第四單元《簡單機械》全部教案（共4課）

13.撬重物的竅門

【課標落實】

1.本單元通過一系列實驗操作、體驗、設計等活動，落實《小學科學課程標準》高年段

的課程目標。

科學知識：

了解科學技術推動著人類社會的發展和文明進程。

科學探究：

能基于所學的知識，制定比較完整的探究計劃，初步具備實驗設計的能力和控制變量的

意識，并能設計單一變量的實驗方案。

能基于所學的知識，運用分析、比較、推理、概括等方法得出科學探究的結論，判斷結

論與假設是否一致。

科學態度：

表現出對事物的結構、功能、變化及相互關系進行科學探究的興趣。

科學、技術、社會與環境：

了解人類的好奇和社會的需求是科學技術發展的阻力，技術的發展和應用深深影響著社

會發展。

2.本單元學習內容基于《課程標準》課程內容中“技術與工程領域”高年段要求。

3.知道重大的發明和技術會給人類社會發展帶來的深遠影響和變化。知道完成某些任務

需要特定的工具。知道杠桿、滑輪、輪軸、斜面等是常見的簡單機械。使用杠桿、滑輪、輪

軸、斜面等簡單機械解決生活中的實際問題。

【教材分析】

《撬重物的竅門》是蘇教版小學科學五年級下冊第4單元《簡單機械》第一課時。二年

級時學習過運用工具，擰過螺絲、做過小板凳，但對屬于簡單機械的這些工具省力的原理認

識不足，尤其對生活現象背后的原因缺少認知和思考能力。本課要引導學生觀察和思考生活

中簡單機械的應用及蘊含的科學原理。

本課圍繞撬動重物為導引，遞進式地安排了五個部分的學習內容。第一部分，認識杠桿

的結構特點。從比較搬動重物的不同方法中，發現用用支撐物墊著的木棍容易撬動重物，引

導學生認識什么是杠桿。然后，教材采用描述性的語言“像這種……叫作杠桿”“它包括……”

來介紹杠桿特點，讓學生獲得直觀的認識。第二部分，用平衡尺研究杠桿的秘密。用平衡尺

來代表生活中常用的杠桿，通過研究平衡尺在什么情況下能夠保持平衡，發現支點的位置對

所需用力大小的影響。第三部分，應用研究成果。此部分包括兩個主要活動：一是解釋現象

和解決問題。解釋現象的內容為辨析哪些是省力的杠桿，哪些是費力的杠桿。解決問題的內

容為分析玩蹺蹺板時的具體情況，找出可行的平衡方法。第四部分，做小桿秤。教材出示了

小桿秤的組成部分和怎樣用小桿秤稱重的圖片，指導學生模仿樣品進行制作，并解釋其中的

原理。第五部分，閱讀介紹“阿基米德與杠桿”的資料，了解阿基米德在說明杠桿原理方面

所作的貢獻。

【學情分析】

對于學生而言，他們對機械的認識基本上集中于那些大型的機器，如挖土機、吊車等，

而生活中的門把手、撬棍等工具，他們并不認為是機械；他們知道這些工具在生活中被廣泛

運用，但為什么在不同的場合要用不同的工具，其中都有什么科學原理，并沒有基本的認識;

在二年級時他們運用工具，擰過螺絲、做過小板凳，但對屬于簡單機械的這些工具省力的原

理認識不足，尤其對生活現象背后的原因缺少認知和思考能力。本課要引導學生觀察和思考

生活中簡單機械的應用及蘊含的科學原理。

五年級學生對于本學科的特點以及學習方法已經有所了解，已經具備了較高的抽象水平,

可以離開具體事物進行抽象的思考。他們對于該學科的學習具有濃厚的興趣，學會了小組之

間、同桌之間合作學習，這都為本節課的教學做好了鋪墊。

【教學目標】

科學知識：

1.通過比較和閱讀，認識杠桿的結構，發現用杠桿撬起重物可以省力。

2.辨析生活中的杠桿，了解杠桿有省力的、費力的和為什么要用到費力的杠桿。

科學探究：

1.通過利用平衡尺研究如何才能平衡，了解利用杠桿撬起重物省力的原因。

2.會做小桿秤并知道道小桿秤稱重物的原理。

科學態度：

1.喜歡進行科學探究活動，并從中體驗和感受樂趣；留心周圍事物，關注有關機械的使

用和研究。

科學、技術、社會與環境：

1.在組裝、制作杠桿的過程中，感受工具發展對社會和生活的影響。

【教學重點】

用平衡尺研究杠桿的秘密。

【教學難點】

將平衡尺平衡的秘密與用杠桿撬起重物建立對應關系。

【教學準備】

教師材料：課件和視頻

學生材料：杠桿尺和鉤碼12套、桿秤制作材料12套

【教學時間】

1課時

【教學過程設計】

一、導入新課

1.談話：今天老師給大家帶來了一個禮物，它在這奶粉罐里，誰愿意上來打開它？

2.請學生嘗試開盒蓋并說說自己的感受和體驗。

3.提問：誰能想個好辦法很輕松地將蓋子打開嗎？

4.學生討論并嘗試用工具（螺絲刀）將蓋子撬開。

5.請學生撬開并再次說說自己的的感受和體驗。

［設計意圖：利用打開奶粉罐的活動，引入杠桿，讓學生親身體驗杠桿的作用，激發學

生對學習杠桿的興趣。］

二、探究新知

（-）認識杠桿

1.（出示圖片）提問：如果現在要移動一塊你徒手無法搬不動的大石頭，該怎么辦？

2.學生結合自己的生活經驗說一說。

3.提問：同學們剛才想了很多方法，都很棒！結合前面打開奶粉罐的經驗，我們可以用

一根棍來撬，那么只用一根木棍就夠了嗎？

4.學生回答。

5.過渡：一根棍子，當在它下面墊一塊石頭或其他能支撐棍子的東西，用它撬重物時，

就不再是一根普通的棍子，而成為一種簡單的機械裝置，像這種裝置我們稱之為杠桿。這些

棍棒怎么會產生這么大的力量呢，這節課我們就一起來研究撬重物的竅門。

6.談話：要構成一個杠桿，必須有一個支點和一根能繞支點轉動的硬棒。

7.教師畫杠桿的示意圖，引導學生結合示意圖分析，認識杠桿的支點、用力點和阻力點。

8.提問：杠桿到底是怎樣省力的呢？讓我們借助平衡尺來探究杠桿省力的秘密吧！

9.教師（出示平衡尺）追問：平衡尺的支點、用力點和阻力點在哪里呢？

10.學生回答。

11.教師說明實驗操作：

（1）調節平衡尺，使其在水平位置平衡。

（2）在支點左側10厘米處掛兩個相同的鉤碼。（鉤碼需串起來掛）

（3）分別在支點右側5厘米、10厘米、20厘米處掛鉤碼，觀察需要多少個鉤碼才能

使平衡尺平衡。

（4）將左側的鉤碼移到15厘米處，在右側怎么掛鉤碼才能使平衡尺平衡。

實驗注意事項：

（1）每次平衡之前，都要先讓平衡尺保持平衡。

（2）支點右側每次只能掛一個位置，不能把鉤碼同時掛在右側多個地方。

（3）小組分工合作，及時記錄實驗結果。

12.學生實驗，并將結果記錄在活動手冊13頁。

13.學生匯報實驗數據。

14.提問：你們發現了杠桿省力的秘密嗎？

15.生答。（距離支點越遠，保持平衡需要的鉤碼越少，越省力。）

16.討論：

（1）杠桿是否都省力？杠桿在什么情況下省力？以前面的平衡尺實驗為例，當支點左側

10厘米處掛兩個鉤碼，右側在什么情況下掛的鉤碼數少于兩個？

學生回答。（支點到鉤碼的距離大于10厘米時）

杠桿在用力點到支點的距離大于阻力點到支點的距離時，用力小于阻力，屬于省力。

我們把這種杠桿稱之為省力杠桿。

（2）杠桿在什么情況下費力？平衡尺右側在什么情況下掛的鉤碼數少于兩個？

學生回答。（支點到鉤碼的距離小于10厘米時）

杠桿在用力點到支點的距離小于阻力點到支點的距離時，用力大于阻力，屬于費力。

我們把這種杠桿稱之為費力杠桿。

（3）杠桿在什么情況下不省力也不費力？平衡尺右側在什么情況下掛的鉤碼數等于兩

個？

學生回答。（支點到鉤碼的距離等于10厘米時）

杠桿在用力點到支點的距離等于阻力點到支點的距離時，用力等于阻力，屬于不省

力也不費力。我們把這種杠桿稱之為不省力也不費力杠桿。

［設計意圖：借助平衡尺平衡實驗，引導學生學生自主探究杠桿省力的秘密，發現平衡

尺距離支點越遠，保持平衡需要的鉤碼越少，為知道杠桿省力的秘密構建腳手架，緊接著分

析到支點的距離和鉤碼數量之間的關系，讓學生了解杠桿省力的原因并認識杠桿的類型。］

（二）了解杠桿在生活中的運用

1.提問：在生產生活中有許多地方用到了杠桿，你能說出哪些？

2.學生回答。

3.圖示各種運用了杠桿原理的物品，找出其中的支點，并分析屬于省力、費力還是不省

力也不費力。

4.討論：有些杠桿不省力，為什么我們還要用它呢？

5.費力杠桿雖然費力，例如鐵鍬、掃帚、鏡子、釣魚桿等，但是使用它們可以使操作變

得更加方便。

6.提問：杠桿原理在我們生活中也有廣泛的運用，瞧，這是生活中常見的蹺蹺板，小朋

友如何才能翹起坐在另一端的成人呢？

7.學生回答。（成人盡可能往支點靠近，小朋友越能輕松翹起大人。）

［設計意圖：用生活中的物品引導學生用科學課堂上學到的知識來分析生活中的運用。］

（三）制作小秤

1.教師出示小秤，提問：這是什么？它是杠桿嗎？

2.學生回答。（它是杠桿，支點位于提紐與秤桿的接觸點，用力點位于秤盤或秤鉤的吊

線與秤桿的接觸點，阻力點位于秤坨吊線與秤桿的接觸點。）

3.提問：小秤如何使用呢？

4.學生回答并演示如何操作。（在秤盤里放入要秤的物體，另一頭掛上秤坨保持平衡）

5.教師追問：小秤屬于哪種杠桿？

6.學生分析并回答。（省力杠桿）

7.談話：其實早在700多年前，我國就開始使用杠秤了，我們今天也借助身邊的材料制

作一個小秤，我們看看具體怎么制作。（播放視頻）

8.提問：在做小秤的過程中有什么需要注意的地方？

9.學生動手制作。

10.學生利用制作好的小秤，嘗試秤身邊的物品。

11.提問：誰再來完整的說說看這其中蘊含的科學原理？

12.學生回答。

［設計意圖：通過制作傳統的測量工具桿秤，學會運用杠桿原理，在制作的過程中，手

腦并用，提升學生的綜合能力。］

三、拓展

1.提問：大科學家阿基米德曾經說過，如果在宇宙中找到一個支點，就能把整個地球撬

起來。他說得有道理嗎？

2.學生回答。

3.講述：阿基米德與杠桿有著很深的淵源，投石器就是他發明的，我們一起來了解一下。

（播放視頻）

4.提問：投石器蘊含哪些科學原理呢？

5.學生回答。

［設計意圖：通過這節課所學的科學原理，解釋阿基米德的名言，并了解阿基米德與杠

桿的故事。］

【板書設計】

13.撬重物的竅門

省力杠桿

動力點

杠桿一費力杠桿

不省力也不費力杠桿

【知識要點】

1.杠桿的定義和結構

2.平衡尺實驗

3.杠桿的類型

4.杠桿在生活中的運用

【課堂流程圖】

“打開奶粉罐”活動導入新課

認識杠桿結構

。

“平衡尺實驗”探究杠桿省力的秘密

0

借助“平衡尺實驗”定義三種杠桿尺

I。I

分析生活中的杠桿

杠桿尺的運用一一制作小秤

阿基米德與杠桿

14.擰螺絲的學問

【課標落實】

i.本單元通過一系列實驗操作、體驗、設計等活動，落實《小學科學課程標準》高年段

的課程目標。

科學知識：

了解技術是人們改造周圍環境的方法，是人類能力的延伸，工程是依據科學原理設計和

制造物品、解決技術應用的難題、創造豐富多彩的人工世界的一系列活動。

了解科學技術推動著人類社會的發展和文明進程。

科學探究：

能基于所學的知識，從事物的結構功能、變化及相互關系等角度提出可探究的科學問題。

能基于所學的知識，從事物的結構功能、變化及相互關系等角度提出有針對性的假設，

并能說明假設的依據。

能基于所學的知識，制訂比較完整的探究計劃，初步具備實驗設計的能力和控制變量的

意識，并能設計單一變量的實驗方案。

能基于所學的知識，通過觀察、實驗、查閱資料、調查、案例分析等方式獲取事物的信

息。

科學態度：

表現出對事物的結構、功能、變化及相互關系進行科學探究的興趣。

在尊重證據的前提下，堅持正確的觀點；當多人觀察、實驗結果出現不一致時，不急于

下結論而是分析原因，再次觀察、實驗，以事實為依據作出判斷。

能大膽質疑，從不同視角提出研究思路，采用新的方法利用新的材料，完成探究、設計

與制作培養創新精神。

能接受別人的批評意見，反思、調整自己的探究；在進行多人合作時，愿意溝通交流，

綜合考慮小組各成員的意見，形成集體的觀點。

科學、技術、社會與環境:

了解人類的好奇和社會的需求是科學技術發展的動力，技術的發展和應用影響著社會發

展。

2.本課學習內容基于《課程標準》課程內容中“技術與工程領域”高年段要求。

3.技術的核心是發明，是人們對自然的利用和改造。知道杠桿、滑輪、輪軸、斜面等是

常見的簡單機械。知道使用杠桿、滑輪等簡單機械解決生活中的實際問題。

【教材分析】

《擰螺絲的學問》是蘇教版科學五年級下冊第4單元《簡單機械》的第二課時。通過二

年級下冊第4單元《打開工具箱》的學習，學生已經使用過螺絲刀，因此擰螺絲對學生來講

是一種非常熟悉的工具，但是學生并不了解螺絲刀是輪軸的一個模型。本課帶領學生認識輪

軸的結構特點及其省力的原理。

本課前一課學習了杠桿，而輪軸從杠桿轉化而來，內容的研究從剪刀、螺絲刀、蹺蹺板

變成了用鑰匙擰開的門鎖、可轉動的門把手、提水的轆物、擰螺絲的扳手，具有了別樣的形

態和使用方法。本課將輪軸最為一種簡單機械，指導學生從四個部分來認識它、了解它。

第一部分，介紹輪軸的結構。教材先選擇生活中最常見的螺絲刀和方向盤，引導認識輪

軸的結構，說明輪軸的存在，。在此基礎上，通過具體事例辨析輪軸的兩個部分，讓學生尋找

削筆器、門把手、水龍頭哪部分是輪，哪部分是軸，將學生的視角從物體導向具體部位。

第二部分，研究輪軸在什么情況下更省力。引導學生分兩個步驟進行實驗，即：在軸上

鉤碼不變的情況下，在輪上掛幾個鉤碼可以使輪軸能夠保持平衡；換更大的輪后，所掛鉤碼

的個數是否有變化，使學生懂得在輪上用力省力，還是在軸上用力省力。

第三部分，認識各種各樣的輪軸。觀察多種輪軸及其使用的相關圖片，分析其使用原理,

懂得如何使用這些輪軸。

第四部分，了解科學史。閱讀介紹《天工開物》中關于輪軸的記載資料，了解使用輪軸

工具的歷史由來已久，且有些目前還在運用，說明這些發明創造推動了技術和社會的發展。

【學情分析】

通過二年級下冊第4單元《打開工具箱》的學習，學生已經直觀地認識了螺絲刀，了解

螺絲刀的外觀及其刀口分為“一”字型和“十”字型，，學生不會有意識地去觀察和歸納螺絲

刀的基本模型是輪軸，他們對輪軸的結構特點和原理是陌生的。本課教學中要重點通過實驗

活動幫助學生認識輪軸的結構特點及其省力的原理。五年級學生經過前面四年的實驗教學，

已經具有較強的實驗能力，在實驗過程中，引導學生自己設計實驗方案和學生自己動手實驗,

并著重培養學生仔細觀察、及時記錄和數據處理等實驗習慣，對實驗中出現的問題要引導學

生及時分析并解決問題。

從學生的年齡結構和心理特征來看，五年級的小學生對未知原理的事物都充滿好奇心，

他們有很強的求知欲。通過二年級下科學四單元《打開工具箱》的學習，在二年級時他們運

用工具，擰過螺絲、做過小板凳，但對屬于簡單機械的這些工具省力的原理認識不足，尤其

對生活現象背后的原因缺少認知和思考能力。本課的內容是對低年級學習內容的深化，并引

導學生通過實驗、觀察和思考生活中輪軸的應用及蘊含的科學原理。

【教學目標】

科學知識：

1.通過觀察，知道輪軸裝置的結構特點及組成。

2.通過實驗，知道輪軸是一種簡單機械。

3.通過實驗，知道輪軸在輪上用力時，輪軸是省力的。

4.通過實驗，保持輪軸的軸不變，且在輪上用力時，輪越大越省力。

5.通過實驗，知道輪軸在軸上用力時，輪軸是費力的。

科學探究：

1.能通過觀察，描述輪軸構造上的特點。

2.能通過實驗研究輪軸省力的原理。

3.能尋找出與螺絲刀相同性質的輪軸用具。

4.能夠識別出輪軸，并區分輪與軸。

5.能舉例說明在輪上用力的好處。

6.能設計輪軸能省力的實驗、仔細觀察、及時記錄、分析數據、得出并交流結論、及時

反思等。

科學態度：

1.在科學探究中，能意識到要用實驗證明自己的猜想。

2.在科學探究中，樂于嘗試運用材料、多種方法證明輪軸可以省力。

3.在好奇心驅使下，對輪軸產生探究興趣，在探究過程中愿意傾聽、分享表達自己的觀

點。

科學、技術、社會與環境：

1.認識到機械能夠省力，機械的發展給人們的生產、生活帶來的便利。

2.在生活中尋找常見的簡單機械的應用實例，觀察簡單機械裝置的結構和作用，運用輪

軸裝置的傳遞改變力的大小。

【教學重點】

研究輪軸在什么情況下更省力。

【教學難點】

分析在軸上用力的輪軸的好處。

【教學準備】

教師準備：兩種大小不同螺絲刀把手、螺絲刀各12套，內六角螺絲、內六角扳手12套,

木板12塊（含配套內六角螺絲孔一個），輪軸實驗裝置12套、輪軸古代工具的圖片或視頻。

學生準備：竹蜻蜓。

【教學時間】

1課時

【教學過程設計】

一、趣味比賽導入新課

1.PPT顯示趣味比賽規則

班級里個頭最大的同學和個頭小的同學比賽轉動桶裝水瓶，比比誰能獲勝。個頭大的同

學轉動桶裝水瓶口，個頭小的同學轉動桶裝水瓶底部，兩者朝著不同的方向轉動。

2.談話：同學們，猜一猜誰會獲勝。

3.請個頭最大的同學和個頭小的同學上臺比賽。

4.談話：太出乎意料了吧！為什么個頭小的同學反而獲勝呢？

5.學生嘗試解釋原理。

6.教師小結，揭示課題：看來這可包含著大學問呢！今天我們一起來學習擰螺絲的學問

就知道其中的原理了。

［設計意圖：通過個頭最大的同學和個頭小的同學比賽轉動桶裝水瓶，智造意想不到的

結果，引起學生探究興趣，為引出輪軸做鋪墊。］

二、觀察螺絲刀和圖片認識輪軸

1.談話：其實生活中應用這個原理的裝置有很多，比如螺絲刀和方向盤。這些裝置有什么共同特

點？（出示圖片：桶裝水瓶、螺絲刀、輪軸）

2.學生小組匯報：桶裝水瓶、汽車方向盤和螺絲刀都分為兩部分，一個大輪子和一根長

軸。大輪子輪固定在長軸的一端，當我們轉動輪時，長軸也跟著轉動，并將運動傳遞給其他

機械。

3.教師小結，添加觀念：像螺絲刀、汽車方向盤這樣，有一個輪固定在可以轉動的軸上

的機械叫做輪軸。(板書課題)

4.談話：生活中還有哪一些輪軸裝置呢？并說一說哪一部分是輪，哪部分是軸。為什么

說它是輪？

5.學生思考并匯報。

［設計意圖：學生雖然在生活中經?？吹捷嗇S的實物模型，但是對輪軸這一科學概念是

陌生的，所以通過大家熟悉的螺絲刀和方向盤入手，學生交流討論后，教師引出輪軸這一概

念。學生舉例生活中的輪軸裝置，教師不斷追問學生，說它是輪軸，說一說哪一部分是輪，

哪部分是軸？為什么說它是輪？從而強化學生對輪軸的理解，走出輪軸的輪一定是圓形輪子

的誤區。］

三、比較使用兩種螺絲刀擰螺絲時的用力情況

1.談話：感受使用兩種螺絲刀的用力情況。大家依次用螺絲刀桿和套有螺絲刀把套的螺

絲刀，分別擰兩個型號相同的螺絲。親身感受一下，看你們有沒有新發現？開始動手吧。

2.學生動手實驗，教師巡視指導。

3.學生匯報并總結：使用手把大的螺絲刀感覺比較省力。

［設計意圖：承上啟下，總結了前面選擇手把大的螺絲刀能快速把螺絲擰進木頭可能是

因為省力，也為下面探究輪軸省力的奧秘做鋪墊。］

四、探究輪軸省力的奧秘

1.談話：使用手把大的螺絲刀感覺比較省力，也就說輪軸的輪越大感覺越省力。同學們,

感覺一定準確嗎？有沒有什么辦法證明輪軸的輪越大越省力？小組討論一下。

2.學生匯報。(做實驗)

3.分組實驗探究：

提出假設，設計對比實驗。

分組實驗，研究輪軸的作用。(用鉤碼的重量充當重物和施加的力)

(1)在軸上掛一定數量鉤碼的重物。

(2)觀察在輪上施加多少個鉤碼的力，才能使輪軸平衡，記錄讀數。

(3)保持軸上鉤碼個數不變，換更大的輪，重復實驗步驟(2)0

4.教師巡視指導，指導學生作好實驗記錄。

5.匯報實驗現象，交流實驗收獲。

6.教師小結：當重物作用在軸上，在輪上用力時，使用輪軸是省力的；且保持軸不變，

輪越大越省力。

7.提問：請同學們再次觀察實驗數據，如果在輪上用力，從這些實驗數據你們能不能得

出新的結論？

8.學生觀察數據，交流匯報。（提示：如果在軸上用力，輪軸依然還是省力的嗎？）

9.教師小結：使用輪軸不一定省力的，省力與否取決于力作用在輪上還是軸上。當重物

作用在軸上，在輪上用力時，使用輪軸是省力的；當重物作用在輪上，在軸上用力時，使用

輪軸是費力的。

［設計意圖：提供給學生實踐得機會，讓其通過在輪和軸上掛不同數量的鉤碼，再將輪

變得更大以后，如何使輪軸平衡的探究活動，發現輪軸省力的奧秘。通過再次觀察實驗數據，

引導學生思維的轉變，把掛在輪上的鉤碼充重物，掛在軸上的鉤碼充當力，輪軸是費力的。

啟迪學生思維，多方面思考問題。］

五、知識應用和鞏固

1.談話：上面我們己經知道了輪軸省力的奧秘，接下來觀察圖片，當使用圖中的各種用

具時，哪些是在輪上用力？哪些是在軸上用力？并舉例說明在軸上用力的輪軸有什么好處。

2.學生觀察并回答問題。

3.在我們的生產、生活中廣泛地用到了輪軸，你能舉例說一說嗎？

4.學生交流匯報。

［設計意圖：應用并鞏固實踐研究的成果，分辨輪與軸上的具體部位，了解生活中多種

輪軸的妙處，增進對輪軸的理解。］

六、暢談收獲

1.談話：通過這節課的學習，你們有什么收獲呢？

2.學生暢談收獲。

［設計意圖：通過暢談收獲，總結所學的知識和方法，鞏固學生這節課所學的內容。

七、拓展應用

1.出示內六角扳手，談話：內六角扳手也是一種輪軸工具。課后思考一下，在擰內六角

螺絲時，怎樣做更省力？為什么？有內六角扳手的同學也可以動手體驗一下。

［設計意圖：通過拓展應用，使學習科學不受空間和時間的限制，擴寬學習的空間和時

間。］

【板書設計】

14.擰螺絲的學問

軸輪

輪軸

在輪上用力時，使用輪軸是省力的。

保持軸不變，輪軸的輪越大越省力。

在軸上用力時，使用輪軸是費力的。

【知識要點】

1.像螺絲刀、汽車方向盤這樣，有一個輪固定在可以轉動的軸上的機械叫做輪軸。

2.當重物作用在軸上，在輪上用力時，使用輪軸是省力的；保持軸不變，輪越大越省力。

當重物作用在輪上，在軸上用力時，使用輪軸是費力的。

（課堂流程圖］

趣味比賽導入新課

a

拓展應用

15.升旗的方法

【課標落實】

1.本單元通過一系列實驗操作、體驗、設計等活動，落實《小學科學課程標準》高年段

的課程目標。

科學知識：

了解科學技術推動著人類社會的發展和文明進程。

科學探究：

能基于所學的知識，制定比較完整的探究計劃，初步具備實驗設計的能力和控制變量的

意識，并能設計單一變量的實驗方案。

能基于所學的知識，運用分析、比較、推理、概括等方法得出科學探究的結論，判斷結

論與假設是否一致。

科學態度：

表現出對事物的結構、功能、變化及相互關系進行科學探究的興趣。

科學、技術、社會與環境：

了解人類的好奇和社會的需求是科學技術發展的動力，技術的發展和應用深深影響著社

會發展。

2.本單元學習內容基于《課程標準》課程內容中“技術與工程領域”

3.“工具是一種物化的技術”。其中對高年級的要求是：

知道完成某些任務需要特定的工具。

知道杠桿、滑輪、輪軸、斜面等是常見的簡單機械。

使用杠桿、滑輪、輪軸、斜面等簡單機械解決生活中的實際問題。

【教材分析】

《升旗的方法》是蘇教版科學五年級下冊第1單元《簡單機械》的第一課時。本課重在

引導學生認識另一種簡單機械一一滑輪的結構及作用，并聚焦研究定滑輪與動滑輪的特點與

作用。

本課教學內容分為三個部分：第一部分，通過升國旗活動，讓學生思考為什么國旗能輕

松地升上去，旗桿頂端會有一種什么樣的構造，引發學生的探究興趣。第二部分，出示滑輪

實物，讓學生在仔細觀察的基礎上，認識滑輪的組成部分及其作用；通過兩幅滑輪使用時的

不同狀態圖，引出定滑輪與動滑輪的概念，指導學生了解定滑輪與動滑輪的特點及異同。第

三部分，親自動手組裝定滑輪和動滑輪，并研究用它們提升物體時是否省力，發現定滑輪與

動滑輪的不同作用。

【學情分析】

在二年級時學生運用工具，擰過螺絲、做過小板凳，但對屬于簡單機械的這些工具省力

的原理認識不足，尤其對生活現象背后的原因缺少認知和思考能力。本課內容是對低年級學

習內容的深化，并引導學生觀察和思考生活中簡單機械的應用及蘊含的科學原理。

學生對于本課學習的滑輪雖未曾深入觀察過，但是卻也實實在在感受到滑輪給我們帶來

的便利。本課教學中要重點通過活動，引導學生動手組裝定滑輪裝置、動滑輪裝置，并在深

入的對比觀察中，發現兩者之間存在不同特點。

從學生的年齡結構和心理特征來看，五年級的小學生對一切事物都充滿好奇心，他們有

很強的求知欲。通過二年級下科學《打開工具箱》的學習，學生對工具給我們帶來便利已經

有了初步的認識，由于學生在一、二年級己經有了科學課的實驗教學，學生也掌握了一定的

實驗方法，這也為本屆課的學習打下堅實的基礎。

【教學目標】

1.知道滑輪的結構特征和作用，知道滑輪有動滑輪和定滑輪之分。

2.能夠在具體情境中識別動滑輪和定滑輪。

3.會做滑輪的實驗，并通過實驗探究滑輪工作特點：定滑輪不能省力，可以改變力的方

向；動滑輪可以省力，但是不能改變力的方向。

4.通過科學探究活動，體驗和感受到科學可以服務于生活。

【教學重點】

知道定滑輪和動滑輪的區別及各自作用。

【教學難點】

組裝滑輪裝置進行探究實驗，得出結論。

【教學準備】

教師材料：課件。

學生材料：滑輪、大沙袋、小沙袋、線、彈簧秤、鐵架臺（確定固定的高度，設計放置

物資平臺）

【教學時間】

1課時

【教學過程設計】

一、任務驅動聚焦困難點

1.視頻：同學們上課前，先讓我們一起看一則（早間）新聞。

2.談話：你這則新聞中獲取哪些信息？（提物資，爬三樓）

3.體驗：現在在各組的桌面上就有一袋需要運輸的物資，如果以底部為敬老院地面，

將頂端比作敬老院三樓，你有辦法運用彈簧測力計測試提升愛心物資所需要的拉力嗎？都有

辦法，那待會兒就請試一試，并將數據記錄在設計圖這個位置，都清楚了嗎？2分鐘時間，

開始行動吧！

4.追問：都測完了，剛剛發現大家提起來似乎都很輕松，但是你知道嗎？真實運送的

物資卻是這個的百倍、千倍。誰來體驗一下？你的感受是？如果讓你們提著它爬三樓的話，

瞧大家都面露難色了。

5.啟思：為此，社區計劃借用簡單機械，來進一步減輕志愿者們的工作量，并發布如

上項目，請閱讀，項目的要求是....，你們敢不敢接受項目挑戰呢？

6.過渡：看來大家都信心滿滿，那就讓我們在邊挑戰、邊思考中，設計機械，比一比

誰加星最多，獲得證書。

［設計意圖：以設計敬老院運送物資裝置為課程整體框架，以引發學生的在真實情景下

的全身心參與學習。在課程伊始，有意而為之讓學生先測試縮小比例1000倍愛心物資，以此

引發學生的真實感知，激發學生參與設計積極性。］

二、對比觀察選擇最佳滑輪

1.質疑：首先迎接任務一的挑戰，待會兒每組將從材料超市領取2個滑輪，請對比觀察,

選擇其中一個最適合的滑輪，并在設計圖紙上相應位置做好登記。都清楚要求了嗎？1分鐘

挑選時間開始。

2.觀察

3.啟思、：都選好了嗎？快將你們選擇的滑輪高高舉起吧，哇，大家選擇的結構都出奇的

一致，你能說說另一個滑輪被淘汰的理由嗎？

4.互動：看來一個合格的滑輪需要....

［設計意圖：對于小學生而言，對比觀察可以讓學生關注到重點部件。合適的滑輪對于

項目的完成具有至關重要的作用。有意而為之設計兩種不同的滑輪讓學生進行選擇，可幫助

學生建立起對于滑輪結構的認識。］

三、初步組裝測試裝置效果

1.談話:現在就讓我們拿著滑輪繼續接受第二關的挑戰吧，想一想，如果讓你嘗試運用

滑輪、繩子，將物資運送三樓即桌子旁的掛鉤處，你能做到嗎？待會兒嘗試后，請將最終能

運送的裝置圖繪制下來，并完成完成下方的裝置介紹喲。4分鐘時間，開始！

2.巡視：動滑輪、定滑輪

3.談話:大家通過自己的動手操作，都完成了任務，哪些小組愿意上臺展示一番？

4.展示：先請第X組展示，成功了嗎？快和大家介紹介紹，是的，像這樣固定在一處，

不隨重物移動的滑輪，稱之為定滑輪。再請第X組展示，這次結果怎么樣？隨著重物上下移

動的滑輪稱之為動滑輪。

（在黑板上直接展示裝置，一直固定在黑板上）

［設計意圖：區別與以往直接介紹兩種滑輪的方式，讓學生基于生活經驗，嘗試運用指

定材料提升重物，在繪制設計圖，以形成從嘗試T建模的過程，深化學生對于兩種滑輪的認

識，更實現本次項目的第一層次需要，即是利用滑輪將物資運送到三樓。］

四、兩兩對比發現裝置區別

1.啟思：既然兩種裝置都可以將重物運到三樓，那么選擇哪一種方案會更加符合我們實

際需求呢？（學生猜測）發現了嗎？大家都不約而同的聚焦到了是否省力上。

2.思考：我們手中已經有直接提升物資需要的力，要想對比發現是否省力，我們還需要

測試那個數據呢？比如定滑輪？

3.討論：你能按定滑輪的思路來設計動滑輪方案呢？1分鐘時間小組互相說一說。明確

方案后就請試一試，并完成設計單相應位置內容。7分鐘開始。

4.匯報：那個小組說說，實驗后你又有什么發現？（省力、不省力）

5.學生匯報結論

6.談話：結合你們本組運送的物質，你們認為應該選擇哪一種滑輪呢？說說你們的理由？

定滑輪：改變力的方向，人無需上樓，但是不省力。

動滑輪：不改變力的方向，人需要上樓，但是省力。

7.談話：我們借助滑輪成功社區解決問題，其實在生活冉冉升起的國旗，提升中國速度

的吊塔等都離不開滑輪的助力。

8.小結：感謝你們的認真思考，課后老師會將你們的智慧成果發送給社區，由他們進行

針對性選擇。

9.頒獎：在咱們班這么多優秀設計團隊中，有一組脫穎而出，你們知道是那一組嗎？沒

錯就是第X組，請上臺接受證書。

10.結束：下課后，繼續觀察，你一定又會有更多新的發現。

［設計意圖：學生基于實際需求，對于兩種裝置進行對比測試，以發現各個裝置的特點。

由于給各組的愛心物資存在較/重兩種類型，各組可以依據自己的實際需求選擇，言之有理即

可，更加體現裝置的適切性要求。課程尾聲更滲透滑輪的用途，以進一步打開學生的視野。］

【板書設計】

15.國旗怎樣升上去

定滑輪：固定作用：改變用力方向，不省力

動滑輪：移動不改變用力方向，省力

【知識要點】

1.知道滑輪的結構特征和作用，知道滑輪有動滑輪和定滑輪之分。

2.能夠在具體情境中識別動滑輪和定滑輪。

3.會做滑輪的實驗，并通過實驗探究滑輪工作特點：定滑輪不能省力，可以改變力的方

向；動滑輪可以省力，但是不能改變力的方向。

4.通過科學探究活動，體驗和感受到科學可以服務于生活。

［課堂流程圖］

任務驅動聚焦困難點

對比觀察選擇最佳滑輪

??

初步組裝測試裝置效果

兩兩對比發現裝置區別

16.斜坡的啟示

【課標落實】

i.本課通過創設真實情境激發問題、建構模型實驗探究和綜合分析作出解釋等活動，落

實《小學科學課程標準》高年段的課程目標。

科學知識：

了解科學技術推動著人類社會的發展和文明進程。

科學探究：

能基于所學知識，初步具備實驗設計的能力和控制變量的意識，設計實驗方案。

能基于所學知識，運用分析、比較、推理、概括等方法得出科學探究的結論。

科學態度：

表現出對事物的結構、功能、變化及相互關系進行科學探究的興趣。

科學、技術、社會與環境：

了解人類的好奇和社會的需求是科學技術發展的動力，技術的發展和應用深深影響著社

會發展。

2.本課的學習內容基于《課程標準》課程內容中“技術與工程領域”的高年段要求:

學習內容16.2：知道重大的發明和技術會給人類社會發展帶來的深遠影響和變化。

學習內容17.3：工具是一種物化的技術。

知道完成某些任務需要特定的工具。

知道斜面是常見的簡單機械。

使用斜面解決生活中的實際問題。

【教材分析】

《斜坡的啟示》是蘇教版科學五年級下冊第4單元《簡單機械》的最后一課。學生在二

年級下冊《認識工具》中操作和使用螺絲刀、老虎鉗和羊角錘等簡單工具時，對工具的便利

已經有切身的體驗和初步的認識。同時在本單元前三課的基礎上，接著學習斜面這一簡單機

械，豐富對經典簡單機械的認知、體會機械能夠省力和便于工作的作用。在教材中還滲透了

機械與生活的關聯，在生活中尋找和發現斜面的應用實例，體會機械對生活的影響。

本課教學內容分四個部分：第一部分，認識斜面。教材首先針對兩幅情境圖片，引導學

生思考解決搬動困難的問題，然后指引學生觀察古人建造金字塔時搬運巨石的場景，對比發

現斜面的存在價值，引出斜面及其作用。第二部分，探究拉力與斜面坡度的大小關系。通過

用彈簧秤測量豎直提起小車的拉力，再測量沿著斜面拉小車的拉力，發現斜坡省力的奧秘，

加深對斜面作用的認識。第三部分，認識斜坡原理的應用。教材展現了斜面的兩種變形：螺

旋和盤山公路，并引導學生思考它們與斜面的關系。為了幫助學生理解斜面的變形，教材用

直角三角形紙片纏繞鉛筆，直觀表現幫助學生理解變形斜面的來由。第四部分，找自行車上

的簡單機械。這一部分不僅與斜面有關，還是本單元的概括和總結。在此，教材首先說明杠

桿、輪軸、滑輪、斜面都屬于簡單機械，都具有降低勞動強度的作用，然后引導學生分析自

行車一一集成多種簡單機械的常見物體一一所包含的簡單機械，并說明其各自的作用。

【學情分析】

通過二年級下冊《認識工具》的學習，學生初步認識并操作簡單工具，體驗工具的使用

可以給工作帶來便利。而在本單元前三課的基礎上，學生認識了杠桿、輪軸和滑輪這三種簡

單機械的原理及其作用，所習得的科學方法可以為本課對斜面的認識奠定基礎。

從學生的前概念來看，學生在日常生活中見過“搭建斜坡”運送東西的場景，已經初步

建立“斜坡”能夠省力的感性認識，本課以此為契機，創設了金字塔巨石如何搬運到塔頂的

真實問題情境，引導學生在解決金字塔難題的同時，探究斜面省力的秘密。同時根據學生的

年齡特點和認知規律，學生對于變形斜面的辨別和認知存在一定困難，需要教師啟發學生發

揮抽象思維能力，認識到“Z”形斜面和“螺旋”都是斜面的變形，而這個難點的突破同樣涵

蓋在金字塔情境中。

【教學目標】

科學知識：

1.知道斜面是一種簡單機械。

2.知道高度不變時，坡度越?。ㄐ泵嬖介L）斜面越省力。

3.知道為了符合實際需求，有時需要將斜面“變形”，有“Z”字斜面和螺旋斜面。

科學探究：

1.能夠對金字塔巨石搬運之謎作出猜想，并設計實驗探究。

2.通過搜集證據和數據分析，發現斜面的省力程度與坡度大小之間的關系。

3.能夠結合實際，對斜面的變形提出設想，能對巨石搬運之謎作出假設性解釋。

科學態度：

1.積極表達與交流，體驗和感受科學探究的樂趣。

2.樂于關注身邊簡單機械的應用。

科學、技術、社會與環境：

1.體會機械和技術促進人類文明的發展。

2.意識到斜面給人們生產生活帶來的便利。

【教學重點】

發現斜面的省力程度與坡度大小之間的關系。

【教學難點】

理解“Z”字形和螺旋都是斜面的變形。

【教學準備】

教師材料：PPT、螺絲釘、三角形紙等。

學生材料：斜面裝置、小車、彈簧測力計、鉤碼、記錄單。

【教學時間】

1課時

【教學過程設計】

一、創設情境，探秘歷史

1.出示圖片和文字資料，講述古埃及金字塔的神秘故事：同學們，你們喜歡解謎嗎？今

天我們解謎的對象來自遙遠的古埃及一一金字塔。它是一種方錐形建筑物，因為形似中文字

“金”，所以被我們形象地翻譯為“金字塔”。金字塔群已經有4500多年的歷史，據考證，現

存最大的胡夫金字塔建成時有146.59米高，相當于40層樓的高度！塔身由200多萬塊大小

不一的巨石組成，平均重達2.5噸！為建成這個大金字塔，一共動用了10萬人花費了20年

的時間……2.5噸是什么概念？五年級的學生大約40千克，每塊巨石相當于62個你們那么重!

提出問題：金字塔的巨石是怎么從地面運送到金字塔高處的？（資料信息：受限于建造的時

間要求、技術水平、人力資源等）

2.學生提出想法。

3.準備生活場景圖片，學生猜測有困難時予以適當提示。（生活場景：搬運自行車上臺

階、搬運鋼琴上卡車等等）

4.引出斜坡的使用。

［設計意圖：金字塔是人類文明的瑰寶，古埃及人建造金字塔時所運用的各種簡單機械

和巧妙方法是人類智慧的結晶。以“建造金字塔的巨石如何搬運到塔頂高處”這一問題的探

秘為主線，創設了貫穿本課始終的情境，不僅引導學生認識斜面這一簡單機械的應用，更返

璞歸真去探尋人類技術的發展，激發學生進行科學學習和科學探究的興趣。］

二、建構模型，初探斜面

1.提出初步猜想：古埃及人利用斜坡運送巨石到高處。

2.提問：斜坡的使用能起到什么作用？（方便、輕松、省力……）

3.設計模擬實驗驗證猜想。出示裝置，假設底座的高度就是金字塔的頂端高度，配重小

車模擬要運送的巨石，拉動小車模擬運輸巨石，猜測古埃及人會怎么做。

4.生上臺演示，搭斜面拉動小車。

5.提問：怎么知道使用斜面可以更省力？要比較什么？（豎直提升和沿斜面拉動比較）

6.播放視頻，幫助回憶測力計使用方法。

7.出示記錄單，生說明注意事項。

8.學生分組實驗。

9.小組匯報，師在黑板上記錄數據。（斜面可以省力）

10.小結：斜面可以省力，幫助減輕勞動強度。它被稱為一種簡單機械。

［設計意圖：對于金字塔搬運巨石到高處提出初步猜想后，引導學生利用裝置建立模型

進行探究，發現斜面可以省力、減輕勞動強度的秘密，既認識斜面作用，又暗含建模思想，

促進學生模型思維的發展。］

三、深入挖掘，再探斜面

1.提問：各個小組測出的斜面拉力有所差別，這意味著什么？可能跟什么因素有關？（搭

建的斜面不同）出示不同斜面圖片。提問：你認為古埃及人會選擇哪一種斜面更省力？

2.生提出猜測，說明理由。

3.談話：把從斜面起點到搬運高處的長度稱為斜面長度；斜面和地面的夾角稱為斜面坡

度（斜面長度和板長區分開）。描畫出斜面、地面、金字塔高的直角三角形，引導觀察，思考:

斜面長和坡度存在什么關系？

4.發現：當高度一樣時，坡度越小，斜面越長；坡度越大，斜面越短。研究斜面時我們

就以坡度來描述。

5.引導學生設計實驗步驟。（大中小三種坡度對比）

6.出示記錄單，生說明注意事項。

7.學生分組實驗。

8.小組匯報：

當高度不變時，坡度小的斜面比坡度大的斜面省力；

雖然坡度越小越省力，但斜面會越長，行駛的距離變長；

［設計意圖：引導學生設計對比實驗，并利用數學思想和方法，引導學生發現斜面長度

和坡度的關系，接著啟發學生發揮空間想象力，對斜面坡度進行無限小和無限大的聯想，與

平行拉動和豎直提升建立關聯。同時發現坡度越小越省力，但會造成斜面越長，為后續金字

塔的斜面“變形”埋下伏筆。］

四、聯系實際，斜面“變形”

1.談話：我們知道了為了省力要搭建坡度小的斜面，那金字塔旁的斜坡要多少坡度比較

合適？出示數據：據考證，金字塔旁斜坡坡度大概5°、也就是斜面長和金字塔高比例大約

在10:1時，