輪軸的秘密教案及反思
【教學目標】
科學概念：認識在輪軸的輪上用力能夠省力，輪越大越省力；在軸上用力費力。
過程與方法：通過在大小差別更大的輪軸上掛重物的實驗分析，認識輪越大越省力。
情感、態(tài)度、價值觀：積極了解輪軸在生活中的應用，發(fā)展研究簡單機械的興趣。
【教學重點】通過實驗了解輪軸作用和輪的大小對輪軸作用的影響
【教學難點】輪的大小對輪軸作用的影響。
【教學準備】大螺絲刀1把、閥門式水龍頭一個；每組鉤碼1盒、2段棉線、1個鐵架臺、1個大輪、1個小輪、一個軸（簡易機械盒）
【教學過程】
一、導入新課
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。我請一位同學來擰開這個水龍頭；（出示閥門式水龍頭）
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，可以轉動的機械，叫做輪軸。
二、輪軸作用的研究
1、設計家在設計水龍頭的時候都是有一定目的的，那么水龍頭上的輪有什么作用呢？（學生嘗試回答）
2、請學生嘗試擰開去掉輪的水龍頭，然后說一說輪的作用。
3、用一個輪軸裝置來研究輪軸的作用。
實驗操作：
（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）學生分組實驗并做好實驗記錄（書本P10），這里主要培養(yǎng)學生的協(xié)同分工能力。
4、小組成員匯報數(shù)據(jù)，并進行交流和思考，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、輪軸作用的運用（小游戲）：猜猜勝者是誰？請幾對同學上臺來進行游
戲。
一個同學握住螺絲刀柄，一個同學握住螺絲刀軸，2人按不同方向轉。
三、輪的大小對輪軸作用的影響。
1、 剛才我們通過實驗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，把輪換大些會怎么樣呢？（請學生進行大膽推測）
2、 示范操作實驗：把更大的輪和軸（不變）固定在一起，先在軸的棉線上掛3~5個鉤碼，然后請學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)開展實驗活動，用不同大小的輪和軸進行實驗，并請學生記錄實驗數(shù)據(jù)，填入書本（P11）的表格內(nèi)。
4、 交流討論數(shù)據(jù)表，說說你是按什么順序進行收集數(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行實驗，然后進行對比；發(fā)現(xiàn)輪越大，越省力，輪越小，越費力的規(guī)律）
四、鞏固與應用
1、找一找，說一說在我們的生活中還有哪些地方應用輪軸？說說它們給我們的工作和生活帶來了那些方便。
2、這些輪軸的作用是什么？他們是省力的還是費力的？（方向盤、轱轆、門把手、扳手、牛頓盤）其中牛頓盤在旋轉時是擰軸，屬于費力的`輪軸。
【信息反饋】：
科學教學重視學生的自主探究和自主實踐。在本節(jié)課教學中，我非常重視學生的實踐操作，體現(xiàn)學生主體。在教學中我安排了3次小組合作實踐活動，并為他們提供了豐富的、有結構的材料，學生在充分實踐的基礎上感知了輪軸里的秘密。從一開始出示水龍頭引出，到后續(xù)的幾個探究活動。學生們在疑問、在思考、在討論、在實踐、在總結、在驗證……學生們的積極參與、主動探究正說明課堂學習的主動權真正屬于了學生。在教學中，本節(jié)課凸顯了以下幾大亮點：
亮點一：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“螺絲刀吊水瓶”的游戲中，在游戲中作了一個大膽的改進，增加了一種玩法：在輪上裹上毛巾，再轉動輪吊起水瓶。雖然只用了毛巾這一種方便簡易的材料，卻達到了極為不錯的效果。使學生在輪軸原理探究這個環(huán)節(jié)前，已對“輪越大越省力”有了一個感性的認識，從而為后續(xù)探究打下基礎。在輪軸原理探究環(huán)節(jié)后，又再次質疑：現(xiàn)在誰能告訴大家為什么輪裹上毛巾會感到更省力？從而達到了學以致用的效果。在輪軸原理探究這個環(huán)節(jié)中，課堂中使用的實驗器材設計比較巧妙，通過往上套輪圈使輪擴大，真正做到了同軸不同輪。有了這樣精巧的實驗材料，學生在活動的過程中充分認識到輪越大越省力的原理。材料在課的重難點突破上起到了關鍵的作用。
亮點二：活動的改進。
在本節(jié)課中，教師很好地對教材中的幾個活動進行了處理。在揭示輪軸概念前，教師安排了讓學生來擰取下輪子的水龍頭，讓學生既對輪軸的組成加深了印象，又使學生產(chǎn)生了探尋輪軸秘密的興趣。在“比誰力氣大”這一游戲中，通過兩人一組，每組做兩次，學生輪換握住螺絲刀的部位的設計，使學生不拘泥于成敗本身，而是聚焦于原因分析。在“比誰力氣大”游戲之后，我設計了用螺絲刀吊水瓶的游戲，學生從三次玩法中充分感受到了輪上省力、軸上費力，在輪上加上毛巾更省力。大大節(jié)省了原本的探究時間，從而將更多的時間放在輪軸原理的研究上，突出了重點，解決了難點。在輪軸原理的研究中，我采用了大塊的活動時間，共用了10分鐘左右的時間讓學生一個接一個的持續(xù)探究。在持續(xù)探究后進行整體的討論分析。多次實驗，一次分析，給學生以思考、探究的空間，使最后的匯報更為豐富，更具條理。
亮點三：螺旋地上升
本節(jié)課旨在體現(xiàn)過程與概念的雙螺旋上升。課一開始，教師就得出了輪軸的概念，其實孩子此時對概念是模糊的，文字概念的呈現(xiàn)只是為了便于交流。在得出文字概念后，教師又引領學生經(jīng)歷了一個個涉及概念本質的活動，使學生對概念的認識不斷深化，最終建立起了對“輪軸”的完整概念。
當然在教學中還有一些值得商榷的地方：如對學生原有的認知情況了解不夠，在具體問題的交流中還應該給于學生更多的空間，……這些將在以后的教學實踐中加以磨練、改進。
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