结 播放概括 下载、
自制
明白滑轮的 作用原理 理解定滑轮、动滑轮的不同作用 滑轮的杠杆
原理动画图 演绎原理 播放演示 自制
滑轮的应用 了解滑轮组，知道利用滑轮组解决实际问题 滑轮组示意图、滑轮应用图片 呈现场景
归纳总结 播放概括 自制
教学过程（可续页）
教学环节 教学内容 所用时间 教师活动 学生活动 设计意图
一、导入新课 看图谈话揭示课题 1分30秒 情境导入
1、出示升旗图
谈话：每周星期一的早晨我们都要举行升国旗仪式，旗杆上有什么装置能帮助我们比较容易地把旗子升上去？
　提问：国旗是怎样升到旗杆顶上的？
2、教师出示滑轮，说明：安装在旗杆顶上的这种边缘有槽、能围绕轴转动的轮子叫做滑轮，这节课我们就来研究滑轮兄弟。
3、板书课题：滑轮兄弟
联系生活所见，观察思考：旗杆顶上有什么装置？
说说国旗是怎样升到旗杆顶上的？ 利用生活情景导入新课，学生经常见到升旗现象，但不明原理，由此提出问题，激发学生的研究兴趣。
二、探究学习
活动一
认识定滑轮、动滑轮
活动二 探究定滑轮、动滑轮的作用
活动三
学习滑轮作用原理

28分钟
（一）认识定滑轮、动滑轮
1、出示起重机工作图，找工作的滑轮。
2、像起重机上、旗杆上位置被固定、不能移动的滑轮叫定滑轮，可以随重物一起移动的滑轮叫动滑轮。
（二）探究定、动滑轮的作用
1、出示定滑轮、动滑轮工作情况，想一想：它们有什么作用？教师板书学生不同的猜想。
2、使用定滑轮升旗或提升重物是不是改变了用力的方向，能不能省力？使用动滑轮是不是省力呢？为了弄清滑轮的秘密，我们怎样来研究？
3、观察提供的实验材料：滑轮支架、滑轮、细线、钩码，测力计。
4、学生根据实验材料，分组设计探究定滑轮、动滑轮作用的实验。
5、引导学生制定比较完善的实验方案。演示讲解定滑轮、动滑轮的安装。
6、出示实验操作注意事项
（1）实验时应该缓慢、匀速的拉动测力计，在测力计匀速运动中读取数据。
（2）拉力的方向应与地面垂直。如果倾斜的拉动线绳会使力的作用发生分解，影响实验数据的分析。
（3）拉动时不要让线绳脱离滑轮沟槽。
7、指导学生实验验证
探究定滑轮实验：
（1）用测力计测量1个钩码的重力。
（2）把细线套在定滑轮的槽内，在细线的左端任意挂上一些钩码当作重物，在细线的右端挂上测力计。
（3）通过测力计将重物向上提起，观察用多大的力？
探究动滑轮实验：
（1）把细线套在滑轮的槽里，细线的左端挂在支架上固定，右端用手拉着，将钩码挂在滑轮的钩上，使滑轮成为一个能与重物同时升降的动滑轮。
（2）将细线的右端挂在测力计上，通过测力计将重物向上提起，观察用多大的力？
8、指导学生分析实验数据，发现定滑轮、动滑轮的秘密。
（1）与直接提起重物用力的方向和大小相比，使用定滑轮有什么作用？
（2）出示定滑轮示意图，小结：定滑轮可以改变力的方向，不省力。
（3）与直接提起重物用力的方向和大小相比，动滑轮有什么作用？
（4）出示动滑轮示意图，小结：动滑轮可以省力，不能改变用力方向。
（三）用杠杆原理解释定滑轮和动滑轮的作用 　
1.出示滑轮实物和示意图，说明滑轮的形状虽然与杠杆不同，但实际上是杠杆变化来的，是一种变形杠杆。引导学生思考：找到定滑轮、动滑轮的三个点的位置。
2.引导学生用杠杆原理解释定滑轮和动滑轮的不同作用。
3.根据学生交流研究结果，教师分别总结：从图上可以直观地看出，定滑轮是阻力点到支点的距离等于动力点到支点的距离的杠杆，不能省力，能改变力的方向。动滑轮是动力点到支点的距离大于阻力点到支点的距离的杠杆，能省力，不能改变力的方向。
学生观察起重机工作图，通过对比发现工作中的定滑轮和动滑轮的不同，认识定滑轮和动滑轮。
学生观察滑轮工作图一、图二思考回答：小男孩在干什么？运用了什么装置？猜想：定滑轮、动滑轮各有什么作用？
学生说研究方法。
认识实验材料。
小组讨论交流，设计研究定滑轮、动滑轮作用的实验。
全班交流汇报实验方案。
学生抽读实验操作注意事项。
分组实验并做好记录。
汇报研讨：抽学生展示小组记录单，对比分析实验数据，发现使用定滑轮能改变力的方向，不省力；使用动滑轮能省力，但不能改变力的方向。
学生观察定滑轮、动滑轮示意图，直观了解定滑轮、动滑轮作用。
学生观察示意图、找定滑轮、动滑轮的支点、阻力点、动力点的位置，并抽学生上台指一指。
　试用杠杆的原理解释定滑轮和动滑轮的不同作用。

根据生活经验，借助图片直观观察比较两个滑轮在工作中的不同，区分定滑轮和动滑轮。
通过学生观察比较，发现滑轮的两种不同使用方法，根据现象提出猜想。
通过亲身体验，培养学生的动脑，动手能力。知道科学结论都要经过实践验证。
熟悉实验材料，便于设计操作性强的实验。
经过学生汇报设计的实验方案，教师指导帮助，选择出比较好的实验方案，有利于提高实验的有效性。
引导学生科学规范操作，提高科学实验的有效性。
学生经历合作探究的过程，讨论分析发现：使用定滑轮和动滑轮的作用，体验科学探究的乐趣。
学生根据实验现象，分析实验数据验证猜想。
初步了解定滑轮、动滑轮示意图，帮助学生观察理解，为学习滑轮原理做铺垫。
利用动画课件直观演示，帮助学生理解定滑轮和动滑轮作用原理。

三、拓展活动

活动一
滑轮组的安装及作用的研究
活动二
滑轮在生活中的应用

9分钟 （一）滑轮兄弟大联合
1、出示起重机工作图，我们看到，起重机上的滑轮并不是单独使用的，而是将他们联合起来使用，这样做有什么好处呢？
2、下面我们把定滑轮、动滑轮组装在一起试试看。（用一个定滑轮一个动滑轮）
（1）教师示范组装滑轮组。
（2）讲解实验步骤（组装滑轮组，先测试用一个钩码为重物，直接提起需要多大的力，然后测试用滑轮组提起需要多大的力，随后多次改变钩码数量，使用测力计进行测量）
（3）指导学生合作探究。
（4）汇报研讨实验情况。
（5）出示滑轮组示意图，小结发现：滑轮组可以省力也可以改变力的方向。
（二）滑轮在生活中的应用
出示课件观察讨论：利用滑轮组使人在床上能关灯？
在一间房里，电灯的开关是拉线开关，如果想在床上控制电灯的开关，又要安装美观一些，可以怎么办？需要安装几个定滑轮？
学生各抒己见
学生观察，滑轮组的安装方法。
学生分小组实验操作、并做好记录。
学生展示记录单，汇报实验结果。
学生观察滑轮组示意图、归纳总结滑轮组作用。
学生观察讨论：利用滑轮组使人在床上能关灯。

教师演示安装，引领学生正确操作。
学生通过自主实验研究发现滑轮组的作用。
引导学生利用滑轮组解决生活中的问题。
四、课堂小结 提问总结 3分30秒 1、说明提问：在生活中我们可以根据需要把多个滑轮组合起来使用，帮助我们提高工作效率。你知道哪些地方应用了滑轮？是定滑轮还是动滑轮，它们分别有什么作用？
2、小结：像杠杆、轮轴、滑轮这些装置都叫简单机械，希望同学们在生活中有些问题可以利用它们来解决，帮助我们提高工作效率。
学生寻找生活中的滑轮，并说说他们的作用。
引导学生利用滑轮解决生活中的实际问题，鼓励学生乐于用学到的知识改善生活，提高学生知识应用能力。
联系生活实际，回顾总结。
课 堂
教
学
流
程
图

教 学
反
思 本节课是一节利用观察、实验探究为主的课。在教学过程中教师要组织、指导学生进行定滑轮、动滑轮及滑轮组不同作用的实验探究。这节课我经过认真研究教材，根据班级学生的知识、实践操作基础，精心挑选实验材料，设计教学。设计完成后，反复琢磨各教学环节觉得教学内容稍微有点多，担心学生探究时间不充分，但考虑到班级学生基础较好，怎么取舍教学内容都觉得不利于重难点的突破，于是就保留了所设计的教学环节，于是教学中就出现了一下几个问题：
1、小组讨论制定研究计划时间不充足，学生交流选择较完善的研究方法有些操之过急，没有进行更多的方案比较，不利于学生知识的构建。
2、在学生使用测力计测量定滑轮提升重物用的力时，操作中要倒着拉测力计，容易出现实验数据偏差，经常会小于实际的拉力，导致学生误认为定滑轮省力。在这里应留充足时间，指导学生多次实验，减小读数误差，获取正确数据。
3、学生汇报研究定滑轮、动滑轮作用实验结果时走得太快，应该多选择几组数据，深入细致分析，让学生从实验数据中很清楚地发现：定滑轮可以改变力的方向，不省力；动滑轮可以省力，不能改变用力方向。
专 家
点
评 本节课是一节实验探究课，教师能根据学生实际情况，认真分析理解教材，准确定位教学目标，教学环节设计具体，可操作性强。学生通过制定研究计划，充分动手实验探究验证定、动滑轮不同作用的猜想，让学生充分经历动手实践的过程，同时借助课件演示，让学生比较直观地了解滑轮作用原理，使学生在探究过程中体验学习科学的乐趣，增长科学探究能力，获取科学知识，使学生学会用科学的思维方式解决日常生活中遇到的问题，有效达成本节课的教学目标。
本节课不足：课堂组织有序，学生学习积极性高，但由于教学内容安排密度较大，学生的讨论、探究不够深入细致，不利于各层次的学生的思维发展。
在今后的教学中，提倡科学探究方法多样性，充分体现学生的主体地位，展示学生多种想法，促进学生的学科思维、实践能力的发展。