轮轴的秘密教案及反思
【教学目标】
科学概念：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；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、导入新课
水龙头是我们每家每户都有的一种工具，他能有效控制水的流量。我请一位同学来拧开这个水龙头；（出示阀门式水龙头）
出示水龙头图片，并指出轴、轮所在位置；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。
二、轮轴作用的研究
1、设计家在设计水龙头的时候都是有一定目的的，那么水龙头上的轮有什么作用呢？（学生尝试回答）
2、请学生尝试拧开去掉轮的水龙头，然后说一说轮的作用。
3、用一个轮轴装置来研究轮轴的作用。
实验操作：
（1）把一些大小不同的轮和轴分别固定在一起，安装在支架上，在轮和轴的凹槽内装上棉线，把钩码分别挂在轮和轴上，试试看，能发现什么？
（2）学生分组实验并做好实验记录（书本P10），这里主要培养学生的协同分工能力。
4、小组成员汇报数据，并进行交流和思考，发现了什么规律？（挂在轮上
的钩码更少，证明在轮上用力能省力）
5、轮轴作用的运用（小游戏）：猜猜胜者是谁？请几对同学上台来进行游
戏。
一个同学握住螺丝刀柄，一个同学握住螺丝刀轴，2人按不同方向转。
三、轮的大小对轮轴作用的影响。
1、 刚才我们通过实验和游戏了解了在轮轴的轮上用力是比较省力，那么如果轴固定不变，把轮换大些会怎么样呢？（请学生进行大胆推测）
2、 示范操作实验：把更大的轮和轴（不变）固定在一起，先在轴的棉线上挂3~5个钩码，然后请学生尝试在轮上加钩码，使轮上的钩码刚好能拉起轴上的重物。
3、 在小组内开展实验活动，用不同大小的轮和轴进行实验，并请学生记录实验数据，填入书本（P11）的表格内。
4、 交流讨论数据表，说说你是按什么顺序进行收集数据的？你发现了什么规律？
（按轮从小到大或从大到小的顺序进行实验，然后进行对比；发现轮越大，越省力，轮越小，越费力的规律）
四、巩固与应用
1、找一找，说一说在我们的生活中还有哪些地方应用轮轴？说说它们给我们的工作和生活带来了那些方便。
2、这些轮轴的作用是什么？他们是省力的还是费力的？（方向盘、轱辘、门把手、扳手、牛顿盘）其中牛顿盘在旋转时是拧轴，属于费力的`轮轴。
【信息反馈】：
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。
当然在教学中还有一些值得商榷的地方：如对学生原有的认知情况了解不够，在具体问题的交流中还应该给于学生更多的空间，……这些将在以后的教学实践中加以磨练、改进。
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