轮轴的秘密

《轮轴的秘密》教学设计
新北关小学 吕淑芳
设计理念：《轮轴的秘密》是教科版六年级《科学》上册《机械和工具》单元的第四课时
内容。在这一课中学生将探索另一种简单机械——轮轴。当学生面对一个新的机械时可能会
主动推测它的作用，是不是可以省力呢？用实验的方法是解决问题的一个好途径。当在轮何
轴上分别挂上不同数量的钩码并使之保持平衡时，学生会意识到轮的大小对轴的作用是有影
响的，并对自己的生活经历进行整理，去寻找那些属于轮轴的简单机械。
教学目标：
知识与技能：认识在轮轴的轮上用力能够省力，轮越大越省力；在轴上用力费力。
过程与方法：通过在大小差别更大的轮轴上挂重物的实验分析，认识轮越大越省力。
情感、态度、价值观：积极了解轮轴在生活中的应用，发展研究简单机械的兴趣。
教学重点：通过实验了解轮轴作用和轮的大小对轮轴作用的影响
教学难点：轮的大小对轮轴作用的影响。
教学准备：大螺丝刀1把、阀门式水龙头一个、门把手一个；每组钩码1盒、2段棉线、
1个铁架台、1个大轮、1个小轮、一个轴（简易机械盒）
教学过程：
一、了解构造：
1、（出示水龙头）今天老师给你们带来一样东西，同学们请看，这是什么？现在水龙头
是关着的，谁能上来将它拧开呢？你来试一试！
2、看来是很难将它拧开！老师再给你一样东西，把它们组合在一起，请你再来试一试！
4、（学生演示）哟！很容易就拧开了！与刚才相比，你有什么感觉呀？
5、这是为什么呢？让我们仔细观察一下水龙头上面的这个装置，它是由哪几部分组成
的？每部分分别有什么特点？（课件出示水龙头，点击出示：轮和轴）
6、归纳：（课件点击出示）我们把像水龙头这样，轮子和轴固定在一起，可以转动的机
械，叫做轮轴。让我们一起来读一遍。
7、在刚才的试验中，我们直接去拧轴，很难把水龙头拧开，但加上轮以后就很轻松了。
看来轮轴里的学问还真不少，今天老师就和同学们一起来研究轮轴的秘密。板书：轮轴的秘
密
二、玩螺丝刀：
（ 教师投影出示螺丝刀）同学们请看，这是什么？螺丝刀是轮轴吗？你是怎么知道的？
（课件点击出现轮和轴）
（一）“比谁力气大”游戏
1、让我们来玩一玩螺丝刀吧！老师已经为每组准备了两把螺丝刀，请同学们以两人为一
组，一个握住轮，一个握住轴，向相反的方向用力，比一比谁能取得胜利？比完后交换一下
握的位置再比一比！（教师示范）开始吧！
2、交流：在玩的过程中你有什么发现吗？（握在轮上轻松取胜）这到底是为什么呢？
（二）“吊水瓶”游戏
1、我们还是继续来玩其他的游戏吧！我们用螺丝刀这个轮轴来吊起这瓶水，怎么玩呢？
老师向大家介绍三种玩法！（出示课件）（边讲边演示）：
第一种玩法是把水系在螺丝刀的轴上，转动轮，把水吊起来。
第二种玩法是把水系在轮上，转动轴，把水吊起来。
第三种玩法还是把水系在轴上，在轮上用一块毛巾包起来，看老师是怎样裹毛巾的。 转
动这个裹有毛巾的轮，把水吊起来；会玩吗？（演示叠毛巾的过程）
2、那么你觉得玩的时候应注意哪些问题？
渗透握稳的方法：我们可以把系有水的一头放在桌面上，再转动，这样比较稳；渗透系
线的方法：先留出一个线头，绕几圈把线头压住，这样系得比较牢！
王老师还要作一个提醒：每位同学每种玩法都要玩一次！清楚了吗？
下面请各组材料员上台领取材料！
3、提醒：完成前面两种玩法的上来领取毛巾！
4、我看同学们都完成的差不多了！请把材料放中间，我们来交流一下！在玩的过程中你
有什么发现吗？我们来给三种玩法从省力到费力来排排队！看来第一种玩法比第二种要省力
多了。我们感受到把力用在轮上比较省力，把力用在轴上很费力，而在轮上加上毛巾，我们
就会感到非常省力！（引导得出：转动轮省力，转动轴费力；）板书：省力、费力
三、轮轴原理研究：
1、这到底是为什么呢？下面我们进一步来研究轮轴！（课件出示）老师这里有一个轮轴，
你知道它哪部分是轮？哪部分是轴吗？
2、（实物出示）我们就借用这个轮轴来进一步研究。现在老师要在这个轮轴的轮和轴上
分别吊一个钩码。为了使防止钩码掉到地上，可将轮轴朝向盒子的内部！我请一位同学来帮
忙！我先拿出系有线的钩码，把线头放进轮上的凹口中，在轮上绕几圈把头压住。接着用同
样的方法在轴上再挂上一个方向相反的钩码。如果现在老师把手放掉，你能推测一下轮上和
轴上的钩码会发生怎么样的变化？为什么？
3、同学们想自己来试一试吗？请各组材料员上台领取材料！
4、师生交流：都有结果了吗？（轮上的钩码往下掉、轴上的钩码往上升）同学们能不能
把轮轴左右两边调平衡呢？开始吧！请各组记录员及时做好记录！（教师巡视指导）
5、已经调平衡的小组请把材料放中间坐好了，还没完成的小组因为时间关系也请停下来
坐好了。现在老师要为这个轮轴加上一个轮圈，组合成一个新的轮轴，这个轮轴与刚才的轮
轴相比，有什么相同和不同的地方吗？（轮变大了，轴是一样的）如果老师还在这个轮轴的
轮上挂一个钩码，同学们还能把这个轮轴调平衡吗？请各组材料员上台领取材料！请记录员
及时做好记录！（教师巡视指导）
6、都完成了吗？请同学们把材料放中间，我们来交流一下。
在轮没有扩大前，轮上挂一个钩码能与轴上的几个钩码保持平衡？轮上挂两个钩码能与
轴上的几个钩码保持平衡？从这些数据中你发现了什么？
轮扩大后，轮上挂一个钩码能与轴上的几个钩码保持平衡？轮上挂两个钩码能与轴上的
几个钩码保持平衡？
教师出示表格，板书学生汇报的数据。并追问：你们的结果能一样吗？从这些数据中，
你发现了什么？你是怎么发现的。得出：轴不变，轮越大越省力。板书：轴不变 越大越
7、如果老师再将这个轮轴的轮扩大，在轮上还是挂一个钩码，你能猜一下这个轴上需要
挂几个钩码才能保持两边的平衡？（肯定不止3个，因为轮扩大了）
四、拓展整理：
1、现在谁能告诉大家，刚才在轮上加上毛巾为什么会感到很省力？
2、老师心中一直有个疑问：我们都知道汽车是很重的，而驾驶员却能很轻松的转动汽车
的轮子，他靠的是什么呢？（课件出示图片）方向盘是轮轴码？
3、在我们周围还有哪些地方应用了轮轴？同学们可以交流一下！
4、课件交互分析：圆轮的自来水龙头、一字型的自来水龙头、门锁把手等。
（其实生活中的很多轮轴的轮，为了使用的方便都变形了，但不管怎样，他们的运动方
式一般都是转动的。）
5、总结：生活当中的轮轴还有很多。有兴趣的同学可以去找一找，并思考
这些轮轴帮我们解决了哪些问题？
案例反思：
科学教学重视学生的自主探究和自主实践。在本节课教学中，我非常重视学生的实践操
作，体现学生主体。在教学中我安排了3次小组合作实践活动，并为他们提供了丰富的、有
结构的材料，学生在充分实践的基础上感知了轮轴里的秘密。从一开始出示水龙头引出，到
后续的几个探究活动。学生们在疑问、在思考、在讨论、在实践、在总结、在验证……学生
们的积极参与、主动探究正说明课堂学习的主动权真正属于了学生。在教学中，本节课凸显
了以下几大亮点：
亮点一：教具的优化。
在玩螺丝刀的环节中，教师自行增加了一个“螺丝刀吊水瓶”的游戏中，在游戏中作了一
个大胆的改进，增加了一种玩法：在轮上裹上毛巾，再转动轮吊起水瓶。虽然只用了毛巾这
一种方便简易的材料，却达到了极为不错的效果。使学生在轮轴原理探究这个环节前，已对“轮
越大越省力”有了一个感性的认识，从而为后续探究打下基础。在轮轴原理探究环节后，又再
次质疑：现在谁能告诉大家为什么轮裹上毛巾会感到更省力？从而达到了学以致用的效果。
在轮轴原理探究这个环节中，课堂中使用的实验器材设计比较巧妙，通过往上套轮圈使轮扩
大，真正做到了同轴不同轮。有了这样精巧的实验材料，学生在活动的过程中充分认识到轮
越大越省力的原理。材料在课的重难点突破上起到了关键的作用。
亮点二：活动的改进。
在本节课中，教师很好地对教材中的几个活动进行了处理。在揭示轮轴概念前，教师安
排了让学生来拧取下轮子的水龙头，让学生既对轮轴的组成加深了印象，又使学生产生了探
寻轮轴秘密的兴趣。在“比谁力气大”这一游戏中，通过两人一组，每组做两次，学生轮换握
住螺丝刀的部位的设计，使学生不拘泥于成败本身，而是聚焦于原因分析。在“比谁力气大”
游戏之后，我设计了用螺丝刀吊水瓶的游戏，学生从三次玩法中充分感受到了轮上省力、轴
上费力，在轮上加上毛巾更省力。大大节省了原本的探究时间，从而将更多的时间放在轮轴
原理的研究上，突出了重点，解决了难点。在轮轴原理的研究中，我采用了大块的活动时间，
共用了10分钟左右的时间让学生一个接一个的持续探究。在持续探究后进行整体的讨论分
析。多次实验，一次分析，给学生以思考、探究的空间，使最后的汇报更为丰富，更具条理。
亮点三：螺旋地上升
本节课旨在体现过程与概念的双螺旋上升。课一开始，教师就得出了轮轴的概念，其实
孩子此时对概念是模糊的，文字概念的呈现只是为了便于交流。在得出文字概念后，教师又
引领学生经历了一个个涉及概念本质的活动，使学生对概念的认识不断深化，最终建立起了
对“轮轴”的完整概念。