輪軸的秘密教案及反思
【教學(xué)目標(biāo)】
科學(xué)概念：認(rèn)識(shí)在輪軸的輪上用力能夠省力，輪越大越省力；在軸上用力費(fèi)力。
過(guò)程與方法：通過(guò)在大小差別更大的輪軸上掛重物的實(shí)驗(yàn)分析，認(rèn)識(shí)輪越大越省力。
情感、態(tài)度、價(jià)值觀：積極了解輪軸在生活中的應(yīng)用，發(fā)展研究簡(jiǎn)單機(jī)械的興趣。
【教學(xué)重點(diǎn)】通過(guò)實(shí)驗(yàn)了解輪軸作用和輪的大小對(duì)輪軸作用的影響
【教學(xué)難點(diǎn)】輪的大小對(duì)輪軸作用的影響。
【教學(xué)準(zhǔn)備】大螺絲刀1把、閥門(mén)式水龍頭一個(gè)；每組鉤碼1盒、2段棉線、1個(gè)鐵架臺(tái)、1個(gè)大輪、1個(gè)小輪、一個(gè)軸（簡(jiǎn)易機(jī)械盒）
【教學(xué)過(guò)程】
一、導(dǎo)入新課
水龍頭是我們每家每戶都有的一種工具，他能有效控制水的流量。我請(qǐng)一位同學(xué)來(lái)擰開(kāi)這個(gè)水龍頭；（出示閥門(mén)式水龍頭）
出示水龍頭圖片，并指出軸、輪所在位置；像水龍頭這樣，輪子和軸固定在一起，可以轉(zhuǎn)動(dòng)的機(jī)械，叫做輪軸。
二、輪軸作用的研究
1、設(shè)計(jì)家在設(shè)計(jì)水龍頭的時(shí)候都是有一定目的的，那么水龍頭上的輪有什么作用呢？（學(xué)生嘗試回答）
2、請(qǐng)學(xué)生嘗試擰開(kāi)去掉輪的水龍頭，然后說(shuō)一說(shuō)輪的作用。
3、用一個(gè)輪軸裝置來(lái)研究輪軸的作用。
實(shí)驗(yàn)操作：
�。�1）把一些大小不同的輪和軸分別固定在一起，安裝在支架上，在輪和軸的凹槽內(nèi)裝上棉線，把鉤碼分別掛在輪和軸上，試試看，能發(fā)現(xiàn)什么？
�。�2）學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)并做好實(shí)驗(yàn)記錄（書(shū)本P10），這里主要培養(yǎng)學(xué)生的協(xié)同分工能力。
4、小組成員匯報(bào)數(shù)據(jù)，并進(jìn)行交流和思考，發(fā)現(xiàn)了什么規(guī)律？（掛在輪上
的鉤碼更少，證明在輪上用力能省力）
5、輪軸作用的運(yùn)用（小游戲）：猜猜勝者是誰(shuí)？請(qǐng)幾對(duì)同學(xué)上臺(tái)來(lái)進(jìn)行游
戲。
一個(gè)同學(xué)握住螺絲刀柄，一個(gè)同學(xué)握住螺絲刀軸，2人按不同方向轉(zhuǎn)。
三、輪的大小對(duì)輪軸作用的影響。
1、 剛才我們通過(guò)實(shí)驗(yàn)和游戲了解了在輪軸的輪上用力是比較省力，那么如果軸固定不變，把輪換大些會(huì)怎么樣呢？（請(qǐng)學(xué)生進(jìn)行大膽推測(cè)）
2、 示范操作實(shí)驗(yàn)：把更大的輪和軸（不變）固定在一起，先在軸的棉線上掛3~5個(gè)鉤碼，然后請(qǐng)學(xué)生嘗試在輪上加鉤碼，使輪上的鉤碼剛好能拉起軸上的重物。
3、 在小組內(nèi)開(kāi)展實(shí)驗(yàn)活動(dòng)，用不同大小的輪和軸進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，并請(qǐng)學(xué)生記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，填入書(shū)本（P11）的表格內(nèi)。
4、 交流討論數(shù)據(jù)表，說(shuō)說(shuō)你是按什么順序進(jìn)行收集數(shù)據(jù)的？你發(fā)現(xiàn)了什么規(guī)律？
�。ò摧啅男〉酱蠡驈拇蟮叫〉捻樞蜻M(jìn)行實(shí)驗(yàn)，然后進(jìn)行對(duì)比；發(fā)現(xiàn)輪越大，越省力，輪越小，越費(fèi)力的規(guī)律）
四、鞏固與應(yīng)用
1、找一找，說(shuō)一說(shuō)在我們的生活中還有哪些地方應(yīng)用輪軸？說(shuō)說(shuō)它們給我們的工作和生活帶來(lái)了那些方便。
2、這些輪軸的作用是什么？他們是省力的還是費(fèi)力的？（方向盤(pán)、轱轆、門(mén)把手、扳手、牛頓盤(pán)）其中牛頓盤(pán)在旋轉(zhuǎn)時(shí)是擰軸，屬于費(fèi)力的`輪軸。
【信息反饋】：
科學(xué)教學(xué)重視學(xué)生的自主探究和自主實(shí)踐。在本節(jié)課教學(xué)中，我非常重視學(xué)生的實(shí)踐操作，體現(xiàn)學(xué)生主體。在教學(xué)中我安排了3次小組合作實(shí)踐活動(dòng)，并為他們提供了豐富的、有結(jié)構(gòu)的材料，學(xué)生在充分實(shí)踐的基礎(chǔ)上感知了輪軸里的秘密。從一開(kāi)始出示水龍頭引出，到后續(xù)的幾個(gè)探究活動(dòng)。學(xué)生們?cè)谝蓡?wèn)、在思考、在討論、在實(shí)踐、在總結(jié)、在驗(yàn)證……學(xué)生們的積極參與、主動(dòng)探究正說(shuō)明課堂學(xué)習(xí)的主動(dòng)權(quán)真正屬于了學(xué)生。在教學(xué)中，本節(jié)課凸顯了以下幾大亮點(diǎn)：
亮點(diǎn)一：教具的優(yōu)化。
在玩螺絲刀的環(huán)節(jié)中，教師自行增加了一個(gè)“螺絲刀吊水瓶”的游戲中，在游戲中作了一個(gè)大膽的改進(jìn)，增加了一種玩法：在輪上裹上毛巾，再轉(zhuǎn)動(dòng)輪吊起水瓶。雖然只用了毛巾這一種方便簡(jiǎn)易的材料，卻達(dá)到了極為不錯(cuò)的效果。使學(xué)生在輪軸原理探究這個(gè)環(huán)節(jié)前，已對(duì)“輪越大越省力”有了一個(gè)感性的認(rèn)識(shí)，從而為后續(xù)探究打下基礎(chǔ)。在輪軸原理探究環(huán)節(jié)后，又再次質(zhì)疑：現(xiàn)在誰(shuí)能告訴大家為什么輪裹上毛巾會(huì)感到更省力？從而達(dá)到了學(xué)以致用的效果。在輪軸原理探究這個(gè)環(huán)節(jié)中，課堂中使用的實(shí)驗(yàn)器材設(shè)計(jì)比較巧妙，通過(guò)往上套輪圈使輪擴(kuò)大，真正做到了同軸不同輪。有了這樣精巧的實(shí)驗(yàn)材料，學(xué)生在活動(dòng)的過(guò)程中充分認(rèn)識(shí)到輪越大越省力的原理。材料在課的重難點(diǎn)突破上起到了關(guān)鍵的作用。
亮點(diǎn)二：活動(dòng)的改進(jìn)。
在本節(jié)課中，教師很好地對(duì)教材中的幾個(gè)活動(dòng)進(jìn)行了處理。在揭示輪軸概念前，教師安排了讓學(xué)生來(lái)擰取下輪子的水龍頭，讓學(xué)生既對(duì)輪軸的組成加深了印象，又使學(xué)生產(chǎn)生了探尋輪軸秘密的興趣。在“比誰(shuí)力氣大”這一游戲中，通過(guò)兩人一組，每組做兩次，學(xué)生輪換握住螺絲刀的部位的設(shè)計(jì)，使學(xué)生不拘泥于成敗本身，而是聚焦于原因分析。在“比誰(shuí)力氣大”游戲之后，我設(shè)計(jì)了用螺絲刀吊水瓶的游戲，學(xué)生從三次玩法中充分感受到了輪上省力、軸上費(fèi)力，在輪上加上毛巾更省力。大大節(jié)省了原本的探究時(shí)間，從而將更多的時(shí)間放在輪軸原理的研究上，突出了重點(diǎn)，解決了難點(diǎn)。在輪軸原理的研究中，我采用了大塊的活動(dòng)時(shí)間，共用了10分鐘左右的時(shí)間讓學(xué)生一個(gè)接一個(gè)的持續(xù)探究。在持續(xù)探究后進(jìn)行整體的討論分析。多次實(shí)驗(yàn)，一次分析，給學(xué)生以思考、探究的空間，使最后的匯報(bào)更為豐富，更具條理。
亮點(diǎn)三：螺旋地上升
本節(jié)課旨在體現(xiàn)過(guò)程與概念的雙螺旋上升。課一開(kāi)始，教師就得出了輪軸的概念，其實(shí)孩子此時(shí)對(duì)概念是模糊的，文字概念的呈現(xiàn)只是為了便于交流。在得出文字概念后，教師又引領(lǐng)學(xué)生經(jīng)歷了一個(gè)個(gè)涉及概念本質(zhì)的活動(dòng)，使學(xué)生對(duì)概念的認(rèn)識(shí)不斷深化，最終建立起了對(duì)“輪軸”的完整概念。
當(dāng)然在教學(xué)中還有一些值得商榷的地方：如對(duì)學(xué)生原有的認(rèn)知情況了解不夠，在具體問(wèn)題的交流中還應(yīng)該給于學(xué)生更多的空間，……這些將在以后的教學(xué)實(shí)踐中加以磨練、改進(jìn)。
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