拧螺丝钉的学问教学资源开发本课是苏教版小学《科学》五年级下册教材第1单元《神奇的机械》中的第4课。本课伊始通过组织学生用螺丝刀将螺钉又快又轻松拧进木头里的操作活动，引导学生寻找在生产生活中像螺丝刀一样的机械，进而总结像螺丝刀、方向盘这样，有一个轮固定在可以转动的轴上的机械叫轮轴的概念，接着让学生设计实验，探究轮轴是否省力，使学生通过亲自操作、搜集、分析数据认识到《轮轴》也是简单机械之一，它能将较小的扭转力转变为较大的扭转力，进而将《轮轴》这种机械的应用推广到生产生活中。结合教材内容、教学活动以及学生实际，我对教材设计做了一些重组。我认为对《轮轴》这一机械在结构特点、组成等方面的认识对于五年级学生来说有一定的难度，因为我们在生产生活中接触的大多是变形轮轴，轮与轴的连接并不明显，在学生没有表象思维做基础，也很难将其想象为轮与轴。故在开课伊始我用拧水阀代替用螺丝刀拧螺钉的操作活动，不但为学生的再探究做好了情感准备，而且达到并加深了对轮轴机械的认识。拧螺钉的活动我把它安排在学生会用杠杆的原理解释轮轴的作用之后，让学生选用铁钉、螺丝刀、扳子这些器材，在小组商量后，采用比赛的形式来教学，赛后让冠军组的学生来介绍这样做的理由，其主要目的是揭示变形轮轴，进而迁移扩展生产生活中的轮轴应用。另外，对于用杠杆的原理解释轮轴的作用这一环节，我建议：将其补充进去，不但能让学生知其然，而且又能知其所以然，从事物的本质来认识客观规律，使学生学到的知识完整、系统。当我们对一个难点束手无策的时候，感到理解困难，当我们对此找到对策的时候，困难也会迎刃而解。本课的教学目标如下：过程与方法●能够观察，描述轮轴结构上的特点；●能够就轮轴的作用提出问题；●会做轮轴省力的实验。知识与技能●知道轮轴的结构特征、组成及作用；●知道在生产生活中的应用；●会用杠杆的原理解释轮轴的作用。情感、态度与价值观●通过科学实验活动，体验和感受科学探究的乐趣；●留心观察和研究身边的简单机械。教学过程设计一、认识轮轴1．创设拧水阀的活动的情境。2．揭示轮轴这一机械。3．提问：关于轮轴你想知道些什么？4．学生广泛发表意见。5．谈话：我们怎样才能知道我们的想法是否正确呢？6．引出用实验验证的方法来检验。
【评析】水阀既是儿童所熟悉的又是具有轮轴装置的典型性，通过巧妙的游戏操作活动，使孩子们在愉悦情感驱使下，不但很好地把握轮轴结构特征及组成，而且激起学生探究的欲望与热情，同时为学生的探究学习创设最佳条件。二、制作、研究轮轴1．引导学生制作一个轮轴。2．谈话：我们应设计怎样的实验来证明我们的想法呢？3．小组交流，并设计实验方案。4．大组反馈、质疑，完善实验方案，同时还要考虑实验中应注意的问题。5．分组实验、记录、分析数据。6．前六组学生把实验结果填写在一张大的实验报告单上，展示给全班学生。7．学生观察各组实验情况，再次和组内数据进行比较，分析。8．得出结论：轮轴的作用是轮轴有省力的作用，轴相同，轮越大越省力。9．谈话：那么，你能用杠杆的原理解释轮轴的作用吗？【说明】让学生在组内将轮轴的轮上和轴上分别挂一个钩码的操作活动，并使其从中发现规律。10．边汇报边演示，揭示轮轴省力的本质。【评析】把提出问题、解决问题的时空还给学生，每一环节都留下了孩子们真实的探究足迹。让孩子们在探究中体验着求真的艰辛，感受合作的快乐，体现教师是孩子们亲密伙伴、组织者、引领者的角色。三、实践操作，迁移拓展1．谈话：每组的木块上都有一个螺钉，你能否用提供的铁棍、螺丝刀和扳子将螺丝钉又快又轻松地拧进木块里。2．小组商量。3．比赛开始。4．冠军组介绍操作方法，并说说这样做的理由。5．教师小结，引出变形轮轴。6．看图中的图片，并指出图片中哪些地方用到了轮轴，说出轮与轴。7．除此之外，你还知道生产生活中应用轮轴的机械吗？8．课后寻找身边应用轮轴原理的机械。【评析】这一环节的教学，通过设计的游戏竞赛，引导学生认识变形轮轴，进而迁移扩展生产生活中的轮轴应用。培养学生善于发现、观察、研究身边“科学”的良好习惯。教学片断赏析1．“认识轮轴”的教学片断师：前两课，我们认识了简单机械杠杆和斜面，今天，我们再来认识一位新朋友。（出示没有轮的水阀）师：谁是咱班的“大力士”呀！生：邵林。师：请你把它拧开。生：拧水阀。（其余学生不由自主的喊“加油”）生：拧不动。师：下面我给它加上一个轮子，再找一个“小力士”试试看。（幽默）生：很轻松地拧开了。师：你也拧一下试试。（刚才的“大力士”）
生：拧开了。师：这是为什么呢？生：加上轮子省力。师：我们把轮子下面这个“杆”叫轴。刚才我们在轮子上用力，这个力怎么传到轴上去的呢？生：我想，轮子和轴是连接在一起的。师：你认为是连接在一起的，我们在轮上用力牵动这个轴转动，对吧！轮和轴是连接在一起的吗？（周围的学生观察验证）生：是连接在一起的。师：你能给它起个名字吗？生：转轴。师：我们把它叫做“轮轴”。（板书：轮轴）【片断评析】水阀是学生所熟悉的又具有轮轴装置的典型性，让学生亲眼所见轮与轴，建立表象，而且通过游戏操作活动，来认识轮轴的结构特征及组成，便于学生理解与把握。2．“用杠杆原理解释轮轴作用”的教学片断师：你能用杠杆的原理解释轮轴的作用吗？生：沉默不语。师：看，我们在轮轴的轮上（哪个轮都可以）和轴上分别挂一个钩码，这个实验对你有什么启示？生：小组实验。生：“我知道了”，“我看到一个不平衡的杠杆了！”（兴奋地说）师：我们在轮轴的轴上挂一个钩码，又在轮上挂一个钩码，结果会怎样呢？（教师演示）生：谁愿意用杠杆的原理解释轮轴的作用呢？（指名）生：演示。这个圆心好比是杠杆的支点，轴上这个点是重点，轮上这个是力点，因为支点到力点的距离大于支点到重点的距离，所以，使用轮轴省力。（教师配合学生的演示用红蓝两色笔将动力臂和阻力臂画出来，便于学生观察、理解）师：那么，为什么轮越大越省力呢？生：轮越大，就是支点到力点的距离越远，这样就越省力。（演示）师：当支点到重点的距离不变，即轴相同，轮越大，支点到力点的距离越远，越远越省力。【片断评析】用杠杆的原理解释轮轴的作用，对学生来说是比较困难的，为突破这一难点，教师设计了在轮上和在轴上分别挂一个钩码，让学生通过操作发现不平衡的杠杆，使杠杆原理显性化，便于学生更好地理解、把握轮轴作用的本质。（薛芳刘华春）
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